全 文 :256 环球中医药 2011 年 7 月第 4 卷第 4 期 Global Traditional Chinese Medicine,July 2011,Vol. 4,No. 4
·论著·
基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2007BAI30B03) ;新疆
维吾尔药重点实验室项目(XJYS0207-2008-03)
作者单位:832002 乌鲁木齐,新疆医科大学药学院(廖晶晶) ,
新疆维吾尔自治区药物研究所 /新疆维吾尔药重点实验室(廖晶晶、
徐建国、杨伟俊、刘冲、地力努尔、满尔哈巴)
作者简介:廖晶晶(1984-) ,硕士研究生。研究方向:中药制剂。
E-mail:liaojj06@ 163. com
通讯作者:杨伟俊(1973-) ,博士,副研究员,硕士生导师。研究
方向:维吾尔药资源药物研究。E-mail:wilfred3106@ 163. com
芳香新塔花黄酮抗氧化活性及对大鼠乳鼠
心肌细胞缺氧复氧损伤的保护作用
廖晶晶 徐建国 杨伟俊 刘冲 地力努尔 满尔哈巴
【摘要】 目的 探讨芳香新塔花黄酮(ZCF)的抗氧化活性,以及对大鼠乳鼠心肌细胞缺氧—
复氧损伤的影响。方法 采用二苯代苦味酰基自由基(DPPH 自由基)清除法测定 ZCF 的自由基捕
获清除能力。体外培养原代 SD乳鼠心肌细胞,建立心肌细胞缺氧—复氧损伤模型,用 MTT 法测定
药物对心肌细胞存活率的影响,测定给药后丙二醛(MDA)的变化。结果 ZCF 浓度与 DPPH 自由
基的清除率存在量效关系,半数清除浓度 IC50为 0. 017 mg /ml。ZCF 能明显降低缺氧—复氧模型下
培养液中的 MDA浓度(P < 0. 05)。结论 ZCF具有潜在的抗氧化和心肌保护作用。其心肌保护作
用机制可能与抑制脂质过氧化,增强心肌细胞抗氧化能力有关。
【关键词】 芳香新塔花黄酮; 药理作用; 抗氧化; 心肌细胞; 缺氧—复氧
【中图分类号】 R285. 5 【文献标识码】 A doi:10. 3969 / j. issn. 1674-1749. 2011. 04. 005
Antioxidant activity and hypoxia-reoxygenation injury protective effects of flavonoids from Zizipho-
ra clinopodioides on neonatal rat cardiomyocytes LIAO Jing-jing,XU Jian-guo,YANG Wei-jun,et al.
Xinjiang Institute of Materia Medica /Key Laboratory of Xinjiang Uygur Medicine,Urumqi 830004,China
Corresponding author:YANG Wei-jun,E-mail:wilfred3106@ 163. com
【Abstract】 Objective To study the antioxidant activity and hypoxia / reoxygenation injury protec-
tive effects of flavonoids(ZCF)isolated from Ziziphora clinopodioides on neonatal rat cardiomyocytes dam-
aged by hypoxia / reoxygenation stress. Method The removing DPPH experiment was used. The neonatal
rat cardiomyocytes were isolated and cultured in vitro to establish hypoxia / reoxygenation injury model. The
viability of cardiomyocytes was measured by MTT method. MDA content in medium was also determined.
Result There was a good Dose-depandent relationship between ZCF concentration and the clearance rate
of DPPH·. IC50 of ZCF was 0. 017mg·ml
-1. ZCF can significantly decrease MDA content in the model of
hypoxia / reoxygenation injury(P < 0. 05). Conclusion ZCF has a potential antioxidant activity and pro-
tective effects on neonatal cardiomyocytes damage induced by hypoxia / reoxygenation stress through reduc-
tion of lipid peroxidation and enhancement of the activity of antioxidant defense.
【Key words】 Ziziphora clinopodioides Lam. flavonoids; Pharmacological effect; Antioxidant
activity; Cardiomyocytes; Hypoxia / reoxygenation
唇形科新塔花属 Ziziphora L. 在中国分布 4 种, 均产新疆,其中芳香新塔花 (Z. clinopodioides
Lam. )资源最为丰富,生长于南北疆各山区的山地
草地、砾石质坡地及半荒漠草滩上。由于其独特的
芳香气味,也是一种牛羊等牲畜喜食的牧草。芳香
新塔花药用地上部分,系维吾尔医和哈萨克医习用
药材,性“二级干寒”。芳香新塔花具有强心利湿,
理气化痰,消炎散结之功能,用于心脏病,气短多
汗,水肿,气管炎等疾患[1];也可用于感冒发热,高
血压,心悸失眠等症[2]。中医临床上也用于治疗高
血压以及心肌缺血[3,4]。芳香新塔花具强烈的芳香
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气味,地上部分含挥发油、萜类、生物碱、黄酮类
等[5-9]。课题组从事芳香新塔花药材繁育、规范化
种植、化学研究及新药开发等方面的研究工作多
年,首次起草并制定了芳香新塔花药材的质量标
准[10]。通过对中国新塔花属进行系统研究后发现,
芳香新塔花具有显著的药理活性[11],采用药效活性
追踪的研究方法,从具有活性的部位中分离得到了
一系列黄酮类化合物[9],并采用溶剂提取、大孔吸
附树脂分离纯化得到芳香新塔花总黄酮有效部位
(Z. clinopodioides flavonoids,ZCF)。本实验通过研
究 ZCF体外抗氧化活性以及对缺氧—复氧损伤和
氧化损伤的心肌细胞的影响,为进一步探索药效物
质基础提供实验依据。
1 材料与方法
1. 1 动物
SD大鼠乳鼠(出生 1 ~ 3 天) ,雌雄不限,均由
新疆医科大学动物实验中心提供,合格证号:新医
动字 SYXK(新)2003-0001。
1. 2 药物
芳香新塔花黄酮(ZCF) ,新疆维吾尔自治区药
物研究所维吾尔药研究室制备,纯度 71. 0%,黄色
粉末。
1. 3 试剂
二苯代苦味酰自由基 (2,2-diphenyl-l- picryl-
hydrazyl,DPPH·) ,购自美国 Sigma 公司。MTT,
Amresco公司,批号:080717。胰酶,Amresco0458,批
号:081011。链霉素,华北制药股份有限公司产品,
批号 081112。DMEM 培养粉(高糖、低糖) ,Invitro-
gen Corporation 产品,批号:081004。注射用氨苄西
林钠,中诺药业有限公司生产,批号:081120。其它
所用试剂均为分析纯。丙二醛(MDA)测试盒,批
号:090103,100T,南京建成生物工程研究所生产。
1. 4 仪器
DG-5031 型酶联免疫检测仪,华东电子集团医
疗装备有限责任公司产品;Shimadzu UV-2501 紫外
可见分光光度计(日本岛津制造所) ;BS124S 电子
天平(塞多利斯) ;。
1. 5 ZCF清除 DPPH·实验
精确吸取 ZCF 贮备液,用乙醇稀释为 0. 01
mg /ml、0. 0125 mg /ml、0. 0167 mg /ml、0. 025 mg /ml、
0. 05 mg /ml的系列溶液,取各浓度溶液 2 ml,加入 2
ml 2 × 10 -4mol·L 的 DPPH·,摇匀,反应 30 分钟
后,在紫外可见分光光度计上,517 nm 波长处测定
吸收值,记录吸光度值为 A样品。用 2 ml无水乙醇加
入 2 ml 2 × 10 -4mol·L的DPPH·溶液为空白对照,
摇匀,反应 30 分钟测得的吸光度为 A空白对照,计算公
式为:DPPH·清除率(%)=[1-A样品 /A空白对照]×
100%。
同上法,测定不同浓度维生素 C(VC)溶液的
A样品VC,A空白对照VC。
1. 6 ZCF对培养乳鼠心肌细胞缺氧复氧损伤的保
护作用[12]
1. 6. 1 乳鼠心肌细胞原代培养 出生 1 ~ 3 天 SD
大鼠乳鼠,无菌取出心脏,冷 PBS 溶液清洗后剪碎
成约 1 ~ 3 mm3 的小块,0. 25%胰酶分次消化,再离
心分离细胞,用 DMEM(含 10%胎牛血清)悬浮转移
并接种于培养瓶中,差速贴壁纯化法,除去成纤维
细胞。初步纯化后的乳鼠心肌细胞悬液(1 ×
105 /ml)分别接种并培养 3 ~ 4 天,用于实验。
1. 6. 2 细胞存活率实验 心肌细胞与不同浓度的
药物共育 24 小时后,弃去培养液,每孔加无血清的
DMEM 180 μl 和 MTT 20 μl,培养 4 小时,除去上
清,每孔加 DMSO 150 μl,混合均匀后,10 分钟内在
570 nm处测吸光度(A)值。
1. 6. 3 缺氧—复氧模型的建立 心肌细胞培养 72
小时后,用缺氧液(预先用高浓度氮气饱和的培养
液)置换正常培养液,放入缺氧培养箱(氮气
99. 99%) ,缺氧 120 分钟,再用模拟再灌注液置换
复氧液(预先用纯氧饱和培养液)于 5% CO2、37℃
温箱中复氧 60 分钟,用硫代巴比妥酸显色法测
MDA的量。
1. 6. 4 试药对乳鼠心肌细胞缺氧—复氧的影响
由细胞存活率实验确定 ZCF 实验剂量,并将实验
分为 6 组:正常细胞培养组(培养板置培养箱中持
续孵育 3 小时结束实验) ;缺氧—复氧损伤模型组
(缺氧 2 小时,复氧 1 小时) ;缺氧—复氧损伤 +
ZCF各剂量组(缺氧 2 小时,复氧 1 小时,缺氧—
复氧时均给药)。以不加试药的细胞培养液孔的
吸光度均值与加试药各孔的吸光度均值之比作为
抑制率,取 2 次测定的抑制率的平均值作为最终
抑制率。
1. 7 统计学方法
采用 SPSS 10. 0 统计软件,数据处理用单因素
方差分析。P < 0. 05 为差异有统计学意义。
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2 结果
2. 1 ZCF清除 DPPH自由基实验结果
以 DPPH·清除率对 ZCF 浓度作图,发现 ZCF
及 VC 对 DPPH ·有较好的清除作用,且 ZCF 对
DPPH·的清除作用与 ZCF 及 VC 的添加量呈正相
关,量效关系显著。线性回归方程为 y = 17. 93 x -
3. 31,r2 = 0. 9951。得出 ZCF 的半数清除浓度 IC50
= 0. 017 mg /ml。同法算得 VC 的半数清除浓度
IC50 = 0. 01 mg /ml。结果见图 1。
图 1 ZCF清除 DPPH·实验结果
2. 2 ZCF 对培养的乳鼠心肌细胞缺氧—复氧损伤
的保护作用
2. 2. 1 MTT测定结果 ZCF 剂量低于 12. 5 μg /ml
剂量组时,对心肌细胞缺氧—复氧损伤的抑制率在
50%左右。结果见表 1。
表 1 不同浓度芳香新塔花总黄酮
对心肌细胞的抑制率(MTT值)
ZCF浓度
(μg /ml)
3. 175 6. 25 12. 5 25. 0 50 100 200
抑制率(%) 49. 40 50. 34 48. 79 64. 13 63. 78 57. 88 52. 11
2. 2. 2 MDA测定结果 与正常组比较,模型组的
MDA水平显著降低(P ﹤ 0. 01) ,说明模型成立。
与模型组比较,ZCF 各剂量组 MDA 的量均下降且
呈剂量依赖关系,高、中、低三个剂量组 MDA 与模
型组的差异非常显著(P﹤ 0. 01)。结果见表 2。
表 2 ZCF对培养的乳鼠心肌细胞缺氧—
复氧损伤后 MDA的影响(x ± s,n = 6)
组别 ρ(μg /ml) MDA(nmol /L)
正常组 — 0. 14 ± 1. 34a
模型组 — 30. 72 ± 1. 40
高剂量组 15 1. 42 ± 1. 49a
中剂量组 10 1. 86 ± 0. 46a
低剂量组 5 4. 41 ± 1. 27a
注:与模型组比较aP < 0. 01。
3 讨论
黄酮类化合物亦称类黄酮或生物类黄酮,主要
是指基本母核为 2-苯基色原酮类化合物,其基本结
构式由两个苯环(A 和 B)通过中间杂环的吡喃或
吡喃酮(C)相连接,具有 15 个碳原子的多元酚化合
物,广泛存在自然植物中,有多种生物学活性。近
年来国内外学者对其进行了大量的研究,证实黄酮
类化合物具有抗自由基、抗肿瘤、抗病毒作用,对心
脑缺血损伤、肝损伤、心律失常有保护作用,此外,
还有降压、降血脂、抑制血小板聚集等多种药理作
用。现已证明心血管疾病的发生和发展与自由基
对心肌组织细胞的损伤关系密切。DPPH·是一种
稳定存在的有机自由基,由于苯环的内轭和位阻及
硝基的吸电子作用,呈现紫色被还原后变为浅黄
色,通过测定反应体系在 517nm附近的吸收峰的下
降程度可以直接评价其抗氧化活性,变化程度与自
由基清除程度呈线性关系,这种方法广泛用于植物
材料的总抗氧化活性的评价和抗氧化剂的筛选。
本文试验结果显示,ZCF 的 IC50为 0. 017 mg /ml,而
VC的 IC50为 0. 01 mg /ml。说明 ZCF具有较强的自
由基清除作用。
心肌细胞缺氧—复氧模型可分别造成模拟心
肌缺血与缺血后再灌注损伤模型,而在此模型中自
由基损伤起着关键性作用[13],心肌缺血—再灌注
后,机体通过多种途径产生氧自由基,氧自由基介
导的细胞膜及亚细胞膜脂质过氧化是心肌缺血再
灌注损伤的重要环节,而 MDA 是自由基攻击生物
膜引发脂质过氧化反应的产物,其量可反映脂质过
氧化程度,可作为评价氧自由基攻击程度的指
标[14]。在本实验中,心肌细胞在缺氧—复氧后,培
养液中 MDA 的量显着增加,而加入 ZCF 后,MDA
含量均有明显下降,表明 ZCF能提高心肌细胞抗氧
化能力,对心肌细胞缺氧—复氧具有一定的保护作
用。
本实验采用 DPPH·清除活性方法来评价其对
自由基的清除能力,并通过 ZCF对培养乳鼠心肌细
胞缺氧复氧损伤的保护作用的影响,利用 MDA 的
含量来观察细胞受自由基攻击程度,结果提示 ZCF
保护心肌损伤的机制可能与其抑制脂质过氧化,增
强心肌细胞抗氧化能力有关。
参 考 文 献
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(收稿日期:2011-03-22)
(本文编辑:刘群)
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