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狗肝菜不同相对分子质量多糖对D-GlaN致大鼠急性肝损伤的保护作用



全 文 :[收稿日期] 20130322(001)
[基金项目] 科技部“十二五”重大新药创制(2011ZX09102-007-03) ;广东省科技计划项目(2010B030700044,2011A030100013) ;广州市
科技计划项目(12A062131631) ;2010 年广东省教育厅高层次人才项目
[第一作者] 赵沁元,硕士,主要从事中药药效物质基础及质量控制研究,Tel:13751704018,E-mail:qinyuanzhao0626@ 163. com
[通讯作者] * 沈志滨,教授,博士,主要从事中药药效物质基础、复方制剂质量控制研究和新药研发,E-mail:szb8113@ 126. com
狗肝菜不同相对分子质量多糖对 D-GlaN致大鼠急性
肝损伤的保护作用
赵沁元,崔红花,吴洁莹,尹永芹,沈志滨*
( 广东药学院中药学院,广州 510006)
[摘要] 目的:探讨狗肝菜不同相对分子质量多糖对大鼠 D-半乳糖胺(D-GlaN)致急性肝损伤的保护作用。方法:采用
透析的方法将狗肝菜多糖分为 < 6 kD,> 6 kD < 10 kD(6 kD ~ 10 kD) ,> 10 kD,以及总多糖组。D-GlaN(500 mg·kg -1)ip诱导
大鼠急性肝损伤模型,动物处死后测定血清中天冬氨酸转氨酶(AST) ,丙氨酸转氨酶(ALT)活性,制备肝组织匀浆测定其中丙
二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)含量,取肝、脾脏称重,计算脏器指数,对数据进行统计分析,并观察大鼠肝脏组织
形态学变化。结果:与模型组比较,狗肝菜总多糖和相对分子质量 < 6 kD 给药组能显著降低大鼠血清中 AST,ALT 活性(P <
0. 01) ;各给药组均能降低肝匀浆 MDA含量(P < 0. 01 或 P < 0. 05) ,均能有效升高肝组织匀浆中 GSH-Px活性(P < 0. 01 或P <
0. 05) ,降低肝脏指数(P < 0. 01 或 P < 0. 05) ,减轻肝脏病理损伤。结论:狗肝菜各多糖给药组均有一定保肝作用,且以相对分
子质量 < 6 kD效果最佳。
[关键词] 狗肝菜多糖;D-半乳糖胺;急性肝损伤
[中图分类号] R285. 5 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2013)13-0261-04
[doi] 10. 11653 /syfj2013130261
Protective Effects of Different Molecule Weight Range of Dicliptera chinensis
Polysaccharide against D-GlaN-induced Acute Liver Injury in Rats
ZHAO Qin-yuan,CUI Hong-hua,WU Jie-ying,YIN Yong-qin,SHEN Zhi-bin*
(Department of Traditional Chinese Medicine,Guangdong Pharmaceutical University,Guangzhou 510006,China)
[Abstract] Objective:This study evaluated the hepatoprotective activity of different molecule weight
range of Dicliptera chinensis polysaccharide (DCP)against D-galactosamine (D-GlaN)-induced hepatotoxicity in
SD rats. Method:DCP was divided into three parts according to the semipermeable membrane with different
molecular weight cutoff (MWCO)using dialysis. Mw <6 kD,Mw 6 kD-10 kD,Mw >10 kD and DCP were studied
on D-GlaN-induced (500 mg·kg -1 intraperitoneally)hepatic damage in rats. Liver coefficient,serum enzyms as
alanine aminotransferase (ALT) ,aspartate aminotransferase (AST) ,hepatic tissue index malondialdehyde
(MDA)and glutathione peroxidase (GSH-Px) ,and histopathological Changes in liver architecture including
necrosis and swelling of hepatic cells were detected. Result:Compared with the model group,pretreated with DCP
and Mw <6 kD polysaccharide significantly prevented the increases of alanine ALT and AST level in serum,each
group can prevented MDA accumulation,GSH-Px depletion in liver tissue,and hepatocyte swelling and necrosis.
Conclusion:The results indicate that DCP can protect against D-GlaN-induced acute liver injury in rats,and the
most active part is the range of molecular weight left than 6 kD.
[Key words] Dicliptera chinensis polysaccharide;D-galactosamine;acute liver injury
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第 19 卷第 13 期
2013 年 7 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 13
Jul.,2013
狗肝菜来源于爵床科狗肝菜属植物狗肝菜
(Dicliptera chinensis L. Ness)的干燥全草,主产于广
东、广西、福建、台湾等我国南方地区,功能清热解
毒、凉血止血、生津、利尿。常用于感冒发热,暑热烦
渴、乳蛾、疔疮、便血、尿血、小便不利等症[1]。狗肝
菜最早见载于民国时期萧步丹的《岭南采药录》:
“梗青色、叶象杏仁、性寒凉、散热。有本地羚羊之
称。凡觉热气盛,肝火重,服之甚有功效”[2]。之后
各地方本草药物志均有记载,直至 2004 年,广东省
食品药品监督管理局首次将狗肝菜编入《广东省中
药材标准》,正式把狗肝菜列入地方中药标准。其
主要含有多糖、有机酸、氨基酸等物质[3]。
张小玲等[4,5]研究表明狗肝菜多糖能减轻 D-
GalN /LPS 诱导的肝损伤作用,对 D-半乳糖胺所致
大鼠急性肝损伤具有保护作用。本实验采用半透膜
透析的方法将狗肝菜多糖按照相对分子质量大小进
行分组,采用 D-GlaN 致大鼠急性肝损伤,探索其有
效部位。
1 材料
1. 1 动物 70 只健康清洁级雄性 SD 大鼠,体重
(200 ± 20)g,由广东省实验动物中心提供,动物合
格证号:SCXK(粤)2008-0002。
1. 2 药物 狗肝菜购于广州市清平市场,经广东药
学院刘基柱教授鉴定为正品。药材粉碎成粗粉,以
1∶ 10 及 1∶ 8热水提取 2 次,醇沉,sevge 除蛋白,得总
多糖。取适量自制狗肝菜总多糖,蒸馏水溶解,将截
留相对分子质量为 6 kD 的半透膜制成透析袋,25
℃,3 次 × 3 h,合并透析液,醇沉,真空干燥,即得相
对分子质量 < 6 kD 多糖,得率为总多糖的 40%;按
上述方法,制得相对分子质量 6 kD ~10 kD部位,得
率为总多糖的 30%;相对分子质量 < 10 kD多糖,得
率为总多糖的 30%。
1. 3 试剂 联苯双酯滴丸(北京协和制药厂生产,
批号 10120102) ;D-GlaN(南京嘉源医药科技有限公
司,批号:2011112801) ;天冬氨酸转氨酶(AST)试剂
盒,丙氨酸转氨酶(ALT)试剂盒,丙二醛(MDA)试
剂盒,谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)试剂盒,总蛋白
检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号
20111224, 20111228, 20111227, 20111227,
20111228)。
2 方法
2. 1 动物模型的建立 各组大鼠灌胃给药 1 次 /d,
共 7 d,正常组与模型组给等体积蒸馏水。末次给药
1 h后,除正常对照组腹腔注射等体积蒸馏水外,其
余各组分别 ip D-GlaN(500 mg·kg -1) ,造模后禁食
不禁水。24 h后处死大鼠取血清和肝组织,进行生
化指标和病理组织检测。
2. 2 动物分组及给药 70 只 SD 大鼠,随机分为 7
组,每组 10 只,分别为:正常组、模型组、联苯双酯组
(100 mg·kg -1)、狗肝菜总多糖(总多糖组,300 mg·
kg -1)、相对分子质量 < 6 kD(< 6 kD 组,120 mg·
kg -1)、相对分子质量 6 kD-10 kD(6 kD-10 kD组,90
mg·kg -1)和相对分子质量 > 10 kD(> 10 kD 组,90
mg·kg -1) ,各个给药组均相当于生药量 37. 5 g。各
组给药剂量按生药 g·kg -1计算(给药体积 10 mL·
kg -1体重) ,连续给药 7 d,正常对照组和模型组给予
等量的水。
2. 3 指标检测
2. 3. 1 血清 ALT,AST活性测定 各组大鼠处死后
眼眶取血,3 500 r·min -1离心 10 min 分离血清,收
集上清,按照试剂盒标注的方法(赖氏法)测定
ALT,AST活性。
2. 3. 2 脏器系数测定 取动物肝脏,脾脏,称重,计
算脏器指数,脏器指数 =脏器质量(mg)/体重(g)。
2. 3. 3 肝组织中 GSH-Px活力和 MDA 含量测定
选肝脏右叶在冰冷的生理盐水中漂洗,除去血液,滤
纸拭干,称重,加适量的冰生理盐水,制备 10%组织
匀浆,4℃3 500 r·min -1离心 15 min,取上清液,按试
剂盒说明书测定待测肝组织 GSH-Px(嘌呤氧化酶
法)和 MDA(硫代巴比妥酸法)。组织总蛋白含量
用 BCA法测定。
2. 4 肝脏病理性检查 取新鲜肝脏右小叶置于
10%中性福尔马林固定液中,脱水,包埋,切片,HE
染色,进行病理组织学检查。
2. 5 统计学分析 统计学采用 SPSS 17. 0 软件,实
验数据用珋x ± s表示,组间比较采用独立样本 t检验,
P < 0. 05 有统计学意义。
3 结果
3. 1 狗肝菜多糖对 D-半乳糖胺所致大鼠急性肝损
伤血清的 AST和 ALT的影响 与正常组比较,模型
组大鼠血清 AST及 ALT活性显著升高,差异具有统
计学意义(P < 0. 01)。与模型组比较,联苯双酯组、
总多糖及 < 6 kD组大鼠血清 AST 及 ALT 活性均显
著降低(P < 0. 01) ,6 kD ~ 10 kD 和 > 10 kD 组大鼠
血清 AST 及 ALT 活性与模型组比较无明显差异。
见表 1。
3. 2 肝脾系数 与正常组比较,模型组大鼠肝脏系
数增加,并存在显著性差异(P < 0. 01) ,脾脏系数无
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2013 年 7 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 19,No. 13
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表 1 狗肝菜不同相对分子质量多糖对 D-GlaN所致
大鼠急性肝损伤血清的 AST和 ALT活性的影响(珋x ± s,n = 10)
组别
剂量
/mg·kg -1
ALT
/U·L -1
AST
/U·L -1
正常 - 1. 027 ± 0. 37 6. 35 ± 1. 21
模型 - 3. 54 ± 0. 351) 14. 02 ± 2. 131)
联苯双酯 100 1. 04 ± 0. 243) 8. 42 ± 1. 782)
总多糖 300 1. 53 ± 0. 753) 8. 25 ± 1. 343)
< 6 kD 120 1. 47 ± 0. 933) 6. 98 ± 1. 133)
6 kD ~ 10 kD 90 3. 12 ± 0. 47 13. 25 ± 0. 69
> 10 kD 90 3. 04 ± 0. 80 8. 73 ± 1. 312)
注:与正常组比较1)P < 0. 01;与模型对照组比较2)P < 0. 05,
3)P < 0. 01(表 2 ~ 3 同)。
明显差异。与模型组比较,对照组及各给药组的肝脏
系数均有统计学差异(P < 0. 01 或 P < 0. 05) ,其中总
多糖组、< 6 kD,> 10 kD 组具有显著性差异(P <
0. 01) ,各给药组脾脏系数无明显差异。见表 2。
表 2 狗肝菜不同相对分子质量多糖对 D-GlaN所致大鼠急性
肝损伤肝脾系数的影响(珋x ± s,n = 10)
组别
剂量
/mg·kg -1
肝脏系数
/%
脾脏系数
/%
正常 - 3. 01 ± 2. 46 24. 76 ± 0. 34
模型 - 3. 83 ± 3. 911) 21. 45 ± 0. 39
联苯双酯 100 3. 23 ± 3. 62) 21. 44 ± 0. 28
总多糖 300 3. 32 ± 2. 783) 22. 47 ± 0. 31
< 6 kD 120 3. 23 ± 3. 173) 20. 69 ± 0. 37
6 kD10 kD 90 3. 35 ± 2. 792) 18. 55 ± 0. 27
> 10 kD 90 3. 14 ± 2. 933) 20. 83 ± 0. 32
3. 3 狗肝菜不同相对分子质量多糖对 D-GalN所致
大鼠急性肝损伤肝组织 MDA 含量,GSH-Px 活力的
影响 腹腔注射 D-GlaN后,模型组与正常对照组比
较,大鼠肝匀浆中的 MDA 含量明显升高,有极显著
差异(P < 0. 01) ,GSH-Px 活力明显降低,有极显著
差异(P < 0. 01)。与模型组相比,各给药组均能明
显降低肝匀浆中的 MDA,升高肝匀浆中的 GSH-Px
活力(P < 0. 01 或 P < 0. 05)。结果见表 3。
3. 4 狗肝菜不同相对分子质量多糖对肝损伤大鼠
肝脏病理组织学的影响 光镜下可见正常对照组大
鼠肝组织结构正常,肝索排列规则,肝小叶结构完
整,未见肝细胞变性、坏死,无炎症细胞浸润(图 1
A)。模型组肝小叶结构模糊,肝索排列紊乱,胞浆
疏松,可见肝细胞肿胀、汇管区周围细胞大量坏死
(图 1 B)。阳性对照组肝小叶较完整,肝组织间可
表 3 狗肝菜多糖对 D-半乳糖胺所致大鼠急性肝损伤肝组织
MDA含量,GSH-Px活力的影响(珋x ± s,n = 10)
组别
剂量
/mg·kg -1
MDA
/nmol·mg -1
GSH-Px
/U·mg -1
正常 - 2. 83 ± 0. 54 329. 60 ± 40. 23
模型 - 4. 97 ± 1. 791) 216. 84 ± 19. 461)
联苯双酯 100 3. 17 ± 0. 753) 245. 62 ± 17. 323)
总多糖 300 2. 96 ± 0. 333) 275. 27 ± 54. 223)
< 6 kD 120 2. 79 ± 0. 563) 259. 00 ± 17. 783)
6 kD ~ 10 kD 90 3. 39 ± 0. 522) 243. 14 ± 30. 302)
> 10 kD 90 3. 20 ± 0. 553) 237. 81 ± 24. 912)
见炎性细胞浸润,肝细胞变性、坏死较模型组明显减
轻(图 1 C)。各多糖给药组肝脏病理切片可见不同
程度的炎性细胞浸润较少,肝细胞肿胀度下降,肝细
胞变性、坏死及炎症反应均不同程度地轻于模型组
(图 1 D ~1 G)。
4 讨论
D-GlaN 所致中毒性肝损伤模型,动物肝组织病
理学改变与人类病毒性肝炎相似,所以 D-GlaN肝损
伤模型是目前研究病毒性肝炎发病机制及保肝药物
筛选的经典动物模型[6]。其中毒机制是 D-Gla 进入
体内后与磷酸尿苷(UDP)结合以形成 UDP-半乳糖
胺,致使磷酸尿苷耗竭,从而使依赖其生物合成的核
酸、蛋白质、脂糖等物质合成受抑制,限制了细胞器
及酶的生成和补充,细胞器受损、细胞膜损害、钙离
子内流入细胞,从而造成肝细胞损伤[7]。
肝细胞损伤时,其胞质液成分 ALT,AST 释放,
血清 ALT,AST 活性增高,且其活性的高低在一定范
围内可反映肝细胞损伤程度的大小[8]。MDA 是脂
质过氧化降解的主要产物,MDA 能使膜蛋白、酶发
生交联反应,使膜通透性增加,导致细胞膜结构、功
能和代谢发生改变,对机体造成损害,其含量反映了
组织脂质过氧化损伤程度[9-10]。谷胱甘肽过氧化物
酶(GSH-Px)是存在于机体内的自由基清除系统,
具有抗氧化能力,属于防御系统酶类,在维持机体活
性氧代谢的平衡中起重要作用[11]。
实验结果表明,狗肝菜多糖能抑制肝损伤大鼠
肝组织中 GSH-Px活力以及肝脏指数的下降和 MDA
含量的升高,并能抑制肝损伤大鼠血清中 ALT,AST
活性的升高,改善肝组织损伤程度。表明狗肝菜多
糖对 D-半乳糖胺诱导大鼠急性化学性肝损伤有明
显的保护作用,其机制可能与抗脂质过氧化有关。
本研究将狗肝菜多糖按照相对分子质量分段,
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赵沁元,等:狗肝菜不同相对分子质量多糖对 D-GlaN致大鼠急性肝损伤的保护作用
A.正常组;B.模型组;C.联苯双酯 100 mg·kg -1组;D. 狗肝菜总多糖 300 mg·kg -1组;E. 狗肝菜多糖 < 6 kD 120 mg·kg -1;
F. 狗肝菜多糖 6 kD ~ 10 kD 90 mg·kg -1;G. 狗肝菜多糖 > 10 kD 90 mg·kg -1
图 1 狗肝菜多糖对 D-GlaN 所致大鼠急性肝损伤组织病理学的影响(HE,×100)
寻找狗肝菜多糖保肝作用效果最好的部位,并且得
出相对分子质量 < 6 kD给药组为效果最佳组,为进
一步研究狗肝菜多糖提供参考。
与正常组比较,D-半乳糖胺处理过的大鼠血清
中 2 种酶含量均显著升高(P < 0. 01) ,肝脏组织中
的 MDA含量显著升高(P < 0. 01) ,GSH-Px 活力显
著降低(P < 0. 01) ,说明造模成功。与模型组比较,
阳性组、< 6 kD 给药组和总多糖组的血清中 ALT,
AST活性较模型组均降低(P < 0. 01,P < 0. 05) ;各
给药组均能明显降低肝匀浆中的 MDA,升高肝匀浆
中的 GSH-Px活力(P < 0. 01,P < 0. 05)。分析表 1
和表 3,< 6 kD给药组大鼠血清中 ALT 活力与阳性
药相近,而 AST 比阳性药更接近正常组,其肝脏匀
浆中 MDA含量和 GSH-Px 活力比阳性药组更接近
正常组,再结合病理切片结果,可知相对分子质量 <
6 kD给药组为效果最优组。
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[责任编辑 聂淑琴]
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