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祁州漏芦对D-氨基半乳糖所致小鼠急性肝损伤的保护作用



全 文 :祁州漏芦对D-氨基半乳糖所致小鼠急性肝损
伤的保护作用
金明,高峰,金梅花,全吉淑*
(延边大学医学院,吉林延吉 133002)
摘 要:研究祁州漏芦提取物对 D-氨基半乳糖(GalN)诱发的小鼠急性肝损伤的保护作用。将小鼠随机分为正常组、模
型组、联苯双脂组、祁州漏芦乙醇提取物组、祁州漏芦正丁醇层萃取物组和水层萃取物组。每日给药 1次,连续 7 d。实验
末期,腹腔注射 GalN建立急性肝损伤模型。比色法检测血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)以及肝脏诱导型一氧
化氮合酶(iNOS)、一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶
(SOD)水平。祁州漏芦不同溶剂层提取物显著降低 GalN致急性肝损伤小鼠血清 ALT、AST活性(P<0.05);降低肝组织
iNOS和 NO水平,降低肝线粒体MDA水平(P<0.05);升高肝线粒体 GPx、SOD活性和 GSH水平(P<0.05)。祁州漏芦提取
物对 GalN致急性肝损伤具有保护作用,其机制可能与其抗氧化和抗炎作用有关。
关键词:祁州漏芦;D-氨基半乳糖;肝损伤;抗氧化
Protective Effect of Rhaponticum uniflorum on Acute Liver Injury Induced by D-Galactoamine in Mice
JIN Ming,GAO Feng,JIN Mei-hua,QUAN Ji-shu*
(Medical College,Yanbian University,Yanji 133002,Jilin,China)
Abstract: To investigate the protective effect of Rhaponticum uniflorum extracts on liver injury induced by D-
galactoamine(GalN) in mice,mice were randomly assigned to the normal control,model, bifendate,Rhaponticum
uniflorum ethanol extract, as well as the butanol (RUBF) and aqueous fractions of Rhaponticum uniflorum.
Animals were treated once daily for 7 days. At the end of the experiment, GalN was given intraperitoneally to the
mice of groups, then the alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), inducible
nitric oxide synthase (iNOS), nitric oxide (NO), malondialdehyde (MDA), glutathione (GSH), glutathione
peroxidase (GPx) and superoxide dismutase (SOD) were detected with the colorimetric method. The results
showed that the administration with different solvent fractions of Rhaponticum uniflorum reduced the serum
activities of ALT and AST (P<0.05), decreased hepatic iNOS and NO level, decreased the MDA content and
increased GPx, SOD and GSH levels of liver mitochondria in mice with acute liver injury (P<0.05). This study
showed that Rhaponticum uniflorum extracts had protective effects on acute liver injury induced by GalN in
mice, probably via anti-oxidative and anti-inflammatory activities.
Key words: Rhaponticum uniflorum; D-galactoamine; liver injury;anti-oxidative
食品研究与开发
Food Research And Development
2016年 1月
第 37卷第 2期基础研究
DOI:10.3969/j.issn.1005-6521.2016.02.001
基金项目:国家自然科学基金资助项目(81160539)
作者简介:金明(1972—),女(朝鲜),副教授,博士,研究方向:中药药
理学。
*通信作者:全吉淑(1968—),女(朝鲜),教授,博士,研究方向:中药
药理学。
祁州漏芦(Rhaponticum uniflorum(L.)DC)为多年
生草本,分布于我国东北、内蒙古、陕西、河北、甘肃等
地区。具有清热解毒、排脓消肿、通乳的功能,主治乳
腺炎、腮腺炎、风湿性关节炎、淋巴结结核、痔疮等[1]。
研究表明,祁州漏芦具有抗氧化、抗衰老、抗炎、增强免
疫及抗肿瘤等药理作用[2-4]。近年来,祁州漏芦在肝病
防治中的应用也越来越受关注。研究表明,祁州漏芦
对四氯化碳以及对乙酰氨基酚所致化学性肝损伤具
有保护作用[5-6]。本文将研究祁州漏芦不同溶剂萃取物
对 D-氨基半乳糖(GalN)致小鼠急性肝损伤的干预作
用,探讨祁州漏芦的保肝作用机制。
1 材料与方法
1.1 材料
实验动物选用雄性昆明小鼠:延边大学实验动物
1
中心[体重 22 g~26 g,合格证号:SCXK(吉)2008-0005]。
GalN:(批号:085k1321)Sigma公司;联苯双脂(BFD)滴
丸(批号:20091024):北京协和药厂;兔诱导型一氧化
氮合酶(iNOS)多克隆抗体:美国 Abcam公司;谷丙转
氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、一氧化氮合酶(NOS)、
一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、谷
胱甘肽过氧化物酶(GPx)、超氧化物歧化酶(SOD)、还
原型谷胱甘肽(GSH)及蛋白质测试盒:购于南京建成
科技有限公司。
3-30K型离心机:德国 Sigma公司;S22PC型分光
光度计:上海精密科学仪器有限公司产品;DYY-12型
电泳仪、DYCP-31D型电泳槽、DYCZ-24DN型电泳仪:
北京六一仪器厂;Trans-Blot转印槽:美国 Bio-Rad公
司;UVP凝胶成像分析仪:美国 UVP公司。
1.2 方法
1.2.1 祁州漏芦的提取工艺
祁州漏芦采自吉林省长白山,经延边大学药学院
刘勇镇教授鉴定为祁州漏芦 Rhaponticum uniflorum
(L.)DC。将祁州漏芦切碎后,用 90%乙醇回流提取 2 h,
共 3次,合并滤液,经减压浓缩即得祁州漏芦乙醇提取
物(RUEE),得率为 8.7 %。将乙醇提取物加水溶解,用
等体积乙酸乙酯和正丁醇萃取,得正丁醇层萃取物
(RUBF)和水层萃取物(RUAF)[4]。
1.2.2 模型的复制与分组、给药
将小鼠随机分为 6组,即正常组、模型组、RUEE
组、RUBF组、RUAF组和 BFD(联苯双酯)组(阳性对
照组)。治疗组小鼠按 200 mg/(kg·d)剂量灌胃给药,
BFD组按 100 mg/(kg·d)剂量灌胃给药,每日 1次,连
续 7 d。药物的剂量选择主要根据课题组前期研究及
预实验结果而定的[2,5-6]。正常组及模型组小鼠则灌胃等
体积生理盐水。末次给药 1h后,除正常组腹腔注射等体
积生理盐水外,其余各组小鼠一次性腹腔注射给予 500
mg/kg GalN。造模期间禁食,不禁水。
1.2.3 血清生化指标的检测
造模 24 h后处死小鼠,眼球取血,分离血清,检测
小鼠血清 ALT、AST活性。
1.2.4 肝组织抗炎、抗氧化指标及 DNA损伤的检测
常规方法制备肝线粒体。肝组织用磷酸盐缓冲盐
水在冰浴中均质处理,600 r/min 离心取上清为肝匀
浆。肝匀浆在 10 000 r/min离心,取沉淀悬浮于磷酸盐
缓冲液中,用超声波处理,在 8 000 r/min离心得肝线
粒体液。按照各测试盒操作方法测定 iNOS、NO、MDA、
GSH、GPx、SOD及蛋白质水平。
1.2.5 统计学处理
数据用 x±s表示,应用 SPSS 11.5统计软件进行单
因素方差分析和 t-检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果与分析
2.1 祁州漏芦提取物对肝损伤小鼠血清 ALT、AST活
性的影响
血清 ALT和 AST是评价急性肝损伤程度的常用
指标,见表 1。
由表 1可见,与正常组比较,模型组小鼠血清
ALT、AST活性升高(P<0.05)。与模型组比较,RUEE、
RUBF和 RUAF组小鼠血清 ALT和 AST活性降低(P<
0.05)。单纯从转氨酶指标来看,RUAF与 RUBF的保
肝活性差不多,较弱于 BFD。
2.2 祁州漏芦提取物对肝损伤小鼠肝线粒体 GPx、
SOD、GSH和 MDA水平的影响
GalN经不同途径导致膜结构破坏,引起细胞内钙
离子增加,抑制线粒体呼吸功能,产生氧自由基和氧
化应激。结果见表 2。
由表 2可见,与正常组比较,模型组小鼠肝线粒
体 GPx、SOD、GSH水平降低(P<0.05),MDA含量增高
(P<0.05);与模型组比较,RUEE组、RUBF组和 RUAF
组肝线粒体 GPx、SOD、GSH含量增高(P<0.05),MDA
水平降低(P<0.05)。
2.3 祁州漏芦提取物对急性肝损伤小鼠肝组织 iNOS
及 NO水平的影响
祁州漏芦提取物对肝组织 iNOS蛋白水平的影响
表 1 祁州漏芦提取物对血清 ALT和 AST活性的影响
(x±s,n=10)
Table 1 Effect of Rhaponticum uniflorum extracts on serum ALT
and AST(x±s,n=10)
组别 剂量/(mg/kg) ALT/(μmol/s·L) AST/(μmol/s·L)
正常组 - 3.65±0.63 4.96±0.97
模型组 - 15.3±1.94* 10.4±1.45*
RUEE组 200 10.8±1.63# 7.5±1.34#
RUBF组 200 10.1±1.85# 6.4±1.29#
RUAF组 200 11.6±2.02# 7.7±1.42#
BFD组 100 9.23±1.27# 6.1±1.23#
注:-表示无剂量;与正常组比较:*P<0.05;与模型组比较:#P<0.05。
组别
剂量/
(mg/kg)
GPx/
(U/mg)
SOD/
(U/mg)
GSH/
(nmol/mg)
MDA/
(nmol/mg)
正常组 - 187.1±28.3 65.3±10.6 38.7±4.3 2.31±0.42
模型组 - 130.3±20.4* 40.2±8.5* 24.4±3.7* 3.57±0.75*
RUEE组 200 168.5±20.3# 49.8±8.3# 31.6±5.4# 2.68±0.52#
RUBF组 200 175.2±24.9# 51.8±9.2# 34.2±6.1# 2.69±0.46#
RUAF组 200 153.4±23.4# 53.7±10.3# 32.7±4.7# 2.53±0.59#
BFD组 100 192.1±25.6# 60.4±10.4# 34.5±5.6# 1.28±0.37#
表 2 祁州漏芦提取物对肝线粒体 GPx、SOD、GSH和MDA水平
的影响(x±s,n=10)
Table 2 Effect of Rhaponticum uniflorum extracts on GPx,SOD
and GSH of liver mitochondria(x±s,n=10)
注:-表示无剂量;与正常组比较:*P<0.05;与模型组比较:#P<0.05。
金明,等:祁州漏芦对D-氨基半乳糖所致小鼠急性肝损伤的保护作用 基础研究
2
结果见表 3和图 1。
与正常组比较,模型组小鼠肝组织 iNOS蛋白表达
及活性显著升高(P<0.05);NO水平显著升高(P<0.05);与
模型组比较,RUEE 组、RUBF 组和 RUAF 组小鼠肝
iNOS蛋白表达和活性、以及NO水平显著降低(P<0.05)。
3 讨论
GalN可造成肝弥漫性坏死和炎症,其所致急性肝
损伤模型与人类病毒性肝炎的病理学变化相似,是筛
选保肝药物和研究药物作用机制的经典动物模型。
GalN是肝细胞磷酸尿嘧啶核苷的干扰剂,通过竞争生
成二磷酸尿苷半乳糖使磷酸尿苷耗竭,导致肝细胞代
谢障碍,造成肝脏弥漫性坏死和炎症,其肝脏病理和生
化改变与人类病毒性肝炎极为相似,是保肝、降酶新药
药理实验首选实验动物模型[7]。GalN经不同途径导致膜
结构破坏,引起细胞内钙离子增加,抑制线粒体呼吸功
能,产生氧自由基。而 AST和 ALT的活性变化成为最
常用的判定药物护肝作用及药物抗氧化作用的重要指
标。一般认为,ALT活性上升作为肝细胞浆膜损伤的标
志,而 AST活性作为线粒体损伤的重要指标,因为 AST
主要来源于线粒体 [8-9]。本实验中,模型组小鼠血清
ALT、AST水平升高,而祁州漏芦萃取物预处理组小鼠
血清 ALT、AST活性降低,提示祁州漏芦萃取物可减轻
GalN所致小鼠急性肝损伤程度。在炎症反应中 NO大
量释放也被人们关注和广泛研究。NO可直接抑制线粒
体呼吸,使肝细胞内能量代谢障碍而引起肝细胞凋亡
和坏死[10]。本实验结果表明,GalN处理可增高肝损伤小
鼠肝组织 iNOS活性和 NO水平,而祁州漏芦萃取物预
处理可降低肝 iNOS活性和 NO水平,从而减少炎症反
应的发生。同时,模型组小鼠肝线粒体MDA水平升高,
肝线粒体 SOD、GPx、GSH水平降低,表明急性肝损伤小
鼠肝细胞存在一定程度的氧化应激损伤[11]。而祁州漏芦
萃取物预处理组小鼠肝线粒体MDA水平降低,GSH含
量和抗氧化酶活性增高。综上所述,祁州漏芦萃取物对
GalN所致小鼠急性肝损伤具有保护作用,可通过清除
机体内自由基和抑制脂质过氧化,进而保护肝细胞免
受氧化应激损伤。其不同萃取物保肝活性相近,这与
RUBF 的体外抗氧化活性较高于 RUAF 的结果不吻
合[2]。这可能与其成分的复杂性、体内外抗氧化作用不
完全一致有关。其原因还需进一步研究。
参考文献:
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74
收稿日期:2014-09-26
组别 剂量/(mg/kg) iNOS/(U/mg) NO/(μmol/g)
正常组 - 0.25±0.07 2.7±0.6
模型组 - 0.64±0.12* 7.8±1.1*
RUEE组 200 0.37±0.08# 4.6±0.9#
RUBF组 200 0.38±0.07# 5.5±1.1#
RUAF组 200 0.35±0.06# 5.2±1.0#
BFD组 100 0.31±0.07# 4.6±0.7#
表 3 祁州漏芦提取物对肝组织 iNOS活性和 NO水平的影响
(x±s,n=10)
Table 3 Effect of Rhaponticum uniflorum extracts on hepatic iNOS
and NO(x±s,n=10)
注:-表示无剂量;与正常组比较:*P<0.05;与模型组比较:#P<0.05。
BFDRUAFRUBFRUEE模型正常
iNOS
β-actin
6
5
4
3
2
1
0
iN
OS




正常 模型 RUEE RUBF RUAF BFD
#
*
# # #
图 1 祁州漏芦提取物对肝组织 iNOS蛋白水平的影响
Fig.1 Effect of Rhaponticum uniflorum extracts on protein
expression of iNOS in liver
注:与正常组比较:*P<0.05;与模型组比较:#P<0.05。
金明,等:祁州漏芦对D-氨基半乳糖所致小鼠急性肝损伤的保护作用基础研究
(A)
(B)
(A).电泳图;(B).比值图。
3