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蜘蛛香环烯醚萜类成分ZXX对肠易激综合征模型大鼠的治疗作用和胃肠激素的影响



全 文 :DOI:10. 13463 / j. cnki. cczyy. 2014. 03. 007
蜘蛛香环烯醚萜类成分 ZXX对肠易激综合征
模型大鼠的治疗作用和胃肠激素的影响
王 娟1,史瑞瑞2,王 晶2,胡京红1,高增平2,罗武政1,施金钹1,徐颖洲1,闫兴丽*
(1.北京中医药大学基础医学院,北京 100029;2.北京中医药大学中药学院,北京 100102)
摘要:目的 探讨蜘蛛香环烯醚萜类成分 ZXX对慢性应激所致肠易激综合征(IBS)模型大鼠的治疗作用及
其对胃肠激素的影响。方法 实验采用雄性 SD大鼠 72只,分为空白组、模型组、ZXX高、中、低剂量组(1. 2、0. 6、
0. 3 mg /kg)、氟西汀组(2. 5 mg /kg)和匹维溴铵组(25 mg /kg)进行研究。采用慢性不可预见性应激加孤养的方法
造模,观察 ZXX对 IBS模型大鼠 AWR评分、排便潜伏期和粒数的影响,评价对 IBS的治疗作用,用放射免疫法测
定各组大鼠血浆和结肠中 P物质(SP)、血管活性肽(VIP)和生长抑制素(SS)含量。结果 与模型组相比,ZXX高
中低剂量均可不同程度降低 IBS模型大鼠 AWR评分,其大剂量效果更显著;各组大鼠血浆中 SS、SP和 VIP无统
计学意义;ZXX各剂量组对结肠中 3种胃肠激素均显现出一定的改善作用。结论 ZXX对 IBS 模型大鼠有较好
的治疗作用,并可改善血浆和结肠中的 P物质、血管活性肽和生长抑制素的分泌水平。
关键词:蜘蛛香;ZXX;肠易激综合征;胃肠激素
中图分类号:R285. 8 文献标志码:A 文章编号:2095 - 6258(2014)03 - 0396 - 04
[基金项目]国家自然科学基金项目(81073132,81357070) ;校级自主课题(2013JYBZZXS024)。
[作者简介]王 娟(1986 -) ,女,硕士研究生,研究方向:传统中医药的药效及作用机制研究。
* [通信作者]闫兴丽,博士,研究员,电话:010-64286498,电子信箱:xingliyan3@ 126. com。
Effects of iridoids constituents of Valerianajatamansi Jones ZXX on gastrointestinal
sensitivity and gastrointestinal hormones in rats with irritable bowel syndrome
WANG Juan1,SHI Ruirui2,WANG Jing2,HU Jinghong1,GAO Zengping2,LUO Wuzheng1,SHI Jinbo1,XU Yingzhou1,YAN Xingli*
(1. School of Basic Medicine,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China;
2. School of Chinese Materia Medicam,eijing University of Chinese Medicine,Beijing 100102,China)
Abstract:Objective To investigate the effects of iridoid constituents of Valerianajatamansi Jones ZXX on irritable bow-
el syndrome (IBS)rats caused by chronic unpredictable mild stress (CUMS)and to explore its effect on gastrointestinal
hormones in plasma and colon of IBS model rats. Methods Male SD rats (n = 72)were randomly divided into 6
groups:control group,model group,ZXX high,medium and low dose group (1. 2,0. 6,0. 3 mg /kg) ,fluoxetine group (2.
5 mg /kg)and thePinaverium Bromide (25 mg /kg)in the study. The model was established by CUMS and independent
feeding. AWR scores were used to evaluate the effects of ZXX on visceral sensitivity of IBS model rats. Radio-immunity
was used to assay the contents of substance P(SP) ,vasoactive peptide (VIP)and Somatostatin (SS)in colon and plas-
ma. Results Compared with the model group,all of the three doses of ZXX can reduce AWR scores in varying degrees,
the high dose of ZXX (1. 2 mg·kg -1)was especially extraordinary;There was no significantly difference of SS,SP and
VIP in plasma of the six groups. In colon,the contents of VIP were in an upward trend while SS and SP were downward.
All of the three doses of ZXX could improve the level of the three gastrointestinal hormones but no significantly statisti-
cal. Conclusion ZXX has a good effect on the treatment of IBS and could improve the level of substance P,vasoactive
peptide and Somatostatinin colon and plasma.
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Key words:valerianojatamansi Jones;ZXX;irritable bowel syndrome;astrointestinal hormones
肠易激综合征(IBS)是一种胃肠功能紊乱性疾
病,以腹痛、腹部不适并伴有大便性状及排便习惯改
变为特征,间歇发作或持续存在,形态学和生物化学
未见异常变化。目前尚无一种药物能够完全治愈
IBS。苗药蜘蛛香(Valeriano jatamansi Jones)是败酱
科缬草属(Valeriana Linn)植物的根及根茎,其性味
辛、苦、温,常用于治疗胃肠道疾病,如消化不良,呕吐
腹泻,腹胀,小儿疳积,食少,胃气痛等[1]。前期研究
发现苗药蜘蛛香治疗 IBS有良好的疗效,并且发现环
烯醚萜类成分是其有效成分[2-3]。本研究拟通过观察
蜘蛛香环烯醚萜类成分单体 ZXX对 IBS 模型大鼠内
脏敏感性和胃肠激素的影响,探讨 ZXX 对 IBS 的治
疗作用及胃肠激素方面的作用机制。
1 材料与方法
1. 1 动物 雄性 SD 大鼠 72 只,体质量(150 ± 10)
g,北京维通利华实验动物技术有限公司提供,动物许
可证编号:SCXK(京)2012-0001。
1. 2 药物与试剂 蜘蛛香环烯醚萜类成分 ZXX:由
北京中医药大学中药化学系提供。盐酸氟西汀胶囊:
Patheon France,批号:L02604。以上药物各取适量溶
于蒸馏水中制成所需浓度的溶液。血管活性肠肽
(VIP)、P物质(SP)和生长抑制素(SS)放免试剂盒:
北京华英生物科技有限公司。乙醚(天津市津东天
正精细化学试剂厂)。
1. 3 仪器 PCLAB-UE生物医学信号采集处理系统
(北京微信斯达科技发展有限责任公司) ;大鼠透明
有机玻璃固定盒(20 cm ×6 cm ×8 cm) ;气囊(直径 1
cm,长度 1. 5 cm,青岛伦敦杜蕾斯有限公司)。医用
胶带(河南省焦作联盟卫生材料有限责任公司) ;
SHH-500ZSD动物实验箱(重庆市永生实验仪器厂)。
1. 4 分组与给药 将所有动物适应性饲养 3 d 后,随
机分为空白组、模型组、ZXX高、中、低剂量组和氟西汀
组,每组 12只大鼠。按照临床人服用蜘蛛香的剂量及
ZXX的提取率将 ZXX 分为 3 个给药剂量:1. 2、0. 6、
0. 3 mg /kg;按照临床人的服用剂量,折算出氟西汀和
匹维溴铵的给药剂量 2. 5、25 mg /kg。给药体积均为
1 mg /kg。空白组和模型组动物给予同容积的蒸馏水。
1. 5 慢性应激致 IBS大鼠模型的建立[4] 空白组大
鼠 6 只每笼,不给予任何刺激。模型组和各个给药组
大鼠每笼 1 只孤养,并加以相同的慢性不可预见性刺
激。包括:禁食、禁水、昼夜颠倒、冷刺激、热刺激、致
痛、制动。7 种刺激因子在 63 d 内每日随机安排 1
种,每种刺激不能连续出现,使动物不能预料刺激的
发生。造模期间同时每天灌胃给予相应的药物 1 次。
应激的具体操作如下:禁食,断粮 24 h。禁水,断水
24 h。昼夜颠倒,于早 7:00 时将动物放入暗室中,使
动物处于黑暗状态;至晚 19:00 时将暗室照明灯打
开,使动物处于光照状态,至次日早 7:00 取出。冷刺
激,将动物置于盛有 4 ℃冰水的桶中(水深 15 cm) ,
5 min后取出。热刺激:将动物置于 45 ℃动物实验
箱中,5 min后取出。致痛:将动物放入固定笼中,露
出尾部,用止血钳夹住距尾尖 1 cm处(使动物发出哀
叫声)持续 1 min。制动:将动物置于固定笼中,使其
四肢及头部不能随意摆动。第 1 次制动束缚 5 h,以
后时间依次递增 1 h。
1. 6 腹部回撤反射 AWR 评分的测定[5] 测定造模
前后每只大鼠腹部回撤反射(AWR)得分。将自制橡
胶气囊与塑料导管(直径 2 mm)相连,并用封口膜及 0
号手术线扎紧。导管、注射器和压力换能器分别与三
通管相连接,使管路密闭不漏气,在水中检测密闭性,
用 Pclab记录压力变化曲线。测定前,大鼠禁食不禁
水 24 h,用乙醚麻醉后,将气囊由肛门插入约3 cm。用
医用胶布将导管与大鼠尾部固定,防止气囊滑出。将
大鼠置入透明有机玻璃固定盒中,待其苏醒后适应 30
min,操作者随机时相性向囊内快速注气,达到规定压
力(20、40、60、80 mmHg)后维持 20 s,每一压力重复注
气 3次。每次间隔 4 min。观察者在不知注气压力的
情况下独立同步观察 AWR并记录评分。对每一扩张
压力下的 AWR评分取平均值,以此 AWR评分来反映
内脏感觉功能。AWR评分标准:0分:对扩张无反应;1
分:仅出现轻微的头部运动;2 分:腹肌收缩;3 分:腹部
抬起;4分:身体呈弓状和骨盆抬起。
1. 7 排便潜伏期的测定 实验前禁食不禁水 24 h,
次日分别各组动物灌胃给药,1 h 后,每只大鼠分别
给予等容量的 50%碳素墨汁。随后将动物单只置于
鼠笼内,观察出现第 1 粒黑便的时间,连续观察 10 h。
1. 8 排便粒数的测定 将单只大鼠置于大鼠代谢笼
中,观察 2 h内的排便粒数。
1. 9 血浆和结肠中 VIP、SP、SS 含量的测定 血浆
和结肠样本的制备:造模结束后,各组随机取 10 只
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大鼠用 25%戊巴比妥 (按3. 5 mL/kg)腹腔麻醉后,自
腹主动脉采血 2 mL放入内含有 10%ED-TA和抑肽酶
500 KU /mL抗凝剂 30 μL 的试管中,低温离心 3 000
r /min,15 min,抽取上清液待测;距大鼠肛门上端
3 cm处取约 1 g 结肠组织加入 1 mL 匀浆液中(100
mL生理盐水加入 200 μL 冰醋酸混匀即得) ,进行匀
浆,低温离心 3 500 r /min,15 min,抽取上清液待测。
血浆和结肠组织中 SP、SS 和 VIP 含量的测定分
别按照其放射免疫分析说明书进行操作。结肠组织
中蛋白测定按考马斯亮蓝蛋白测定试剂盒说明书进
行操作。血浆和结肠组织中 SP、SS、VIP 含量(pg /
mL;pg /g)= SP、SS 和 VIP 放射免疫分析测定值 /考
马斯亮蓝蛋白测定值。
1. 10 统计学方法 数据采用 SPSS 17. 0 统计软件
分析,以均数 ±标准差(珋x ± s)表示,用 One-way ANO-
VA进行方差分析,其中方差齐者用 LSD 法进行组间
比较,方差不齐者采用 Dunnetts T 法进行组间比较,
P < 0. 05为有统计学意义;其中 AWR 评分用 Mann-
Whitney U方法检验。
2 结果
2. 1 ZXX对慢性应激所致 IBS模型大鼠内脏敏感性
的影响 见表 1。
表 1 ZXX对慢性应激所致 IBS模型大鼠内脏敏感性的影响(珋x ± s,n = 12)
组 别 剂量 /(mg /kg)
AWR评分
20 mmHg 40 mmHg 60 mmHg 80 mmHg
空白组 — 0. 33 ± 0. 32## 1. 19 ± 0. 36## 1. 97 ± 0. 50## 2. 75 ± 0. 35##
模型组 — 0. 83 ± 0. 36 1. 92 ± 0. 42 2. 83 ± 0. 36 3. 58 ± 0. 21
ZXX高组 1. 2 0. 39 ± 0. 44 1. 50 ± 0. 30# 2. 53 ± 0. 26# 3. 25 ± 0. 21#
ZXX中组 0. 6 0. 53 ± 0. 36 1. 59 ± 0. 29# 2. 56 ± 0. 26# 3. 50 ± 0. 30
ZXX低组 0. 3 0. 64 ± 0. 38# 1. 47 ± 0. 17## 2. 69 ± 0. 17 3. 44 ± 0. 26
匹维溴铵组 25. 0 0. 69 ± 0. 22# 1. 58 ± 0. 35# 2. 14 ± 0. 29## 3. 08 ± 0. 43##
氟西汀组 2. 5 0. 53 ± 0. 36 1. 45 ± 0. 33## 2. 28 ± 0. 31## 3. 56 ± 0. 33
注:与模型组比较,#P < 0. 05,##P < 0. 01。
2. 2 ZXX对慢性应激所致 IBS模型大鼠排便潜伏期
和排便粒数的影响 见表 2。
表 2 ZXX对慢性应激所致 IBS 模型大鼠排便潜伏期和
排便粒数的影响(珋x ± s,n = 12)
组 别 剂量 /(mg /kg) 排便潜伏期 /min 排便粒数 /粒
空白组 — 514. 50 ± 89. 98# 85. 19 ± 19. 06##
模型组 — 433. 80 ± 76. 12 47. 30 ± 30. 07
ZXX高组 1. 2 551. 00 ± 59. 20## 75. 53 ± 30. 36##
ZXX中组 0. 6 544. 80 ± 139. 45## 70. 37 ± 27. 42#
ZXX低组 0. 3 482. 27 ± 85. 56## 71. 61 ± 23. 03#
匹维溴铵组 25. 0 471. 83 ± 107. 26## 78. 49 ± 12. 19##
氟西汀组 2. 5 515. 17 ± 80. 73# 81. 64 ± 26. 74##
注:与模型组比较,#P < 0. 05,##P < 0. 01。
2. 3 各组大鼠血浆和结肠中 SP、VIP、SS 含量的比
较 见表 3 ~表 4。
表 3 ZXX对慢性应激所致 IBS 大鼠血浆中 SP、VIP、SS
含量的影响(珋x ± s,n = 9) pg /mg
组 别 剂量 SP VIP SS
空白组 — 1. 8 ± 0. 7# 1. 7 ± 0. 6# 2. 1 ± 0. 8
模型组 — 2. 8 ± 1. 1 2. 3 ± 0. 9 1. 9 ± 0. 9
ZXX高组 1. 2 1. 9 ± 0. 8# 1. 6 ± 0. 4## 1. 8 ± 1. 5
ZXX中组 0. 6 2. 4 ± 1. 1 1. 8 ± 0. 4 2. 2 ± 1. 4
ZXX低组 0. 3 2. 2 ± 0. 9 1. 6 ± 0. 5## 2. 0 ± 0. 6
匹维溴铵组 25. 0 1. 8 ± 0. 5 1. 7 ± 0. 8# 2. 1 ± 0. 9
氟西汀组 2. 5 3. 0 ± 0. 9# 1. 3 ± 0. 6## 2. 3 ± 1. 3
注:与模型组比较,#P < 0. 05,##P < 0. 01。
表 4 ZXX 对慢性应激所致 IBS 大鼠结肠中 SP、VIP、SS
含量的影响(珋x ± s,n = 9) pg /mL
组 别 剂量 SP VIP SS
空白组 — 22. 02 ± 5. 49 20. 56 ± 5. 12 21. 24 ± 8. 54#
模型组 — 26. 51 ± 8. 64 23. 84 ± 2. 71 28. 77 ± 7. 89
ZXX高组 1. 2 23. 50 ± 4. 57 23. 08 ± 4. 64 24. 31 ± 5. 30
ZXX中组 0. 6 24. 16 ± 5. 07 22. 24 ± 2. 81 23. 49 ± 5. 01
ZXX低组 0. 3 20. 78 ± 7. 77#20. 56 ± 3. 48 20. 79 ± 5. 81#
匹维溴铵组 25. 0 19. 81 ± 5. 36# 19. 62 ± 3. 00#24. 32 ± 8. 09
氟西汀组 2. 5 24. 21 ± 4. 37 21. 02 ± 4. 47 27. 22 ± 7. 18
注:与模型组比较,#P < 0. 05。
3 讨论
慢性不可预见性模型最初是在 1981 年由 Katz U
等[6]提出,应激可影响胃肠蠕动、加重胃肠道疾病的
症状,反过来躯体症状也会影响患者的精神心理因
素。本试验采用了多种慢性不可预见性刺激方法,包
括断食水、冰水游泳、昼夜颠倒、热刺激、疼痛刺激、束
缚等。这种造模方法既符合了西医的认识———IBS
是一种心身性疾病,又与中医情志致病“惊则气乱”
“恐则气下”的学说相符。
内脏高敏感性广泛存在于 IBS 患者中,是 IBS 患
者腹部不适或腹痛等症状的主要原因。Ness T 等[5]
研究认为腹壁回撤反射(AWR)是内脏感觉反射在体
表的反映,能够反映躯体的内脏敏感性。笔者应用
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AWR评分来评估慢性应激对大鼠直肠扩张刺激的内
脏感知程度[5-7]。
本实验结果表明,在不同时期,ZXX 的 3 个剂量
组在对 AWR评分都表现出不一样的改善作用,ZXX
低剂量对非刺激性伤害有改善作用,中剂量对 40、
60 mmHg有改善作用,高剂量的作用范围最广,对
40、60、80 mmHg 等下的刺激性伤害都有改善作用,
3 个剂量组呈现出一定的量效关系。ZXX 高剂量和
中剂量可显著缩短 IBS 模型大鼠的排便潜伏期并减
少排便粒数,说明其在改善 IBS模型大鼠胃肠功能亢
进的作用较好。
P物质(SP)是一个具有 11 个氨基酸的多肽,具
有强烈的促进消化道平滑肌收缩、刺激肠道黏膜分泌
水和电解质的作用。在 IBS 的发病机制中,SP 在内
脏敏感性增高及胃肠运动亢进等过程中都有重要意
义[8]。目前 SP与 IBS的关系相关报道[9-11]不一。本
实验研究发现 IBS 模型大鼠血浆中 SP 有上升趋势,
结肠中 SP较空白组升高,ZXX高剂量组对结肠中 SP
的升高起到一定的改善作用。
VIP是一种具有 28 个氨基血管活性肽,由内分
泌细胞 D1 和含 VIP 能神经元及神经纤维分泌、释
放。本实验表明 IBS 模型大鼠结肠组织中 VIP 明显
增加(P < 0. 05) ,经过 ZXX 治疗后,IBS 模型大鼠结
肠中 VIP含量下降,提示 VIP含量的异常增高可能是
肠易激综合征发病中的一个重要因素或环节,降低已
升高的 VIP水平可改善 IBS模型大鼠胃肠功能亢进、
腹痛等症状。
SS是由胃肠道 D细胞分泌,作用十分广泛,主要
概括为 4 个方面:一是神经递质,二是影响腺体分泌,
三是影响平滑肌收缩,四是影响细胞增殖[13-14]。对
胃肠道的作用是抑制其激素分泌和胃肠运动。目前,
有关 IBS 和 SS 关系的研究结果很不一致,甚至有的
截然相反。本实验结果表明慢性应激所致 IBS 模型
组大鼠血浆 SS 较空白对照组升高,但 IBS 模型组大
鼠结肠中 SS与空白组无统计学意义,ZXX 低剂量可
降低血浆中 SS的含量。
综上所述,蜘蛛香环烯醚萜类成分 ZXX 可有效
改善 IBS模型大鼠的内脏高敏性和胃肠功能亢进,并
可调节某些胃肠激素分泌的紊乱状态,使之逐渐恢复
正常,并通过改善胃肠道的分泌和运动,改善临床症
状。调节胃肠激素的分泌可能是其发挥疗效的一个
重要途径。然而与 IBS有关的胃肠激素还有很多,尚
需在今后的工作中做进一步的深入研究 。
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第30卷第3期
2014 年 6 月
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6,2014