全 文 :[基金项目]国家重大新药创制项目(编号:2012zx09102201-009) ;国家自然科学基金项目(编号:81260681) [作者简介]曹文疆,男,本科,
副主任技师,电话:0993-2855827 [通讯作者]邢建国,研究员,硕士生导师,研究方向:中药民族药,电话:0991-2300682,E-mail:xjguodd@ 163.
com
香青兰总黄酮抗大鼠动脉粥样硬化作用的初步研究
曹文疆1,彭克军2,袁勇1,王新春1,樊鑫梅1,邢建国3 (1.石河子大学医学院一附院,新疆 石河子 832002;2.成都医
学院检验医学院,四川 成都 610083;3.新疆维吾尔自治区药物研究所,新疆 乌鲁木齐 830004)
[摘要] 目的:研究香青兰总黄酮( dracocephalum total flavones,TFD) 对动脉粥样硬化( atherosclerosis,AS) 大鼠的作用及其机
制。方法:随机将 60 只雄性 Wistar大鼠分为 6 组,即空白组、模型对照组、TFD高、中、低剂量组( 60,30,15 mg·kg -1·d -1 ) 及辛
伐他汀组( 2. 5 mg·kg -1·d -1 ) 。采用高脂饲料喂饲和灌胃维生素 D3建立大鼠 AS模型。12 周后处死大鼠,检测血清血脂及炎
症因子水平,采用 HE染色及Masson染色观察主动脉病理学变化。结果:与模型组比较,给药组明显降低总胆固醇( TC) 、三酰
甘油( TG) 、低密度脂蛋白胆固醇( LDL-C) 及炎症因子白细胞介素-1( IL-1) 、白细胞介素-6( IL-6) 、肿瘤坏死因子-α( TNF-α) 和
高敏 C反应蛋白( hs-CRP) 的水平,明显升高高密度脂蛋白胆固醇( HDL-C) 的水平( P < 0. 01,P < 0. 05) ; HE及 Masson染色观
察 TFD给药组表现主动脉粥样硬化组织损伤明显减轻。结论:TFD具有减缓大鼠动脉粥样硬化形成的作用,其作用机制可能
与降低血脂水平及抗炎反应有关。
[关键词] 香青兰总黄酮;动脉粥样硬化; 血脂;炎症反应
[中图分类号]R285. 5 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2013)19-1570-03
Ameliorated effect of Dracocephalum total flavones on experimental atherosclerosis in rats
CAO Wen-jiang1,PENG Ke-jun2,YUAN Yong1,WANG Xin-chun1,FAN Xin-mei1,XING Jian-guo3(1. The First Af-
filiated Hospital of Medical College,Shihezi University,Xinjiang Shihezi 832002,China;2. Chengdu Medical College ,College of Medi-
cal Laboratory Science,Sichuan Chengdu 610083,China;3. Xinjiang Institute of Materia Medica,Xingjiang Urumqi 830004,China )
ABSTRACT:OBJECTIVE To investigate the effect and mechanism of Dracocephalum total flavones (Dracocephalum total flavones,
TFD)on experimental atherosclerosis in rats.METHODS Sixty male Wistar rats were randomly divided into six groups as following:
normal control group,model control group,TFD high,medium,low dose group (60,30,15 mg·kg -1 d -1)and simvastatin group
(2. 5 mg·kg -1 d -1). Atherosclerotic rat model was established by feeding high-fat diet and treated with VitD3 by ig. After treated 12
weeks,the rats were sacrificed,and then the levels of serum lipid and inflammatory factors were detected. The aortic pathologic chan-
ges were measured with HE and Masson staining. RESULTS Compared with model group,the levels of TC,TG,LDL-C and inflam-
matory factors IL-1,IL-6,TNF-α,hs-CRP were decreased significantly;the level of HDL-C was increased significantly of administra-
tion group. The atherosclerosis lesion was significantly reduced in HE and Masson staining of TFD group. CONCLUSION The TFD
can inhibit atherosclerosis formation which involved in decreasing the levels of serum lipid and anti-inflammatory factors.
KEY WORDS:Dracocephalum total flavones;atherosclerosis;serum lipid;inflammatory reaction
香青兰(Dracocephalum Moldevica L.)为唇形科
一年生草本植物[1],是维吾尔民族药之一,具有重
要的药用价值,在维吾尔医药中主要用于治疗冠心
病、高血压、动脉粥样硬化等疾病,香青兰总黄酮
(dracocephalum total flavones,TFD)为香青兰的主要
有效成分[2-3],具有降血脂、抑制血小板聚集及保
肝、抗炎等作用,近年来研究发现[4-7],TFD 对心血
管疾病,尤其是对高脂血症和心肌缺血性疾病具有
明显的抑制作用,因此,本文建立 AS 整体模型,研
究 TFD对血脂异常及炎症反应的作用,探讨 TFD干
预治疗 AS的作用及其可能的机制。
1 材料
DEM-Ⅱ型自动酶标洗板机(北京楠化科技开发
有限公司) ;TDZ5-WS多管架自动平衡离心机(湘仪
离心机仪器有限公司) ;Olympus BX51 自动照相生
物显微镜及图像分析系统;power wave XS2酶标仪
(美国 BIO-RAD公司)。
TFD(新疆自治区药物研究所提供,总黄酮含量
为 57%,批号 20100708) ;维生素 D3注射液(上海通
用药业股份有限公司,批号 110701) ;辛伐他汀片
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(广东彼迪药业有限公司,批号 20110304) ;丙基硫
氧嘧啶 (南通精华制药股份有限公司,批号
110901) ;胆固醇及胆酸钠(均由西安国安生物科技
有限公司提供,编号分别为 COO89,S0358) ;TG、
TC、LDL-C、HDL-C检测试剂盒(均购自浙江伊利康
生物 技 术 有 限 公 司,批 号 分 别 为 20110511,
20110421,20110201,20110221) ;IL-1、IL-6、TNF-α、
hs-CRP试剂盒(均购自由武汉博士德生物公司,批
号 分 别 为 20110625, 20110421, 20110409,
20110508)。
SPF级健康雄性 Wistar大鼠,体质量(150 ~ 180
g) ,由新疆医科大学试验动物中心提供,合格证号:
新医动字第 2003-0001 号。
2 方法
2. 1 试验分组 SPF 级健康雄性 Wistar 大鼠 60
只,适应性喂养 1 周后随机分为 6 组,即空白组、模
型组、TFD高剂量组(60 mg·kg -1·d -1)、TFD中剂量
组(30 mg·kg -1·d -1)、TFD 低剂量组(15 mg·kg -1·
d -1)和辛伐他汀阳性对照组(2. 5 mg·kg -1·d -1) ,
每组 10 只。
2. 2 模型制备 空白组普通饲料正常喂养,模型
组喂养高脂饲料[8](含 3%胆固醇、0. 5%胆酸钠、
0. 2%丙基硫氧嘧啶、10%猪油、5%白糖、81. 3%基
础饲料) ,辛伐他汀组和 TFD 组除喂养高脂饲料外
每天分别灌胃相应剂量的药物。模型组、辛伐他汀
组和 TFD组分 2 次给大鼠灌胃维生素 D3(30 万 IU·
kg -1)。各组自由饮水,连续饲养 12 周。
2. 3 观察指标及检测方法
2. 3. 1 血脂水平的检测 每组大鼠通过切断颈动
脉采血分离出血清,检测血清 TG、TC、LDL-C 和
HDL-C的水平,操作方法严格按照试剂盒的说明书
进行。
2. 3. 2 HE染色及 Masson 染色观察主动脉病理变
化 动物处死后,每组大鼠无菌条件下迅速分离主
动脉(主动脉根部至主动脉弓) ,生理盐水冲洗,4%
多聚甲醛固定。常规石蜡包埋,均匀间断切片,厚度
约5 μm。HE染色于普通光镜下观察主动脉根部组
织及斑块的形态结构,Masson 染色观察各斑块纤维
成分的分布。
2. 3. 3 ELISA法检测血清炎性因子水平 检测各
组大鼠血清中 IL-1、IL-6、TNF-α 和 hs-CRP 的水平,
操作方法严格按照 ELISA试剂盒说明书进行。
2. 3. 4 统计学分析 采用SPSS 10. 0统计学软件统
计数据,所有试验数据均以 珋x ± s表示,组间比较用 t
检验,P < 0. 05表示差异有统计学意义。
3 结果
3. 1 TFD 对 AS 大鼠血脂水平的影响 与空白组
比较,模型组的 TC,TG,LDL-C 水平均有明显增加
(P < 0. 01) ,而 HDL-C 含量有明显的降低(P <
0. 01) ;与模型组相比,TFD 各剂量组和辛伐他汀组
均可显著降低 TC,TG及 LDL-C的含量(P < 0. 05,P
< 0. 01) ,升高 HDL-C的含量(P < 0. 05,P < 0. 01) ,
且呈现剂量依赖性的变化。结果表明 TFD 具有调
节血脂的作用。见表 1。
表 1 TFD对大鼠血脂水平的影响 (珋x ± s,n =10)
Tab 1 Effect of TFD on serum lipid levels in rats (珋x ± s,n =
10)
组别
剂量
/mg·kg - 1
TC
/mmol·L - 1
TG
/mmol·L - 1
LDL-C
/mmol·L - 1
HDL-C
/mmol·L - 1
空白组 — 3. 1 ± 0. 41b 0. 78 ± 0. 14b 0. 93 ± 0. 14b 4. 3 ± 0. 6b
模型组 — 29. 6 ± 6. 8 2. 63 ± 0. 31 5. 5 ± 0. 8 2. 87 ± 0. 32
TFD 60 18. 7 ± 2. 6b 1. 25 ± 0. 13b 3. 7 ± 0. 6b 4. 3 ± 0. 6b
30 19. 5 ± 2. 1a 1. 65 ± 0. 25b 4. 5 ± 0. 8a 3. 8 ± 0. 5a
15 25. 5 ± 3. 7 1. 94 ± 0. 36b 5. 0 ± 0. 7 3. 3 ± 0. 4
辛伐他汀组 2. 5 19. 3 ± 2. 0b 1. 22 ± 0. 21b 4. 4 ± 0. 8a 4. 1 ± 0. 6a
注:与模型组比较:aP < 0. 05,bP < 0. 01
3. 2 TFD 对 AS 大鼠主动脉病理形态变化的影响
HE染色结果显示,正常组大鼠血管壁层次清晰,内
膜光滑完整,内皮细胞连接紧密,无脱落,无脂质条
纹或纤维斑块,内膜下间隙较小,平滑肌排列很整
齐;模型组内皮细胞损伤脱落,脂质沉积,平滑肌排
列紊乱、大量平滑肌细胞增殖,形态多样,个别并出
现钙化;与模型组相比较,TFD 组大鼠血管内膜光
滑,单层内皮细胞连接相对紧密,内皮细胞偶有脱
落,平滑肌排列较整齐,没有或较少出现钙化现象。
Masson染色结果显示,模型组可见斑块内大量胆固
醇结晶和泡沫细胞,纤维帽厚度较薄,纤维组织少,
有大量结缔组织增生,部分标本可见斑块内有钙盐
沉积,病变处动脉内皮下可见大量泡沫细胞积聚。
TFD组的上述病理改变的程度均轻于模型组,提示
TFD可能对大鼠主动脉粥样硬化斑块有一定的稳定
作用。见图 1。
3. 3 TFD 对 AS 大鼠血清炎性因子表达的影响
与空白组比较,模型组大鼠血清中 IL-1、IL-6、TNF-α
和 hs-CRP炎性因子水平均显著增高(P < 0. 01) ;与
模型组比较,TFD组使这些炎性因子水平呈剂量依
赖性的降低(P < 0. 05,P < 0. 01) ,而辛伐他汀组对
炎性因子也具有显著的抑制作用(P < 0. 01)。见表
2。
4 讨论
建立合适的 AS模型是研究其发病机制的先决
条件。本试验通过喂食高脂饲料引起高血脂症,并
经灌胃维生素D3导致血钙升高,促使钙盐在主动脉
·1751·中国医院药学杂志 2013 年第 33 卷第 19 期 Chin Hosp Pharm J,2013 Oct,Vol 33,No. 19
图 1 AS大鼠主动脉组织病理学检查(A、B、C-HE 染色,D、E、F-
Masson 染色)
A、D.正常组;B、E.模型组;C、F. TED高剂量组
Fig 1 Histopathologic examination aorta in AS rats (A、B、C-HE clye-
ing,D、E、F-Masson dyeing)
A,D. normal group;B,E. model groups;C,F. TFD high dose group
表 2 TFD对 AS大鼠血清炎性因子的影响 (珋x ± s,n =10)
Tab 2 Effect of TFD on inflammatory factors in rats (珋x ± s,n =
10)
组别
剂量
/mg·kg - 1
IL-1
/pg·mL -1
IL-6
/pg·mL -1
TNF-α
/pg·mL -1
hs-CRP
/ng·mL -1
空白组 — 3. 9 ± 0. 6b 8. 6 ± 1. 9b 32. 6 ± 6. 7b 2. 9 ± 1. 0b
模型组 — 18. 3 ± 1. 9 49. 7 ± 6. 8 68. 5 ± 8. 3 11. 1 ± 2. 0
TFD 60 8. 5 ± 2. 7b 30. 6 ± 3. 1b 45. 3 ± 8. 6b 7. 6 ± 0. 9b
30 11. 7 ± 4. 4b 38. 0 ± 8. 0a 54. 9 ± 5. 2b 8. 6 ± 2. 1b
15 17. 4 ± 2. 9 45. 0 ± 7. 9 69. 8 ± 6. 8 8. 5 ± 2. 0b
辛伐他汀组 2. 5 9. 0 ± 1. 8b 31. 3 ± 5. 2b 51. 7 ± 10. 6b 6. 9 ± 1. 0b
注:与模型组比较,aP < 0. 05,bP < 0. 01
中膜沉积,使平滑肌细胞变性或钙化,高钙血症协同
高脂血症破坏动脉管壁内皮的完整性,引起血液单
核细胞黏附等变化,在受体的介导下单核巨噬细胞
与平滑肌细胞吞噬脂质形成泡沫细胞,进而堆积成
AS斑块[9]。从本试验的结果表明,模型组血清血脂
水平及炎症因子显著升高,提示模型建立成功。
AS既是免疫反应又是炎症反应,在此过程中,
不同细胞分泌多种促炎细胞因子(如 TNF-α、IL-1、
IL-6 等) ,这些细胞因子则可通过细胞信号转导激
活 NF-κB,使炎症介质和细胞因子的基因转录增强,
除了导致泡沫细胞产生外,还导致更多的炎症介质
释放,通过级联放大效应,更多的单核细胞聚集、浸
润,最终导致 AS 病变的发生。炎症的分子标记物
CRP确实存在于 AS 病灶,它也可作为趋化因子吸
引单核细胞进入病灶,增加黏附分子的表达,CRP
还能增加巨噬细胞摄取 LDL 而形成泡沫细胞进一
步加重 AS病变[10]。本实验结果表明,TFD 可能是
通过减少 TNF-α、IL-1 和 IL-6 生成,从而抑制肝细
胞合成 hs-CRP,发挥抗炎作用,从而降低了 AS 的病
理变化。此外,血清血脂水平明显显示 TFD 具有降
血脂作用,这对于 AS 的进一步发展具有显著的抑
制作用,主动脉病理学检查也证明,TFD具有抑制主
动脉粥样病变的作用。
综上所述,本实验证实 TFD 通过降低实验性动
脉粥样硬化大鼠血脂,减少炎症介质的生成,从而达
到抑制炎症的发生或减轻炎症程度以及缩短炎症持
续时间,从而起到保护心血管系统的作用。
参考文献:
[1] 古海锋,陈若芸,孙玉华,等.香青兰化学成分研究Ⅱ[J].中国
中药杂志,2005,30(9) :677-679.
[2] Najafi M,Ghasemian E,Fathiazad F,et al. Effects of total ex-
tract of dracocephalum moldavica on ischemia / reperfusion induced
arrhythmias and infarct size in the isolated rat heart[J]. Iran J
Basic Med Sci,2009,11(4) :229-235.
[3] 宋睿,金传山,周亚伟. 香青兰中总黄酮和单体的含量测定
[J].中国实验方剂学杂志,2010,16(12) :71-74.
[4] 谭梦晖,于波,谷颖敏,等.香青兰不同部位提取物对大鼠试验
性高脂血症的影响[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(21) :
209-213.
[5] 邢建国,康小龙,何承辉,等.香青兰有效部位滴丸对犬急性试
验性缺血心肌的保护作用[J].中国药学杂志,2011,46(15) :
1162-1166.
[6] 康小龙,孙玉华,邢建国,等.香青兰有效部位滴丸的药效学试
验研究[J].中国医科大学学报,2012,41(7) :611-614.
[7] 康小龙,邢建国,何承辉,等.香青兰提取物滴丸对心肌缺血大
鼠血栓形成的影响[J]. 中国新药杂志,2011,20(19) :1867-
1870.
[8] 郑楚,杨冬业,徐勤,等.三七花总皂苷对动脉粥样硬化模型大
鼠血脂及血液流变学影响[J].中国实验方剂学杂志,2010,16
(12) :162.
[9] 王伟,杨滨,王岚,等.丹参山楂药对大鼠动脉粥样硬化的影响
[J].中国中药杂志,2011,36(6) :784-789.
[10] Kraus VB,Jordan JM. Serum C-reactive protein (CRP) ,target
for therapy or trouble? [J]. Biomarker Insights,2006,(1) :77-
80.
[收稿日期]2012-12-20
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