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Attenuation by stir baking with vinegar on effect of ethyl acetate fraction from Kansui Radix on mice gastrointestinal permeability

醋炙减弱甘遂醋酸乙酯部位对小鼠胃肠黏膜通透性影响的研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 22期 2014年 11月 ·3289·

醋炙减弱甘遂醋酸乙酯部位对小鼠胃肠黏膜通透性影响的研究
王文晓,高 兰,张 丽,丁安伟*
南京中医药大学 江苏省方剂高技术研究重点实验室,江苏 南京 210023
摘 要:目的 探讨醋炙减弱甘遂醋酸乙酯部位对小鼠胃肠道黏膜通透性影响的机制。方法 将小鼠分为对照组、甘遂组、
醋甘遂组,ig给药 7 d后,取小鼠胃、肠组织进行透射电镜观察;并通过免疫组化的方法,测定胃肠组织中 E-钙黏蛋白和血
管细胞黏附分子-1(VCAM-1)蛋白的表达。结果 透射电镜观察结果显示,甘遂组胃固有腺体上皮排列紊乱,细胞质电子
密度不均匀,细胞核形态不规则,腺上皮表面有大量溶酶体出现;醋甘遂组胃固有形态上皮细胞形态规则,部分线粒体畸形;
甘遂组肠黏膜表面微绒毛高度变矮,细胞间连接丰富,但近表面的紧密连接较短;醋甘遂组肠上皮细胞排列规则,细胞形态
一致,表面微绒毛数量减少、高度变矮,但较规则,线粒体结构良好。免疫组化检查结果显示,与对照组相比,甘遂组 E-
钙黏蛋白表达降低,VCAM-1 蛋白表达增强(P<0.05、0.01);与甘遂组相比,醋甘遂组 E-钙黏蛋白表达增强(P<0.05、
0.01),VCAM-1表达降低(P<0.05、0.01)。结论 醋炙能明显降低甘遂对小鼠胃肠黏膜上皮细胞的刺激,减弱对胃肠黏膜
通透性的影响,从而降低甘遂的刺激性。
关键词:甘遂;醋甘遂;胃肠黏膜通透性;刺激性;E-钙黏蛋白
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)22 - 3289 - 06
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.22.014
Attenuation by stir baking with vinegar on effect of ethyl acetate fraction from
Kansui Radix on mice gastrointestinal permeability
WANG Wen-xiao, GAO Lan, ZHANG Li, DING An-wei
Jiangsu Key Laboratory for High Technology Research of Traditional Chinese Medicine Formulae, Nanjing University of Chinese
Medicine, Nanjing 210023, China
Abstract: Objective To study the mechanism of attenuation by stir baking with vinegar on effect of ethyl acetate fraction of Kansui
Radix on mice gastrointestinal permeability. Methods Mice were randomly divided into blank control, Kansui Radix, and Kansui
Radix stir-baked with vinegar groups. The gastric and intestinal tissues were removed from mice after ig administration for 7 d and
were observed by the transmission electron microscope (TEM). The expression of E-cadherin and VCAM-l was examined by
immunohistochemical techniques. Results Using TEM, the arrangement and karyon morphology of gastric glandular epithelium cells
were irregular with the uneven electronic of cytoplasm and lots of lysosomes in Kansui Radix group; The morphology of the gastric
epithelial cells was irregular with some abnormal mitochondrions in the cytoplasm in Kansui Radix stir-baked with vinegar group; The
intestinal mucosa cells were covered with short microvilli with well-connected intercellular junctions, but the tight junctions on the
near-surface were short in Kansui Radix group; The arrangement and morphology of intestinal epithelial cells were fairly uniform with
few and short microvilli and intact mitochondrion in Kansui Radix stir-baked with vinegar group. Using immunohistochemical
techniques, compared with the control group, Kansui Radix could decrease the expression of E-cadherin and increase the expression of
VCAM-l (P < 0.05, 0.01). While compared with Kansui Radix group, Kansui Radix stir-baked with vinegar could obviously increase the
expression of E-cadherin (P < 0.05, 0.01) and decrease the expression of VCAM-l (P < 0.05, 0.01). Conclusion Stir-baking with vinegar
can attenuate the Kansui Radix-induced gastrointestinal inflammation. The mechanism may be that it can improve the morphology of
mice gastrointestinal mucosal cells, reduce the membrane permeability, and decrease the stimulating effect of Kansui Radix.
Key words: Kansui Radix; Kansui Radix stir-baked with vinegar; gastrointestinal permeability; stimulatory; E-cadherin

收稿日期:2014-04-30
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30973940,81373972);国家重点基础研究发展计划“973”项目(2011CB505300,2011CB505303);
江苏省“六大人才高峰”项目(2010年度);江苏省政府留学奖学金项目(JS-2009-061);江苏高校优势学科建设工程项目(ysxk-2010)
作者简介:王文晓,硕士研究生。Tel: 18252066631 E-mail: zwangwenxiao@163.com
*通信作者 丁安伟,教授,从事中药炮制与质量控制研究。Tel: 13951916435 E-mail: awding105@163.com
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甘遂始载于《神农本草经》,为大戟科大戟属
植物甘遂 Euphorbia kansui T. N. Liou ex T. P. Wang
的干燥块根[1]。其性寒,味苦,有毒,素有峻下逐
水圣药的美称。研究表明,甘遂有强烈的皮肤刺激
性和严重的肝脏、胃肠道毒性以及促炎、诱发肿瘤
等毒性[2]。其毒性成分以二萜、三萜类为主,主要
集中在醋酸乙酯和石油醚部位[3-4]。中医采用醋制降
低其毒性,且临床上内服多为醋制[3]。本实验室前
期研究亦表明,甘遂醋炙后的醋酸乙酯部位可明显
减轻其对小鼠肝脏、胃肠道的氧化损伤[5-6]。但迄今
为止,甘遂醋炙减毒作用机制尚缺乏深入探讨。因
此,本实验拟采用整体动物模型,从细胞、分子水
平考察甘遂醋炙前后醋酸乙酯部位对小鼠胃肠黏
膜通透性的影响,以期为探讨甘遂醋炙减毒机制提
供理论依据。
1 材料与仪器
1.1 试剂
In Situ Cell Death Detection Kit,AP(购自Roche
公司,批号 16845720009);E-钙黏蛋白抗体(批号
2598-4)、血管细胞黏附分子-1(VCAM-1,批号
2491-0),购自美国 Santa Cruz公司;即用型快速免
疫组化 MaxVisionTM试剂盒(批号 44558S)、DAB
显色试剂(批号 87552G)购自福州迈新生物公司。
1.2 仪器
EL340全自动酶标仪(美国 Bio-Tek Instruments
公司);Powerwave X340 全波长酶标仪(美国
Bio-Tek公司);TGL—16M高速台式冷冻离心机(长
沙湘仪离心机仪器有限公司);WH—90A微型漩涡
混悬器(上海振荣科学仪器有限公司);JEM—
1200EX透射电子显微镜(日本 JEOL公司)。
1.3 药物
甘遂采自陕西宝鸡县赤沙乡,经南京中医药大
学王春根教授鉴定为大戟科植物甘遂 Euphorbia
kansui T. N. Liou ex T. P. Wang的块根。
1.4 动物
ICR小鼠,雌雄各半,体质量(20±2)g,由
扬州大学比较医学中心提供,动物合格证号为
SCXK(苏)20070001。
2 方法
2.1 甘遂和醋甘遂醋酸乙酯部位的制备
取净甘遂 2.5 kg打粉(得率为 99.9%),备用;
甘遂醋炙品(醋甘遂):取净甘遂 2.5 kg 置不锈钢
容器中,用米醋 750 g拌匀,闷透,待醋被充分吸
尽后,置已加热到 260 ℃的炒锅中,不断翻炒至颜
色加深略有焦斑时,取出,放凉,打粉(得率为
99.8%),备用。
将甘遂和醋甘遂粗粉(过 24 目筛),分别加
95%乙醇 50 ℃温浸 5次至温浸液近无色,分别合
并温浸液,50 ℃减压回收溶剂至近干,浸膏分别
加 0.104 kg和 0.130 kg硅藻土拌样,加适量醋酸乙
酯,采用磁力搅拌器搅拌提取 5次,至醋酸乙酯萃
取液近无色,分别合并萃取液,50 ℃减压回收溶
剂至干(甘遂和醋甘遂的醋酸乙酯部位浸膏得率分
别为 19.7%和 18.9%,浸膏中大戟二烯醇的质量分
数分别为 4.73、3.94 mg/kg)。临用前,用 0.5%的
CMC-Na 溶液配成相当于生药量 256 g/kg 的供试
品药液。
2.2 动物分组及给药方法
将 30 只 ICR 小鼠置于室温、通风的清洁级
动物室中,自由摄食饮水,适应 3 d 后,按体质
量、性别随机分为 3组,每组 10只,即对照组、
甘遂醋酸乙酯部位组(简称甘遂组)、醋甘遂醋酸
乙酯部位组(简称醋甘遂组)。甘遂组和醋甘遂组
均 ig 给予上述供试品药液(相当于生药量 256
g/kg),对照组给予等体积 0.5% CMC-Na 溶液,
均为 20 mL/kg,每日 1次,连续 ig给药 7 d,于
第 7 天给药 1 h 后,脱颈椎处死小鼠,取胃、肠
组织,待测。
2.3 指标检测
2.3.1 胃、肠组织结构透射电镜观察 取各组小鼠
部分胃、肠组织,切成 1 cm×1 cm的组织片,放
入 2.5%戊二醛后 1%锇酸再固定 1 h,丙酮脱水,
Epon-812树脂包埋,45~65 ℃聚合 48 h,半薄切
片定位,70 nm超薄切片,醋酸铀-柠檬酸铅双重电
子染色,JEM—1200EX型透射电镜观察。
2.3.2 胃、肠组织 E-钙黏蛋白和VCAM-1检测 取
各组小鼠的胃、肠组织,用 4%中性多聚甲醛固定,
常规脱水、石蜡包埋、切片,采用快速免疫组化方
法,按即用型快速免疫组化 MaxVisionTM试剂盒说
明书进行操作。以 PBS代替一抗作为空白对照。采
用 Image-Pro-Plus 4.0 图像分析软件(Media
Cybernetics)分析 E-钙黏蛋白及 VCAM-1切片,测
定胃、肠细胞质和(或)细胞核内棕黄色颗粒的累
积吸光度。
2.4 数据分析
实验数据采用 SPSS 19.0软件进行统计分析,
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45卷 第 22期 2014年 11月 ·3291·

数据以 ±x s表示,多组间比较采用单因素方差分
析,两组间比较采用 LSD检验。
3 结果
3.1 甘遂醋炙前后对胃组织结构的影响
电镜结果显示,对照组胃上皮细胞呈立方状或低
柱状,胞质内大量线粒体,细胞核形态规则(图 1-A);
胞质内线粒体丰富,大小不一,结构尚好(图 1-B)。
甘遂组胃固有腺体上皮细胞排列紊乱,细胞质电子密
度不均匀,细胞核形态不规则(图 1-C);线粒体形
态、大小比较一致,部分细胞内溶酶体电子密度不一
致,有一个高密度的核心(图 1-D);部分腺上皮表
面有大量溶酶体(分泌颗粒)分布,溶酶体电子密度
高、均匀,大小比较一致(直径 200~400 nm)(图
1-E)。醋甘遂组胃组织大多数上皮细胞呈立方状、低
柱状,形态规则(图 1-F);胞质内线粒体、内质网
丰富,部分细胞线粒体畸形,嵴断裂(图 1-G)。



图 1 对照组 (A、B)、甘遂组 (C、D、E) 和醋甘遂组 (F、G) 小鼠胃组织电镜图
Fig. 1 SEM photographs of stomach tissue of mice in control group (A, B), Kansui Radix group (C, D, E), and
Kansui Radix stir-baked with vinegar group (F, G)
3.2 甘遂醋炙前后对肠组织结构的影响
电镜结果显示,对照组肠细胞表面微绒毛丰
富、长而规则,基底张力细丝丰富(图 2-A);紧
密连接及桥粒结构良好,线粒体丰富,形态规则,
结构良好(图 2-B)。甘遂组肠上皮细胞表面微绒
毛数量减少、高度变矮,结构尚好,细胞间连接丰
富,但近表面的紧密连接较短(图 2-C);细胞间
桥粒结构良好,线粒体形态不规则,内有高电子密
度颗粒(图 2-D);细胞器(线粒体、内质网糖原
颗粒)较丰富,线粒体形态不规则,部分线粒体内
见高电子密度的颗粒(图 2-E)。醋甘遂组肠上皮
细胞排列规则,细胞形态一致,表面微绒毛数量减
少、高度变矮,但较规则(图 2-F);细胞间连接
结构良好,表面的紧密连接结构良好(图 2-G);
线粒体结构良好(图 2-H)。
3.3 甘遂醋炙前后对胃、肠组织 E-钙黏蛋白和
VCAM-1 的影响
与对照组比较,甘遂组可以明显提高胃、肠组
织中 E-钙黏蛋白灰度值,即降低胃、肠组织中 E-钙
黏蛋白表达(P<0.05);与甘遂组比较,醋甘遂组可
明显降低 E-钙黏蛋白灰度值,即提高胃、肠组织中
E-钙黏蛋白表达(P<0.05),结果见图 3及表 1。
与对照组比较,甘遂组可以明显降低胃、肠组
织 VCAM-1 灰度值,即提高胃肠组织 VCAM-1 表
达(P<0.05);与甘遂组比较,醋甘遂组可明显提
高 VCAM-1 灰度值,即降低胃组织 VCAM-1 表达
(P<0.05),结果见图 4及表 1。
4 讨论
胃肠黏膜上皮细胞、上皮细胞之间的紧密连接
和黏附连接在维持黏膜通透性中有着十分重要的
2 μm
C D
E
1 μm 2 μm
2 μm 0.5 μm
F G
2 μm 1 μm
A B
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图 2 对照组 (A、B)、甘遂组 (C、D、E) 和醋甘遂组 (F、G、H) 小鼠肠组织电镜图
Fig. 2 SEM photographs of intestinal tissue of mice in control group (A, B), Kansui Radix group (C, D, E), and Kansui
Radix stir-baked with vinegar group (F, G, H)




对照 甘遂 醋甘遂
图 3 甘遂醋炙前后对小鼠胃 (A) 和肠组织 (B) E-钙黏蛋白表达的影响
Fig. 3 Effect of Kansui Radix before and after vinegar-processing on expression of E-cadherin in stomach tissues (A) and
intestinal tissue (B) of mice
作用[7],可以调节水电解质和一些营养物质的转运,
并防止胃肠道受损。一旦胃肠道受损,黏膜通透性
会增加,毒素等容易侵入,可引起炎症反应。通过
电镜观察胃肠黏膜上皮细胞的超微结构可准确判
断胃肠黏膜受损及炎症情况。钙黏蛋白超家族是介
导同型细胞间黏附的一组跨膜糖蛋白,其中 E-钙黏
蛋白介导上皮细胞间黏附。黏附分子 VCAM-1是黏
附分子中的免疫球蛋白超家族中的主要亚家族,系
跨膜表达于血管内皮细胞上的单链糖蛋白。现代毒
理学研究发现,缺血缺氧、缺血再灌注、氧化损伤、
炎症介质、内毒素、营养障碍、微生态平衡失调、
胃肠道黏膜免疫功能受损等易引起胃肠黏膜损伤,
且氧化损伤是最重要的致病因素之一[8-9]。研究表
明,机体自由基产生过多可诱导脂质过氧化反应,
0.5 μm
1 μm
0.5 μm
D B C
A
B
1 μm
0.5 μm
A
H
0.5 μm 0.5 μm
0.5 μm
E F G
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表 1 甘遂和醋甘遂对小鼠胃、肠组织 E-钙黏蛋白和 VCAM-1 蛋白表达的影响 ( ± = 6x s , n )
Table 1 Effects of Kansui Radix and Kansui Radix stir-baked with vinegar on expression of E-cadherin and VCAM-1 protein
in stomach and intestinal tissues of mice ( ± = 6x s , n )
组 别
E-钙黏蛋白灰度值 VCAM-1灰度值
胃组织 肠组织 胃组织 肠组织
对照 5 423.80± 250.01 4 987.25± 448.17 8 779.25±1 110. 40 7 667.80±983.72
甘遂 6 699.67±1 087.24* 7 190.00±1 640.35* 6 917.25± 739.42* 6 516.00±449.35*
醋甘遂 5 220.60± 666.50# 5 234.00± 293.49# 7 218.75± 217.58# 6 519.60±464.98
与对照组比较:*P<0.05;与甘遂组比较:#P<0.05
*P < 0.05 vs control group; #P < 0.05 vs Kansui Radix group



对照 甘遂 醋甘遂
图 4 甘遂醋炙前后对小鼠胃 (A) 和肠组织 (B) VCAM-1 蛋白表达的影响
Fig. 4 Effect of Kansui Radix before and after vinegar-processing on expression of VCAM-1 in stomach tissues (A) and
intestinal tissue (B) of mice
损伤细胞膜,破坏黏膜上皮细胞间的紧密连接和黏
附连接,造成 E-钙黏蛋白的表达降低,VCAM-1的
表达增高,从而导致黏膜通透性增加,毒素等侵入
并引起炎症反应[10-12]。
甘遂生品醇提物 LD50约为 22 mg/g,相当于生
药量 260 mg/g[13],为更好地体现甘遂的毒性,以利
醋制减毒机制的研究,故本实验给药剂量设为 256
g/kg。本实验结果表明,醋炙可以明显降低甘遂对
小鼠胃肠黏膜的损伤,其对小鼠胃肠道黏膜通透性
的影响可能与以下因素有关:与甘遂相比,醋甘遂
减弱了胃肠黏膜中 E-钙黏蛋白和 VCAM-1 的异常
表达,减少了胃肠上皮细胞黏附强度的异常降低,
从而降低了对胃肠道细胞膜通透性的影响,进而减
少了毒素、病原微生物等对胃肠道细胞的破坏。
甘遂因对胃肠道的毒性,严重影响了临床应
用。本实验从细胞膜蛋白的角度研究了其醋炙减毒
的机制,但由于实验的局限性,尚有待从 DNA、细
胞质蛋白等角度进行更深入的研究。
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