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Injury mechanism of Eomecon chionantha alkaloids in liver of Oncomelania hupensis

血水草生物碱致钉螺肝脏损伤机制研究



全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 42 卷 第 1 期 2011 年 1 月 • 127 •
血水草生物碱致钉螺肝脏损伤机制研究
彭 玲,袁仕善,杨盛清,彭 飞,刘年猛,黄琼瑶*
湖南师范大学医学院,湖南 长沙 410006
摘 要:目的 分析血水草生物碱(ECA)对钉螺肝脏蛋白质和糖原水平、酶活性变化及脂质过氧化的影响,探讨血水草杀
灭钉螺机制。方法 10 mg/L ECA 药液浸泡钉螺 36 h,解剖活钉螺,分离肝脏,测定总蛋白质和糖原、丙二醛(MDA)水
平及丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、酸性磷酸酶(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和乳酸脱氢酶(LDH)
的活性。结果 ECA 浸泡后钉螺肝脏总蛋白质和糖原的量均显著降低,AKP、ALT、AST、LDH 酶活性明显下降,与清水
对照组相比,均存在显著差异(P<0.05、0.01);而 ACP 及 MDA 水平差异不显著。结论 ECA 抑制钉螺肝脏 AKP、ALT、
AST、LDH 酶活性,影响钉螺肝脏糖及蛋白质代谢,破坏代谢平衡,导致肝功能紊乱,从而引起钉螺死亡。
关键词:血水草;生物碱;钉螺;糖原;脂质过氧化
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2011)01 - 0127 - 03
Injury mechanism of Eomecon chionantha alkaloids in liver of Oncomelania
hupensis
PENG Ling, YUAN Shi-shan, YANG Sheng-qing, PENG Fei, LIU Nian-meng, HUANG Qiong-yao
Medical College of Hunan Normal University, Changsha 410006, China
Key words: Eomecon chionantha Hance; alkaloid; Oncomelania hupensis Gredler; glycogen; lipid peroxidation

血水草 Eomecon chionantha Hance 为罂粟科白
屈菜族血水草属植物,是我国独属、独种特有物种,
广泛分布于长江流域、华南、华东和西南地区,西
北秦岭也有分布,资源丰富,具有多种药理作用。
生物碱类化合物是血水草的主要成分,包括白屈菜
红碱、血根碱、原阿托品碱、别隐品碱、氧化血根
碱、白屈菜红默碱[1]。本课题组研究发现,血水草
根及根茎中提取的生物碱具有良好杀灭钉螺作用,
经质谱鉴定证实血水草生物碱(Eomecon chionantha
alkaloid,ECA)浸泡钉螺,钉螺的肝脏蛋白质表达
发生改变[2]。为探讨 ECA 杀螺的作用机制,本实验
研究 ECA 对钉螺肝脏相关酶活性、糖原与蛋白质水
平、脂质过氧化水平的影响。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
Hitachi—7180 全自动生化分析仪(日本),K30H
高速冷冻自动平衡离心机(美国 Sigma),SHP—250
型生化培养箱为上海精宏实验设备有限公司产品。
考马斯亮蓝 G-250 系美国 Amresco 产品,蒽酮系国
药集团化学试剂有限公司产品。丙氨酸氨基转移酶
(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、酸性磷酸酶
(ACP)、碱性磷酸酶(AKP)和乳酸脱氢酶(LDH)
测定试剂盒均为日立自动生化分析仪配套试剂。丙
二醛(MDA)试剂盒购自南京建成生物工程研究所。
其他试剂均为国产分析纯。
1.2 ECA 的制备
血水草采自湖南省桃江县人形山,经湖南中医
学院周天达教授鉴定为血水草 Eomecon chionantha
Hance。取完全干燥的血水草根及根状茎粉碎,按
文献方法提取 ECA[3]。ECA 得率为 1.009%。
1.3 药物浸泡钉螺实验
湖北钉螺 Oncomelania hupensis Gredler 由湖
南省血吸虫病防治研究所提供,置实验室饲养 1~
2 d,选择活力强、无感染、7~8 旋的成螺进行实
验。设 10.0 mg/L ECA 药物组和清水对照组,每
500 mL ECA 药液或清水中投放装有 50 只活螺的

收稿日期:2010-05-14
基金项目:国家自然科学基金资助项目(307718720);长沙市科技局项目(K070733-31);湖南师范大学校青年基金项目(医 080626)
作者简介: 彭 玲(1983—),女,湖南岳阳人,硕士,现工作单位为中南大学湘雅医院肾内科。Tel: (0731)89753255 E-mail: pengling39@163.com
*通讯作者 黄琼瑶 Tel: (0731)88912429 E-mail: hqycs@yahoo.com.cn
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尼龙袋 1 只,25 ℃光照培养箱中分别浸泡 36 h 后,
各组钉螺均用清水洗净,水养法检测存活情况后,
选活螺解剖[4],快速分离肝脏,待测或−80 ℃冻存
备用。
1.4 蛋白质水平测定
取钉螺肝脏,冷冻干燥,研碎成粉末。称取干
粉 10 mg,加生理盐水 1 mL,充分混合,并匀浆,
10 000 r/min 离心 15 min,收集上清液。采用考马斯
亮蓝染色法,以牛血清白蛋白为标准,测定各组蛋
白质的量。
1.5 糖原测定
按蛋白质定量测定方法制备钉螺肝脏干粉。称
取干粉 10 mg,加 30%KOH 溶液 2 mL,置沸水浴
20 min,冷却后加入 95%乙醇 10 mL,离心,沉淀
物即为糖原。采用蒽酮显色法,以葡萄糖为标准,
在 620 nm 处测定吸光度值,测定各组糖原水平。
1.6 丙二醛(MDA)测定
30 个钉螺肝脏为一个样本,每个样本称质量,
每 0.1 g 钉螺肝脏加入 10%三氯乙酸 0.4 mL,冰浴
匀浆,6 500 r/min,离心 15 min,收集上清液。考
马斯亮蓝法测定蛋白质浓度后,按照试剂盒说明测
定肝脏中 MDA 水平。
1.7 酶活性测定
30 个钉螺肝脏为一个样本,每只钉螺肝脏加入
预冷 PBS 溶液(pH 7.2)50 μL,冰浴匀浆,6 500 r/min
离心 15 min,离心 3 次,收集上清液。酶活性测定
均在 Hitachi—7180 型全自动生化分析仪上完成。
1.8 统计学分析
采用 SPSS 17.0 软件进行数据分析,结果用
sx ± 表示,采用独立样本 t 检验进行组间统计。
2 结果
ECA 对钉螺肝脏总蛋白质、糖原、MDA 水平
及 ALT、AST、ACP、AKP、LDH 活性的影响结果
见表 1。ECA 浸泡后钉螺肝脏总蛋白质和糖原水平
均显著降低(P<0.05、0.01),AKP、ALT、AST、
LDH 酶活性明显下降,与清水对照组相比,均存在
显著差异(P<0.05);而 ACP 及 MDA 水平差异不
显著。
表 1 ECA 对钉螺肝脏蛋白质、糖原、MDA 水平及相关酶活性的影响( 30=± n , sx )
Table 1 Effect of ECA on protein, glycogen, MDA level, and relative enzymatic activity in liver of O. hupensis ( 30=± n , sx )
组 别 总蛋白/(mg·g−1) 糖原/(mg·g−1) MDA/(nmol·mg−1) ALT/U
清水对照 168.11±12.21 22.61±0.35 6.08±0.29 81.50±7.78
ECA 70.60±10.21** 10.72±0.06* 5.40±0.69 60.33±3.21*
组 别 AST/U ACP/U AKP/U LDH/U
清水对照 771.00±33.94 129.23±25.29 635.50±40.30 5.33±1.53
ECA 612.33±49.01* 119.50±16.02 396.00±53.74* 2.67±0.58*
与清水对照组比较:*P<0.05 **P<0.01
*P<0.05 **P<0.01 vs water control group
3 讨论
植物杀螺剂因具有可就地取材、易生物降解、
对环境污染小、资源分布广泛等优点而成为药物灭
螺研究的重要内容。本课题组在进行植物杀螺剂的
研究中,发现并证实了从我国特有物种罂粟科血水
草属植物血水草的根及根茎中提取的 ECA 具有很
好的杀灭钉螺作用,可能是一种具有发展潜力的植
物灭螺剂,值得对其灭螺机制进行进一步研究。
糖是生物机体重要的能源物质,蛋白质是生物
机体细胞重要的结构和功能成分,二者在维持生物
机体正常的生命活动中起着非常重要的作用。Tiwari
等[5]发现绿玉树乳胶抽提物引起椎实螺糖和蛋白质
明显减少,并呈剂量依赖性,国内也有学者观察到
植物杀螺剂引起湖北钉螺糖原降低[6-7]。王宏等[8]认
为,植物提取物使钉螺软体糖原减少的原因可能有:
①影响钉螺的肝功能,直接影响糖原合成;②激活
或钝化糖原代谢过程中的某些酶;③影响消化道功
能,细胞摄取葡萄糖减少,糖原合成下降。糖原是
动物机体的重要能源储备,其量的下降将会对机体
的生理机能产生影响,于是引起钉螺整体活性的降
低。同时,药物处理螺类后,由于应激条件下需要
大量能量以解除毒性和克服应激,在消耗有限糖的
同时使蛋白质分解以提供能量,从而导致蛋白质减
少[5]。ECA 处理后钉螺肝脏糖原和蛋白质的量均明
显降低,说明在 ECA 作用下肝脏的糖代谢和蛋白质
代谢发生变化,证明肝脏功能受到损害。
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植物杀螺剂对酶活性的影响与剂量和作用时间
有关。ALT、AST 是钉螺体内两种最重要的转氨酶,
是联系蛋白质合成和糖代谢的桥梁,是反映肝损伤
的一个很灵敏的指标。据报道[9],植物杀螺剂对钉
螺肝脏转氨酶影响明显,并且药物浓度越高,转氨
酶活性升高越明显,然而当钉螺肝功能严重受损甚
至肝细胞坏死时,转氨酶活性明显下降。本实验结
果观察到 ALT、AST 两种转氨酶活性均下降,推测
药物在 10 mg/L 的质量浓度下作用 36 h 后,钉螺肝
脏已遭到严重实质损害。AKP 是细胞膜标志酶,在
钉螺体内,AKP 主要分布在钉螺的消化系统和头足
部上皮,ECA 处理后 AKP 酶活性的降低,可能阻
碍钉螺吸收和运输营养物质。陈盛霞等[6]在研究银
杏外种皮对钉螺的杀灭机制时也发现用药组的
AKP 酶活性明显受到抑制。尹蔚琳等[10]在探讨珙桐
科植物喜树灭螺机制时,也认为 AKP 是钉螺对外
界反应最为强烈的酶之一。LDH 在钉螺体内广泛分
布,它是无氧酵解途径的重要酶之一。关于植物杀
螺剂对 LDH 的影响,目前有两种结论:第一种认
为植物杀螺剂作用于螺类的无氧酵解途径,明显抑
制 LDH 酶的活性[11-12];第二种认为无氧酵解不是
植物杀螺剂的作用位点,LDH 酶活性变化不大[6]。
本研究结果与第二种结论吻合。
综上所述,本研究结果提示,ECA 抑制钉螺肝
脏 AKP、ALT、AST、LDH 酶活性,影响钉螺肝脏
糖及蛋白质代谢,破坏代谢平衡,导致肝功能紊乱
是钉螺死亡的重要原因之一。

参考文献
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