全 文 ：中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 43 卷 第 7 期 2012 年 7 月

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金莲花中荭草苷和牡荆苷对 D-半乳糖致衰老小鼠脑损伤的保护作用
蒋 伟，屈海琪，袁丹华，杨国栋，安 芳，王书华*
河北北方学院 药学系，河北 张家口 075000
摘 要：目的 研究金莲花中黄酮碳苷单体荭草苷和牡荆苷对 D-半乳糖致衰老小鼠脑损伤的保护作用。方法 小鼠 ip 给予
D-半乳糖 8 周制备亚急性衰老模型，造模成功后将小鼠分成模型组，维生素 E（20 mg/kg）阳性对照组，荭草苷和牡荆苷高、
中、低剂量（40、20、10 mg/kg）组，各组每日上午 ig 给予相应药物 1 次。连续给药 8 周后小鼠断头取脑，测脑质量，制
备脑组织匀浆上清液，检测脑组织中抗氧化酶系、丙二醛（MDA）、脂褐素，并观察脑组织形态学变化。结果 荭草苷和牡
荆苷可改善衰老小鼠一般状态，延缓脑组织萎缩，提高脑组织中抗氧化酶的活性和降低 MDA、脂褐素的量，改善海马区神
经细胞结构的功能。荭草苷中、低剂量的抗氧化活性强于同剂量的牡荆苷，差异显著（P＜0.05、0.01）；而荭草苷和牡荆苷
高剂量的抗氧化活性与维生素 E 的相当。结论 荭草苷和牡荆苷对 D-半乳糖致衰老小鼠脑损伤具有一定的保护作用，其作
用机制可能与提高脑组织内抗氧化酶系活性，降低 MDA、脂褐素的量，改善海马区神经细胞结构功能相关。
关键词：金莲花；荭草苷；牡荆苷；D-半乳糖；抗氧化；衰老
中图分类号：R 282.710.5；R977.9 文献标志码：A 文章编号：0253 - 2670(2012)07 - 1376 - 05
Protection of orientin and vitexin from flowers and flower buds of Trollius
chinensis on brain injury in aging mice induced by D-galactose
JIANG Wei, QU Hai-qi, YUAN Dan-hua, YANG Guo-dong, AN Fang, WANG Shu-hua
Department of Pharmacy, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, China
Key words: Trollius chinesis Bunge; orientin; vitexin; D-galactose; anti-oxidant; aging

金莲花为毛茛科植物金莲花 Trollius chinensis
Bunge 的干燥花及花蕾，主产于我国西南、西北、
华北、东北及台湾等省区[1]，为民间常用中药，有
清热解毒、消肿明目的功效，临床上主要用于上呼
吸道感染、扁桃体炎[2]等。近年来国内外对金莲花
有效成分的药理研究主要集中在总黄酮抑菌、抗病
毒等方面[3-4]。前期研究表明，金莲花总黄酮及单体
荭草苷和牡荆苷具有清除超氧阴离子、羟基自由基、
DPPH 的功能，对红细胞溶血具保护作用[5-6]。本实
验研究金莲花中荭草苷和牡荆苷对D-半乳糖致衰
老小鼠脑损伤的保护作用，探讨该作用是否与其体
内抗氧化作用相关。
1 材料
1.1 动物
昆明种小鼠，体质量（20±2）g，河北北方学
院动物中心提供，许可证号 SCXK（京）2004-0001。
1.2 药品与试剂
荭草苷和牡荆苷，自制，经 1H-NMR 和 HPLC
鉴定，质量分数为 98.9%。D-半乳糖、考马斯亮蓝，
分析纯，上海试一化学试剂有限公司；N, N-二甲基
甲酰胺、聚山梨酯-80、乙醇、氯仿、四乙氧基丙烷、
硫代巴比妥酸、水合氯醛等均为分析纯，天津化工
有限公司；三氯醋酸，分析纯，上海邦辰试剂有限
公司；总抗氧化能力[T-AOC，包括过氧化氢酶
（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化
物歧化酶（SOD）]、Na＋, K＋-ATP 酶、Ca2＋, Mg2＋-ATP
酶试剂盒，均购自南京建成生物有限公司。
1.3 主要仪器
高速冷冻离心机，Sigma Microelectronics 公
司；MP 1100B 型电子天平，上海精科天平仪器厂；
电热恒温水槽，上海精宏实验设备有限公司；U—
3900 紫外可见分光光度计，河南普瑞斯实业有限公

收稿日期：2011-10-17
基金项目：张家口市科技局基金项目（0711046D-9）
作者简介：蒋 伟（1986—），男，安徽芜湖人，硕士研究生，研究方向为中药有效成分提取分离及药动学。
Tel: 15369336723 E-mail: jw13805652416@yahoo.com.cn
*通讯作者 王书华 Tel: 18931316022 E-mail: shwang1988@yahoo.com.cn
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司；F—280 荧光分光光度计，徐州宸飞科技发展有
限公司；XDS 生物显微镜，重庆光电仪器总公司；
H—7500 透射电子显微镜，日本日立公司）。
2 方法
2.1 分组与模型制备
昆明种小鼠 120 只（雌雄各半），随机分为对照
组，模型组，荭草苷和牡荆苷高、中、低剂量组，
维生素 E（VE）阳性对照组，每组 10 只。各组小
鼠适应性饲养 1 周后，采用文献方法[7]制备亚急性
衰老模型：将 D-半乳糖 10.0 g 溶于 500 mL 生理盐
水中，每天给小鼠 ip 200 mg/kg（0.01 mL/g），对照
组 ip 等体积生理盐水，连续给予 8 周。每天称体质
量 1 次，依据小鼠体质量调整给药剂量。
将剩余 30 只小鼠分为对照组和模型组，并在造
模第 6、8 周每组分别选取 10 只，摘眼球采血，分
离血清，测定 T-AOC、SOD、丙二醛（MDA）的
量，以确定小鼠衰老情况，第 8 周末，模型组小鼠
上述指标与对照组相比具有统计学意义，表明模型
制备成功。
2.2 给药
各给药组从模型制备第 9周开始每日上午 ig给
药 1 次，VE 组给药剂量为 20 mg/kg，荭草苷和牡
荆苷（N, N-二甲基甲酰胺-聚山梨酯 80-生理盐水，
1∶1∶20）高、中、低剂量组给药剂量均分别为 40、
20、10 mg/kg；对照组和模型组给等体积生理盐水，
连续给药 8 周。
2.3 观察与检测指标
2.3.1 小鼠一般状态 观察各组小鼠摄食、饮水、
体质量、活动程度、毛色、光泽度等方面变化。
2.3.2 小鼠脑质量测定 小鼠断头处死后，在冰冻
条件下精密称量各组小鼠的全脑质量。
2.3.3 小鼠脑组织抗氧化酶检测 在冰冻条件下精
确称量小鼠脑组织，用生理盐水制成 10%脑组织匀
浆液，8 000 r/min 离心得上清液，按试剂盒说明测
定 CAT、GSH-Px 的活性。取 1.0 mL 上清液，加入
1.0 mL 乙醇-氯仿混合液（5∶3），震荡 2 min，4 000
r/min 离心 5 min 以除去蛋白质，取上清液测定 SOD
的活性。
2.3.4 小鼠脑细胞膜转运能力测定 准确称取小鼠
脑组织质量，用生理盐水制成 10％匀浆液，取一定
量的匀浆液加 99 倍的生理盐水制成 0.1%脑组织匀
浆液 0.1 mL，同时用考马斯亮蓝试剂测定组织蛋白，
计算 Na＋, K＋-ATP 酶和 Ca2+, Mg2+-ATP 酶的活性。
2.3.5 小鼠脑组织 MDA 测定 取脑组织匀浆后的
上清液 1.5 mL，在 37 ℃下震荡 1.5 h，加入 1.5 mL
20%三氯醋酸，混匀后 8 000 r/min 离心 10 min，取
上清液加入 0.67%硫代巴比妥酸溶液，沸水浴 10
min，冷却后在 532 nm 处测吸光度，并计算脑组织
内 MDA 的量。
2.3.6 小鼠脑组织脂褐素测定 将小鼠断头处死，
取脑组织在生理盐水中浸泡，用滤纸吸干表面血液
污渍，按质量与体积的比例为 20∶1 加入氯仿-甲醇
（2∶l）混合液，制成 10%匀浆，再加入等体积蒸馏
水，充分振摇 3 min，3 000 r/min 离心 10 min，吸
出氯仿层，再加氯仿定容至 5 mL。用荧光分光光度
计测定其荧光强度（激发光波长 360 nm，发射光波
长 420 nm，狭缝 10 nm）。以新配制的硫酸奎宁标
准液（l μg/mL）荧光强度为 50，计算每克大脑皮层
组织中所含相当于标准荧光强度的荧光物质微克
数，即为脂褐素的量。
2.3.7 小鼠脑组织形态学观察 小鼠用 10%的水合
氯醛（3 mL/kg）ip 麻醉后打开胸腔，夹闭腹主动脉，
经左心室插管进入主动脉，灌注生理盐水 100～150
mL，快速冲洗，待血液冲洗干净后立即灌注含 4%
多聚甲醛的磷酸盐缓冲液（PBS，pH 7.2～7.4）以
固定脑组织。灌注完毕后断头取脑，矢状面切取脑
组织 0.1 cm，置于 4%多聚甲醛中固定。固定完毕
后取出标本，经梯度酒精逐级脱水，HE 染色，光
镜下（40×）观察小鼠脑组织的病理情况。
小鼠在取脑前处理同上。灌注完毕后断头取脑，
分离海马区，放入 2.5%戊二醛中固定，用电镜（×
15 000）观察海马区超微结构。
2.4 统计学处理
采用 SPSS16.0 统计软件对数据进行处理，结果
以 ±x s 表示，组间比较采用 LSD 检验。
3 结果
3.1 对 D-半乳糖致衰老小鼠一般状态的影响
对照组小鼠饮食正常、活泼好动、毛发光亮浓
密、皮肤弹性良好。模型组小鼠在造模后逐渐表现
出少动、行动迟缓、喜蜷缩、毛色发黄，尤其是腹
部毛发逐渐变得无光泽、稀疏并渐有脱毛现象，皮
肤松弛、弹性下降。而荭草苷和牡荆苷各剂量组小
鼠总体状态好于模型组。
3.2 对 D-半乳糖致衰老小鼠脑质量的影响
与对照组相比，模型组小鼠脑组织萎缩，脑质
量减轻。与模型组相比，荭草苷和牡荆苷高、中、低
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剂量组衰老小鼠脑组织质量明显增加（P＜0.05）。荭
草苷与牡荆苷高、中、低剂量组相比较，并无显著性
差异。荭草苷与牡荆苷中、低剂量组延缓小鼠脑萎缩
的作用弱于维生素 E，差异显著（P＜0.05）；而在高
剂量时与 VE 相比作用无显著差异。结果见表 1。
3.3 对 D-半乳糖致衰老小鼠脑组织抗氧化酶活性
的影响
与对照组相比，模型组小鼠脑组织抗氧化酶活
性明显降低（P＜0.01）。与模型组相比，荭草苷和
牡荆苷能明显增强小鼠脑组织内抗氧化酶活性（P＜
0.05、0.01），且荭草苷的中、低剂量组的作用强于
同剂量的牡荆苷（P＜0.05），而两化合物在高剂量
时的作用无显著差异；但荭草苷与牡荆苷中、低剂
量组的活性弱于 VE（P＜0.05），而荭草苷和牡荆苷
高剂量组的活性与 VE 组相比无显著差异（P＜
0.05）。结果见表 1。
表 1 荭草苷和牡荆苷对 D-半乳糖致衰老小鼠脑质量和 SOD、CAT、GSH-Px 活性的影响 ( ± = 10x s , n )
Table 1 Effects of orientin and vitexin on brain weight and activities of SOD, CAT, and GSH-Px
in aging mice induced by D-galactose ( ± = 10x s , n )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) 脑质量 / g SOD / (U·mL−1) CAT / (U·mL−1) GSH-Px / (U·μL−1)
对照 － 0.491 0±0.037 0 110.24±9.8 6.025±0.98 16.58±2.05
模型 － 0.412 0±0.034 0△ 41.02±6.07△△ 2.802±0.67△△ 8.37±1.43△△
荭草苷 40 0.451 0±0.038 0▲ 67.36±7.12▲▲ 5.836±0.712▲▲ 13.34±1.69▲▲
20 0.442 0±0.026 0▲★ 54.36±7.04▲▲★ 4.936±0.704▲▲★ 12.40±1.37▲▲
10 0.431 0±0.031 0▲★ 43.36±6.89▲▲★ 4.160±0.689▲▲ 10.56±2.14▲▲
牡荆苷 40 0.446 0±0.025 0▲ 58.36±8.01▲▲★ 5.536±0.801▲▲★ 13.02±2.03▲▲
20 0.423 0±0.022 0▲★ 48.36±5.98▲▲★ 4.436±0.598▲▲★ 11.93±1.97▲▲★
10 0.426 0±0.031 0★ 43.36±6.13▲▲★ 3.636±0.613▲▲★ 10.96±1.21▲★
VE 20 0.460 0±0.032 0▲ 88.36±6.97▲▲ 5.736±0.697▲▲ 14.25±2.07▲▲
与对照组比较：△P＜0.05 △△P＜0.01；与模型组比较：▲P＜0.05 ▲▲P＜0.01；与维生素 E 组比较：★P＜0.05,下表同
△P < 0.05 △△P < 0.01 vs control group; ▲P < 0.05 ▲▲P < 0.01 vs model group; ★P < 0.05 vs VE group, same as below
3.4 对 D-半乳糖致衰老小鼠脑细胞膜离子转运能
力的影响
与对照组相比，模型组小鼠脑细胞膜 Na＋, K＋-
ATP 酶、Ca2+, Mg2+-ATP 酶的活性明显降低（P＜
0.01）。与模型组相比，荭草苷和牡荆苷明显提高脑
细胞膜Na＋,K＋-ATP酶和Ca2+,Mg2+-ATP酶的活性
（P＜0.05、0.01），其中荭草苷中、低剂量组的作用
明显强于同剂量的牡荆苷（P＜0.05），而两者高剂
量的作用无显著差异。但荭草苷和牡荆苷中、低剂
量组的作用弱于 VE 组（P＜0.05），红草苷高剂量
组的作用与 VE 组相比无显著差异。结果见表 2。
3.5 对 D-半乳糖致衰老小鼠脑组织中 MDA 和脂
褐素水平的影响
与模型组相比，荭草苷和牡荆苷组小鼠脑组织
中 MDA 和脂褐素的量显著降低（P＜0.05、0.01），
其中荭草苷中、低剂量组的作用强于同剂量的牡荆
苷（P＜0.05），而在高剂量时，2 个化合物的作用
无显著差异；但荭草苷与牡荆苷中、低剂量组的作
用弱于 VE 组（P＜0.05），而这 2 个化合物在高剂
量时的作用与 VE 组相比无显著差异。结果见表 2。
3.6 小鼠脑组织形态学观察
光镜观察可见，对照组小鼠脑组织细胞形态、
大小、数量正常，细胞完整、排列整齐，无细胞变
性。模型组小鼠脑组织细胞数量明显减少，细胞排
列不整齐，脑皮层神经细胞可见空泡变性。与模型
组比较，荭草苷和牡荆苷组小鼠脑组织细胞的数量
和排列均明显得到改善。结果见图 1。
电镜下可见，对照组脑组织细胞轮廓清晰，细
胞膜完整，细胞核呈圆形和卵圆形，核仁清晰，细
胞浆中线粒体数量很多，线粒体清晰，无脂褐素沉
积；模型组脑组织细胞超微结构明显改变，神经细
胞萎缩，大部分细胞器结构不清或变形，线粒体膜
出现部分损伤，线粒体结构不完整，出现肿胀变性、
峭断裂和空泡。结果见图 2。
4 讨论
关于衰老的机制，目前存在多种不同的学说，
其中自由基学说被广泛接受[8]。生物机体抗氧化酶
系统中重要的抗氧化酶之一 SOD 是清除机体内超
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表 2 荭草苷和牡荆苷对 D-半乳糖致衰老小鼠 MDA、脂褐素、Na+, K+-ATP 酶、Ca2+, Mg2+-ATP 酶的影响 ( ± = 10x s , n )
Table 2 Effects of orientin and vitexin on MDA, LPF, Na+, K+-ATPase, and Ca2+, Mg2+-ATPase
in aging mice induced by D-galactose ( ± = 10x s , n )
组 别 剂量 / (mg·kg−1) MDA / (nmol·mL−1) 脂褐素 / μg Na+, K+-ATP 酶 / U Ca2+, Mg2+-ATP 酶 / U
对照 － 8.48±2.37 18.25±1.62 10.254±0.793 11.254±0.793
模型 － 15.97±3.36△△ 26.54±1.21△△ 5.027±0.961△△ 6.027 1±0.861△△
荭草苷 40 11.22±3.76▲▲ 21.12±1.30▲ 8.659±0.604▲▲ 8.659±1.204▲▲
20 12.25±2.63▲ 22.51±0.97▲ 8.427±0.769▲▲ 8.427±0.769▲▲
10 13.69±3.59 23.65±0.82▲ 7.238±0.634▲★ 7.238±0.934
牡荆苷 40 11.97±3.24▲▲ 22.26±1.03▲ 8.021±0.477▲▲ 8.596±0.877▲▲
20 13.01±3.06▲ 24.01±0.95▲ 7.812±0.587▲★ 8.342±0.987▲★
10 13.89±2.52★ 25.07±0.67★ 6.806±0.732▲★ 7.094±1.890▲★
VE 20 10.26±2.01▲▲ 21.37±1.23▲ 9.124±0.540▲▲ 10.124±0.940▲▲

图 1 各组小鼠脑组织 HE 染色结果
Fig. 1 HE staining of brain tissue in mice of each group

图 2 各组小鼠脑组织形态学电镜观察
Fig. 2 Electron microscope images of brain tissue morphology of mice in each group



对照 模型 荭草苷 10 mg·kg−1 荭草苷 20 mg·kg−1 荭草苷 40 mg·kg−1
牡荆苷 10 mg·kg−1 牡荆苷 20 mg·kg−1 牡荆苷 40 mg·kg−1 VE



牡荆苷 10 mg·kg−1 牡荆苷 20 mg·kg−1 牡荆苷 40 mg·kg−1 VE
对照 模型 荭草苷 10 mg·kg−1 荭草苷 20 mg·kg−1 荭草苷 40 mg·kg−1
2 μm 2 μm 2 μm 2 μm 2 μm
2 μm 2 μm 2 μm 2 μm
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氧阴离子自由基的重要生物酶，可催化超氧阴离子
自由基的歧化反应，产生破坏能力相对较低的
H2O2，CAT 和 GSH-Px 能将上述过程中产生的 H2O2
分解成水和分子氧，减轻或阻断脂质过氧化作用的
一级引发作用，保护机体免受过氧化氢物的侵害，
延缓细胞的衰老，从而预防自由基导致的疾病的发
生。如果体内的 SOD、CAT 和 GSH-Px 等酶减少，
将导致体内自由基增加，加强过氧化反应，使组织
和细胞收到破坏，从而使组织功能下降，引起生物
体的衰老[9]。有研究表明，细胞内 Ca2+超载与老年
性疾病密切相关，而 Na+, K+-ATP 酶、Ca2+, Mg2+-
ATP 酶的活性是 Ca2+分布的基础，并已作为观察衰
老的新指标[10]。ATP 酶活性下降，将影响细胞的整
体功能，导致细胞内 Ca2+浓度大增，而神经细胞内
Ca2+水平升高可使细胞骨架和膜结构不稳定，使膜
通透性增加，造成恶性循环[11]。金莲花中主要活性
成分为荭草苷和牡荆苷[12]，本研究结果提示，金莲
花中荭草苷和牡荆苷均能较明显地提高机体内抗氧
化酶活性，荭草苷中、低剂量的作用强于同剂量的
牡荆苷，而两者在高剂量时的作用无显著差异。有
研究表明，B 环上连有一个酚羟基的黄酮类化合物
的抗氧化活性比B环上具有邻二酚羟基的黄酮类化
合物的抗氧化活性弱[13]，荭草苷和牡荆苷的结构与
抗氧化活性与文献报道相一致。
脂质过氧化是氧自由基引起细胞损伤的主要途
径，MDA 是过氧化脂质的分解产物，能与蛋白质、
核酸等交联，从而使细胞变性甚至失活，导致组织
弹性降低。交联物具有异常的氢键，经溶酶体吞噬
后不能被分解，蓄积于细胞内成为脂褐素，随年龄
增长脂褐素增多，因此脂褐素是目前公认的机体衰
老的标志之一[14]。本实验结果提示，荭草苷与牡荆
苷均能降低脑组织内 MDA 和脂褐素的量，荭草苷
中、低剂量组的作用强同剂量的牡荆苷，而在高剂
量时两者的作用无显著差异。
小鼠脑组织形态学观察表明，荭草苷与牡荆苷
组小鼠细胞数量明显增多，细胞结构改善明显，提
示这 2 个化合物通过维持细胞形态结构的正常，减
少脑神经细胞的衰老或凋亡，以确保其功能的发
挥，从而延缓衰老，这也可能是它们抗衰老的机制
之一。
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