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Mechanism study of action on compatible using of total alkaloids of Radix Aconiti Praeparata and total glycosides or polysaccharides of Radix Paeoniae Alba therapy on rheumatoid arthritis in rats

制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍治疗类风湿性关节炎大鼠的作用机制研究



全 文 :制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍治疗
类风湿性关节炎大鼠的作用机制研究
李晋奇1,2,彭成1,姬洁莹3
(1成都中医药大学,四川 成都 610075;2四川省医学科学院 四川省人民医院,四川 成都 610072;
3山西生物应用职业技术学院,山西 太原 030031)
[摘要] 目的:观察制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍治疗类风湿性关节炎的作用机制。方法:以制川乌总碱与白
芍总苷、白芍多糖1∶2配伍治疗风寒湿证类风湿性关节炎大鼠模型,放射免疫法测定下丘脑 LENK和 βEND、血浆 SP、血清
IgG、血清细胞因子(IL1β,TNFα,IL6,IL2,IL10)的含量,电镜下观察滑膜细胞超微结构的改变。结果:制川乌总碱与白芍
总苷、白芍多糖1∶2配伍可以减轻风寒湿证类风湿性关节炎大鼠关节肿胀和关节疼痛,升高下丘脑LENK和βEND的含量,
降低血浆SP、血清IgG、血清IL1β、血清IL6的含量,升高血清IL2的含量,抑制成纤维样滑膜细胞分泌功能的异常亢进。结
论:制川乌总碱与白芍总苷或白芍多糖配伍治疗风寒湿证类风湿性关节炎的作用机制可能是增加中枢内源性阿片肽的含量,
抑制P物质合成和释放入血浆,调节血清细胞因子的紊乱,抑制血清免疫球蛋白的合成和分泌,减轻滑膜细胞异常亢进的分
泌功能。
[关键词] 制川乌总碱;白芍总苷;白芍多糖;配伍;类风湿性关节炎;作用机制
[收稿日期] 20090617
[基金项目] 国家自然科学基金重点项目(30230410);国家基础研
究发展计划(973)项目(2006CB504705)
[通信作者] 彭成,Tel:13708001778,Email:pengchengchengdu@
126.com
   类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是
一个累及周围关节为主的多系统性炎症性的自身免
疫疾病,其特征性的症状为对称性、周围性多个关节
慢性炎性病变。川乌与白芍配伍最早见于汉代张仲
景《金匮要略》的乌头汤,是中医治疗风寒湿痹证的
常用药对,而现代医学多用于治疗类风湿性关节
炎[1]。本研究组通过制川乌配伍白芍水煎液治疗
类风湿性关节炎的研究发现白芍可部分增加制川乌
镇痛、抗炎、免疫调节等作用[2];又通过制川乌与白
芍组分配伍增效减毒的研究发现,制川乌总碱与白
芍总苷或白芍多糖配伍后抗炎、镇痛作用增强,毒性
降低,且1∶2的配伍比例最为明显。本实验在建立
了风寒湿证类风湿性关节炎动物模型的基础上,通
过观察下丘脑亮氨酸脑啡肽(LENK)、β内啡肽(β
END)、血浆 P物质(SP)、血清细胞因子(IL1β,
TNFα,IL6,IL2,IL10)、血清 IgG、滑膜细胞的超
微结构等指标,进一步探讨制川乌总碱与白芍总苷
或白芍多糖配伍治疗类风湿性关节炎的作用机制。
1 材料
11 药物 制川乌为毛茛科植物乌头 Aconitum
carmichaeliDebx母根的炮制加工品,购自江油市恒
源医药有限公司;白芍为芍药科植物芍药 Paeonia
lactifloraPal的根,购自成都市五块石中药饮片市
场;均由成都中医药大学中药鉴定教研室鉴定。制
川乌总生物碱(5650g·L-1)、白芍总苷(0737g
·mL-1)、白芍多糖(05g·g-1)均由成都中医药
大学中药化学教研室提取制备,实验时均配制成含
生药6%(相当于临床人用量12倍)的药液;制川乌
总碱白芍总苷(1∶2)配伍药液和制川乌总碱白芍
多糖(1∶2)配伍药液均由制川乌和白芍生药(1∶2)
配伍成含6%制川乌的药液,备用。布洛芬片(阳性
药物,湖北百科亨迪药业有限公司,批号070103)。
完全弗氏佐剂(造模药物,美国 Sigma公司,批号
F5881)。
12 动物 SD大鼠,雄性,体重160~200g,由成
都中医药大学实验动物研究中心提供,许可证号:
SCXK(川)200811,检疫后备用。
13 仪器 Walac1480WIZARD γ计数仪,由
PerkinelmerFinland生产。日立H600IV透射电镜,
日立HUS5GB型真空喷镀仪,ULTRACUTE型超薄
切片机,LKB216型自动染色机,均由四川大学华西
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基础医学与法医学院电镜室提供。
14 试剂 亮氨酸脑啡肽放射免疫分析药盒[L
ENK(HY0106)RIAKIT],PHOENIXPHARMACEU
TICALS,INSUSA(进口分装);碘[125I]β内啡肽放射
免疫分析药盒,碘[125I]P物质放射免疫分析药盒,碘
[125I]白细胞介素1β放射免疫分析药盒,碘[125I]肿
瘤坏死因子α放射免疫分析药盒,碘[125I]白细胞介
素6放射免疫分析药盒,碘[125I]白细胞介素2放射
免疫分析药盒,碘[125I]白细胞介素10放射免疫分
析药盒,碘[125I]免疫球蛋白G放射免疫分析药盒,
均由北京普尔伟业生物科技有限公司生产。
2 方法
21 动物模型的建立 将64只动物随机分为 A
组(空白对照)、B组(模型对照)、C组(布洛芬)、D
组(制川乌总碱)、E组(白芍总苷)、F组(白芍多
糖)、G组(制川乌总碱白芍总苷1∶2配伍)、H组
(制川乌总碱白芍多糖1∶2配伍),共8组,每组8
只。除A组外实验第1天开始造模,造模方法参照
文献[2]:将造模大鼠置于5~7℃冷水中,水深2
cm,站立其中20min,同时电风扇吹3档风力。每
日1次,连续14d。在造模的第1天,每只大鼠注射
完全弗氏佐剂0lmL于右后足跖皮内1次。第19
天除 A组外分别灌胃相应药液,10mL·kg-1·
d-1,连续6d。
22 关节疼痛的测定 于实验第15,20,24天分别
用YT-100电子压痛仪测定各组大鼠左、右足部关
节疼痛。
23 关节肿胀的测定 于实验第15,20,24天分别
用游标卡尺测定各组大鼠左、右足关节直径,按照公
式计算肿胀指数[肿胀指数(m·kg-1)=关节直径
(cm)/体重(g)×105]。
24 下丘脑LENK和βEND含量的测定 于实验
第25天处死动物后迅速取出脑组织,分离出下丘
脑,称重后用锡箔纸包裹,立即放入液氮中保存,待
检测时解冻。按试剂盒测定方法采用放射免疫法测
定下丘脑LENK和βEND的含量。
25 血浆SP含量的测定 于实验第25天处死动
物取静脉血 2mL,注入含 75%EDTA二钠 30μL
和抑肽酶40μL,混匀,4℃ 3000r·min-1离心10
min,分离血浆,待测。按试剂盒测定方法采用放射
免疫法测定血浆SP的含量。
26 血清免疫球蛋白 IgG含量的测定 于实验第
25天处死动物取静脉血,注入试管待凝后,4℃
3000r·min-1离心10min,分离血清,待测。按试
剂盒测定方法采用放射免疫法测定血清IgG含量。
27 血清细胞因子含量的测定 于实验第25天处
死动物取静脉血,注入试管待凝后,4℃ 3000r·
min-1离心10min,分离血清,待测。按试剂盒测定
方法采用放射免疫法测定血清 IL1β,TNFα,IL6,
IL2,IL10的含量。
28 关节滑膜细胞超微结构的观察 于实验第25
天处死动物,取动物关节滑膜组织,大小为2mm×5
mm×10mm,样品经3%戊二醛预固定,1%四氧化
锇再固定,丙酮逐级脱水,Epon812包埋,半薄切片
光学定位,超薄切片,醋酸铀及枸橼酸铅双重染色,
日立H600IV型透射电镜观察。
29 统计学处理 实验数据资料中计量资料均采
用 珋x±s表示,运用 SPSS130统计软件包采用 One
wayANOVA进行统计分析。
3 结果
31 关节疼痛的变化 实验第15天,造模动物左、
右足关节痛阈值显著降低,造模各组与 A组比较,
均有统计学意义。实验第20,24天,C组给药治疗
后,动物左、右足关节痛阈值显著升高,与 B组比
较,有统计学意义(P<001)。实验第24天,G组、
H组给药治疗后,动物左、右足关节痛阈值显著升
高,与B组比较,有统计学意义(P<005);并且,与
D组、E 组、F 组 比 较,均 有 统 计 学 意 义
(P<005或P<001),结果见表1。
32 关节肿胀的变化 实验第15天,造模动物左、
右足关节肿胀明显,造模各组与 A组比较,肿胀指
数均有统计学意义(P<001)。实验第20天,各治
疗组给药治疗后与 B组比较,均无统计学意义。实
验第24天,C组动物左、右足关节肿胀指数显著降
低,与B组比较,有统计学意义(P<001);G组、H
组与B组比较,有统计学意义(P<001);并且,与
E 组、 F 组 比 较, 均 有 统 计 学 意 义
(P<005或P<001),结果见表2。
33 下丘脑LENK和βEND含量的变化 B组大
鼠下丘脑LENK表现出升高的趋势,βEND含量无
明显变化;各治疗组下丘脑LENK和βEND含量明
显升高,D,G,H组与B组比较,有统计学意义(P<
005或P<001);其中,G组与 D,E组比较,H组
与 D,F组比较,下丘脑 LENK和 βEND含量
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    表1 制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍对类风湿性关节炎大鼠关节疼痛的影响 (珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·kg-1
第15天左足
/g
第15天右足
/g
第20天左足
/g
第20天右足
/g
第24天左足
/g
第24天右足
/g
A - 186742±9845 185266±7330 151639±11392 152793±8461 123821±7310 124310±9081
B - 138318±214812) 136461±1272) 118279±186602) 115434±173632) 93384±125512) 93846±82982)
C 0133 140312±170362) 137974±131042) 137699±143304) 135336±120554) 110814±80904) 110866±124474)
D 06 133837±189122) 134353±178672) 123461±19194 123257±13401 93613±14234 95261±12887
E 06 137631±232352) 135066±208902) 120150±20194 123215±14308 89333±12920 92934±9831
F 06 130276±269692) 133788±221062) 118369±10003 120689±15208 93746±13030 94338±16689
G 06 135951±284652) 136241±184392) 135943±91733,7) 133486±61094) 106400±176033,5,8)107408±150613,5,7)
H 06 138086±244852) 137744±246162) 130929±10674 130520±64213) 108135±82843,5,7) 108304±83343,5,7)
  注:与A组比较1)P<005,2)P<001;与B组比较3)P<005,4)P<001;与D组比较5)P<005,6)P<001;与E或F组比较7)P<005,8)P<001(表2~4
同)。
表2 制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍对类风湿性关节炎大鼠关节肿胀的影响 (珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·kg-1
第15天左足
/m·kg-1
第15天右足
/m·kg-1
第20天左足
/m·kg-1
第20天右足
/m·kg-1
第24天左足
/m·kg-1
第24天右足
/m·kg-1
A - 220684±12549 214678±12120 216559±24079 215524±25191 196412±17467 196465±18313
B - 284902±419652) 335075±396352) 297965±640322) 336491±582162) 311772±635852) 364053±815232)
C 0133 285747±210572) 351954±482062) 267267±35860 340134±46924 251103±429844) 300713±518594)
D 06 298288±334522) 360866±537872) 276837±68422 348303±79024 261315±575613) 318260±59071
E 06 299889±287582) 357019±499152) 286704±46935 334901±54335 283676±52306 330910±47585
F 06 276638±193662) 328448±410232) 297628±42621 349662±38779 289110±44188 358005±28884
G 06 283856±162492) 329355±205292) 269939±30531 325668±33764 232068±342454,7) 279108±371104,7)
H 06 287220±489462) 340675±404222) 261963±34494 302494±24819 250474±316424) 278884±239854,8)
升高较明显;LENK升高率分别为 10156%,
9318%,βEND 升 高 率 分 别 为 20672%,
17258%,结果见表3。
34 血浆SP含量的变化 B组大鼠血浆 SP含量
表现出升高的趋势,各治疗组血浆SP表现出一定程
度的下调趋势,但均无统计学意义。结果见表3。
表3 制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍对类风湿性关节炎大鼠LENK,ββEND,SP,IgG含量的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·kg-1
LENK βEND SP IgG
质量分数
/pg·g-1
升高率
/%
质量分数
/pg·g-1
升高率
/%
质量分数
/ng·L-1
抑制率
/%
质量分数
/g·L-1
抑制率
/%
A - 95203±90446 113115±140438 52612±19226 9667±1792
B - 140674±50464 117403±252423 61090±26194 12462±08222)
C 0133 231150±943773) 6432 255065±201979 11726 48127±18532 2122 13083±1230 -498
D 06 228809±365653) 6265 300469±1074593) 15593 56051±32710 825 12156±1715 246
E 06 218402±102429 5525 281865±152823 14008 54766±28639 1035 10144±09304) 1860
F 06 190327±26026 3530 295682±117134 15186 51390±29910 1588 9752±06214) 2175
G 06 283538±966164) 10156 360101±2000194) 20672 56332±21804 779 7511±08664,6,8) 3973
H 06 271756±670674) 9318 320012±1136243) 17258 61963±16941 -143 8951±17374,6) 2817
35 血清免疫球蛋白 IgG含量的变化 B组大鼠
血清IgG含量显著升高,与A组比较,有统计学意义
(P<001);E,F,G,H组血清 IgG含量明显下降,
与B组比较,有统计学意义(P<001);其中,G组
与D,E组比较,有统计学意义(P<001);H组与D
组比较,有统计学意义(P<001);G组、H组对血
清IgG含量的抑制率分别为3973%,2817%,结果
见表3。
36 血清细胞因子含量的变化 B组大鼠血清 IL
1β含量表现出升高的趋势,各治疗组血清 IL1β含
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量明显下降,F,G,H组与 B组比较,有统计学意义
(P<005);其中,G组与和 E组比较,有统计学意
义(P<005);G组、H组对血清 IL1β含量的抑制
率分别为4491%,4306%。B组大鼠血清 IL6含
量表现出升高的趋势,C,E,G,H组血清 IL6含量
表现出下降的趋势;其中,G组、H组对血清 IL6含
量的抑制率分别为5048%,5323%。B组大鼠血
清IL2含量表现出下降的趋势,各治疗组治疗后,
血清IL2含量上升,F,G,H组与 B组比较,有统计
学意义(P<005或P<001);其中,G组、H组对血
清IL2含量的升高率分别为3727%,2465%。实
验各组血清TNFα,IL10含量无明显差异,见表4。
表4 制川乌总碱与白芍总苷、白芍多糖配伍对类风湿性关节炎大鼠细胞因子含量的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/g·kg-1
IL1β TNFα IL6 IL2 IL10
含量
/mg·L-1
抑制率
/%
含量
/mg·L-1
抑制率
/%
含量
/ng·L-1
抑制率
/%
含量
/mg·L-1
升高率
/%
含量
/mg·L-1
升高率
/%
A - 0133±0027 3945±0373 37061±29411 3169±1043 63376±12292
B - 0216±0138 3673±0285 43509±59224 2994±0278 58212±18055
C 0133 0181±0098 1620 3756±0423 -250 22054±17717 4931 3406±0819 1376 60093±7784 323
D 06 0157±0061 2731 3779±0278 -289 44931±33146 -327 3476±0524 1610 42071±8767 -2773
E 06 0209±0076 324 3803±0467 -354 27804±22781 3610 3509±0396 1720 58905±12165 119
F 06 0131±00713) 3935 3925±0363 -686 52928±48882 -2165 3696±02913) 2345 43644±17048 -2503
G 06 0119±00393,7)4491 3921±0435 -675 21547±14396 5048 4110±06464) 3727 49025±11161 -1578
H 06 0123±00733) 4306 4149±0269 -1296 20350±16761 5323 3732±08463) 2465 50052±5546 -1402
37 成纤维样滑膜细胞超微结构的的改变 A组
成纤维样滑膜细胞较多,形似成纤维细胞,细胞器以
蛋白分泌相为主要特征,包括丰富的成层排列的粗
面内质网,较多的线粒体。B组主要表现为粗面内
质网明显扩张,并排列紊乱,线粒体肿胀严重,大部
分出现胞核不规则,核染色质凝集。G组、H组治疗
后,细胞粗面内质网仍略有扩张,线粒体肿胀减轻,
见图1。
图1 成纤维样滑膜细胞超微结构的改变
4 结论与讨论
作者根据制川乌配伍白芍临床应用的特点,选
用中西医结合的病证结合动物模型,即风寒湿证类
风湿关节炎模型。模型的复制方法采用足跖注射
CFA的基础上加风、寒、湿外因的方法建立,符合中
医风寒湿痹证的发生主要是由于正气不足并感受
风、寒、湿邪所致的病因。造模后,动物出现毛发失
去光泽、懒动、摄食量下降、消瘦、体重明显减轻等症
状,左、右脚肿胀、疼痛明显,并伴有关节局部僵硬,
部分关节呈现化脓性,有脓液积留;与临床类风湿性
关节炎患者的疲倦无力、体重减轻、胃纳不佳等全身
体征和关节僵硬、肿痛、活动障碍等局部症状相类
似。组织病理学观察表明,关节的损伤由周围组织
炎,逐渐转变为关节滑膜炎,最后转变为关节软骨
炎,与临床类风湿性关节炎的病理改变过程相
符[2]。以上均说明风寒湿证类风湿关节炎模型建
立的成功。本实验结果表明,制川乌总碱与白芍总
苷、白芍多糖配伍后对风寒湿证类风湿性关节炎大
鼠有明显的治疗作用,可明显减轻关节的肿胀和
疼痛。
LENK,βEND均有明显的镇痛效应,它们作用
于其特异性受体,通过脊髓、脊髓上和外周3种机制
调控外周痛信息向中枢的传递,而发挥痛觉调控作
用;LENK,βEND对不同阿片受体有一定的选择
性,βEND与μ和 δ受体均有很高的亲和力,ENK
主要选择 δ受体[34]。SP作为一种感觉神经递质,
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既是一种痛兴奋递质,又能发挥镇痛作用[56]。风寒
湿证类风湿性关节炎大鼠下丘脑 LENK和 βEND、
血浆SP略升高;提示动物在炎症状态下,可激活中
枢内源性阿片肽系统,使痛与镇痛维持一个高水平;
炎症痛可促进SP作用于伤害感受器,促进伤害感受
神经元的放电,或促进脊髓背角 SP的合成或释放,
导致痛觉传递信息的增强。
RA患者有 T抑制细胞(Ts)数量或功能障碍,
当Ts有功能受损时,破坏了其与 T辅助细胞(Th)
的相互制约,使 B细胞分化、增殖,合成与分泌 IgG
增加,血清IgG水平升高[7]。TNFα与 IL1均是类
风湿关节炎的促炎症细胞因子,参与 RA的发生发
展过程;可以促进血液中的白细胞汇集到关节,刺激
炎症介质的释放,刺激滑膜、软骨和破骨细胞,从而
导致骨和软骨的破坏[8]。IL6作为 RA炎症介质被
认为是IL1和TNFα的某些生物效应的放大因子。
RA炎症刺激单核细胞分泌 PGE2等活性物质,通过
活化T细胞抑制细胞亚群而作用于细胞,抑制 IL2
的分泌所致[9]。IL10能抑制RA的病理免疫进程,
对体内IL10相对缺乏,外源 IL10能改善 RA的病
情[10]。风寒湿证类风湿性关节炎大鼠血清 IgG,IL
1β,IL6含量升高,血清 IL2含量降低;提示 Ts功
能受损破坏了其与 Th的相互制约,IL1β可能导致
了严重的周围组织炎症反应、滑膜炎、软骨组织损
伤,IL6增加了IL1β的炎症效应,细胞免疫功能的
抑制。
滑膜细胞共有 A,B两型,A型细胞,形似巨噬
细胞,细胞器以吞噬相为主要特征;B型细胞较多,
形似成纤维细胞,细胞器以蛋白分泌相为主要特征。
风寒湿证类风湿性关节炎动物模型极少见 A型细
胞,而成纤维样 B型细胞多见,且分泌功能异常亢
进,这可能与模型的病变特点有关。
本实验结果显示,制川乌总碱与白芍总苷或白
芍多糖配伍较能使风寒湿证类风湿性关节炎大鼠下
丘脑的LENK和βEND升高,血浆SP、血清IgG、血
清IL1β、血清 IL6含量降低,IL2含量升高,能抑
制成纤维样滑膜细胞分泌功能的异常亢进。提示制
川乌总碱与白芍总苷或白芍多糖配伍治疗风寒湿证
类风湿性关节炎的作用机制可能是增加中枢阿片肽
的含量,抑制 P物质合成和释放入血浆,调节血清
细胞因子的紊乱,抑制血清免疫球蛋白的合成和分
泌,减轻滑膜细胞异常亢进的分泌功能。
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Mechanismstudyofactiononcompatibleusingoftotalalkaloidsof
RadixAconitiPraeparataandtotalglycosidesorpolysaccharidesofRadix
PaeoniaeAlbatherapyonrheumatoidarthritisinrats
LIJinqi1,2,PENGCheng1,JIjieying3
(1ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu610075,China;
2SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople'sHospital,Chengdu610072,China;
3ShanxiBiologicalApplicationVocationalTechnicalColege,Taiyuan030031,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatethemechanismofactiononcompatibleusingoftotalalkaloidsofRadixAconitiPraepara
taandtotalglycosidesorpolysaccharidesofRadixPaeoniaeAlbatherapyonrheumatoidarthritisinratsMethod:Theratmodelsof
rheumatoidarthritisofcoldanddampnesssyndromeweretreatedwithtotalalkaloidsofRadixAconitiPraeparataandtotalglycosidesor
polysaccharidesofRadixPaeoniaeAlbaObservedthecontentsofhypothalamicLENK,hypothalamicEND,plasmaticSP,serumal
IgG,serumalcelfactors(IL1β,TNFα,IL6,IL2,IL10)byradioimmunitymethodandultrastructuralchangeofsynovialceline
lectronmicroscopeResult:TotalalkaloidsofRadixAconitiPraeparataandtotalglycosidesorpolysaccharidesofRadixPaeoniaeAlba
couldrelievearthroceleandarthralgiaandelevatethecontentsofLENK,βEND,IL2anddegradethecontentsofSP,IgG,IL1β,
IL6andinhibitabnormalsecretionaccentuationofsynovialcellikefiberConclusion:TotalalkaloidsofRadixAconitiPraeparata
andtotalglycosidesorpolysaccharidesofRadixPaeoniaeAlbacouldbeusedtotreatrheumatoidarthritisofcoldanddampnesssyn
dromeThemechanismofactionmightbethatthecontentsofcenterendogenousopioidpeptideshadincreased,thesynthesisandre
leaseofSPhadbeeninhibited,thedisturbanceofserumalcelfactorhadbeenadjusted,andthesynthesisandsecretionofserumim
muneglobulinandabnormalsecretionaccentuationofsynovialcelhadbeeninhibited
[Keywords] totalalkaloidsofRadixAconitiPraeparata;totalglycosidesofRadixPaeoniaeAlba;polysaccharidesofRadix
PaeoniaeAlba;compatibility;rheumatoidarthritis;mechanismofaction
[责任编辑 张宁宁]
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