全 文 :不同化学型樟对大鼠佐剂性关节炎模型的影响
李洪梅,黄璐琦,周爱香,李小芹,孙建辉
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:比较不同化学型的樟树叶挥发油和天然冰片对佐剂性关节炎大鼠的抗炎作用。方法:将大鼠足跖皮内注
射弗氏完全佐剂造成关节炎模型,随机分为模型组、正常组、阳性对照药雷公藤多苷组(81mg·kg-1)、龙脑樟挥发油组(80
mg·kg-1)、脑樟挥发油组(80mg·kg-1)、异樟挥发油组(80mg·kg-1)、天然冰片组(80mg·kg-1),灌胃给予相应药物,连
续给药35d,观察动物的一般情况,每周称量动物体重,每4d测量1次关节肿胀度,结束时测定大鼠的胸腺指数、脾指数,采
用酶联免疫吸附法(ELISA)检测各组大鼠血清中炎性细胞因子肿瘤坏死因子(TNFα)、白介素2(IL2)、白介素6(IL6)的含
量。结果:模型组大鼠关节肿胀度、细胞因子TNFα,IL2,IL6的含量均显著高于正常组,各给药组大鼠的上述指标明显低于
模型对照组,足肿胀抑制率从高到低依次为异樟挥发油组、脑樟挥发油组、龙脑樟挥发油组、天然冰片组,对细胞因子IL2,IL
6的含量降低尤为明显,抑制率均在38%以上,对细胞因子TNFα和IL2的含量影响组间比较没有显著性差异,对细胞因子
IL6的生成抑制脑樟挥发油组显著优于龙脑樟挥发油、天然冰片,后两者显著优于异樟挥发油,各给药组的动物体重、胸腺指
数、脾指数与模型组比较无明显差异。结论:樟的不同化学型对佐剂性关节炎大鼠炎症均有抑制作用,但药理活性强弱和作
用机制存在一定差异,提示药用植物的不同化学型值得深入研究,临床应用中应考虑药用植物化学型的差异。
[关键词] 樟;佐剂性关节炎;TNFα;IL2;IL6
[收稿日期] 20090411
[基金 项 目] 国 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 (973)项 目
(2006CB504700)
[通信作者] 黄璐琦,研究员,Tel:(010)640144112956,Email:
huangluqi@263com
[作者简介] 李洪梅,助理研究员,研究方向为中药药理研究,Tel:
(010)64285181,Email:lihm2006@sohucom
化学型(chemotype)是指同种植物由于所含
化学成分的差异而分为多种类型,它们形态的差
异不明显,是植物种内生物多样性的一种表现,
药用植物中普遍存在着这种化学多态性的现象,
如薄荷、广藿香、苍术、蛇床子、鱼腥草、紫苏、白
苏等[1]。化学成分是中药发挥临床疗效的物质
基础,化学成分的差异必将影响药材的质量和临
床应用。药用植物樟为樟科樟属植物[2],具有明
显的种内化学变异的现象[3],据报道[4]药用植物
樟根据植物叶片挥发油主成分含量上的差异而
分不同的化学型,主成分为樟脑的脑樟型、主成
分为异橙花叔醇的异樟型、主成分为龙脑的龙脑
樟型等,其中龙脑樟是提取天然冰片的理想原
料。目前,国内外学者从化学成分差异、遗传多
样性等方面对植物化学型进行了研究,而对其药
理活性的差异研究较少。本研究主要考察了樟
的不同化学型龙脑樟挥发油、脑樟挥发油、异樟
挥发油以及天然冰片对大鼠佐剂性关节炎的影
响,比较其祛风除湿功能的强弱,旨在探讨樟不
同化学型药理活性的差异,为临床用药提供
参考。
1 材料
11 动物 Wistar大鼠,SPF级、雄性、体重160~
180g,由北京维通利华实验动物技术有限公司提
供,生产合格证号 SCXK(京)20070001,饲养在屏
障环境,健康情况良好,动物使用许可证号 SYXK
(京)20050028。
12 药物 天然冰片,由江西省吉安市林科天然冰
片厂提供,批号080314,龙脑樟、脑樟、异樟叶片采
自江西吉安青原山区,龙脑樟、脑樟、异樟的挥发油
采用水蒸气蒸馏法提取,加10倍量水提油8h。阳
性对照药雷公藤多苷片,由湖南协力药业有限公司
生产,批号20070801。
13 试剂 弗氏完全佐剂(Sigma公司,批号
038k8726)。大鼠 TNFα,IL2,IL6ELISA试剂盒
由晶 美 生 物 工 程 有 限 公 司 提 供,批 号 均 为
20080615。
14 仪器 BOIRADModel550型 酶标仪(伯乐公
司)。
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2 方法
21 动物造模和给药[5] 选取160~180g雄性大
鼠,按体重随机分为正常组、模型组、阳性对照药雷
公藤多苷片组、天然冰片组、龙脑樟挥发油组、脑樟
挥发油组、异樟挥发油组,每组10只。造模前测量
每鼠左、右后肢踝关节周长,作为基础值。除正常组
外,其余组大鼠左后足跖皮内注射弗氏完全佐剂
01mL。造模第8天开始灌胃给药,各组分别灌胃
给予相应浓度的药物,正常组和模型组灌胃给予等
体积蒸馏水(10mL· kg-1),每天给药1次,连续给
药至造模后35d。
22 检测指标 ①动物一般情况:每周称量动物体
重,并观察鼠耳红斑、尾部结节等多发性关节炎特
征,同时观察大鼠体毛色泽、神志、四肢活动、饮食等
一般情况。②关节肿胀度指标:造模后每4d测量1
次左后肢踝关节周长,第12天开始同时测量右后肢
踝关节周长,计算各组大鼠足关节肿胀度及各给药
组的肿胀抑制率。肿胀度=致炎后踝关节周长-致
炎前踝关节周长;肿胀抑制率 =(模型组肿胀度 -
给药组肿胀度)/模型组肿胀度 ×100% 。③炎性
细胞因子检测:实验结束后将大鼠麻醉,腹主动脉取
血,3000r·min-1离心 15min,分离血清,采用
ELISA法按试剂盒说明书检测血清中细胞因子
TNFα,IL2,IL6含量,计算各给药组对佐剂性关节
炎大鼠炎性细胞因子生成抑制率。细胞因子生成抑
制率=(模型组细胞因子含量 -给药组细胞因子含
量)/模型组细胞因子含量 ×100%。④免疫指标检
测:将大鼠处死,摘取胸腺和脾,称重,计算胸腺指数
(TI)和脾指数(SI)。
胸腺指数=(胸腺重/体重)×100%
脾指数=(脾重/体重)×100%
23 统计学处理 统计处理采用SPSS软件。数据
经正态分布及齐性检验。所有数据均采用 珋x±s表
示,两组间比较采用t检验,检验水准005。
3 结果
31 对体重的影响 龙脑樟挥发油、脑樟挥发油、
异樟挥发油、天然冰片、雷公藤多苷片对动物体重未
见明显影响。
32 对关节肿胀的影响 注射弗氏完全佐剂后
大鼠致炎足出现明显肿胀,从第 12天开始观察
到致炎对侧足出现继发肿胀,耳和尾部伴有红斑
和炎性小结。龙脑樟挥发油组、脑樟挥发油组、
异樟挥发油组、天然冰片组和雷公藤多苷片组均
可不同程度地降低致炎足肿胀和致炎对侧足的
继发肿胀,其中龙脑樟挥发油组和天然冰片组起
效晚于脑樟挥发油组和异樟挥发油组,在第 28
天异樟挥发油组与天然冰片组足肿胀度存在显
著性差异,不同化学型樟对足肿胀抑制率从高到
低依次为异樟挥发油、脑樟挥发油、龙脑樟挥发
油、天然冰片(表1,2)。
表1 不同化学型樟对佐剂性关节炎大鼠致炎足关节肿胀的影响 (珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1
16d 20d 28d 35d
肿胀度/cm 抑制率/% 肿胀度/cm 抑制率/% 肿胀度/cm 抑制率/% 肿胀度/cm 抑制率/%
模型 - 077±014 079±010 076±005 073±005
正常 - 010±0002,3) 011±0032,3) 017±0052,3) 021±0062,3)
雷公藤多苷 81 057±0082,3) 2597 060±0081,3) 2405 061±0062,3) 1974 059±0062,3) 1918
天然冰片 80 069±007 1039 070±0081) 1139 069±0061) 921 067±0051) 822
龙脑樟挥发油 80 067±012 1299 066±0151) 1646 068±0061) 1053 064±0121) 1233
脑樟挥发油 80 064±0111) 1688 068±0091) 1392 065±0102) 1447 063±0082) 1370
异樟挥发油 80 063±0071) 1818 067±0101) 1519 064±0052,3) 1579 062±0062) 1507
注:与模型组比较1)P<005,2)P<001;与天然冰片组比较3)P<005(表2,3同)。
33 对炎性细胞因子的影响 龙脑樟挥发油、脑
樟挥发油、异樟挥发油、天然冰片和雷公藤多苷
片均可不同程度地降低佐剂性关节炎大鼠血清
中炎性细胞因子 TNFα,IL2,IL6的含量,其中
对细胞因子 IL2,IL6的含量降低尤为明显,抑
制率均在38%以上,结果显示各给药组对细胞因
子 TNFα和 IL2的含量影响组间比较没有显著
性差异,对细胞因子 IL6的生成抑制脑樟挥发油
组显著优于龙脑樟挥发油、天然冰片,后两者显
著优于异樟挥发油(表3)。
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表2 不同化学型樟对佐剂性关节炎大鼠致炎对侧足关节肿胀的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1
16d 20d 28d 35d
肿胀度/cm 抑制率/% 肿胀度/cm 抑制率/% 肿胀度/cm 抑制率/% 肿胀度/cm 抑制率/%
模型 - 030±005 042±006 038±006 033±005
正常 - 010±0002) 011±0032) 017±0052) 021±006
雷公藤多苷 81 023±0051) 2333 030±0052) 2857 026±0052,3) 3158 024±0052) 2727
天然冰片 80 024±007 2000 035±0071) 1579 032±0041) 1667 027±0051) 1818
龙脑樟挥发油 80 025±007 1667 033±0052) 2143 030±0052) 2105 024±0052) 2727
脑樟挥发油 80 025±003 1667 032±0042) 2381 029±0062) 2368 025±0072) 2424
异樟挥发油 80 024±005 2000 031±0062) 2619 028±0042,3) 2632 025±0032) 2424
表3 不同化学型樟对佐剂性关节炎大鼠炎性细胞因子的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1
TNFα
pg·mL-1
抑制率
/%
IL2
/pg·mL-1
抑制率
/%
IL6
/pg·mL-1
抑制率
/%
模型 - 3315±638 6047±4155 13791±501
正常 - 2495±2342,3) 2510±1771) 4465±15861,3,4)
雷公藤多苷 81 2765±4521) 1659 3045±25701) 4964 6102±3651,3) 5575
天然冰片 80 2946±508 1113 3135±9391) 4816 6916±3901,4) 4985
龙脑樟挥发油 80 2588±5591) 2193 3740±3029 3815 6743±5361,4) 5111
脑樟挥发油 80 2756±4971) 1686 2727±8501) 5490 6036±4521,3) 5623
异樟挥发油 80 2974±246 1029 2870±22751) 5254 7475±6271,3,4) 4580
注:与脑樟挥发油组比较4)P<005。
34 对胸腺指数和脾指数的影响 龙脑樟挥发油、
脑樟挥发油、异樟挥发油、天然冰片、雷公藤多苷片
对佐剂性关节炎大鼠胸腺指数和脾指数未见明显影
响。
4 讨论
许多学者从不同角度对药用植物的化学型进行
了研究,刘桂新[67]等研究了亚洲薄荷、东北薄荷的
化学型;罗集鹏等[8]研究了广藿香的2个化学型及
产地与采收期对其挥发油成分的影响,刘玉萍等[9]
研究了广藿香的基因序列与挥发油化学型的相关
性;郭兰萍等[10]研究了基于生物信息分析的苍术挥
发油成分变异及其化学型的划分;华永丽等[1]提出
药用植物的化学型的分类研究对植物药的品质评
价、资源开发及其道地药材的研究具有重要的理论
意义和实用价值,同时对于确保临床用药的安全、有
效具有重要意义。
异樟、脑樟、龙脑樟为来源于同种植物樟的不同
化学型,《中华本草》中记载樟树叶为樟科植物樟C
camphora的叶或枝叶,具有祛风、除湿、杀虫、解毒的
功能。在《中国药典》2005年版中收载的天然冰片
为樟科植物樟Ccamphora的新鲜枝、叶经提取加工
制成的结晶。佐剂性关节炎模型是类风湿性关节炎
及抗炎药物疗效研究的常用模型,细胞因子在类风
湿性关节炎的发病机制中起着重要作用,许多细胞
因子已被公认为是类风湿性关节炎炎症及关节损伤
的重要介质[1112]。有报道认为活动期类风湿性关
节炎患者血清中 IL6,TNFα等明显高于正常对照
组,并且与疾病活动的全身变化参数相关[13]。天然
冰片的主要成分为右旋龙脑,实验表明[14]龙脑、异
龙脑有很强的抗炎活性。本实验结果亦显示龙脑樟
挥发油、脑樟挥发油、异樟挥发油、天然冰片均对大
鼠佐剂性关节炎肿胀和炎性细胞因子 TNFα,IL2,
IL6的生成有不同程度地抑制作用,通过对足肿胀
抑制率的比较发现,抗炎活性从高到低依次为异樟
挥发油、脑樟挥发油、龙脑樟挥发油、天然冰片,各给
药组对细胞因子IL2,IL6的含量降低尤为明显,抑
制率均在38%以上,对细胞因子TNFα和IL2的含
量降低组间比较没有显著性差异,对细胞因子 IL6
的生成抑制脑樟挥发油组显著优于龙脑樟挥发油、
天然冰片,后两者显著优于异樟挥发油。研究结果
表明樟的不同化学型药理活性和作用机制存在一定
差异,提示同种植物的不同化学型值得深入研究,临
床用药中应考虑药用植物化学型的差异。
[致谢] 龙脑樟、脑樟、异樟叶片的采集和天然冰片得
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到了江西省吉安市林科天然冰片厂欧阳少林老师的帮助。
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StudyonantinflammatoryefectofdifferentchemotypeofCinnamomum
camphoraonratarthritismodelinducedbyFreund’sadjuvant
LIHongmei,HUANGLuqi,ZHOUAixiang,LIXiaoqin,SUNJianhui
(InstituteofChineseMateriaMedica,ChinaAcademyofChineseMedicalSciences,Beijing100700,China)
[Abstract] Objective:TostudytheantinflammatoryefectsofnaphthafromdiferentchemotypesofCinnamomumcamphora
andnaturalborneolontheratarthritismodelinducedbyFreund′sadjuvantMethod:ThearthritismodelwasinducedbyinjectingFre
und′sadjuvantinratvoixpedisdermisandtheratswererandomlydividedintosevengroups:normalcontrolgroup,modelcontrol
group,triptergiumwilfordicontrolgroup,borneolchemotypenaphthagroup,camphorchemotypenaphthagroup,isocamphanechemotype
naphthagroupandnaturalborneolgroupRatsofthetriptergiumwilfordicontrolgroupweregivenoraly81mg·kg-1triptergiumwil
fordifor35days,ratsofthenormalcontrolgroupandmodelcontrolgroupweregivensamevolumewater,andratsofothergroups
weregiven80mg·kg-1corespondingdrugWeobservedtheratcommoncondition,weighedtheratbodyweightweekly,measured
thedegreeofswelingofvoixpedisevery4days,weighedthethymusandspleenontheendoflife,andmeasuredthecontentsofcel
factorTNFα,IL2,andIL6inratbloodserumResult:AsfarasthearthrosisdegreeofswelingandthecontentsofcelfactorTNF
α,IL2,IL6wereconcerned,ratsofmodelcontrolgroupwerehigherthannormalcontrolgroup,andratsofotherdruggroupswere
lowerthanthemodelcontrolgroupTheorderofinhibitionratiosofthearthrosisdegreeofswelingfromhightolowprinciplewasisoc
amphanechemotypenaphthagroup,camphorchemotypenaphthagroup,borneolchemotypenaphthagroupandnaturalborneolgroupAl
medicationadministrationteamsevidentlyreducedthecontentsoftheIL2andIL6,andtheinhibitionratioswerehigherthan38%In
thecaseofthecontentsofTNFαandIL2,algroupswerenotevidentlydiferentInthecaseofinhibitionofIL6,camphorchemotype
naphthagroupwasbeterthanborneolchemotypenaphthagroupandnaturalborneolgroup,thelaterwasbeterthanisocamphaneche
motypenaphthagroupAsfarastheweight,thymusindexandspleenindexwereconcerned,almedicationadministrationgroupswere
notdiferentConclusion:ThediferentchemotypesofCcamphorahaveantiinflammatoryefectontheratarthritismodelinducedby
Freund′sadjuvant,butpharmacologicalactivityandmechanismofactionarediferentThestudypointsouttheclinicalcurativeefects
ofthechemotypesofthekindredmedicinalplantarediferent,andpleaseconsiderthediferenceofchemotypeinclinicalapplication
[Keywords] Cinnamomumcamphora;chemotype;TNFα;IL2;IL6
[责任编辑 古云侠]
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