全 文 :芥子碱对大鼠脑匀浆和血清中乙酰胆碱
酯酶的抑制作用
何 玲1,2,李海涛1,郭胜伟1,刘丽芳2,邱嘉斌2,李 富2,蔡宝昌1
(1.南京中医药大学 博士后科研流动站,江苏 南京 210029;
2.中国药科大学,江苏 南京 210009)
[摘要] 目的:考察中药单体芥子碱(3,5二甲基,4羟基苯丙烯酰胆碱,sinapine)对大鼠血清和大鼠大脑匀浆
乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)的体外抑制作用。方法:大鼠眼球取血后断头,取大脑,匀浆,用双缩脲
法测定脑组织匀浆总蛋白含量。采用乙酰胆碱脂酶试剂盒和改良Elman比色法测定AChE的活力,检测芥子碱对
大鼠血清和脑匀浆乙酰胆碱酯酶的抑制作用。结果:芥子碱明显抑制大鼠大脑匀浆 AChE的活力,而对血浆 AChE
活性的抑制相对较弱,对脑匀浆和血清AChE的抑制IC50分别为366和221μmol·L
-1,IC50血清/IC50脑 =6042
(倍)。结论:芥子碱能显著抑制脑组织 AChE活性,有可能作为中枢乙酰胆碱酯酶抑制剂(acholinesteraseinhibi
tors,AChEIs)具有防治阿尔茨海默病(Alzheimer’sdisease,AD)的应用前景。
[关键词] 芥子碱;乙酰胆碱酯酶;胆碱酯酶抑制剂;阿尔茨海默病
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)07081303
[收稿日期] 20071011
[基金项目] 中国博士后科学基金面上项目(20070410343);
江苏省博士后科研项目(0601050B);江苏省药效研究平台项目
(BM2005103)
[通讯作者] 蔡宝昌,Tel:(025)85339723,Email:bccai@126.
com;hexyz@163.com
芥子碱是普遍存在于十字花科植物如白芥子、
莱菔子中的一种酚类小分子生物碱。据报道,芥子
碱具有抗氧化、抗辐射、抗衰老、抗炎、抗腹泻、抗前
列腺增生和降血压作用[14]。尽管对芥子碱的药理
活性展开了广泛的研究,但是芥子碱对乙酰胆碱酯
酶(acetylcholinesterase,AChE)活性的影响国内外
尚未见报道。AChE主要分布于神经组织,如脑白
质和灰质,脊髓、神经节内的神经细胞和神经肌肉
接头,还分布于红细胞和血清等非神经组织中。近
年来,中枢乙酰胆碱酯酶抑制剂(acetylcholinesterase
inhibitor,AChEI如多奈哌齐(Donepezil),利伐司替
明(Rivastigmine),加兰他敏(Galanthamine)等改善
AD的症状得到广泛研究[57]。
本研究从十字花科药用植物(白芥子、莱菔子、
葶苈子等中提取、分离得到芥子碱硫氰酸盐[8,9],采
用AChE试剂盒和改良Elman比色法测定AChE的
活力,考察芥子碱对大鼠血清和脑匀浆中 AChE的
抑制作用,为芥子碱用作 AChEI防治阿尔茨海默病
(Alzheimer’sdisease,AD)提供线索和奠定基础。
1 材料与方法
1.1 药品和试剂 乙酰胆碱酯酶测定试剂盒(南
京建成生物工程研究所,批号20060507),双缩脲总
蛋白测定试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号
20060425);芥子碱(图1),相对分子质量为368,纯
度大于98%,中国药科大学刘丽芳副教授提供,溶
于稀盐酸,用 PBS稀释成所需浓度。其他试剂均为
市售AR级。
图1 芥子碱硫氰酸盐
1.2 仪器 UV-722紫外分光光度计(上海第三
分析仪器厂);HH-S型电热恒温水浴锅(江苏省东
台市电器厂);80-1型离心沉淀机(上海手术器械
厂);JA1003型电子天平(上海精科天平)。
1.3 AChE的制备 SD大鼠,由中国药科大学动物
中心提供,体重(210±20)g。眼球取血3mL后断
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第33卷第7期
2008年4月
中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
Vol.33,Issue 7
April,2008
头,冰台快速取大脑,放入玻璃皿中,玻璃皿加入少
量冰冷的磷酸缓冲液(PBS漂洗,用干净的滤纸吸去
大脑组织表面的水分和血液。精密称重,大鼠脑重
约为235g,放入小烧杯中。加入少量冰冷的 PBS
(g·L-1:NaCl8,KCl02,Na2HPO4·12H2O35,
KH2PO402,pH74于烧杯中,用眼科剪尽快剪碎
组织块。将剪碎的组织倒入玻璃匀浆器中,再用少
许冰冷PBS冲洗残留在烧杯中的碎组织块,一起倒
入匀浆器中进行冰浴匀浆。然后再加入冷冻的
PBS,按脑组织重量与匀浆总体积1∶10的比例,稀
释混匀。将制备好的10%脑匀浆以3000r·min-1
离心15min,取上清待测。取出的血以 1000r·
min-1离心8min,取上层血清。测时将血清用 PBS
按1∶9稀释。
1.4 总蛋白含量的测定 用双缩脲法测得大鼠脑
组织匀浆总蛋白量为397mg·mL-1。
1.5 大鼠血清、脑匀浆AChE酶活力测定 用改良
Elman比色法测定AChE的活力[10],按乙酰胆碱脂
酶测定试剂盒的方法测定。设标准管组、不加药测
定管组、受试化合物测定管组(加药组),每组均设
空白对照管和测定管,大鼠脑组织匀浆液和血清取
样量为每管30μL。反应体系混匀,37℃准确反应
6min,然后终止反应,混匀放置15min,在412nm
波长测定各管吸光度(用 PBS调零)。受试药芥子
碱分别配制成 00005,0001,0005,001,005,
01,05,1mg·mL-1水溶液,n=10。按下列公式
测得芥子碱对AChE的抑制率。
脑匀浆中 AChE活力(U·mg-1)=(A测定管 -A对照管)/
(A标准管 -A空白管)×标准管浓度(1μmol·mL
-1)/蛋白量(mg
·mL-1)
每毫克组织蛋白样本在37℃保温6min,水解
反应体系中1μmol基质为1个活力单位(U)。
血清中 AChE活力(U·mL-1 =(A测定管 -A对照管)/
(A标准管 -A空白管)×标准管浓度(1μmol·mL
-1)×样品测试
前稀释倍数
每毫升血清样本在37℃保温6min,水解反应
体系中1μmol基质为1个活力单位(U)。
药物对AChE的抑制率(%)=(不加药组酶活力-加药
组酶活力/不加药组酶活力×100%
1.6 数据处理 采用两样本均数比较的组间 t检
验,结果以 珋x±s来表示。
2 结果
芥子碱对大脑匀浆 AChE有显著的抑制作用,
芥子碱00005,0001,0005,001,005,01,05,
1mg·mL-1对脑匀浆 AChE活力的抑制率分别为
274%,403%,789%,836%,923%,968%,
996%,100%,IC50为366μmol·L
-1(表1)。芥子
碱对大鼠血清AChE的抑制作用相对较弱,芥子碱
00005,0001,0005,001,005,01,05,1mg·
mL-1对血清 AChE活力的抑制率分别为 181%,
294%,413%,640%,779%,859%,967%,
998%,IC50为221μmol·L
-1(表2)。IC50血清/
IC50脑=6042(倍)。
表1 芥子碱对大鼠大脑匀浆AChE的抑制作用
(珋x±s,n=10)
芥子碱
/mg·mL-1
浓度
/μmol·L-1
酶活力
/U·mg-1
抑制率
/%
IC50
/μmol·L-1
不加药 0 0971±0283 -
00005 1359 0705±0119 274
0001 2717 0579±01781) 403
0005 1359 0205±00462) 789
001 2717 0159±00312) 836 366
005 1359 0074±00182) 923
01 2717 0031±00102) 968
05 1359 0003±00012) 996
1 2717 0000±00012) 100
注:与不加药组相比1)P<005,2)P<001(表2同)
表2 芥子碱对大鼠血清AChE的体外抑制作用
(珋x±s,n=10)
芥子碱
/mg·mL-1
浓度
/μmol·L-1
酶活力
/U·mL-1
抑制率
/%
IC50
/μmol·L-1
不加药 0 8692±2433 -
00005 1359 7118±1708 181
0001 2717 6129±1783 294
0005 1359 5098±09691) 413
001 2717 3127±08442) 640 221
005 1359 1918±04312) 779
01 2717 1219±03652) 859
05 1359 0284±00492) 967
1 2717 0012±00042) 998
3 讨论
AD是一种中枢胆碱能神经系统退行性疾病,
患者大脑皮层和海马区的乙酰胆碱含量明显减少。
近年来研究表明AChEIs通过抑制AChE的活性,增
加脑内乙酰胆碱的含量,恢复胆碱能神经传导,对
轻、中度的 AD患者取得了良好的治疗效果[11]。
AChEIs如他克林(Tacrine),Donepezil,Rivastigmine
及Galanthamine已获得美国 FDA批准用于治疗
AD。但现有的 AChEIs大多还存在半衰期短、较严
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中 国 中 药 杂 志
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