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Protective effects and its mechanisms of total alkaloids from rhizoma Coptis chinensis on Helicobacter pylori LPS induced gastric lesion in rats

黄连总生物碱对大鼠胃黏膜损伤的保护作用及其机制研究



全 文 :黄连总生物碱对大鼠胃黏膜损伤的
保护作用及其机制研究
鲁劲松,刘玉庆,李 明,李宝生,徐 雁
(北京中医药大学 东直门医院,北京 100700)
[摘要] 目的:采用幽门螺旋杆菌脂多糖诱导的胃炎动物模型考察黄连总生物碱(TA)对黏膜炎症反应的作
用及可能机制。方法:幽门螺旋杆菌脂多糖(HelicobacterpyloriLPS)灌胃,连续4d即可引起急性胃炎的黏膜反应
症状,分组给予50,100,200mg·kg-1TA后,组织学观察病变及用药后的改善情况;一氧化氮合酶检测试剂盒检测
TA对组成型(cNOS)和诱导型(NOS2)一氧化氮合酶的影响;肿瘤坏死因子(TNFα)检测试剂盒测定TA对胃黏膜
TNFα生成的影响。结果:H.pyloriLPS可显著刺激胃黏膜上皮细胞凋亡,增强黏膜组织 NOS2的表达,并降低
cNOS的表达,同时增加血清中TNFα含量。高、中、低剂量TA可显著降低H.pyloriLPS诱导的胃黏膜上皮细胞凋
亡发生,同时抑制NOS2的表达,增强cNOS的表达,并抑制血清中TNFα的含量。结论:TA对H.pyloriLPS引起
的大鼠胃部炎症有保护作用,其机制可能是由于 TA抑制胃炎时黏膜细胞的凋亡有关,同时 TA可通过影响 cNOS
和NOS2的表达调节NO的生成,并抑制TNFα生成,从而减轻胃部炎症反应的发生。
[关键词] 黄连总生物碱;幽门螺旋杆菌脂多糖;胃炎;cNOS;NOS2;TNFα
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)13133304
[收稿日期] 20061022
[通讯作者] 鲁劲松,Tel:(010)84013394,Email:Lujinsong
2008@163.com
  幽门螺旋杆菌 Helicobacterpylori感染已被公认
为胃炎、胃溃疡以及胃癌的重要致病因素[1]。幽门螺
旋杆菌的细胞壁脂多糖(H.pyloriLPS)是 H.pylori
产生毒性作用的重要媒介之一,它可显著上调胃黏膜
前炎性因子TNFα,白细胞介素(ILs)等的表达,刺激
核转录因子(NFkB)的核转位,干扰一氧化氮合酶
(NOS)的平衡,促进 NO过度生成,影响细胞周期的
调控和细胞增殖[2]。
黄连是毛茛科植物黄连 CoptischinensisFranch
的根茎,性寒、味苦,能清热燥湿,泻火解毒。主要成
分为小檗碱、表小檗碱、黄连碱、甲基黄连碱、巴马亭、
药根碱、木兰花碱等生物碱,总生物碱(TA)的含量高
达10%,其中小檗碱占85%以上[3]。研究证实黄连
提取物对多种炎症动物模型有明显保护作用[4]。李
备等[5]研究证实,黄连总生物碱能显著抑制水浸应激
性、幽门结扎性等急性实验性胃溃疡形成,促进醋酸
灼烧型慢性胃溃疡的愈合,并可通过抑制胃酸分泌、
抑制NO和活性氧簇释放等方面抑制乙醇引起的胃
黏膜损伤,且黄连总碱的疗效优于小檗碱。此外研究
发现,黄连可能具有独特的抗消化性溃疡(pepticul
cer,PU)作用,但当前的研究工作多集中于黄连的方
剂及主要成分分析方面,未见黄连(如煎剂、总碱等)
防治PU的系统研究文献报道。本研究利用H.pylori
LPS诱导的胃炎动物模型,考察了TA对胃黏膜炎症
反应的保护作用及可能机制。
1 材料
1.1 动物 SPF级 SD大鼠,雄性,体重180~200
g,北京维通利华实验动物技术有限公司,许可证编
号:SCXK(京)20022003。
1.2 药物与试剂 TA由北京中医药大学植物化学
教研室提供并鉴定,总碱纯度>95%。
NOS检测试剂盒(Stratagene公司,批号204500);
TNFα检测试剂盒(R&D公司,批号RTA00),细胞凋
亡原位末端标记(TUNEL)检测试剂盒(RocheMolecu
larBiochemicals公司,批号90161233)。
2 方法
2.1 H.pyloriLPS的制备 采用临床分离的 H.
pylori(ATCCNo.4350)用于H.pyloriLPS的制备。
收集培养的H.pylori,蒸馏水洗涤3次,乙醇和丙酮
处理,干燥后用热酚水法提取内毒素,用苯酚氯仿
石油醚(2∶5∶8)纯化内毒素[6]。
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2.2 动物模型制备及给药[14] SD大鼠分为空白
组、模型组、TA高、中、低剂量组,每组10只。实验
开始前2h禁水,提前3d灌胃50,100,200mg·
kg-1TA和相应的溶剂,随后给每只大鼠50μg的
H.pyloriLPS灌胃造模,连续4d,并同时继续给药
10d,末次给药后处死大鼠分离胃体,部分投入液氮
保存用以组织匀浆测定,另一部分用 10%甲醛固
定,石蜡包埋,连续切片用于检测相关指标。
2.3 黏膜组织学检测 胃黏膜组织切片,厚度为4
μm/片,HE染色,组织病理学炎症程度根据 Sydney
分类法[8],并结合 Rauws评分法[9]评价胃黏膜损伤
的严重程度,包括如下4项标准:①固有层炎性浸润
密度(0~2);②固有层多形核白细胞密度(0~3);
③上皮内多形核白细胞(0~3);④浅表糜烂(0~
2),其中0代表无,1代表轻度,2代表中度,3代表
重度。
2.4 胃黏膜细胞凋亡的检测 切片脱腊、逐级乙醇
化至复水化;蛋白酶K(15mg·L-1)室温下1200r
·min-1离心10min,PBS冲洗3次,每次5min;含
03%H2O2的甲醇室温阻断30min,PBS冲洗3次,
每次5min;01% TritonX100渗透2min(4℃),
PBS冲洗3次,每次5min;TUNEL标记液体37℃孵
育60min,PBS冲洗3次,每次5min;ConverterPOD
液孵育30min,PBS冲洗3次,每次5min;10%山羊
血清封闭10min,PBS冲洗3次,每次5min;001%
DAB显色510min;水冲洗、苏木精衬染、脱水、透
明、封片。光镜下阳性细胞核为黄褐色。定量分析:
随机选择5个视野,计算细胞凋亡指数(AI)。
AI=阳性细胞数/计数细胞核总数×100%
2.5 cNOS和NOS2活性检测 用 NOS检测试剂
盒测定胃黏膜中 NO合酶的活性(所有操作均在4
℃下进行)。取胃黏膜组织,根据组织质量(比例为
50mg·mL-1样本缓冲液)加入含有10mmol·L-1
EDTA(NOS2)或6mmol·L-1CaCl2(cNOS)的样本
缓冲液,超声制备匀浆,800r·min-1离心10min。
取10μL上清,加入790μLPBS和200μL蛋白测
定液(BioRad)混和均匀,反应10min后,595nm吸
光度值测定蛋白质浓度。各样本依据蛋白质浓度配
成相同含量,取10μL与40μL反应缓冲液(含有
50mCi·mL-1L[2,3,4,53H]arginine,10mmol·
L-1 NADPH,5mmol· L-1 tetrahydrobiopterin,50
mmol·L-1TrisHCl,pH74)混和,25℃孵育 30
min,每管加入400μL终止缓冲液(50mmol·L-1
HEPES,pH55,5mmol·L-1EDTA)终止反应,随
后加入100μLDowex50W(Na1)树脂。将混合物
转入离心管,瞬时离心30s,抽取分离的澄清液体,
加入内含 5mL液闪液的液闪瓶中,Beckman
(LS6000TA)液闪仪计数。
2.6 TNFα检测 抗凝条件下取血,室温放置2h,
2500r·min-1离心15min后取血清分装于 EP管
中,置于-20℃冰箱中冷藏。ELISA双抗夹心法检
测血清中TNFα的含量。
2.7 统计方法 数据均以 珋x±s表示,SPSS115数
据分析系统对组间数据进行F检验。
3 结果
3.1 对胃黏膜炎症反应的影响 组织学检测显示,
模型组有明显的炎症反应,其特点表现为:黏膜固有
层淋巴细胞和浆细胞浸润、水肿、充血,以及上皮细
胞自固有层向黏膜层迁移。大鼠给予 5,100,200
mg·kg-1TA后,高、中、低剂量组均可显著减少 H.
pyloriLPS引起的胃黏膜炎症反应。见表1。
3.2 对胃黏膜细胞凋亡的影响 正常大鼠胃黏膜
存在少量凋亡细胞,给予H.pyloriLPS后,黏膜细胞
AI值比正常组显著增强,经灌服TA后,可见细胞凋
亡受到抑制,其中高、中剂量组表现出显著性差异。
见表1。
表1 TA对胃黏膜损伤评分和胃黏膜细胞凋亡指数的影响
(珋x±s,n=10)
组别 剂量/mg·kg-1 胃黏膜损伤评分 AI
空白 - 02±01 31±09
模型 - 54±041) 188±211)
TA  50 50±052) 174±13
  100 44±053) 156±172)
  200 37±054) 130±234)
  注:与空白组比1)P<0001;与模型组比2)P<005,3)P<
001,4)P<0001(表2,3同)
3.3 对血清中 TNFα含量的影响 H.pyloriLPS
诱导的胃炎大鼠血清中 TNFα含量比正常大鼠明
显增高,经灌服TA后TNFα的生成受到抑制,其中
高、中剂量组抑制作用显著。见表2。
3.4 对 NOS2活性的影响 胃炎模型大鼠胃黏膜
组织中 NOS2的活性比正常组增高了662倍,而
cNOS的活性则下降了567%。应用200mg·kg-1
TA后,可见大鼠胃黏膜组织中的 NOS2活性比模
型组显著下降,同时 cNOS的活性明显增加。见表
3。
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表2 TA对胃炎大鼠血清TNFα含量的影响
(珋x±s,n=10)
组别 剂量/mg·kg-1 TNFα/pg·L-1
空白 - 165±37
模型 - 1429±2741)
TA  50 1391±328
  100 1098±2522)
  200 872±1864)
表3 TA对胃炎大鼠胃黏膜中cNOS,NOS2一氧化氮
合酶活性的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1
cNOS
/105cpm·mg-1
NOS2
/105cpm·mg-1
空白 - 31±04 05±01
模型 - 13±031) 35±081)
TA  50 16±03 27±052)
  100 18±024) 22±053)
  200 22±034) 17±074)
4 讨论
本研究利用H.pyloriLPS4周即可诱导出与胃
炎相似的胃黏膜炎症反应动物模型,并考察了 TA
对胃黏膜病理损伤、上皮细胞凋亡,胃黏膜 cNOS和
NOS2的表达,及对胃炎大鼠血清中 TNFα表达的
影响。结果表明,H.pyloriLPS可显著提高 TNFα
及其他前炎性细胞因子[10]的表达,并引起显著的胃
黏膜病理损伤,同时增加上皮细胞的凋亡,使胃黏膜
cNOS和 NOS2表达发生病理性改变,而 TA对 H.
pyloriLPS诱导的以上胃炎症状都有不同程度的改
善作用。
胃黏膜上皮细胞的凋亡是各种胃黏膜损伤,乃
至胃溃疡发生的一个重要指标,本研究中可见 H.
pyloriLPS可引起显著的胃黏膜上皮细胞凋亡,这与
其诱导的炎症因子 TNFα等的释放导致级联反应
密切相关,同时,H.pyloriLPS可刺激产生氨、氯胺、
NO等可直接诱导凋亡[11]。NOS2表达增加可促进
NO相关物质的生成,抑制 NFκB的活化,导致凋
亡;而cNOS则可通过抑制半胱氨酸蛋白酶的活化
而抑制凋亡的发生,因此二者的平衡对 H.pylori
LPS诱导的凋亡具有非常重要的作用[11]。在此 TA
可通过促进 cNOS的表达,抑制 NOS2的表达进而
影响H.pyloriLPS诱导的胃黏膜炎症及上皮细胞的
凋亡。
[参考文献]
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Protectiveefectsanditsmechanismsoftotalalkaloidsfromrhizoma
CoptischinensisonHelicobacterpyloriLPSinducedgastriclesioninrats
LUJinsong,LIUYuqing,LIMing,LIBaosheng,XUYan
(DongzhimenHospitalAfiliatedtoBeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100700,China)
[Abstract] Objective:Tostudytheefectsanditspossiblemechanismsoftotalalkaloids(TA)fromrhizomaCoptischinensis
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onH.pyloriLPSinducedgastriclesioninrats.Method:H.pylorilipopolysaccharidewasappliedtoratintragastricalyfor4daysto
induceapaternofmucosalresponsesresemblingthatofacutegastritisAftertreatmentwith50,100,200mg·kg-1TA,weidentified
thechangesongastrichistopathology,theefectsontheactivitiesofcNOSandNOS2,thecontentsofTNFαandthegastricmucus
epithelialcelapoptosis.Result:H.pyloriLPScouldsignificantlyinducetheepithelialcelapoptosisofgastricmucus,increasethe
expressionofNOS2anddeclinetheexpressionofcNOS,andenhancethecontentofTNFαinserum.Treatmentwith50,100,200
mg·kg-1TAledtoreductionintheextentofmucosalinflammatorychangeselicitedbyH.pyloriLPSanddecreaseinepithelialcel
apoptosis.Furthermore,thisefectofTAwasassociatedwithdecreaseincontentofTNFαinserum,declineinNOS2,andincrease
incNOS.Conclusion:ThefindingssuggestthatTAisapotentprotectiveagentagainstH.pyloriLPSinducedgastricmucosalinflam
mation.Theconcernedmechanismsmayberelaledtoitsinhibitiononepithelialcelapoptosis,andthesuppressionoftheinflammatory
responsesbyupregulatingcNOSandinterferingwiththeeventspropagatedbyNOS2,andreducingthecontentofTNFα.
[Keywords] totalalkaloidsfromCoptis;Helicobacterpylorilipopolysaccharide;acutegastritis;cNOS;NOS2;TNFα
[责任编辑 古云侠]
远志皂苷对 β淀粉样蛋白140诱导的体外培养
皮层神经细胞损伤的保护作用
陈 勤,李磊珂
(安徽大学 生命科学学院 安徽省中药研究与开发重点实验室,安徽 合肥 230039)
[摘要] 目的:研究远志皂苷(TEN)对β淀粉样蛋白140(Aβ140)诱导的原代培养神经细胞损伤的保护作用。
方法:以原代培养大鼠皮层神经细胞,用25μmol·L-1聚集状的Aβ140建立神经细胞损伤模型。将培养的神经细胞
分为Aβ140模型组和Aβ140+远志皂苷(50,100,200μmol·L
-1)处理的低、中、高剂量组,同时设立正常组。在倒置
显微镜下观察远志皂苷给药前后神经细胞的形态学变化,用MTT比色法检测神经细胞活性,采用LDH比色法检测
神经细胞膜的损伤程度。结果:与正常组相比,25μmol·L-1Aβ140处理24h,可使神经细胞的形态发生改变和活力
显著下降,在显微镜下可见神经元失去贴壁能力或易脱落,突起变短。远志皂苷中、高剂量组均能显著降低神经细
胞的坏死百分率,减少LDH的释放,明显提高神经细胞的存活率。结论:凝聚态Aβ140对培养的皮层神经细胞有一
定的毒性效应,而远志皂苷对Aβ140引起的神经细胞毒性有明显的保护作用。
[关键词] 远志皂苷;β淀粉样蛋白;皮层神经细胞
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2007)13133604
[收稿日期] 20060626
[基金项目] 安徽省教育厅自然科学基金(KJ028)
[通讯作者] 陈勤,Tel:(0551)51081438006,Email:chenq
in169@163.com
  远志皂苷(tenuigenin,TEN)系远志科植物远志
PolygalatenuifoliaWild.或宽叶远志 P.sibiricaL.
的主要有效成分之一。前期研究表明[1,2],远志皂
苷能明显提高拟痴呆大鼠的学习记忆能力,可显著
升高脑内M受体密度和增强胆碱乙酰转移酶活性,
能有效地抑制脑胆碱酯酶活性,对 Aβ引起的神经
细胞的超微结构有明显的保护作用。本研究采用体
外原代神经细胞培养方法来观察TEN对Aβ140诱导
的大脑皮层神经细胞损伤的保护作用。
1 材料
1.1 药品与试剂 TEN远志皂苷(批号010326),
由本室自制,含远志皂苷甲素,远志皂苷乙素等成
分,经高效液相色谱法测定,其中远志皂苷甲素含量
为72%。Aβ140(amyloidbetaprotein140),Sigma公
司产品,临用前精密称取适量干粉,以无菌生理盐水
溶解成125mmol·L-1溶液,分装并贮存于 -20
℃,用时融化,稀释。将125mmol·L-1Aβ140溶液
于 37℃,5%CO2培养箱中孵育1周,并不时小心搅
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