免费文献传递   相关文献

Effect of herba schizonepetae volatile oil (STO) on activity of 5-lipoxygenase in rat thoracic cavity leukocytes

荆芥挥发油对大鼠胸腔白细胞5-脂氧酶活性的影响



全 文 :荆芥挥发油对大鼠胸腔白细胞5脂氧酶活性的影响
赵 璐,曾 南,唐永鑫,刘晓帅,杨 旋,瞿礼萍
(成都中医药大学 药理教研室,四川 成都 611137)
[摘要] 目的:探讨荆芥挥发油对5脂氧酶(5LO)活性的影响,以期进一步阐明其干预花生四烯酸代谢的抗
炎机制。方法:以角叉菜胶急性胸膜炎模型大鼠的胸腔白细胞为基本反应体系,分别加入外源性花生四烯酸(AA)
与不同质量浓度的荆芥挥发油(0011,0022,0043,0087,0179,0255,0364g·L-1)、齐留通(0625×10-3g·
L-1),在钙离子载体A23187诱导下,提取完整白细胞的5LO代谢产物白三烯 B4(LTB4)和5羟基二十碳四烯酸(5
HETE),运用反相高效液相色谱(RPHPLC)紫外检测分离测定LTB4和5HETE水平。结果:荆芥挥发油在0022~
0364g·L-1内,对大鼠胸腔白细胞 LTB4与 5HETE的生物合成均呈现显著性的抑制作用(P<005或 P<
0001),并表现出剂量依赖性,其对LTB4与5HETE生成的IC50分别为0124g·L
-1和0142g·L-1。结论:荆芥
挥发油体外可剂量依赖性地抑制大鼠胸腔白细胞花生四烯酸代谢酶5LO的活性,表明其良好的抗炎作用与抑制
5LO活性,减少致炎物质LTB4的生成有关。
[关键词] 荆芥挥发油;5脂氧酶;白三烯B4;5羟基二十碳四烯酸;反相高效液相色谱
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)17215404
[收稿日期] 20071025
[基金项目] 四川省2004年度杰出青年基金(2004QN13);
2005年度人事部留学归国人员课题
[通讯作者] 曾南,Fax:(028)61800231,Email:zengnan966
@126com
  荆芥来源于唇形科植物裂叶荆芥 Schizonepeta
tenuifoliaBriq的干燥地上部分,其味辛、微苦,性微
温,归肺、肝经,在功效上既能散风寒,又能疏风热,
广泛用于解表药的复方配伍,为临床常用辛温解表
药。荆芥挥发油含量丰富,是其主要有效成分之一。
本室前期研究结果表明[13],荆芥挥发油具有明显的
抗炎作用,作用机制与影响花生四烯酸代谢有关,因
此,本研究基于荆芥挥发油可抑制炎症模型动物白
三烯生成的前期研究基础,观察其体外对5脂氧酶
(5LO)活性的影响,以进一步阐明其抗炎机制。
1 材料
11 动物 Wistar大鼠,雄性,体重 250~300g,
SPF级,四川省医学科学院动物研究所提供,合格证
号scxk(川)200416。
12 药物 荆芥购自成都市五块石中药材市场,由
本校中药鉴定教研室严铸云教授鉴定符合药用,按
《中国药典》2005年版一部附录挥发油提取中甲法
提取荆芥挥发油,提取时间5h,得淡黄色、透明油状
液体,脱水后避光、密闭贮存于棕色瓶中,4℃保存
备用。药材挥发油含量080%,气质联用(GCMS)
测得挥发油中主要含薄荷酮 4736%,胡薄荷酮
2712%,柠檬烯483%。实验时,荆芥挥发油(her
baschizonepetaevolatileoil,STO)用二甲基亚砜
(DMSO)配制,终质量浓度分别为 0011,0022,
0043,0087,0179,0255,0364g·L-1。
齐留通(zileuton),CaymanChemical产品,产品
号10006967。DMSO溶解,配制成 130mg·L-1的
溶液,分装后于-20℃保存,实验时终浓度为0625
mg·L-1。
13 试剂 角叉菜胶,批号17H1148;花生四烯酸
(arachidonicacid,AA),批号 1302983;钙离子载体
A23187,批号 105K4082,均为 SigmaCompany产品。
白三烯 B4(leukotrienesB4,LTB4),批号 158416
158661;5羟基二十碳四烯酸(5hydroxy6,8,11,14
eicosatetraenoicacid,5HETE),批号159930162413,
均为CaymanChemicalCompany产品。
14 仪器 LC-10Avp高效液相色谱仪,SPD-
10Av紫外检测器(日本岛津公司);分析柱为 Dia
monilTMC8,46mm×150mm,5μm(迪马公司);C8
保护柱,柱号6102(迪马公司);N-2010色谱数据
工作站(浙江大学智达信息有限公司)。TGL-16G
-A型高速低温离心机(上海安亭科学仪器厂)。
·4512·
第33卷第17期
2008年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 17
September,2008
德国Leica倒置相差显微镜。XW-80型涡旋混合
器(上海医科大学仪器厂)。
2 方法
21 大鼠胸腔白细胞悬液的制备 乙醚浅麻醉大
鼠,于右胸腔注射1%角叉菜胶02mL致炎,5h后
股动脉放血处死,剪开右侧胸腔,吸出胸腔渗出液,
加入2mLPBS溶液(含肝素125U·mL-1),冰浴
保存,再吸取含肝素的PBS溶液2mL冲洗胸腔,合
并冲洗液,2000r·min-1离心10min,沉淀细胞加
入2mL冷冻蒸馏水溶解红细胞,1min后立即加入
18% NaCl(含肝素 125U·mL-1)溶液 2mL,
2000r·min-1离心5min,白细胞沉淀液用 PBS溶
液洗涤并配制成悬浮液,台盼蓝染色,白细胞计数。
22 完整白细胞中5LO产物(LTB4和5HETE)提
取与纯化 参照文献[4,5]方法,作适当修改。白
细胞用 PBS溶液配成细胞悬液,调整密度 2×107
个/mL。取细胞悬液 04mL,加入正常大鼠血清
100μL,然后分别加入不同浓度的STO、齐留通或空
白溶剂DMSO,每个药物浓度设6个复管。37℃水
浴温孵 20min,依次加入 CaCl2(终浓度 2mmol·
L-1),MgCl2(终浓度05mmol·L
-1),AA(终浓度
200μmol·L-1),A23187(5μmol·L
-1),混匀。置于
37℃水浴温孵30min,加入07mL甲醇(含醋酸,
pH4~45)终止反应,9000r·min-1离心10min(4
℃),取上清液,氮气吹干,用100μL甲醇溶解残渣,
冰浴中超声2min,旋涡振荡,9000r·min-1离心10
min(4℃),取上清液过微孔滤器,-20℃保存,供
RPHPLC紫外检测。
23 反相高效液相色谱(RPHPLC)紫外检测 LTB4
和5HETE 流动相为乙腈甲醇水36%醋酸(33∶
35∶32∶01),流速10mL·min-1,柱温30℃,进样量
20μL,分析过程30min,不同时段用不同波长进行检
测,1~13min时270nm;13~30min时236nm。外
标两点法计算LTB4和5HETE的生物合成量。
24 数据处理 各组数据以 珋x±s表示。计量资料
符合正态分布,采用 SPSS115单因素方差分析
(OneWayANOVA),不符合者采用DPS31非参数
检验 KruskalWalis法分析。
3 结果
本实验条件下,荆芥挥发油在0011g·L-1时,
对大鼠胸腔渗出液中白细胞的5LO产物LTB4和5
HETE的生物合成无明显抑制作用,而在 0022~
0255g·L-1可明显抑制大鼠胸腔渗出液中的白细
胞5LO产物LTB4和5HETE的生物合成(P<005
或P<0001),各剂量组两两比较,亦有统计学差
异,但当荆芥挥发油浓度提高到0364g·L-1时,
LTB4与5HETE的含量则低于检测限,提示荆芥挥
发油可剂量依赖性地抑制5LO活性,对 LTB4和5
HETE生物合成的 IC50分别为 0124g·L
-1和
0142g·L-1。见表1。
表1 荆芥挥发油对大鼠胸腔白细胞LTB4和5HETE生物合成的影响(珋x±s,n=6)
药物
剂量
/g·L-1
LTB4
相对合成量/ng·(20μL)-1 抑制率/%
5HETE
相对合成量/ng·(20μL)-1 抑制率/%
对照 - 3770±164 - 19293±1449 -
STO 0011 3775±104 -013 18170±726 607
  0022 3301±1071) 1245 15970±360 1723
  0043 2578±1943) 3162 12650±11773) 3443
  0087 2108±0713) 4409 10473±6913) 4572
  0179 1726±1273) 5422 9222±8333) 5220
  0255 1236±0823) 6723 8479±4143) 5605
齐留通 0625×10-3 2177±5723) 4226 10897±3632) 4352
  注:与对照组比较1)P<005,2)P<001,3)P<0001
4 讨论
炎症的病理过程比较复杂,其中花生四烯酸
(AA)代谢产物的作用不容忽视。正常生理情况下,
细胞内无游离AA存在,但当细胞受到化学或物理等
因素刺激时,细胞磷脂酶A2被激活,在Ca
2+参与下水
解细胞膜磷脂,释放AA。释放出来的AA主要有两
条代谢通路:经环氧酶(COX)途径生成前列腺素(
prostaglandins,PGs)和血栓素(thromboxane,TX);经
脂氧酶(LO)途径生成白三烯(leukotriene,LTs)等产
物。其中脂氧酶途径中的白三烯产物是一类重要炎
症介质,在炎症反应中发挥促进炎症细胞渗出与趋
化、收缩支气管平滑肌等作用,参与多种炎症性疾病
·5512·
第33卷第17期
2008年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 17
September,2008
的病理过程。由于5LO是白三烯类化合物生成的关
键酶,因此目前在抗炎、抗过敏药物机制的研究中,不
单纯局限于减少致炎物质前列腺素类、白三烯类的生
成,研究影响白三烯生成的关键酶5LO亦受到重视。
正常情况下,5LO存在于细胞浆中,当细胞受到刺激
活化后,5LO借助Ca2+转移至细胞核膜上,氧化与5
LO启动蛋白(FLAP)结合的 AA,生成5氢过氧化二
十碳四烯酸(5HPETE),5HPETE进一步被转化成5
羟基二十碳四烯酸(5HETE),或在同一酶作用下进
一步氧化成LTA4,LTA4不稳定,很快被 LTA4水解酶
(LTA4H)水解成LTB4,或在谷胱甘肽s转移酶作用
下与谷胱甘肽结合生成LTC4等白三烯产物
[67],其中
LTB4和5HETE是白细胞的强趋化剂和启动剂。因
此,在观察药物干预花生四烯酸5LO代谢途径作用
的研究中,不仅可以利用炎症模型动物,直接观察药
物对炎症区域白三烯生成的影响,同时还可以在体外
加入过量外源性花生四烯酸,观察药物影响 LTB4和
5HETE的生物合成来反映药物影响5LO活性的作
用。体内与体外实验的结合才能较全面反映药物干
预5LO活性的作用。
本研究结果提示,荆芥挥发油体外能剂量依赖
性地抑制急性炎症模型大鼠胸腔白细胞5LO的活
性,减少其主要代谢产物 LTB4和 5HETE的生成,
表明其良好的抗炎作用与抑制5LO活性有关,该结
果与前期动物整体试验结果相吻合[23]。为进一步
阐述荆芥挥发油在体内的作用,利用该方法进行荆
芥挥发油含药血清的研究有待进一步摸索、开展。
[参考文献]
[1] 曾 南,沈映君,任永欣,等荆芥挥发油抗炎作用机理的实
验研究[J]中药材,2006,29(4):359
[2] 曾 南,李军晖,付 田,等荆芥挥发油对白三烯拮抗活性
的实验研究[J]中医药学刊,2006,24(6):1033
[3] 曾 南,杨 旋,周桢昊,等荆芥挥发油对哮喘模型小鼠肺
组织炎症介质的影响[J]四川生理科学杂志,2006,28(4):
154
[4] ShindoK,BakerJR,MunafoDA,etalCaptoprilinhibitsneu
trophilsynthesisofleukotrieneB4invitroandinvivo[J]JImmu
nol,1994,153(12):5752
[5] HatzelmannA,UlrichVRegulatiomof5lipoxygenaseactivityby
theglutathionestatusinhumanpolymorphonuclearleukocytes[J]
EurJBiochem,1987,169:175
[6] ColinD,FunkProstaglandinsandleukotrienes:advancesinei
cosanoidbiology[J]Science,2001,294(30):1871
[7] OmbardierC,LaineL,ReicinA,eta1Comparisonofupper
gastmintestinaltoxicityofrofeeoxibandnapmxeninpatients
wirheumatoidarthritis[J]NewEnglJMed,2000,343:1520
Efectofherbaschizonepetaevolatileoil(STO)onactivityof
5lipoxygenaseinratthoraciccavityleukocytes
ZHAOLu,ZENGNan,TANGYongxin,LIUXiaoshuai,YANGXuan,QULiping
(DepartmentofPharmacology,ChengduUniversityofTraditionalChineseMedicine,Chengdu611137,China)
[Abstract] Objective:Toinvestigatetheefectofherbaschizonepetaevolatileoil(STO)ontheactivityof5lipoxygenase(5
LO),soastoelucidateitsmechanismsofantiinflammatoryactionwhichisrelatedtothearachidonicacid(AA)metabolismMethod:
Thoraciccavityleukocytesfromthepleurisymodelratinducedbyinjecting1%carageenanintothepleuralcavitywerecolectedThen
04mLcelsuspensionincluding2×107celspermililitrewereusedasthereactionsysteminvitroSTOindiferentconcentrations(fi
nalconcentration0011,0022,0043,0087,0179,0255,0364g·L-1),zileuton(finalconcentration0625×10-3g·L-1),
andDMSOinthesamevolumewereaddedintothereactiontuberespectivelyThereactiontubeswereincubatedat37℃ for20minand
CaCl2(finalconcentration2mmol·L
-1),MgCl2(finalconcentration05mmol·L
-1),exogenousAA(finalconcentration200μmol·
L-1)andA23187(finalconcentration5μmol·L
-1)wereaddedinturnsduringthisperiodThereactiontubesweremixedandcontinu
ouslyincubatedat37℃ for30minAfterterminatingreactionbyaddingmethanol,themetabolitesof5LO,leukotrieneB4(LTB4)and
5hydroxy6,8,11,14eicosatetraenoicacid(5HETE),wereextracted,separatedanddetectedbymeansofRPHPLCResult:Com
paredwithcontrolgroup,STOsignificantlyinhibitedthebiosynthesisofLTB4and5HETEatfinalconcentrationbetween0022g·L
-1
and0364g·L-1(P<005or0001)indosedependencemanner,anditsIC50valuewas0124g·L
-1and0142g·L-1forLTB4
and5HETE,respectivelyConclusion:STOcaninhibitedtheactivityof5LO,whichisanimportantenzymeofAAmetabolism,inrat
·6512·
第33卷第17期
2008年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 17
September,2008
thoraciccavityleukocytesinadosedependentmannerinvitroItissuggestedthatthemechanismofantiinflammatoryactionofSTOis
relatedtoitsinhibitingtheactivityof5LOanddecreasingthelevelofmajorinflammatorymediatorsLTB4
[Keywords] herbaschizonepetaevolatileoil;5lipoxygenase;leukotrieneB4;5hydroxy6,8,11,14eicosatetraenoicacid;
RPHPLC
[责任编辑 古云侠]
[收稿日期] 20080215
[基金项目] 北京市自然科学基金项目(7053075)
[通讯作者] 梁日欣,Tel:(010)640144112948,Email:RX
Liang@yahoocom
升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷对 TNFα所致
大鼠胸主动脉平滑肌细胞增殖的影响
王 岚,梁日欣,曹 莹,叶锦霞
(中国中医科学院 中药研究所,北京 100700)
[摘要] 目的:观察升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷对血管平滑肌细胞增殖及细胞周期的影响。方法:建立
大鼠胸主动脉平滑肌细胞原代培养方法,将细胞分为空白组、模型组、升麻苷组、5O甲基维斯阿米醇苷组,并采用
细胞计数法和免疫化学方法分别对平滑肌细胞的生长特性和纯度进行测定。用MTT法观察升麻苷与5O甲基维
斯阿米醇苷各剂量组拮抗肿瘤坏死因子(TNFα)诱导平滑肌细胞增殖的作用,用流式细胞技术测定升麻苷与5O
甲基维斯阿米醇苷对平滑肌细胞周期的影响。结果:升麻苷(50,100,200mg·L-1)和5O甲基维斯阿米醇苷(50,
100,200mg·L-1)均能明显抑制TNFα引起的平滑肌细胞增殖,与TNFα组相比有极显著差异(P<001)。升麻
苷(50,100,200mg·L-1)和5O甲基维斯阿米醇苷(50,100,200mg·L-1)均使G1/G0期细胞比例增加,S期、G2/
M期细胞比例减少,与TNFα组相比差异极显著(P<001)。结论:升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对 TNFα引
起的平滑肌细胞增殖有明显的抑制作用。
[关键词] 升麻苷;5O甲基维斯阿米醇苷;动脉硬化;平滑肌细胞;炎性因子
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)17215704
  在动脉粥样硬化(AS)发生、发展过程中,血管
平滑肌细胞(VSMC)的移行和过度增殖起着极其重
要的作用[12]。血管内皮细胞受损时,释放大量的炎
性因子如肿瘤坏死因子(TNFα),白介素6(IL6)
等[3],在这些炎性因子的刺激下,内皮细胞、巨噬细
胞及血管平滑肌细胞(SMC)可合成并分泌大量的
生长因子,如血小板源性生长因子(PDGF)、纤维母
细胞生长因子(FGF)等,使内膜 SMC增生,中膜
SMC迁移至内皮下间隙,并通过其膜表面表达的脂
蛋白受体摄取脂质,形成肌源性泡沫细胞,产生胶
原、弹性纤维及蛋白多糖,致细胞外基质成分增多,
最终形成动脉粥样硬化[4]。
现代药理研究[5]表明,防风具有显著的抗炎活
性,进一步研究发现,升麻苷和 5O甲基维斯阿米
醇苷是防风主要的抗炎成分。本项实验在以往工作
的基础上,观察升麻苷与5O甲基维斯阿米醇苷对
炎性因子刺激血管平滑肌细胞增殖及细胞周期的影
响,并探讨其对AS炎性反应的影响。
1 材料
11 药物 升麻苷和5O甲基维斯阿米醇苷为防
风药材中提取分离得到,纯度>98%,由中国中医科
学院中药研究所化学室肖永庆研究员提供。
12 动物 健康Wistar大鼠,雌雄不拘,体重150~
180g。由维通利华实验动物技术有限公司提供,合
格证号SCXK(京)20020003。
13 试剂 DMEM培养基干粉(Hyclone,批号
APH21724FC),优级新生牛血清(中美合资兰州民
海生物工程有限公司,批号 20060516),青链霉素
(Hyclone,批号JRH27172),谷氨酰胺(Sigma公司,
·7512·
第33卷第17期
2008年9月
         
    中 国 中 药 杂 志
ChinaJournalofChineseMateriaMedica
       
Vol.33,Issue 17
September,2008