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Effects of 2,3,4′,5-tetrahydroxystilbene-2-O-β-D glucoside on conten of nitrc oxide synthase and expression of nitric oxide synthase in artery vessels of experimental atherosclerotic rats

二苯乙烯苷对动脉硬化大鼠一氧化氮合酶及其基因的调节作用



全 文 :Experimentalstudyofsaikosaponind(SSd)onlipidperoxidationof
hepaticfibrosisonrat
HEYan,HUZhifeng,LIPing,XIAOCheng,CHENYuwu,LIKeming,GUOJingzhen,PANLin,XIONGJiapeng
(TheChinaJapanFriendshipHospital,Beijing100029,China)
[Abstract] Objective:TostudytheefectofSSdonlipidperoxidationduringexperimentalhepaticfibrosisprogression.Meth
od:Theexperimentalmodelsofhepaticfibrosiswereinducedbyintraperitonealinjectionofdimethylnitrosamine(DMN)onrats.SSd
wasadministeredbyintraperitonealinjectionfor4weeks.Serumwasanalyzedforalanineandaspartateaminotransferase(ALTand
AST),hyaluronicacid(HA),laminin(LN),colagenIV(IVC),malonaldehyde(MDA)andsuperoxidedismutase(SOD)activi
ties.LiversamplesweremeasuredforMDAcontentsandSODactivitiesinnormalgroup,modelgroupandSSdgroup.Result:SSd
significantlydecreasedALTandASTactivitiesandloweredHA,LNandIVCcontents.ItenhancedSODactivitiesinliver,whilere
ducedMDAcontentsbothinserumandliver.Conclusion:SSdhasobviousefectsofprotectinghepatocytesandresistinghepaticfibro
sis,andthemechanismmaybeassociatedwithitsantilipidperoxidationefect.
[Keywords] SSd;hepaticfibrosis;lipidperoxidation
[责任编辑 古云侠]
二苯乙烯苷对动脉硬化大鼠一氧化氮合酶
及其基因的调节作用
沈 燕,王春华,王玉琴,李 锋,张 伟
(南通大学 医学院 生物医药重点实验室,江苏 南通 226001)
[摘要] 目的:探讨二苯乙烯苷(TSG)对动脉粥样硬化(AS)大鼠一氧化氮合酶(NOS)及其基因的调节作用
与抗AS机制。方法:采用高脂饲料喂饲+维生素D3复制大鼠动脉粥样硬化模型,雄性SD大鼠60只,随机分为6
组:正常组、模型组、辛伐他汀阳性对照组、TSG高、中、低剂量组(120,60,30mg·kg-1·d-1)。造模12周后抽样检
测大鼠主动脉,以大鼠动脉粥样硬化斑块形成为造模指标。经治疗给药6周后,检测大鼠血清和主动脉组织中
NOS水平,RTPCR检测大鼠主动脉 eNOS和 iNOSmRNA表达。结果:与模型组相比,辛伐他汀组和 TSG高、中剂
量组均能显著增加血清和主动脉组织NOS的活性、主动脉组织eNOSmRNA的表达及降低主动脉组织iNOSmRNA
的表达。结论:TSG能上调AS大鼠动脉壁eNOSmRNA的表达,抑制AS大鼠动脉壁iNOSmRNA的表达,这可能是
TSG抗AS的机制之一。
[关键词] 二苯乙烯苷;动脉粥样硬化;一氧化氮合酶;内皮型一氧化氮合酶;诱导型一氧化氮合酶
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)08091905
[收稿日期] 20070520
[通讯作者]  张伟,Tel:(0513)85051728,Fax:(0513)
85051858,Email:zwei@ntu.edu.cn
  动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)的发病机制
之一为内皮损伤、内皮功能失调,表现为一氧化氮
(nitricoxide,NO)的产生减少。内皮源性 NO具有
调节血管张力,抗单核细胞及血小板黏附、聚集,抑
制平滑肌细胞增殖等功能。NO的代谢异常在动脉
粥样硬化的发生、发展中具有重要作用。而一氧化
氮合酶(nitricoxidesynthase,NOS)是 NO产生过程
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的限速酶,因此 NOS在 AS过程中起重要作用[1]。
现已证实2,3,4′,5四羟基二苯乙烯2OβD葡萄
糖苷(2,3,4′,5tetrahydroxystilbene2OβDgluco
side,TSG)具有抗动脉粥样硬化作用[2,3],但其机制
尚不十分清楚。本研究利用高胆固醇饲料喂养,复
制大鼠动脉粥样硬化模型,而后给予二苯乙烯苷治
疗,观察二苯乙烯苷对动脉硬化大鼠NOS活性的影
响,以期探讨TSG可能的抗AS作用环节,为其临床
应用提供理论依据。
1 材料和方法
1.1 药物 二苯乙烯苷(TSG),由本院中药研究室
从何首乌中提取(提取溶剂乙醇溶液,其提取工艺
采用加热回流法,HPLC测定含量,纯度98%)。辛
伐他汀(simvastatin,杭州默沙东制药有限公司,批号
051108)。上述两药在灌胃给药时用05%羧甲基
纤维素纳(CMCNa,上海化学试剂站分装,批号
060110)配成所需浓度混悬液。胆固醇(上海蓝季
科技发展有限公司,批号060222)。胆酸钠(上海蓝
季科技发展有限公司,批号060301)。丙基硫氧嘧
啶(上海复星朝晖药业有限公司,批号060126)。
1.2 试剂和主要仪器 NOS测试盒(南京建成生
物工程研究所,批号20060524)。考马斯亮蓝蛋白
测试 盒 (南 京 建 成 生 物 工 程 研 究 所,批 号
20060618)。总 RNA抽提 Trizoleagent(BBI公司,
有效期 20071007)。eNOS,iNOS和 βactin引物合
成为(上海生工生物公司产品)。一步法逆转录聚
合酶链反应(reversetranscriptasepolymerasechainre
action,RTPCR)试剂盒(TAKARA公司,有效期
20071220),DL2000DNAMaker(TAKARA公司,有
效期20071120)。TDL80-2B台式离心机(上海安
亭科学仪器厂)。721型光栅分光光度计(上海第三
分析仪器厂)。PCR仪(MJResearch公司)。
1.3 动物 SD大鼠,雄性,体重180~200g,SPF
级,由南通大学动物实验中心提供,许可证号
SYXK9(苏)20020022。
1.4 动物模型的建立 65只大鼠在实验室用普通
饲料喂养1周后,随机抽取12只作为正常组用普通
饲料喂养,其余给予高脂饲料喂养12周,高脂饲料
由胆固醇2%、胆酸钠05%、丙基硫氧嘧啶02%、
猪油10%、白糖5%和基础饲料823%组成。除正
常组外,高脂饲料喂养的大鼠一次性腹腔注射给予
维生素D370万U·kg
-1。
1.5 分组及给药 高脂饲料喂养12周后按体重将
大鼠随机分为5组,每组10只。阳性药对照组(辛
伐他汀2mg·kg-1·d-1);模型组;TSG高、中、低
剂量组(120,60,30mg·kg-1·d-1)。连续灌胃给
药6周。每周称大鼠体重1次,调整给药剂量,给药
容量001mL·g-1大鼠,正常组、模型组灌胃给予
等容量生理盐水溶液。
1.6 血清 NOS的测定 大鼠治疗给药6周后,经
颈动脉穿刺取血 3mL,待血液自凝后,3000r·
min-1,15min。取血清100μL,按NOS测试盒说明
书,采用硝酸还原酶法测定血清的NOS含量。
1.7 主动脉组织中NOS水平的测定 取大鼠主动
脉组织150mg,加入135mL生理盐水制备成10%
的组织匀浆,离心,取上清。取组织匀浆上清 50
μL,加入底物缓冲液200μL,促进剂10μL,显色剂
100μL,混匀,37℃水浴准确反应15min,加入透明
剂100μL,终止液2000μL,混匀,在530nm波长
处,1cm光径,测定吸光度(A)。
1.8 PCR检测大鼠主动脉eNOS和iNOSmRNA表
达 取大鼠主动脉组织100mg,用 RNA提取试剂
盒提取主动脉组织总 RNA,紫外分光光度计测量
A260nm/A280nm,计算RNA纯度及浓度。大鼠eNOS
上游引物为 5′CTGGCAAGACCGATTACACG3′,下
游引物为 5′TGTGTCCTTGCTCGAGGCAC3′,扩增
产物长度为260bp;大鼠 iNOS上游引物为5′GAT
CAATAACCTGAAGCCCG3′,下游 引 物 为 5′GC
CCTTTTTTGCTCCATAGG3′,扩增产物长度为 578
bp;内参 βactin上游引物为5′GGTGAAGGTGGGT
GTCAAC3′,下游引物为 5′TTCCCATTCTCAGCCT
TGAC3′,扩增产物长度为400bp。取总RNA2μg,
按逆转录操作说明书逆转录成 cDNA;取逆转录产
物2μL,加入25μL反应体系。eNOS反应条件为:
94℃预变性3min;94℃变性45s;58℃复性60s;
72℃延伸60s;共循环35次;72℃延伸7min,其中
第9循环结束后加入 βactin2μL。iNOS反应条件
为:94℃预变性3min;94℃变性45s;50℃复性60
s;72℃延伸60s;共循环36次;72℃延伸7min,其
中第10循环结束后加入βactin2μL。取扩增产物
8μL与5×loadingbufer16μL混合后加样,1.5%
琼脂糖凝胶电泳分析,Labworks凝胶分析系统收集
图像,重复实验5次。
1.9 数据处理与统计 用 Labworks图像分析系统
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对逆转录聚合酶链反应结果进行吸光度(A)扫描,
反应的实验结果以目的基因/βactin的相对面积灰
度值表示。重复实验的数据以 珋x±s表示,组间差异
性比较采用单因素方差分析,由 STATA70统计软
件完成。
2 结果
2.1 主动脉病理组织学检查结果 造模12周后从
高脂组随机抽取3只、正常组2只,2%戊巴比妥钠
溶液进行腹腔麻醉,处死动物,从主动脉弓起始部至
腹主动脉髂前分叉处取下主动脉,用4%多聚甲醛
液固定,分别经苏丹红Ⅳ和苏木素双重染色制作冰
冻切片,观察主动脉病理组织学变化。光镜下观
察:正常组动脉血管内膜下未见明显的脂质浸润;
模型组动物内膜下见明显的脂质浸润但未见钙化斑
(脂质红染)。结果提示:大鼠动脉粥样硬化模型
形成。见图1。
图1 大鼠造模12周后主动脉病理组织学变化(SudanⅣ,×160)
a.正常组;b.模型组
2.2 TSG对大鼠血清NOS水平的影响 治疗给药
6周,与正常组相比,模型组大鼠血清NOS含量有明
显降低(P<001)。与模型组相比,辛伐他汀组及
各TSG高、中剂量组均能显著增加血清 NOS含量
(P<0.05),TSG低剂量组虽能增加血清NOS含量,
但没有统计学意义,见表1。
2.3 TSG对大鼠主动脉组织中 NOS水平的影响 
治疗给药6周,与正常组相比,模型组大鼠主动脉组
织中NOS含量有明显降低(P<001)。与模型组
相比,辛伐他汀组及 TSG高、中剂量组均能显著增
加主动脉组织中NOS含量(P<005),TSG低剂量
组虽能增加主动脉组织中NOS含量,但没有统计学
意义,见表1。
表1 TSG对实验性动脉硬化大鼠血清和主动脉
NOS水平的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/mg·kg-1·d-1
血清NOS
/μmol·L-1
组织中NOS
/μmol·g-1
正常 - 3131±184 2429±187
模型 - 2146±2001) 1362±2801)
辛伐他汀 2 3003±2103) 2364±1593)
TSG 120 2893±1902) 2245±2113)
  60 2787±2112) 2087±2412)
  30 2283±177 1841±123
  注:与正常组相比1)P<001;与模型组相比2)P<005,3)P<001
2.4 TSG对大鼠主动脉 eNOS基因表达的影响 
治疗给药6周,与正常组相比,模型组 eNOS基因的
表达明显减少(P<0.01);与模型组相比,辛伐他汀
组及TSG高、中剂量组均能增加 eNOS基因的表达
(P<0.05)。TSG低剂量组虽能增加 eNOS基因的
表达,但没有统计学意义。eNOS及βactin电泳鉴定
见图2,表2。
图2 eNOS基因表达
MDL2000;1正常组;2模型组;3辛伐他汀组;4TSG120
mg·kg-1·d-1;5TSG60mg·kg-1·d-1;6TSG30mg·
kg-1·d-1
表2 TSG对大鼠主动脉eNOS基因表达的影响(珋x±s,n=5)
组别 剂量/mg·kg-1·d-1 mRNA(eNOS/βactin)
正常 - 1.00±0.06
模型 - 0.38±0.051)
辛伐他汀 2 0.96±0.073)
TSG 120 0.89±0.083)
60 0.59±0.042)
30 0.42±0.06
  注:与正常组相比1)P<001;与模型组相比2)P<005,3)P<
001(表3同)
2.5 TSG对大鼠主动脉iNOS基因表达的影响 治
疗给药6周,与正常组相比,模型组 iNOS基因的表
达明显增多(P<0.01);与模型组相比,辛伐他汀组
及TSG高、中剂量组均能降低 iNOS基因的表达
(P<0.05)。TSG低剂量组虽能降低 iNOS基因的表
达,但没有统计学意义。iNOS及 βactin电泳鉴定
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见图3,表3。
图3 iNOS基因表达
MDL2000;1正常组;2模型组;3辛伐他汀组;4TSG120
mg·kg-1·d-1;5TSG60mg·kg-1·d-1;6TSG30mg·
kg-1·d-1
表3 TSG对大鼠主动脉iNOS基因表达的影响(珋x±s,n=5)
组别 剂量/mg·kg-1·d-1 mRNA(iNOS/βactin)
正常 - 1.00±0.07
模型 - 2.25±0.171)
辛伐他汀 2 1.32±0.143)
TSG 120 1.52±0.133)
60 1.71±0.152)
30 2.02±0.12
3 讨论
血管内皮功能失调是动脉粥样硬化发病的关
键[4]。血管内皮细胞(vascularendothelialcels,
VECs)是分布于所有血管内侧的单层纵向细胞,在
调节血管舒缩状态、凝血和纤溶,防止有害脂蛋白浸
润及氧自由基损伤等方面起重要作用,而一氧化氮
信息系统的健全又是内皮细胞发挥生理作用的关
键[5]。研究发现,一氧化氮作为内皮源性舒张因子
(endotheliumderivedrelaxingfactor,EDRF)在动脉
粥样硬化进程中起重要的保护作用。体内NO是由
一氧化氮合酶催化经L精氨酸NO成L胍氨酸途径
中产生。一氧化氮合酶是 NO合成的关键酶,根据
其细胞和组织来源分为3个亚型,即内皮型一氧化
氮合酶(endothelialNOS,eNOS)主要存在于血管
内皮细胞;神经元型一氧化氮合酶(neuronalNOS,
nNOS)主要存在于神经元和某些上皮细胞;诱导型
一氧化氮合酶(induciblenitricoxidesynthase,iNOS)
主要分布于巨嗜细胞和中性粒细胞,但内皮细胞和
平滑肌细胞在高胆固醇血症、内毒素等因素诱导下
也合成iNOS[6]。故NOS则可调节NO的生成、维持
正常水平的 NO浓度及内皮功能[1]。本实验表明,
模型组大鼠血清和主动脉组织 NOS活性显著低于
正常组,TSG高、中剂量组治疗性给药均能显著性提
高血清和主动脉组织NOS水平。
eNOS酶的表达水平的变化是一个影响内皮
NO产生的重要因素[7]。血管内皮细胞释放的 NO
能抑制血小板聚集及白细胞黏附在血管壁,抑制血
管平滑肌增生,抑制单核巨噬细胞浸润,从而抑制动
脉粥样硬化的发生和发展。eNOS活性降低时,NO
产生减少,血小板易于黏附聚集,并释放一些活性物
质,使血管收缩,动脉内血栓形成,同时血管平滑肌
细胞增殖,血管壁增厚,造成管腔狭窄、阻塞,促使动
脉粥样硬化的发生和发展。对动脉粥样硬化家兔进
行eNOS基因转移,7d后动脉粥样硬化病变消
退[8]。本实验表明,模型组大鼠主动脉eNOSmRNA
表达水平显著低于正常组,TSG高、中剂量组治疗性
给药均能显著性提高eNOSmRNA表达水平。
动脉粥样硬化血管中 iNOS表达及活性增加,
诱导产生大量超出生理浓度的 NO,使过氧化亚硝
酸盐形成和活性增加,导致脂质过氧化和血管损伤,
形成内皮功能障碍→炎性介质释放→iN0S表达增
加→N0释放过多→活性氮氧终产物形成增多→细
胞坏死→炎性介质释放的反馈环路,从而促进动脉
粥样硬化的发展[9,10]。有研究表明选择性 iNOS抑
制剂LNL治疗高胆固醇血症家兔[11],能够限制已
存在的动脉粥样硬化病变的进展,减少内膜胶原沉
积。本实验表明,模型组大鼠主动脉iNOSmRNA表
达水平显著高于正常组,TSG高、中剂量组治疗性给
药均能显著性降低iNOSmRNA表达水平。
综上可见,二苯乙烯苷能显著改善血管内皮依
赖性舒张功能。其作用机制在于 TSG能提高 eNOS
mRNA的表达,降低 AS时明显活跃的 iNOSmRNA
表达。
[参考文献]
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lation,2000,102(9):1033.
Efectsof2,3,4′,5tetrahydroxystilbene2OβDglucosideon
contenofnitrcoxidesynthaseandexpressionofnitricoxidesynthasein
arteryvesselsofexperimentalatheroscleroticrats
SHENYan,WANGChunhua,WANGYuqin,LIFeng,ZHANGWei
(DepartmentofPharmacology,NantongUniversity,Nantong226001,China)
[Abstract] Objective:ToinvestigatetheefectsofTSGonthecontentofnitricoxidesynthaseandtheexpressionofendotheli
umnitricoxidesynthaseinarteryvesselsofexperimentalatheroscleroticrats.Method:Theatherosclerosismodelofratwasmadeby
feedinghighgreasefoodandinjectingVitD3.Sixtymaleratswererandomlydividedintosixgroups:normalcontrol;modelcontrol;
TSGhighdose;TSGmiddledose;TSGlowdose;Simvastatin.After12weeks,severalaortawererandomlytested,andthemodel
madewassuccessfulwhenwefoundpiaque.Andaftersixweeksoftreatment,thelevelsofNOSinserumweremeasuredwithabio
chemicalmethod.Thebiochemicalmethodwasadoptedtodetectthecontentofnitricoxidesynthaseandhalfquantitativereversetran
scriptionpolymerasechainreaction(RTPCR)wasusedtodetecteNOSandiNOSgeneexpressioninarteryvessels.Result:Dataof
thestudydemonstratedthatcomparedwithmodelgroup,theactivityofNOSandthegeneexpressionofeNOSwereincreasedremark
ably,andhoweverthegeneexpressionofiNOSwasreducedmarkedlyinsimvastatingroupandTSG60,120mg·kg-1·d-1group.
Conclusion:TSGcanenhancetheexpressionofeNOSgeneandreducetheexpressionofiNOSgeneinaortavesselsofexperimental
atheroscleroticrats,whichmaybeoneoftheantiatherosclerosismechanismsofTSG.
[Keywords] tetrahydroxystilbeneglucoside;atherosclerosis;nitricoxidesynthase;endotheliumnitricoxidesynthase;induc
iblenitricoxidesynthase
[责任编辑 古云侠]
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学文摘》(CA)、《生物学文摘》(BA)、《国际药学文摘》(IPA)、毒物学文摘(Toxfile),俄罗斯《文摘杂志》(AJ),荷兰《医学文摘》
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位,为524篇。据中国科学技术信息研究所信息分析研究中心发布2006年版中国科技期刊引证报告:《中国中药杂志》总被
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《中国中药杂志》荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊,国家中医药管理局“以岭杯”第三届全国中医药优秀期刊评选一
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