全 文 :柴胡皂苷 d抗肝纤维化大鼠脂质过氧化作用的研究
何 燕,胡志峰,李 平,肖 诚,陈玉武,李克明,郭景珍,
潘 琳,熊佳鹏
(卫生部 中日友好医院,北京 100029)
[摘要] 目的:探讨柴胡皂苷d(SSd)对肝纤维化过程中脂质过氧化的影响。方法:采用腹腔注射二甲基亚硝
胺(DMN)10mg·kg-1诱导大鼠肝纤维化,以柴胡皂苷d(18mg·kg-1)同时预防给药4周,检测正常组、模型组
和SSd组大鼠血清谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、透明质酸(HA)、层粘连蛋白(LN)、IV型胶原(IVC)及
丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)活性及肝组织中MDA的含量和SOD的活性。结果:SSd能显著降低
肝纤维化大鼠血清ALT,AST水平和HA,LN,IVC的含量,并可提高肝组织中 SOD的活性,降低血清和肝组织中
的MDA的含量。结论:SSd具有很明显的保护肝细胞、抗肝纤维化的作用,其机制可能与抗脂质过氧化有关。
[关键词] 柴胡皂苷d;肝纤维化;脂质过氧化
[中图分类号]R285.5 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)08091505
[收稿日期] 20070410
[基金项目] 国家重点基础研究发展计划(973)项目
(2005CB523503);北京市自然科学基金项目(7052060)
[通讯作者] 李平,Tel:(010)64227163,Email:lp8675@ya
hoo.com.cn
肝纤维化以肝脏细胞外基质大量增生沉积为特
征,以肝星状细胞(HSC)激活为其细胞学基础,在分
子水平上除与细胞因子、化学因子等有关外,也与氧
化应激相关分子密切相关。目前,几乎所有临床和
实验性肝纤维化都被证实与氧化应激有关,而且抗
氧化剂可以减慢或阻止肝纤维化的发展[1]。随着
自由基医学的兴起,目前已发现中药清除自由基的
成分如黄酮类、皂苷类、鞣酸类等都可以发挥对超氧
阴离子的直接清除作用,又可通过调节机体内的氧
化抗氧化系统,增强机体的抗氧化能力[2]。
小柴胡汤(SST)又称小柴胡制剂,源于《伤寒
论》,具有显著的抗炎、保肝利胆作用,近年来广泛
用于慢性肝病的治疗[3],柴胡是 SST中的君药,具
有解表退热、疏肝解郁等功效,它的主要活性成分是
柴胡皂苷,柴胡皂苷可分为 a,b14,d,e,f,h,其中最
具活性的成分是柴胡皂苷 d[4]。目前国内外大量文
献报道了SSd抗肿瘤的作用,有关其抗肝纤维化的
作用和机制的研究甚少。近年来中外学者研究发
现,SSd可减轻四氯化碳引起的肝功能损伤[5],抑制
原代培养的肝细胞增殖和减少细胞外基质的沉
积[6]。因此作者采用 DMN诱导大鼠发生肝纤维
化,观察SSd抗肝纤维化的作用并探讨其是否与抗
脂质过氧化有关。
1 材料
1.1 动物
雄性SD大鼠24只,SPF级,体重(80±10)g,
由北京维通利华实验动物技术有限公司提供,动物
饲养许可证号 SCXK(京)20020003号。饲养于中
日友好医院临床研究所动物室屏障系统,动物合格
证号SYXK(京)20050019。
1.2 药物
柴胡皂苷d(saikosaponind,SSd)由中日友好医
院临床医学研究所药物药理室从北柴胡 Bupleurum
chinense中提取(北京中医药大学生物系刘启福教
授鉴定),为白色粉末,高效液相色谱法分析其纯度
92%,提取方法见文献[7]。其能部分溶于生理盐
水中,实验时用生理盐水配制,煮沸灭菌。
1.3 试剂
DMN(日本东京化成工业株式会社),HA,LN
放射免疫分析测定盒(北京北方生物技术研究所)、
IV型胶原放射免疫分析测定盒(美国 TPI公司),
MDA,SOD试剂盒(南京建成生物工程研究所)。
1.4 仪器
全自动生化分析仪(美国CD-1600),BFG0152型
放射免疫λ计数仪(北京核仪厂)、滑走式切片机(日本
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SAKURA公司)、台式低速离心机(日本 KUBOTA-
5310)、722光栅分光光度仪(上海第三分析仪器厂)。
2 方法
2.1 大鼠肝纤维化模型的建立
参照文献[8],给大鼠腹腔注射10mg·kg-1的
DMN,每周连续注射2d,每天1次,共4周。
2.2 动物分组与处理
将24只大鼠随机分为正常组8只,腹腔注射生
理盐水,模型组8只,预防给药组8只。预防组从造
模第1天开始腹腔给予18mg·kg-1的 SSd,一直
到实验结束。整个实验周期为4周。4周后10%水
合氯
35mL·kg-1腹腔注射麻醉大鼠,腹主动脉
取血,离心分离血清,分装后-20℃保存备用,一部
分肝组织用4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液固定,另一
部分肝组织-80℃保存。
2.3 指标检测
2.3.1 血清酶活性检测 采用全自动生化分析仪
检测ALT,AST的活性。
2.3.2 血清 HA,LN,IVC的测定 血清 HA,LN,
IVC含量分别按照放射免疫分析测定盒方法检测。
2.3.3 血清、肝组织中MDA,SOD的测定 分别按
MDA测定盒和SOD测定盒方法检测。
2.3.4 病理组织观察 取新鲜肝左叶同一部位用
4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液固定,石蜡包埋,4μm连
续切片,做苏木精伊红(HE),MASSON,天狼星红
染色,经MASSON染色光镜下观察肝细胞损伤及胶
原纤维增生程度并分级。肝纤维化分级标准参考文
献[9]方法(0级:肝组织正常,无胶原纤维增生;Ⅰ
级:胶原纤维从汇管区或中央静脉周围轻度向外延
伸;Ⅱ级:胶原纤维延伸明显,但尚未相互连结包绕
整个肝小叶;Ⅲ级:胶原纤维延伸明显,互相连结,包
绕整个肝小叶;Ⅳ级:胶原纤维包绕分割肝小叶,以
致正常肝小叶结构破坏,假小叶形成,但以大方形假
小叶为主;Ⅴ级:肝小叶结构完全破坏;假小叶形成,
大方形假小叶与小方形假小叶各占50%;Ⅵ级:肝
内布满小圆形假小叶,假小叶内有粗大增生的胶原
纤维)。苦味酸天狼星红染色普通光镜下胶原呈红
色,偏振光镜下Ⅰ型胶原呈红黄色,Ⅲ型胶原呈绿
色。采用ImageProPlus(IPP)Version50图象分
析软件,每张切片随机取 5个视野,图像放大 200
倍,测量普通光镜下胶原阳性染色面积,取平均值,
计算其占视野面积的百分数。
2.4 统计学处理
数据均用 珋x±s表示,采用SPSS110软件用one
wayANOVA进行处理,如方差齐,组间比较采用
LSD,如方差不齐,采用 Tamhane’ST2统计,P<
005表示差异有显著性意义。
3 结果
3.1 SSd对肝纤维化大鼠血清酶活性的影响
模型组与正常组比较,血清ALT显著升高(P<
005)、AST升高(P<001),表明DMN诱导使大鼠
肝纤维化,肝功能受损。而经SSd预防治疗后,肝功
能明显改善,表现为ALT和AST活性较模型组显著
下降(P<001)。见表1。
表1 SSd对大鼠血清转氨酶活性的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/mg·kg-1
ALT
/U·L-1
AST
/U·L-1
正常 - 4471±4862) 12471±23391)
模型 - 6467±1646 15367±2256
SSd 18 2930±8232) 10040±14522)
注:与模型组比较1)P<005,2)P<001(表2~5同)
3.2 SSd对血清中肝纤维化指标 HA,LN,IVC含
量的影响
模型组血清HA,LN(P<001,P<001),IVC
(P<001)均显著升高,SSd预防组血清 HA,LN
(P<005,P<005),IVC均下降(P<005),表明
肝组织胶原增生受到明显抑制。见表2。
表2 SSd对大鼠血清纤维化指标HA,LN,IVC含量的影响(珋x±s,n=8)
组别 剂量/mg·kg-1 HA/ng·mL-1 LN/ng·mL-1 IVC/ng·mL-1
正常 - 9957±22712) 5280±12172) 895±2842)
模型 - 17849±3303 7342±318 1518±354
SSd 18 134±22512) 6251±8121) 1027±2771)
3.3 SSd对血清、肝组织中MDA和SOD的影响
模型组较正常组血清和肝组织中 MDA含量升
高(P<005,P<005),SOD活性下降(P<001,
P<005),SSd组与模型组比较,血清和肝组织中
MDA含量显著降低(P<001,P<001),血清中
SOD活性变化不明显,肝组织中SOD活性明显上升
(P<001)。见表3。
3.4 病理变化
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表3 SSd对大鼠血清和肝组织中MDA和SOD的影响(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/mg·kg-1
血清
MDA/nmol·mL-1 SOD/U·mL-1
肝组织
MDA/U·mg-1 SOD/U·mg-1
正常 - 301±0241) 31071±12192) 281±0281) 44685±32361)
模型 - 359±105 27385±2746 323±042 39111±3614
SSd 18 204±0432) 27385±1859 239±0342) 47693±77002)
HE和苦味酸天狼星红胶原染色结果显示,正
常组:肝小叶结构正常,肝细胞索排列整齐,肝窦无扩
张出血,汇管区和中央静脉周围无炎性细胞,有少量
胶原纤维,天狼星红染色呈红色。DMN模型组:中央
静脉周围肝细胞坏死、脱失、较多炎性细胞浸润,窦周
纤维化,中央静脉到中央静脉或中央静脉到汇管区间
时见纤维间隔形成及增生。见图1~3。肝纤维化程
度不等,除1例Ⅳ级外,其余均在Ⅲ级。SSd组程度较
模型组明显减轻,坏死及炎性反应减轻,纤维间隔变
细,胶原分布减少,除了1例在Ⅲ级,大部分在Ⅰ,Ⅱ级。
经各组肝组织纤维化程度分级计分分析,模型组纤维
化增生程度较正常组有极显著的差异(P<001),
SSd组能明显改善纤维化病变(P<001)。见表4,5。
表4 各组大鼠肝纤维化程度观察结果(n=8) 例
组别
剂量
/mg·kg-1
纤维化程度
0级 Ⅰ级 Ⅱ级 Ⅲ级 Ⅳ级
正常2) - 8 0 0 0 0
模型 - 0 0 0 7 1
SSd2) 18 0 1 6 1 0
表5 各组胶原面积及百分比的比较(珋x±s,n=8)
组别
剂量
/mg·kg-1
胶原总面积
/μm2
面积比
/%
正常 - 109343±470102) 008±0012)
模型 - 2801786±952881 201±026
SSd 18 880680±1657752) 063±0042)
图1 SSd对大鼠肝组织的影响(HE,×200)
A.正常组;B.模型组;C.SSd组
图2 SSd对大鼠肝组织胶原的影响(MASSON,×200)
A.正常组;B.模型组;C.SSd组
4 讨论
DMN诱导的肝纤维化模型与人类酒精性肝纤
维化相似,具有病变稳定、不易自愈等特点,而且大
家多认为其机制主要是系 DMN的肝细胞基因毒性
引起肝细胞坏死所致。近年来国内外研究发现,该
模型导致的肝纤维化中,自由基及其引发的脂质过
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图3 SSd对大鼠肝组织I,II型胶原的影响(天狼星红染色,×200)
A.正常组;B.模型组;C.SSd组
氧化是其损伤的主要机制[10]。体内在氧应激的状
态下产生的自由基可以攻击细胞膜导致脂质过氧
化,使肝细胞损伤和坏死,通过一系列的反应激活
HSC和其他 ECM产生细胞(包括内皮细胞和肝细
胞等),分泌大量的Ⅰ,Ⅲ型胶原使 ECM大量增多,
沉积于Disse间隙,最终导致全肝纤维化[11]。脂质
过氧化反应是连结组织损伤与纤维化2个过程的纽
带,阻断过氧化反应,不仅可促进肝损伤修复,而且
也可防止纤维化的发生和发展[12]。MDA为脂质过
氧化的最终产物,可严重破坏细胞膜结构,导致细胞
肿胀、坏死,其含量反映了组织过氧化损伤的程度。
SOD是超氧阴离子自由基的清除剂,可抑制自由基
启动的脂质过氧化反应。
柴胡皂苷具有抗炎、保肝、降血脂等生理活性,
目前研究发现柴胡皂苷具有稳定细胞膜的作用,用
自旋共振观察细胞膜流动性时,发现柴胡皂苷可使
细胞膜的流动性下降;用冰冻撕裂法观察,柴胡皂苷
给药组细胞膜中结合蛋白的分布状与对照组不同,
柴胡皂苷对细胞内的微丝和微管有作用,可使细胞
膜表面的微绒毛和电荷状态发生改变,故认为柴胡
皂苷作用于细胞膜,使之稳定性增加,进而使机体对
各种病因反应性改变[13]。
本实验结果表明18mg·kg-1的SSd可以明显
改善肝功能,减轻大鼠肝组织的病理变化,减少肝脏
细胞外基质HA,LN,IVC的含量,有很好的抗肝纤
维化的作用,同时还可以明显的降低血液和肝组织
中MDA的含量、升高SOD的酶活力,提示在肝纤维
化大鼠中,SSd有可能通过增强大鼠体内清除活性
氧的能力和抗脂质过氧化来保护肝细胞免受损伤从
而防治肝纤维化,但是 SSd抗脂质过氧化的具体机
制是否与其增强细胞膜的稳定性有关仍然不清楚,
值得进一步探讨。
[参考文献]
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Experimentalstudyofsaikosaponind(SSd)onlipidperoxidationof
hepaticfibrosisonrat
HEYan,HUZhifeng,LIPing,XIAOCheng,CHENYuwu,LIKeming,GUOJingzhen,PANLin,XIONGJiapeng
(TheChinaJapanFriendshipHospital,Beijing100029,China)
[Abstract] Objective:TostudytheefectofSSdonlipidperoxidationduringexperimentalhepaticfibrosisprogression.Meth
od:Theexperimentalmodelsofhepaticfibrosiswereinducedbyintraperitonealinjectionofdimethylnitrosamine(DMN)onrats.SSd
wasadministeredbyintraperitonealinjectionfor4weeks.Serumwasanalyzedforalanineandaspartateaminotransferase(ALTand
AST),hyaluronicacid(HA),laminin(LN),colagenIV(IVC),malonaldehyde(MDA)andsuperoxidedismutase(SOD)activi
ties.LiversamplesweremeasuredforMDAcontentsandSODactivitiesinnormalgroup,modelgroupandSSdgroup.Result:SSd
significantlydecreasedALTandASTactivitiesandloweredHA,LNandIVCcontents.ItenhancedSODactivitiesinliver,whilere
ducedMDAcontentsbothinserumandliver.Conclusion:SSdhasobviousefectsofprotectinghepatocytesandresistinghepaticfibro
sis,andthemechanismmaybeassociatedwithitsantilipidperoxidationefect.
[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,RTPCR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]10015302(2008)08091905
[收稿日期] 20070520
[通讯作者] 张伟,Tel:(0513)85051728,Fax:(0513)
85051858,Email: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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