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Antioxidant and anti-inflammatory effects of cyanidin from cherries on rat adjuvant-induced arthritis

樱桃花青素对佐剂性关节炎大鼠自由基和炎症因子的影响



全 文 :(NO)levelsinovariectomizedrats.Method:Fiftyfemalematurespraguedawleyratswererandomlydividedinto5groups:normalcontrol;
modelcontrol;diethylstilbestroltablets(DT);YFN(highdoseandlowdose).After4weeks’treatment,theserumE2levelsweredetectedbyra
dioimmunoassay.Theestrogenreceptor(ER)levelsofuterusandarteryweredetectedwithmethodofradioligandbindingassayofreceptor
(RBAR).Theuteruspathologicchangeswereinvestigatedwithlightmicroscope.NOandNOSlevelsofthearteryandtheuterusindexwere
detectedtoo.Result:YFNcanobviouslyimproveserumE2,increaseindexandERofuterus(P<001orP<005),andamelioratethe
uterus’pathologicchangesinOVXrats.Italsocanincreasetheartery’ER,NOandNOSlevels.Conclusion:YFNcancuretheclimacteric
syndromeandpreventthecardiovasculardiseaseafterpostmenopause.
[Keywords] Yifuningsoftgelatincapsules;ovariectomizedrats;nitricoxide;estrogenreceptor
[责任编辑 方文贤]
[收稿日期] 20050110
[基金项目] 科技部863计划创新药物和中药现代化重大专项
(2002AA2Z3231)
[通讯作者] 吕爱平,Tel:(010)64067611,Email:lap@
jzjtcom
樱桃花青素对佐剂性关节炎大鼠自由基
和炎症因子的影响
何颖辉1,3,肖 诚4,王跃生2,3,赵林华1,赵宏艳1,仝 燕2,
周 静1,贾宏伟1,吕 诚1,李小明2,吕爱平1,3
(1中国中医研究院 基础理论研究所,北京 100700;
2中国中医研究院 中药研究所,北京 100700;
3中药固体制剂制造技术国家工程研究中心,江西 南昌 330077;
4中日友好医院 临床研究所,北京 100029)
[摘要] 目的:观察樱桃花青素对佐剂性关节炎(AA)大鼠自由基和抗氧化功能以及炎症因子的影响。方法:
将50只SD雄性大鼠随机分为5组即正常组、模型组、樱桃花青素高、中、低剂量组。对足爪肿胀进行测量,在光镜
下观察各组组织形态学变化,用比色法检测了动物外周全血的谷胱甘肽过氧化物酶(GSHPX)活性、血清超氧化物
酶(SOD)活性、血清丙二醛(MDA)含量以及血清总抗氧化能力(TAOC)。用 ELISA检测血清中 TNFα含量,用放射
免疫法检测了足爪PGE2含量。结果:模型组和正常组相比GSHPX,SOD活性和TAOC能力下降,血清MDA含量升
高,血清中TNFα和足爪PGE2含量升高。樱桃花青素组能升高 GSHPX,SOD和 TAOC活力,降低血清 MDA,TNFα
以及足爪PGE2含量。光镜下组织形态观察表明樱桃花青素各组能不同程度减轻滑膜增生,减少炎细胞浸润。结
论:樱桃花青素能增强AA抗氧化能力,并能降低炎症细胞因子PGE2和TNFα,从而减轻AA模型的关节炎损伤。
[关键词] 花青素;佐剂性关节炎;自由基;炎症因子
[中图分类号]R2855 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2005)20160204
花青素anthocyanidin是一类广泛存在于植物中
的水溶性天然色素,属黄酮类化合物。在中药制药
中,过去一直视色素类成分为无效的杂质而加以去
除,致使某些具有药用价值的色素也被忽视了。樱
桃 PrunuspseudocerasusLindl富含花青素,近年来,对
樱桃花青素提取物药用价值的研究也开始增多。尤
以美国和俄罗斯为主。且已经研究发现,樱桃花青
素提取物具有强烈的抗氧化活性和抗炎作用[1]。花
青素根据其B环各碳位上的取代基不同,形成各种
各样的花青素,樱桃花青素的主要成分是矢车菊色
素cyanidin,在自然状态下常与各种单糖形成糖苷。
本实验观察了樱桃提取物矢车菊色素对佐剂性关节
炎大鼠自由基及炎症的影响。
1 材料
11 动物 清洁级 SD雄性大鼠50只,体重200~
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220g。购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
12 试剂 卡介苗(北京生物制品检验所);谷胱
甘肽过氧化物酶(GSHPX)、血清超氧化物酶(SOD)、
血清丙二醛(MDA)以及血清总抗氧化能力(TAOC)
试剂盒(南京建成生物工程研究所);PGE2放免试剂
盒(东亚放免技术研究所);TNFαELISA试剂盒(Dia
clone公司)。
13 樱桃矢车菊色素提取液 酸樱桃洗净,捣烂,
用1升含有01%HCl和05mol·L-1柠檬酸的甲醇
萃取5次,过滤,减压浓缩,浓缩液上 XAD7离子交
换树脂,先用纯水洗脱,再用含 01% HCl甲醇洗
脱,留取甲醇洗脱液,真空干燥得花青素粗提物。花
青素粗提物加入3mol·L-1HCl,于80℃搅拌10h。
将反应物过 XAD7离子交换树脂,先用纯水洗脱,
再用含01% HCl甲醇洗脱,留取甲醇洗脱液真空
干燥得到矢车菊色苷,-30℃保存。
14 仪器 721-B型分光光度计(上海分析仪器
三厂)、自制的足爪容量测定仪、酶标仪 (Multiskan
AscentFinland)、WIZARD1470型全自动γ计数仪(芬
兰)、轮式石蜡切片机(AO公司)、光学显微镜
(OLYMPUS)。
2 方法
21 分组及给药 大鼠随机分为正常组、模型组、
樱桃花青素(YT)高、中、低剂量(300,150,75mg·
kg-1)。造模后即灌胃给药,每天1次,给药4周。
22 佐剂性关节炎(AA)造模 取羊毛脂与液体石
蜡(1∶2),加热混匀,高压灭菌后4℃保存,使用时加
入卡介苗(10mg·mL-1),配成弗氏完全佐剂,每只大
鼠右后足足跖皮内注射 01mL造模。在造模前和
造模的第2天测足爪的容积,以后隔2天测1次,每
天观察原发和继发足爪肿胀。
23 大鼠踝关节光镜观察 第 28天取大鼠的踝
关节福尔马林固定,10% EDTA脱钙,酒精逐级脱
水,二甲苯透明,石蜡包埋,HE常规染色。光镜下观
察滑膜、软骨、骨的病理改变。
24 抗氧化能力测定 检测大鼠全血谷胱甘肽过
氧化物酶(GSHPX)、血清超氧化物酶(SOD)、血清丙
二醛(MDA)以及血清总抗氧化能力(TAOC),检测
方法按照试剂盒说明进行。
25 炎症因子检测 用 ELISA方法检测血清 TNF
α,检测方法按照试剂盒说明进行。
26 足爪 PGE2检测 动物处死后足爪从踝关节
上取下,迅速放入液氮保存。检测前用1∶4的无水
乙醇和生理盐水配成匀浆介质,将足爪从液氮中取
出,称重,在干净的研钵中加入液氮,放入足爪研碎,
将研碎的足爪按每1mL300mg加入匀浆介质,充分
混匀,4℃放置2h,3500r·min-1,15min,取上清,置
4℃保存,经预试验将上清用匀浆介质以 1∶50稀
释,其余按照PGE2说明书检测。
27 统计学分析 实验结果用珋x±s表示,组间差
异采用SNK检验。
3 结果
31 樱桃花青素对继发足爪肿胀的影响 注射完
全弗氏佐剂后大鼠右侧出现明显肿胀,从第14天开
始观察到左侧非致炎侧出现继发肿胀,樱桃花青素
能够抑制继发肿胀的发展,和模型组相比有明显差
异(表1)。
32 大鼠踝关节光镜观察结果 正常组大鼠踝关节
关节腔内干净,滑膜组织无增生,关节软骨表面光滑,
软骨基质及软骨细胞无退行性变;AA大鼠踝关节中
出现滑膜细胞呈多层柱状排列,滑膜细胞可见有淋巴
细胞、单核细胞及少数散在分布的中性粒细胞浸润,
滑膜细胞组织中血管扩张充血,毛细血管增生,可见
血管翳形成,软骨表面扁层细胞脱落,软骨细胞间隙
大小不一,有软骨细胞的缺损;YT治疗高剂量和低剂
量组大鼠滑膜增生不明显,滑膜组织中有少量淋巴细
胞浸润,炎症较轻,胶原纤维沉着局限于滑膜细胞下,
关节软骨细胞缺损部位可见软骨细胞增生;中剂量组
可见滑膜细胞增生明显,呈柱状疏散排列,滑膜下结
缔组织中可见淋巴细胞、单核细胞浸润,并可见纤维
母细胞和纤维细胞增生以及胶原沉着。
33 抗氧化检测结果 模型组 GSHPX,SOD,T
AOC活力与正常组相比明显下降,血清MDA显著升
高。不同剂量YT能通过调节GSHPX,SOD活性提
高AA总抗氧化能力(TAOC),降低 MDA减轻脂质
过氧化损伤(表2)。
34 血清 TNFα和足爪匀浆 PGE2含量检测结果
AA模型血清 TNFα和足爪 PGE2高于正常组,YT
能够显著降低血清TNFα和足爪匀浆PGE2含量(表
3)。
4 讨论
花青素生物活性的研究日渐增多,其抗氧化和
抗炎作用受到广泛关注。樱桃所含花青素主要是矢
车菊色素,矢车菊色素能够剂量依赖性的清除自由
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表1 YT对左侧继发足爪肿胀的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量/
mg·kg-1
足跖肿胀度/mL
14d 16d 19d 21d 25d 28d
正常组 - 1.51±0.072) 1.52±0.052) 1.54±0.062) 1.52±0.052) 1.53±0.052) 1.54±0.062)
模型组 - 1.75±0.08 2.00±0.09 2.23±0.18 2.16±0.15 2.20±0.10 2.18±0.07
YT组 300 1.53±0.042) 1.69±0.071) 1.75±0.052) 1.78±0.412) 1.77±0.042) 1.65±0.032)
150 1.65±0.072) 1.76±0.082) 1.82±0.052) 2.0±0.072) 2.00±0.072) 1.96±0.042)
75 1.67±0.092) 1.77±0.072) 1.84±0.082) 1.87±0.082) 1.84±0.072) 1.78±0.062)
注:与模型组比较1)P<005,2)P<001(表2,3同)
表2 YT对AA大鼠抗氧化能力的影响(珋x±s,n=10)
剂量/mg·kg-1 GSHPX/U·mL-1 SOD/U·mL-1 MDA/nmoL·mL-1 TAOC/U·mL-1
正常组 - 58.57±12.792) 296.58±17.192) 3.07±1.291) 3.65±1.261)
模型组 - 44.02±5.28 251.30±38.35 5.30±2.38 2.14±0.80
YT组 300 44.67±8.53 287.78±14.721) 3.35±1.301) 4.45±1.652)
150 36.44±5.06 269.68±19.72 4.20±1.86 3.16±1.65
75 63.89±7.682) 297.01±18.812) 3.05±0.731) 4.19±1.732)
表3 YT对血清TNFα(珋x±s,n=10)和足爪
PGE2的影响(珋x±s,n=5)
剂量/
mg·kg-1
血清TNFα/
pg·mL-1
足爪PGE2含量/
ng·mL-1
正常组 - 49.50±4.342) 1.64±0.482)
模型组 - 72.03±14.90 4.44±1.40
YT组 300 51.49±10.362) 1.61±0.612)
150 71.07±8.67 2.16±0.971)
75 47.89±7.542) 1.45±0.942)
基,抑制黄嘌呤氧化酶活性[2],其体外抗氧化作用强
于维生素E[3]。樱桃矢车菊色素降解产生原儿茶酸
protocatechuicacid以及没食子酸2,4,6trihydroxyben
zoicacid,这些降解产物对环氧合酶Ⅰ和环氧合酶
Ⅱ的抑制作用强于布洛芬和萘普生[4]。
尽管类风湿关节炎(RA)的发病机制还未完全
明了,在对类风湿关节炎患者和动物模型的研究中
发现自由基和炎症因子在 RA的病理生理中起到重
要的作用。研究发现 RA患者抗氧化能力下降,在
急性和慢性炎症 RA患者滑膜液内 O-·2的增长超过
了SOD的清除能力,且 SOD水平低于正常人[5],同
时脂质过氧化损伤增加[6]。大量产生的自由基促进
软骨的破坏,加重 RA关节损伤[7]。TNFα和 PGE2
是促进RA病理进展的重要炎症因子,针对这两种
炎症因子的治疗能够缓解 RA的症状和发展[8,9]。
同时RA病理过程中产生的炎症因子能够促进吞噬
细胞活化,释放大量自由基促进炎症和 RA病理的
发展[10]。
在实验中AA模型体内总抗氧化能力(TAOC)
降低,GSHPX以及SOD活性也降低,MDA升高,血
清TNFα和足爪的 PGE2也增高。这提示 AA体内
一方面存在抗氧化能力的下降以及由此引起的细胞
过氧化损伤,另一方面炎症介质和细胞因子也在增
加。病理组织学观察表明存在滑膜细胞的增生、血
管翳形成和炎细胞浸润等 RA的类似病理改变。口
服樱桃花青素后 AA大鼠抗氧化能力增强,血清
TNFα和足爪匀浆 PGE2降低与模型组相比有显著
差异,组织病理学有明显改善。
本实验表明花青素具有抗氧化作用,能升高AA
体内降低的抗氧化能力,减轻细胞的过氧化损伤,同
时降低AA大鼠的炎症介质和细胞因子,减轻病理
损伤。实验结果提示樱桃花青素对 AA大鼠关节的
保护作用与其抗氧化作用有关。
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Antioxidantandantiinflammatoryefectsofcyanidinfromcherrieson
ratadjuvantinducedarthritis
HEYinghui1,3,XIAOCheng4,WANGYuesheng2,3,ZHAOLinhua1,ZHAOHongyan1,
TONGYan2,ZHOUJing1,JIAHongwei1,LUCheng1,LIXiaoming2,LUAiping1,3
(1.InstituteofBasicTheory,ChinaAcademyofTraditionalChineseMedicine,Beijing100700,China;
2.InstituteofMeteriaMedica,ChinaAcademyofTraditionalChineseMedicine,Beijing100700,China;
3.NationalPharmaceuticalEngineeringCentreforHerbalPreparations,Nanchang330077,China;
4InstitateofClinicalResearch,ChinaJapanFriendshipHospital,Beijing100029,China)
[Abstract] Objective:Toassessthepossibleantioxidantandantiinflammatoryactivityofcyanidinfromcheriesonadjuvantinduced
arthritis(AA)inSDrats.Method:ArthritiswasinducedbythecompleteFreud′sadjuvantinmaleSpragueDauleyratsandassessedbasedon
pawsweling.Ratswererandomlydividedintonormalgroup(NM),adjuvantarthritisgroup(AA)andthreecyanidintreatedgroupsinhigh
dosage(HA),middledosage(MA),andlowdosage(LA).Themorphologicalchangesinthehindlimbswereconductedunderalightmicro
scope.Wedetectedglutathione(GSH)inwholebloodandmalonaldehyde(MDA),superoxidedismutase(SOD),totalantioxidativecapacity
(TAOC)activityinserumbyspecialkitstoassesstheantioxidantefectsofcyanidinonAA.Moreover,theprostaglandinE2(PGE2)levelsin
pawtissuesweredeterminedbyradioimmunoassayandTNFαlevelsinserumweredeterminedusingELISAkitsspecificforrat.Result:The
cyanidincouldprotectagainstthepawsswelinginAArats.Fromtheday14afterAAinduction,theswelingsofthecyanidintreatedgroups
athighdosageandlowdosageweresignificantlyreducedcomparedwiththemodelgroup(P<005,001).Histologicalexaminationofsec
tionsthroughthehindlimbsrevealedaleviationofinflammatoryreactioninthejointafterthetreatment.Thecyanidinathighandlowdosage
couldincreasetheGSH,SODactivityandTAOClevelsinwholebloodorserumsanddecreaseMDAinAArats(P<001).Thecyanidin
coulddecreasethePGE2levelsinpawtissuesandtheTNFalphalevelsinserumathighandlowdosages(P<001).Conclusion:The
cyanidincouldprotectagainstthepawsswelinginAArats,andaleviatetheinflammatoryreactioninthejoint,andthemechanismmightbe
viatheincreaseactivityofGSH,SODandTAOCthatimprovethetotalantioxidativecapacityandscavengethefreeradicals,perhapsasare
sultofthatthelevelsofthePGE2inpawtissuesandTNFalphacontentsinserumweredecreased.Theresultssuggestthatthecyanidinfrom
cheriescouldbeoneofthepotentialcandidatesforthealeviationofarthritis.
[Keywords] cyanidin;adjuvantinducedarthritis;freeradical;inflammatorycytokines
櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌櫌






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殺殺

[责任编辑 方文贤]
《中国中药杂志》荣获中华人民共和国新闻出版署
组织的第三届国家期刊奖百种重点期刊
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