全 文 ：考。对不同工艺菝葜提取物总黄酮定量测定结果也显
示以水提醇沉物总黄酮的量最高,故由此推测,总黄酮
有可能是菝葜用于治疗妇科炎症的主要有效部位。
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人参皂苷 CK 对心脏蛋白激酶 C信号转导通路的影响
高
艳,刘汉清, 苗宁舒,陈方芳,李桂生*
收稿日期: 20100830
基金项目:山东省优秀中青年科学家科研奖励基金资助 ( 2007BS02022)
作者简介:高
艳( 1984  ) ,女,山东日照人,烟台大学药学院 2008级药理学研究生,研究方向为抗损伤药物的筛选及其机制研究。
* 通讯作者
李桂生 ( 1967  ) ,男,烟台大学药学院副教授,研究方向为药物化学和新药开发。
T el : ( 0535) 2108899
Email: guish eng@ lu ye. cn
(烟台大学药学院, 山东 烟台
264005)
摘
要:目的
观察人参皂苷 CK 对心脏蛋白激酶 C 信号转导通路的影响, 并探讨其作用机制。方法
采用 oligo
GEArray 基因芯片技术观察人参皂苷 CK 对心脏基因表达的影响;采用放射免疫法观察人参皂苷 CK 对体外培
养的新生 SD 大鼠心肌细胞蛋白激酶 C 活性的影响;采用 St raub s 蛙心灌流法观察人参皂苷 CK 对蟾蜍离体心
脏心肌收缩力的影响。结果
人参皂苷 CK 可使小鼠心脏基因表达谱发生明显改变, 明显上调 P rkc
、Prkc 基
因表达;可明显增加心肌细胞蛋白激酶 C 活性, 并促进其从细胞浆向细胞膜移位,佛波醇酯和白屈菜赤碱分别能加
强和抑制该作用;能够明显增强蟾蜍离体心脏的心肌收缩力, 肾上腺素能受体阻断剂拉贝洛尔能抑制该作用。
结论
人参皂苷 CK 可激活心脏蛋白激酶 C 系统, 可能是肾上腺素能受体激动剂。
关键词:人参皂苷 CK; 蛋白激酶 C; 肾上腺素能受体; 心肌收缩力
中图分类号: R285
5


文献标识码: A


文章编号: 0253 2670( 2010) 12 2049 03


人参皂苷是人参及其同属植物 (三七、西洋参
等) 的主要药理活性成分, 具有多种药理活性 [ 12]。
按照传统中医主治病症分析, 心血管系统是人参皂
苷主要生物学效应器官之一。人参皂苷 CK 属二
醇型皂苷,是人参皂苷在体内发生作用的主要成分
之一[ 35] 。蛋白激酶 C ( protein kinase C, PKC) 是
一组富含丝氨酸和苏氨酸残基的蛋白激酶, 激活后
可使目标蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基磷酸化, 参与
心脏多条信号转导通路[ 68] 。关于人参皂苷 CK 对
心脏 PKC 信号转导通路的影响目前尚未见报道。
本实验旨在观察人参皂苷 CK 对心脏 PKC 信号转
导通路的影响并探讨其作用机制。
1
材料
1
1
药物、试剂与仪器: 人参皂苷 CK (质量分
数> 98% ) 由山东绿叶天然药物研究开发有限公司
提供, oligo GEArray 基因芯片 (上海康成生物技术
有限公司) , PKC 检测试剂盒 ( Gibco 公司) , DMEM
培养液 ( Sigma 公司) , 胶原酶 ( Sigma 公司) , 盐酸
拉贝洛尔注射液 (江苏天禾迪赛诺制药有限公司) ,
其他常用试剂均为国产分析纯。肌张力换能器, 多
道生理记录仪 ( RM 6240C, 成都仪器厂制造)。
1
2
动物: 蟾蜍 ( 15~ 22 g) 购自烟台师范学院;昆
明种小鼠 ( 18~ 22 g ) ,新生 SD 大鼠 ( 1~ 3 d) 由山
东绿叶制药有限公司动物中心提供, 动物生产许可
证号: SCXK (鲁) 20090009。
2
方法
2
1
人参皂苷 CK 对心脏 PKC 基因表达的影响:
o lig o GEArray 基因芯片测定由上海康成生物技术
有限公司完成,过程简述如下: 健康雄性小鼠 6 只,
体质量 20~ 25 g, 随机分为对照组(给予溶剂)和人
参皂苷 CK ( 5 mg / kg, 由前期实验确定) 组, 尾 iv
给药,连续给药 3 d,末次给药后 30 m in, 脱臼处死
动物,取出心脏,冰生理盐水中挤出心室内余血后立
即投入液氮中备用。Trizo l试剂法抽提 RNA, 获得
的 RNA 溶液 - 70 ! 保存。紫外分光光度法测定
浓度和纯度,变性琼脂糖凝胶电泳检测 RNA 的完
整性。探针合成芯片杂交、洗膜严格按照试剂盒说
明书进行,使用芯片配套软件对原始数据进行分析,
∀2049∀中草药
Chinese Traditional and Herbal Drugs
第 41 卷第 12 期 2010 年 12月
每张芯片都点有对照。
2
2
人参皂苷 CK 对心肌细胞 PKC 活性的影响:
参照文献方法[ 9] 培养新生大鼠心肌细胞。摘取新生
SD 大鼠 ( 1~ 3 d) 心脏后用 PBS ( 0
1 mmol/ L) 冲
洗 3次,分离心室并剪成 1 mm3的碎块, 37 ! 消化
10 min ( 0. 1% 胶原酶, 0
1% 胰蛋白酶) , 制成单细
胞悬液, 37 ! 的 CO2培养箱中预培养 90 m in,去除
贴壁的非心肌细胞, 未贴壁心肌细胞按 1 # 105的密
度接种于 90 mm 培养皿中, 加入的 5 溴脱氧尿苷
( 0
1 mmol/ L ) 抑制非心肌细胞生长, 每 24 h 换液
1次。将细胞分为对照组, 人参皂苷 CK 小、中、大
剂量组 ( 0
05、0
10、0
20 mmo l/ L ) , 佛波醇酯
( PMA, 0
10 mo l/ L ) 组, 人参皂苷 CK + PMA
( 0
10 mmol/ L + 0
10 mol/ L ) 组, 人参皂苷
CK+ 白屈菜赤碱 ( CHE ) ( 0
10 mmol/ L + 0
10
mol/ L) 组。分别加入不同药物后, 37 ! 培养 10
min, 及时终止药物作用, 刮取细胞, - 85 ! 保存备
用。PKC 活性检测采用放射免疫法[ 10] , 按试剂盒
( Gibco, A merica) 说明进行,根据公式计算细胞膜
和细胞浆 PKC 活性。
2
3
人参皂苷 CK 对蟾蜍离体心脏收缩功能的影
响:取蟾蜍 30 只,随机分为 5 组, 溶剂对照组,人参
皂苷 CK 小、中、大剂量 ( 0
04、0
08、0
16 mmol/ L)
组,人参皂苷 CK+ 拉贝洛尔[ ( 0. 08+ 0. 01) mmol/ L]
组。蟾蜍处死后按 Straub s 蛙心灌流法制备离体
心脏标本,用恒定量的任氏液 2 mL 灌流, 心脏搏动
经机械电换能器输出至计算机。待心脏活动稳定
后,描记一段正常心脏活动曲线为基础值,然后依次
加入相应药物, 记录心肌收缩幅度变化。
2
4
统计学处理: 结果以 x ∃ s 表示, 采用 SPSS
17
0 进行分析,多组间比较采用单因素方差分析。
3
结果
3
1
人参皂苷 CK 对 PKC 基因表达的影响: o ligo
GEArr ay 基因芯片测定显示, 人参皂苷 CK 可使小
鼠心脏基因表达谱发生明显改变,能够明显使钙蛋
白激酶 C 相关基因 Prkc
、Prkc 上调, 人参皂苷
CK 与对照比值大于 2或小于0
5分别表示基因表
达增高或降低 (表 1)。
表 1
人参皂苷 CK 对 Prkc
、Prkc 基因表达的影响
Table 1
Effect of ginsenoside CK on expression
of Prkc
and Prkc 
基
因 位置 基因库 比值( CK %对照)
Prkc
83 NM_011101 2
40
Prkc  84 NM_011104 3
67
3
2
人参皂苷 CK 对心肌细胞 PKC 活性的影响:
人参皂苷 CK 各剂量组均可激活心肌细胞 PKC,
并促使 PKC 从胞浆移位到细胞膜。PKC 强效激动
剂 PMA 在 0
10 mol/ L 时即可强烈激活 PKC,促
进膜转移,并能增强人参皂苷 CK ( 0
10 mmol/ L)
对 PKC 的激活作用及膜转移促进作用; PKC 选择
性抑制剂 CHE ( 0
10 mol/ L ) 则抑制人参皂苷
CK ( 0
10 mmo l/ L ) 对 PKC 的激活作用及膜转移
促进作用 (图 1)。
与对照组比较: * P < 0
05
* * P < 0
01;
与人参皂苷 CK
0
1 mmol∀ L- 1组比较: # P< 0
05
# # P < 0
01
* P < 0
05
* * P < 0
01 v s cont rol group;
# P< 0
05
# # P< 0
01 v s gins enosid e CK 0. 1 mmol∀ L- 1 grou p
图 1
人参皂苷 CK对心肌细胞 PKC 活性的影响
Fig. 1
Effect of ginsenoside CK on activity
of PKC in cadiocyte
3
3
人参皂苷 CK 对蟾蜍离体心脏收缩功能的影
响:人参皂苷 CK 在 0
08、0
16 mmo l/ L 浓度下能
够明显增强蟾蜍离体心脏的心肌收缩力, 肾上腺素
受体阻断剂拉贝洛尔可明显抑制该作用 (表 2)。
表 2
人参皂苷 CK 对蟾蜍离体心脏心肌收缩力的影响
( x ∃ s, n= 6)
Table 2
Effect of gisenoside CK on myocardial contractility
of toads heart in vitro ( x ∃ s, n= 6)
组
别 剂量/ ( mmol∀ L- 1) 心肌收缩力增幅/ %
对照 - 0
3 ∃ 0
4
人参皂苷 CK 0
04 0
6 ∃ 0
4
0
08 7
1 ∃ 3
2*
0
16 20
4 ∃ 5
4* *
人参皂苷 CK+ 拉贝洛尔 0
08+ 0
01 0
4 ∃ 0
5#


与对照组比较: * P < 0
05
* * P < 0
01


与人参皂苷 CK 0
08 mm ol ∀ L- 1组比较: # P < 0
05


* P < 0
05
* * P< 0
01 v s cont rol g rou p


# P < 0
05 v s ginsenoside CK 0. 08 mmol∀ L- 1 group
4
讨论


人参是我国的传统中药,按照传统中医主治病
症分析,心血管系统是人参皂苷主要生物学效应器
官之一。目前人参已分离出 40 余种人参皂苷单
体[ 1 1] ,有关人参皂苷单体作用于心血管系统的研究
近年来也有报道。Furukaw a[ 12]等报道人参皂苷 Re
可兴奋心脏钾通道; Xie 等 [ 13] 报道人参皂苷 Re 对
∀2050∀ 中草药
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第 41 卷第 12 期 2010 年 12月
心肌细胞具有抗氧化作用。人参皂苷 CK 属二醇
型皂苷,它在天然人参中并不存在,有报道认为人参
皂苷 CK 为二醇型人参皂苷在人肠道内的代谢产
物,是人参皂苷在体内发生作用的主要成分之一[ 3] 。
PKC 是一组富含丝氨酸和苏氨酸残基的蛋白
激酶,激活后可使目标蛋白的丝氨酸和苏氨酸残基
磷酸化,参与心脏多条信号传导通路。目前已发现
PKC 至少有 14种同工酶,其中 Prkc
和 Prkc 因
其在心脏中的丰富表达及重要作用而引起广泛关
注。Vijay an 等 [ 14]研究表明 Prkc
的过度表达可
诱导新生小鼠心室肌肥厚;孙巍等 [ 15]证实 Pr kc 抑
制剂可减弱蒺藜皂苷对离体大鼠缺血再灌注心肌的
保护作用,表明蒺藜皂苷对缺血再灌注损伤的保护
作用机制与 Prkc 磷酸化程度及转位有关。为观
察人参皂苷 CK 对心脏 PKC 信号转导通路的影
响,本实验采用 olig o GEAr ray 基因芯片测定了人
参皂苷 CK 对心脏基因表达的影响。结果显示, 人
参皂苷 CK 可明显上调 Prkc
和 Prkc 的基因表
达。在培养的新生大鼠心室肌细胞上, 人参皂苷 C
K ( 0
05、0
1、0
2 mmol/ L ) 可激活心肌细胞 PKC,
并促使 PKC 从胞浆移位到细胞膜。PKC 强效激动
剂 PMA 在 0
1 mol/ L 时,即可强烈地激活 PKC,
促进膜转移, 并能增强人参皂苷 CK ( 0
1 mmol/
L) 对 PKC 的激活作用及膜转移促进作用; PKC 选
择性抑制剂 CHE 在 0
1 mo l/ L 时则明显抑制人
参皂苷 CK ( 0
1 mmol/ L ) 对 PKC 的激活作用及
膜转移促进作用。以上结果表明人参皂苷 CK 能
够激活 PKC 系统。
体外 Straub s 蛙心灌流试验显示人参皂苷 C
K ( 0
08、0
16 mmol/ L ) 能够明显增加蟾蜍离体心
脏的心肌收缩力,肾上腺素能受体阻断剂拉贝洛尔
却可明显抑制该作用,提示人参皂苷 CK 可能是肾
上腺素能受体激动剂。肾上腺素能受体广泛分布于
心血管系统,激动后可引起心肌收缩力增加。有研
究[ 7]表明肾上腺素能受体激活后, 是通过进一步激
活 PKC 系统产生心脏效应, 从而引起心肌收缩力
增加的。
综上所述,人参皂苷 CK 可激活 PKC系统, 可
能是肾上腺素能受体激动剂, 其对 PKC 系统的激
活作用与对肾上腺素能受体的作用之间的关系尚
待进一步研究。
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