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Effect of ginkgolide B on p38 mitogen-activated protein kinase activity in rat pancreas with severe acute pancreatitis

银杏苦内酯B对重症急性胰腺炎大鼠p38丝裂原活化蛋白激酶活性的影响



全 文 :中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月·729·
银杏苦内酯B对重症急性胰腺炎大鼠p38丝裂原活化
蛋白激酶活性的影响
刘丽荣,夏时海+,赵志玲,邸瑶
(武警医学院附属医院消化内科胰腺中心,天津300162)
摘要:目的观察银杏苦内酯B(BN52021)对重症急性胰腺炎(SAP)大鼠胰腺组织p38丝裂原活化蛋白激酶
(p38MAPK)活性的影响。方法Wistar雄性大鼠随机分为阴性对照组(NC组)、SAP模型组(SAP组)、
BN52021治疗组(BN组),每组按术后不同时相点(1、2、3、6、12、24h)分为6小组,用Westernblotting法分别检
测胰腺组织p38MAPK表达与激活情况,同时对胰腺组织进行病理学观察和测定血清淀粉酶活性的变化。结果
血清淀粉酶和病理学结果显示SAP造模成功,BN52021能降低SAP大鼠的血清淀粉酶活性,病理学评分在3、6、
12h较SAP组显著降低(P各时相点均较NC组显著升高(尸<0.05),BN组在6、12、24h较SAP组显著降低(P<0.05)。结论BN52021
可部分抑制SAP大鼠胰腺组织p38MAPK的活化,从而发挥其治疗作用。
关键词:胰腺炎;银杏苦内酯B(BN52021);p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:0253—2670(2067)05—0729—04
EffectofginkgolideBonp38mitogen—activatedproteink aseactivity
inratpancreaswithevereacutepancreatitis
LIULi—rong,XIAShi-hai,ZHA0Zhi-ling,DIYao
(DepartmentofGas roenterology,PancreasCenterofAffiliatedHospitalofMedicalCo legeofthe
ChinesePeople
7
SArmedPoliceForces,Tianjin300162,China)
Abstract:ObjectiveToinvestigatetheffectsofginkgolideB(BN52021)onp38mitogen—activated
proteink ase(p38MAPK)activityinratpancreaswithevereacutepancreatitis(SAP).MethodsOne
hundredaneightyWistarmaleratswererandomlydividedintothreegroups,whichincludednegative
contrastgroup(NC),SAPmodelgroup(SAP)andBN52021treatinggroup(BN).Theratsofeachgroup
werefurtherrandomlydividedintosixsubgroupsatdifferenttimepointsincluding1,2,3,6,12,and24
h.Theactivitiesofserousamylaseweredetectedintheratsofeverysubgroups,andthexpressionand
activationofp38MAPKinpancreastis uew redetectedbyWesternblotting。andthepathologicchange
ofpancreasw observedbymicroscopeafterHEdyeing.ResultsThere ultsofdetectionofserous
amylasendpathologyshowedthatSAPmodelsweresuccessfulandBN52021candepresstheactivitiesof
serousamylaseinSAPgroupandamelioratepathologicalscoreofpancreas(3,6,and12h 尸<0.05)
comparedtoSAPgroup.IntheratpancreasoftheNCgroup,theslightphosphorylatedp38MAPKcanbe
detected.ComparedwiththeNCgroup,theactivationofp38MAPKweresignificantlyhigheratevery
timepointsintheSAPandBNgroup(P<0.05).IntheBNgroup,thechangeofp38MAPKexpression
andactivationsynchronizedwiththatoftheSAPgroup,butat6,12,and24hpoints,thelev lofp38
MAPKwasignificantly10wer(PMAPKinratpancreaswithSAPandexerts+itstherapeuticeffect.
Keywords:pancreatitis;ginkgolideB(BN52021);p38mitogen—activatedproteinkinase(p38
MAPK)
重症急性胰腺炎(severeacutepancreatitis,
SAP)病情凶险,致病因素复杂多样,发病机制迄今
尚未完全明了,仍系临床难治性疾病。随着对信号转
导通路在其发病机制中的作用的深入研究,近年发
收稿日期:2006—07—31
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30300465)
作者简介:刘丽荣(1974一),女,辽宁盘锦人,主治医师,在读硕士研究生。
*通讯作者夏时海Tel:(022)60578765Fax:(022)24370605E—mail:xshhcx@sina.corn
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万方数据
·730· 中草药ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月
现,丝裂原活化蛋白激酶(mitogen—activated
proteink nase,MAPK)信号通路在SAP病程中
的作用不容忽视,其中p38MAPK作为应激激活的
MAPK信号转导通路,在机体炎症反应调控过程中
发挥极其重要的作用,该信号通路在炎性反应过程
中的主要功能是在转录后水平控制炎症介质基因表
达D,z]。已有大量体外实验和体内实验证明,胰腺炎
时p38MAPK活性明显升高。针对血小板活化因子
(plateletactivatingfactor,PAF)在SAP发病机制
中的作用,以及PAF的信号转导机制,本实验选用
天然的PAF受体拮抗剂银杏苦内酯B(BN52021)
治疗SAP大鼠,主要探讨其对SAP大鼠胰腺组织
p38MAPK活性的影响,为其治疗SAP提供一定
的理论依据。
1材料与方法

1.1 主要试剂与仪器:BN52021(质量分数90%)、
牛磺胆酸钠(Sigma公司),淀粉酶试剂盒(北京科
美试剂公司),抗p38MAPK抗体、磷酸化p38
MAPK抗体(SantaCrus公司),聚偏二氟乙烯
(PVDF膜)(Millipore公司),ECI液(Santacruze
公司),预染marker(北京天为时代生物技术有限
公司)。DYY一12电泳仪、电转印仪(北京六一仪器
厂),凝胶扫描成像系统(Bio—Rad公司),垂直电泳
仪(Brad—boid公司)。
1.2实验动物分组与模型制备:雄性Wistar大鼠
(军事医学科学院实验动物中心)180只,随机分为
阴性对照组(NC,,z=60)、SAP模型组(SAP,n一
60)和BN52021治疗组(BN,咒一60),3组按术后
不同时相点又随机分为1、2、3、6、12、24h6个小
组,每小组为10只。参照Aho等口1方法制备SAP
模型,Wistar大鼠称重,标记,术前24h禁食,自由
饮水。0.4%戊巴比妥钠(40mg/kg)ip麻醉,仰卧
位固定后,于上腹正中做2am切口进入腹腔,找到
大鼠的十二指肠和胆胰管后,用无创血管夹夹住胆
胰管肝端,用钝头针头经十二指肠浆肌层行胆胰管
逆行穿刺术,穿刺成功后,微量注射器逆行胰胆管内
注射5%牛磺胆酸钠(o.1mL/100g),推注速度
0.20mL/min。推药后用无创血管夹夹住胰胆管人
十二指肠处,观察10min,去除血管夹,确认腹腔内
无活动性出血后,两层关腹并用无菌纱布覆盖伤口,
NS组开腹后仅翻动十二指肠并触摸胰腺数次关
腹。BN组于术后15min股静脉ivBN52021(5
mg/kg),BN52021用二甲基亚砜(DMSO)溶解,
NC组、SAP组股静脉iv等量生理盐水。
1.3标本的采集与保存:各组大鼠分别在术后1、
2、3、6、12、24h6个时相点麻醉大鼠,经右心房取静
脉血,37℃水浴10min后,3000r/min离心10
min,取上清液于消毒过的EP管中,一20℃冰箱保
存,以备测定血清淀粉酶。同时取一部分胰腺组织放
在液氮中过夜后置于一80℃冰箱冻存备用,再取
一部分胰腺组织,用40g/L中性缓冲甲醛固定,石
蜡包埋切片后HE染色制片,进行病理学观察和
评分。
1.4血清淀粉酶的检测和胰腺病理学观察与评分:
血清淀粉酶的测定,按全自动生化仪和淀粉酶试剂
盒检测。对胰腺组织标本进行胰腺病理学观察与评
分(表1),每张切片随机选10个高倍镜视野(×
400),按表中胰腺组织损伤病理学评分标准评分,无
表中各项病理改变计0分。
表1 SAP大鼠胰腺组织病理变化评分标准
Table1 Standardofpathologicalchangescore
inpancreasofratswithSAP
1.5 p38MAPK活性检测:提取胰腺组织总蛋白,
制备等量蛋白质样品,用SDS--PAGE进行蛋白分
离,电泳结束后电转移至PVDF膜,以含5%牛血
清白蛋白的TBST溶液室温封闭1h,一抗兔来源
的磷酸化p38MAPK多抗1:1000稀释4℃孵
育过夜,再与二抗(HRP标记的羊抗兔IgG)4℃
孵育过夜。ECL化学发光试剂检测阳性信号。为校
正蛋白上样量的一致,曝光后的膜以膜解吸液(100
mmol/LpME,2%SDS,62.5mmol/Ltris—HCl,
pH6.7)于50℃洗脱30min,然后封闭,再用抗
p38总蛋白抗体检测作为内对照。照片用Bio—Rad
图像处理系统采集X线片的条带,用QuantityOne
4.5图像分析软件进行条带灰度扫描。以上实验均
重复3次,取其平均值为最终数据。
1.6统计学分析:所有数据用X±s表示,组间比较
应用统计学软件SPSSII.5单因素方差分析。
万方数据
中草菊ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月·731·
2结果
2.1 血清淀粉酶和病理学观察:血清淀粉酶结果显
示,SAP组和BN组在各时相点较NC组显著升高
(P<0.05),但BN组在3、6、24h较SAP组显著
降低(P时相点腹腔内未见明显异常,胰腺结构大致正常;
SAP组有血性腹水,胰腺有坏死灶,肠系膜、大网膜
上有大量皂化斑,胰腺间质和腺小叶炎症细胞浸润,
有弥漫性出血及片状坏死,随着时间后移,病变逐渐
加重;BN组在中后期较SAP组有所减轻。病理学
评分结果显示,SAP组和BN组在各时相点较NC
组显著升高(PSAP组显著降低(P<0.05),见表3。
2.2 p38MAPK的表达与激活情况及BN52021
的影响:NC组在各时相点胰腺组织只检测到少量
磷酸化的p38MAPK(p—p38),见图l—A。SAP组和
BN组在各时相点胰腺组织中p38MAPK的激活
均较NC组显著升高(P的p38MAPK的激活在造模后即迅速增加,3h达
高峰,6、12h仍维持较高水平,在24hp38MAPK
磷酸化水平仍高于NC组,见图1一B。BN组p38
MAPK表达与激活的变化趋势在时相点上与SAP
组一致,但在6、12、24h较SAP组显著降低(P<
0.05),见图l—C和图2。
表2 BN52021对SAP大鼠血清淀粉酶活性的影响(;土s,n=30)
Table2 EffectofBN52021onserousamylasectivityofratswithSAP(;士s,n=30)
与NC组比较:。P<0.05;与SPA组比较:4P<0.05
。P<0.0505NCgroup:4P<0.05USSAPgroup
表3各组SAP大鼠胰腺组织病理评分(;土s,n=30)
Table3 Patho—scoreofpancreasinratswithSAPamongeverygroups(i士S,n=30)
与NC组比较:’P’P<0.05sNCgroup:4P<0.05wSAPgroup
图1 BN52021对SAP大鼠胰腺组织中p38MAPK激活的影响
Fig.1EffectofBN52021onactivationofp38MAPKinpancreasofratswithSAP
3讨论
SAP是多种致病因素使胰酶异常激活导致胰
腺自身消化,继而引起胰腺和全身性的炎症反应。应
激状态下炎性细胞因子较多,如肿瘤坏死因子
(TNF)、白细胞介素(IL)和PAF等,它们之间存
在复杂的相互作用,形成连锁式反应。其中PAF是
内源性的脂质介质。在适宜的刺激下,体内多种细胞
能够合成和释放PAF,特别是参与炎症反应的细
胞,如单核/巨噬细胞、多形核白细胞、噬酸性粒细
胞、噬碱性粒细胞、血小板、肥大细胞、血管内皮细胞
和淋巴细胞等[4’5]。PAF具有广泛的生物活性。体外
实验表明,PAF能够促进白细胞的趋化、聚集、分泌
颗粒和产生氧自由基,促进白细胞与内皮细胞黏附;
参与变态反应、创伤愈合、动脉粥样硬化、血管发生、
细胞凋亡、生殖和长时程增强等病理生理过程[4~6]。
PAF的生物学活性是通过与其受体特异结合,激活
多条细胞内信号转导途径而后产生的。PAF受体属
于G蛋白偶联受体(GPCR)家族。结合了PAF的
万方数据
·732· 中革莴ChineseTraditionalandHerbalDrugs第38卷第5期2007年5月
与NC组比较:。P<0.05,与SAP组比较:4P<0.05
’P<0.057d$NCgroup;。P<0.05wSAPgroup
圈2 BN$2021影响SAP大曩胰腺组织中p38MAPK
激活的时效关系
Fig.2Time—effectrelationshipofBN$2021onactivation
ofp38MAPKinpancreasofratswithSAP
受体可激活磷脂酶C(PLC),通过激活百日咳毒素
不敏感性Gaq蛋白、腺苷酸环化酶,提高cAMP水
平,进而激活蛋白激酶A(PKA),还能够激活
MAPK信号通路中的细胞外信号调节激酶
(extracellularsignal—regulatedkinase,ERK)、p38
MAPK和c—Jun氨基末端激酶(c—JunN—terminal
kinase,JNK)途径[7]。其中p38MAPK信号通路
在炎性反应过程中发挥重要作用,其主要功能是在
转录后水平控制炎症介质基因表达。已有大量体内
外实验证明,胰腺炎时p38MAPK活性明显升高,
同时伴随多种细胞因子基因表达的上调和血清水平
的增高。在本实验中,也检测到SAP大鼠胰腺组织
中p38MAPK的激活明显增强,SAP组胰腺组织
的p38MAPK的激活在造模后即迅速增加,3h达
高峰,6、12h仍维持较高水平,在24hp38MAPK
磷酸化水平仍高于对照组。
在本实验应用BN52021治疗SAP大鼠,目的
是探究阻止PAF信号向下游传递,能否对p38
MAPK的激活起到抑制作用,从而揭示BN52021
治疗SAP的分子机制。银杏苦内酯是银杏树叶和根
皮提取物中的双萜内酯,是天然的特异性PAF拮
抗剂,其中以BN52021的作用为最强[8]。BN52021
具颇多有益的药理作用,如抗炎、抗过敏、抗氧化和
神经保护作用等。以往研究发现,用BN52021治疗
能够阻止蛙皮素诱导的炎症反应,减轻细胞破坏程
度[9]。此外,BN52021除能够降低血清淀粉酶,减轻
胰腺水肿,改善组织学评分,降低IL一6水平外,还能
够减少细菌向远处的移位,减少感染的发生机
制[10,11]。本实验结果显示,BN52021可以减轻SAP
大鼠胰腺组织损伤,减轻腹水程度,降低血清淀粉酶
水平,与以往报道一致。本室的前期工作确定了
BN52021治疗SAP的最佳有效剂量(5mg/kg)。
本实验中观察BN52021对p38MAPK表达与激活
的影响,其结果显示BN组p38MAPK表达与激活
的变化趋势在时相点上与SAP模型组一致,但在
6、12、24h较SAP组显著降低,且在各时相点较
NC组显著升高,表明BN52021可以部分抑制SAP
大鼠胰腺组织p38MAPK的活化,以中后期为著。
总之,BN52021通过阻止PAF信号的传导,部
分抑制SAP大鼠胰腺组织p38MAPK活化。本研
究为BN52021的临床应用提供了一定的理论基础。
至于BN52021对p38MAPK活化的抑制是通过
GPCR途径,还是通过干扰其他信号传导途径,比如
通过影响GPCR与蛋白酪氨酸激酶受体间交叉对
话作用来实现的,存在哪些中间信号分子,还有待进
一步研究来揭示。
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万方数据
银杏苦内酯B对重症急性胰腺炎大鼠p38丝裂原活化蛋白激酶
活性的影响
作者: 刘丽荣, 夏时海, 赵志玲, 邸瑶, LIU Li-rong, XIA Shi-hai, ZHAO Zhi-ling,
DI Yao
作者单位: 武警医学院附属医院,消化内科胰腺中心,天津,300162
刊名: 中草药
英文刊名: CHINESE TRADITIONAL AND HERBAL DRUGS
年,卷(期): 2007,38(5)

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