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Effect of matrine on PLA2 activity of LPS-induced inflammatory rats and its mechanism

苦参碱对内毒素致炎大鼠PLA2活性影响及其抗炎机制研究



全 文 :苦参碱对内毒素致炎大鼠 PLA2活性影响及其抗炎机制研究
邱 耕 1 ,涂植光 1 ,李晓文 2
( 1. 重庆医科大学 临床生化教研室 ,重庆  400016; 2. 重庆医科大学附属儿童医院 ,重庆  400016)
摘 要: 目的 研究苦参碱抗炎机制和其抑制磷脂酶 A2 ( PLA2 )活性的作用。 方法 用 [3 H]花生四烯酸掺入大肠
杆菌膜为底物检测细胞内外 PLA2方法 ,测定了苦参碱对内毒素 ( LPS)造成的大鼠急性内毒素炎症时血清中分泌
型磷脂酶 A2 ( s PLA2 ) 活性和外周血白细胞中胞浆型磷脂酶 A2 ( cPLA2 ) 活性的影响 ,同时用 Fura2-AM作荧光指
示剂检测胞内游离 Ca2+ 浓度的变化 ,并通过大鼠足跖肿胀实验证实苦参碱的抗炎作用。结果 在 LPS介导的急性
内毒素血症大鼠 , 30 mg /mL的苦参碱 0. 2 mL ip 1 h对外周血 s PLA2抑制效果最好 ,抑制率达 ( 81. 9± 1. 8)% ,此
时胞内 cPLA2活性抑制率是 ( 28. 4± 6. 0)% ,而 Ca2+ 浓度是 ( 157. 10± 20. 56) nmol /L,比对照升高 15. 3%。足跖
肿胀实验亦证明苦参碱对炎症有显著抑制作用。结论 苦参碱是一种具有抗炎作用的新型 PLA2抑制剂。
关键词: 苦参碱 ;磷脂酶 A2; Ca2+ ;炎症 ;内毒素
中图分类号: R286. 87   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 07 0630 03
Effect of matrine on PLA2 activity of LPS-induced inflammatory rats and its mechanism
QIU Geng
1
, TU Zhi-guang
1
, L I Xiao-w en
2
( 1. Depar tment o f Clinical Biochemistr y Chongqing Univ ersity of Medical Science, Chongqing 400016, China;
2. Affiliated Childr en s Hospital, Chongqing Univ ersity o f Medica l Sciences, Chongqing 400016, China )
Abstract: Object  To study the antiinf lammato ry ef fect o f ma trine and i ts activ e mechanism. Methods
  The matrine effects on activi ties of secreto ry phospholipa se A2 ( s PLA2 ) in peripheral serum and cy tosolic
phospholipase A2 ( cPLA2 ) in leucocy te w ere measured wi th Escherichia coli membrane incorpo rated by
[
3
H] a rachidonic acid as the substrate; the Ca
2+
lev el of leucocy te w as determined using Frua2-AM loading
method, and the ra t plantar sw elling test was used to examine the antiinf lamma to ry effect of matrine. Re-
sults  One hour af ter ip 30 mg /mL matrine, the inhibi to ry ra te o f sPLA2 activ ity was ( 81. 9± 1. 8)% ,
cPLA2 ( 28. 4± 6. 0) % , w hile Ca2+ concentra tion w as ( 157. 10± 20. 56) nmol /L which w as 15. 3% higher
than tha t o f the control. Planta r sw elling test show ed that matrine had a significant anti-inf lamma to ry ef-
fect. Conclusion  Matrine is a novel PLA2 inhibi to r wi th anti-inf lamma to ry ef fect.
Key words: matrine; phospholipase A2 ( PLA2 ) ; Ca
2+
; inf lammation; endo to xin
  苦参碱是豆科植物苦参 Sophora f lavescens
Ait. 的干燥根中提取的生物碱 ,具有多种药理作
用。磷脂酶 A2 ( PLA2 )为一类重要的代谢调节酶类 ,
在哺乳动物体内有比较广泛的分布 ,为一簇能催化
水解甘油磷酸酯的 Sn-2位脂肪酸酰酯键 ,释放出
自由脂肪酸和溶血磷脂的酶。各种 PLA2特别是分
泌型 ( s PLA2 ) 和胞内型 ( cPLA2 )在细胞损伤、炎
症和细胞信号传导等过程中的作用及地位一直是研
究的热点 [1 ]。 本实验研究了苦参碱的抗炎作用及对
急性内毒素血症大鼠 s PLA2和 cPLA2活性的影响。
1 材料和方法
1. 1 试验动物及材料: Wistar大鼠购自重庆医科
大学实验动物中心 ,大肠杆菌 JM 109为本教研室保
存菌种。
1. 2 仪器与试剂:苦参碱 (纯度 99% )由重庆医科
大学蒋纪恺教授惠赠。 [3H]-花生四烯酸 ( 1 MBq /
mL) 购自中国原子能研究所。 内毒素 ( LPS) , Fu-
ra2-AM ,无脂酸牛血清白蛋白 ( FAF-BSA) ,抑肽
酶 ,亮抑蛋白酶肽 , EG TA,苯甲磺酰氟 ( PM SF) ,
HEPES和二油酸甘油均购自 Sigma公司。 EDTA,
甲 醛 , T ri ton-100, Brij-35, 2. 5-二 苯 基 唑
( PPO) , 1. 4-双 -[5-苯基 唑基 -2 ]苯 ( PO PO P) 均
为分析纯 ,购自上海试剂一厂。 磷酸氯喹 (纯度
99. 8% )购自重庆康乐制药有限公司。 ALOKA公
·630· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 7期
收稿日期: 2001-09-04
基金项目:重庆市教委重点科学研究项目经费资助 ( 9952)
作者简介:邱 耕 ( 1971-) ,男 ,四川宜宾人 ,医师 ,硕士研究生 ,主要从事临床生物化学及诊断分子生物学研究 ,现通讯地址:广州医学院
第二附属医院检验科 ,邮编 510260。 Tel: ( 020) 84310900  E-mail: qiugeng928@ yah oo. com
司 LSC-700型液体闪烁仪 ,日立公司 Himac CF15
型低温高速离心机。岛津 RF-540荧光分光光度计。
1. 3 动物模型: 200 g的 Wista r大鼠 ,以 5只为一
组随机分成多组备用。 急性内毒素炎症模型按大鼠
处死取外周血前 1 h每只大鼠 ip 0. 8 mg /kg LPS
一次制造。苦参碱由 ip给药。
1. 4 大白鼠足跖肿胀试验: 参见文献方法 [4 ]。 30
mg /mL苦参碱 ip 0. 2 mL, 1 h后 ,新鲜鸡蛋清 0. 05
m L由足踝向足趾方向注入足掌 ,用容积测量法测
量体积。
1. 5 外周血白细胞制备: Wista r大鼠 10% 水合氯
醛 ip麻醉 ,立即开胸 ,心脏穿刺取血 , EDT A-Na2抗
凝 ,淋巴细胞分离液 (质量体积比 1. 077± 0. 008)
分离白细胞 , PBS洗涤 2次 ,细胞记数并调整为 1×
109 / L。 细胞裂解缓冲液 ( 10 mmo l /L HEPES, pH
7. 4, 1 mmol /L EDT A, 1 mmol /L EG TA, 0. 34
mol /L蔗糖 , 10% 甘油 , 10μg /mL亮抑蛋白酶肽 ,
10μg /mL抑肽酶 , 1 mmol /L PM SF) 悬浮白细胞 ,
0℃ , 2× 30 s, 600 W超声匀浆。 10 000 g , 4℃ ,离
心 30 min,取上清液备用。
1. 6  sPLA2 , cPLA2活性测定:参见改良 [3H]花生
四烯酸掺入大肠杆菌膜为底物的酶反应方法 [ 2]。
1. 7 外周血白细胞内游离 Ca2+ 浓度测定:参见方
福德等的方法 [3 ] ,用 Fura2-AM作荧光指示剂 ,双
波长测定法测定胞内游离 Ca2+ 浓度。
1. 8 各苦参碱处理组抑制 PLA2活性抑制率计算:
抑制率 (% )= 对照组平均活性 -处理组平均活性对照组平均活性 × 100%
1. 9 统计方法: 各组结果分别以 x± s表示 ,差异性
比较采用方差分析。
2 实验结果
2. 1 足跖肿胀实验: 实验组与对照组相比水肿消除
加快 ,从 1 h起消肿效果更明显 ( P < 0. 05) ,见图 1。
2. 2 苦参碱对外周血 sPLA2活性抑制作用 : 对
1-对照组  2-苦参碱  与对照组比: * P < 0. 05
图 1 足跖肿胀试验趋势图
LPS致炎大鼠 ,分别观察注射 30 mg /mL苦参碱
0. 2 mL后 , 1, 4, 16, 24 h对 sPLA2活性的抑制作
用。对照组以生理盐水 ( N S)替代药物。与对照组相
比各时间点苦参碱都有抑制作用 (P < 0. 05) ,且注
射苦参碱 1 h后抑制效果最好 ,此时磷酸氯喹 ( 3
mg /kg ) 阳性对照抑制率是 ( 82. 3± 2. 4) % ,结果
见表 1。
表 1 苦参碱抑制 sPLA2活性的时-效关系 (n= 5)
时 间 ( h) 抑制率 (% )
1 81. 9± 1. 8
4 24. 7± 0. 3*
16 23. 7± 15. 1*
24 34. 2± 2. 4*
  与 1 h组比较: * P < 0. 05
2. 3 苦参碱对外周血 sPLA2活性抑制作用量效关
系:浓度分别是 15, 30, 60, 120 mg /m L的苦参碱溶
液及生理盐水 ( NS) 对照 0. 2 mL分别注射 LPS
致炎大鼠 , 1 h后测定 s PLA2活性。与对照组相比各
苦参碱组都有抑制作用 ( P < 0. 05)。从表 2可见苦
参碱浓度为 30 mg /mL时抑制效果最好。
表 2 苦参碱抑制 sPLA2活性的量-效关系 (n= 5)
苦参碱剂量 ( mg /m L) 抑制率 (% )
15 52. 9± 1. 6*
30 81. 9± 1. 8
60 72. 8± 3. 5*
120 69. 9± 1. 8*
  与 30 mg /mL组比较: * P < 0. 05
2. 4 苦参碱对外周血白细胞 cPLA2活性及白细胞
内游离 Ca2+ 浓度的影响: LPS致炎大鼠模型 ,浓度
为 30 mg /mL的苦参碱注射 1 h后测定外周血白细
胞 cPLA2活性及白细胞内游离 Ca2+浓度 , NS替代
苦参碱为对照组。胞内 cPLA2活性抑制率是 ( 28. 4±
6. 0)% (n= 5) ,而胞内 Ca2+ 浓度 ( 157. 10± 20. 56)
nmol /L (n= 5)比对照组升高 15. 3%。
3 讨论
苦参碱临床常用作抗肿瘤药物及升白细胞药 ,
同时其抗心律失常作用也很明显 ,这些作用都与苦
参碱调节细胞膜 Ca2+ 通道及影响 cAMP含量有
关。最近又发现苦参碱在体外能杀死肿瘤细胞 ,使人
们对它的药理作用更加重视和具有新的认识。我们
在足跖肿胀试验证实了苦参碱具有抗炎作用 ,不仅
使肿胀体积缩小 ,而且使消除肿胀加快。进一步研究
表明:用了苦参碱后 ,血清中 sPLA2活性明显下降 ,
而白细胞内 cPLA2也有所下降 ,这些都证明其对
PLA2活性的影响是十分显著的。 由于 PLA2在炎症
中的重要作用已得到公认 ,因此 ,上述结果提示 ,苦
·631·中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 7期
参碱对 PLA2活性的抑制 ,可能是其抗炎机制之一。
有研究认为苦参碱的抗炎症作用主要表现在对
TN F与 IL-6的抑制作用 [5 ] ,我们的前期工作也证
实 TN F-α的确参与了 LPS的肝损害过程 ,但有报
道认为 PLA2参与了 TN F-α的产生机制 ,并且
s PLA2特异抑制剂 Quinacrine及 cPLA2特异抑制
剂 NDGA都能降低血中 TN F-α的水平 [6 ] ,由此可
见苦参碱的抗炎作用机制中 ,对 PLA2活性的抑制
可能是更上游的调节因素。 Ca2+ 在其中的作用可能
是把它们联系起来的关键 ,外周血白细胞内 Ca2+在
用了苦参碱后的浓度反而有所增加说明了这一点。
而这可能与苦参碱有 Ca2+ 通道激活作用相关。
寻找一种合适的 PLA2抑制剂应用在炎症损伤
病理过程中是人们普遍关心的问题 ,因为 PLA2不
但是炎症作用的关键酶 ,也是正常生理活动中必不
可少的 ,怎样抑制过多产生的 PLA2而不影响正常
生命过程是问题的关键。 苦参碱作为一种中草药的
天然成分 ,可能为此问题的解决开辟新思路。
参考文献:
[ 1] Nakazato Y, Simon son M S, Herman W H, et a l. Interleukin-
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[ 3 ] 方福德 . 现代医学实验技巧全书 [M ] .北京:北京医科大学、
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[4 ] 徐叔云 ,卞如濂 ,陈 修 . 药理实验方法学 [M ] . 北京:人民卫
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2682.
“五子四物瓜石汤”对雷公藤多苷所致雄性大鼠
生殖系统毒性的对抗作用及其机制研究
杨静娴 1 ,徐 红 1 ,韩国柱 1 ,梁文波 2 ,李传勋 1
( 1. 大连医科大学 药理教研室 ,辽宁 大连  116023; 2. 大连大学医学院 药理教研室 ,辽宁 大连  116022)
摘 要: 目的 研究自拟中药复方“五子四物瓜石汤” ( W T )对雷公藤多苷 ( GTW) 所致雄性大鼠生殖系统毒性的
对抗作用及其机制。 方法 雄性大鼠分别 ig大、中、小剂量的 W T与固定剂量的 GTW,连续给药 80 d,以单独 ig
GTW或 NS为对照 ,观察各组雄性大鼠睾丸脏器指数、精子数、精子活率、睾丸病理结构的变化 ,并用免疫放射分
析法 ( IRM A)测定各组雄性大鼠血清性激素水平。结果 与单用 GTW组比较 ,大或中剂量 W T可使睾丸重量明
显增加 ,精子数明显升高 ,精子活率显著提高 ,其中大剂量 WT可完全对抗 GTW对生殖上皮的损害 ,使睾丸结构
完全正常 ,血清睾酮维持于正常水平。 结论 “五子四物瓜石汤”能显著对抗雷公藤多苷对雄性大鼠生殖系统的毒
性作用 ,其对抗作用与 W T保护睾丸生精上皮免受 GTW的损害 ,并使血清睾酮水平维持于正常有关。
关键词: 雷公藤多苷 ;五子四物瓜石汤 ;毒性 ;睾丸脏器指数
中图分类号: R285. 53   文献标识码: A   文章编号: 0253 2670( 2002) 07 0632 03
Studies on counteractive effects of WUZI SIWU GUASHITANG* against GTW-induced
genital system toxicity in male rats and its mechanism
YANG Jing-xian
1 , X U Hong
1 , HAN Guo-zhu
1 , L IAN G Wen-bo
2 , L I Chuan-xun
1
( 1. Depar tment o f Pharmaco lo g y, Dalian Univ er sity of Medical Sciences, Dalian 116023, China;
2. Depar tment of Pharmaco lo gy , M edical Colleg e o f Dalian Univ er sity , Dalian 116022, China)
Abstract: Object  To study the effects of WUZI SIWU GUASHIT ANG (W T) against mul ti-glyco-
sides of Tripterygium wil fordii Hook. f. ( GTW ) -induced geni tal system toxicity in male ra ts and i ts
mechanism. Methods  Male rats in t reatment g roups w ere t reated respectiv ely w ith a 80-days oral admin-
ist ra tion of large-, middle- and small-do ses o f WT plus a fix ed do se of GTW. The ra ts as control w ere
·632· 中草药  Chinese T raditional and Herbal Drug s  2002年第 33卷第 7期
收稿日期: 2001-12-04
基金项目:大连市科委资助项目 ,现已通过成果鉴定 ,并获大连市科技进步三等奖
作者简介:杨静娴 ( 1963-) ,女 ,辽宁大连人 ,大连医科大学药理教研室副教授 ,博士研究生。 辽宁省教委基金课题主持人 ,国家自然科学
基金项目主要完成者 ,主要从事抗炎免疫药理及心血管药理研究 ,曾发表论文 10余篇 ,专著 2部。 Tel: ( 0411) 4664538
E-mai l: xiayang9999@ sina. com