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新疆紫草提取物对小鼠D-半乳糖亚急性衰老模型的作用研究



全 文 :新疆紫草提取物对小鼠 D-半乳糖亚急性
衰老模型的作用研究
买尔旦·马合木提1 ,2* , 许今博2 , 古丽仙·胡加2**
(新疆医科大学1附属肿瘤医院 , 2药学院 , 新疆 乌鲁木齐 830011)
摘要:目的:研究新疆紫草 [ Arnebia.euchroma (Roy le)Johnst , AE] 提取物对 D-半乳糖致衰老小鼠模型的作
用。方法:用 D-半乳糖(D-Gal)建立亚急性衰老小鼠模型 , 观察新疆紫草脂溶性提取物(AE-Ⅰ)对小鼠胸腺系数 ,
脾脏系数 ,血清尿素氮(BUN)的含量和总抗氧化能力(T-AOC),肝组织总超氧化物歧化酶(T-SOD), 谷胱甘肽过氧
化物酶(GSH-Px)的活性 ,丙二醛(MDA)的含量 , 脑组织一氧化氮合成酶(NOS)和单胺氧化酶(MAO)活性的影响。
结果:AE- Ⅰ能降低血清 BUN 含量 , 提高 T-AOC 活性(P <0.01), 升高肝组织 T-SOD和 GSH-Px 的活性 ,降低
MDA 含量(P <0.01)。但对胸腺系数 、脾脏系数及脑组织中 M AO 、NOS 活性无显著影响(P >0.05)。结论:新
疆紫草脂溶性提取物对 D-半乳糖衰老小鼠具有延缓衰老作用 。
关键词:新疆紫草;抗衰老;亚急性衰老模型
中图分类号:R93;R-332;R927.2  文献标识码:A  文章编号:1009-5551(2009)04-0383-04
Anti-aging effects of Arnebia euchroma (Royle)Johns ton extracts
in subacute aging mice caused by D-galactose
Maierdan·Mahemuti , XU Jin-bo , Gulixian·Hujia
(Aff i l iated Tumor Hospi tal , X inj iang Medical Universi ty , Urumqi 830011 ,China)
Abstract:Objective:To study the effects of fat -soluble ext racts f rom Arnebia euchroma (Roy le)Johnston
(AE-Ⅰ)in subacute ag ing mice caused by D-galactose.Methods:D-galactose-ag ing mice model w as estab-
li shed by inject ion of 1.2%D-galacto se(10 m l/kg).T he coeff icient of thymus and spleen;blo od urea ni-
t ro gen(BUN)content and total antiox ide capacity (T-AOC)activity in se rum;superoxide dismutase (T-
SOD), glutathione peroxidase(GSH-Px)act ivities and malondialdehyde(MDA)content in liver tissue and
monoamine pero xidase (MAO), nit rico xide synthase (NOS)activities in brain homogenate w ere meas-
ured.Results:All dosages of AE-Ⅰ could obviously reduce the content o f serum BUN in mice(P <0.01);
significant ly increase the activi ty of liver homogenate T-SOD(P <0.01);st rengthen the GSH-Px act ivi-
ties in live r homogenate(P <0.05);but had no marked effects on the index of thymus , spleen , brain ho-
mogenate ment ioned above(P >0.05).Conclusions:AE-Ⅰ showed anti-ag ing ef fects in subacute ag ing
mice caused by D-galactose.
Key words:Arnebia euchroma (Roy le)Johnston;ant iag ing ;subacute aging model
  新疆紫草 [ Arnebia euchroma (Roy le)Johnst ,
AE]含有多种生物活性成分 ,现代药理学研究发现
这些成分具有抗肿瘤 、抗病毒 、抗菌 、消炎 、抗生育 、
降血糖 、抗脂质过氧化等作用[ 1-2] 。在以往的研究
中 ,课题组证明了新疆紫草的提取物对小鼠酒精性
肝损伤[ 3] 、免疫性肝损伤[ 4] 、急性 CCl4 性肝损伤[ 5] 、
D-GalN 致小鼠肝损伤具有保护作用 [ 6]和对果蝇的
延缓衰老的作用[ 7] 。在此基础上 ,为进一步拓展新
疆紫草的研究广度 ,探讨其在延缓衰老方面的作用 ,
本文通过D-半乳糖致亚急性衰老小鼠模型 , 研究新
疆紫草脂溶性提取物对实验性衰老模型的影响 ,旨
在明确新疆紫草抗衰老作用及可能的物质基础 ,为
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**
作者简介:买尔旦·马合木提(1960-),男(维吾尔族),主任药师 ,硕士生导师 ,研究方向:中药民族药物开发研究。
通讯作者:古丽仙·胡加(1962-),女(维吾尔族),副主任中药师 ,研究方向:中药学基础 , E-mail:gulixian 0919@hotm ail.com。
进一步开发利用新疆紫草奠定基础研究资料 。
1 资料与方法
1.1 实验动物 3个月龄 ICR小鼠 ,雌性 ,昆明种
小鼠 20只 ,雌雄兼备 ,体重(20±2)g ,由新疆医科
大学实验动物中心提供 。动物合格证号:新医动字
SYXK(新)2003-0001。在室温环境下分笼饲养 ,实
验前预养 3 d。
1.2 实验药品与试剂 新疆紫草(新疆参茸药业有限
责任公司 ,批号 20050531),由新疆医科大学药学院生
药教研室进行生药品种鉴定。维生素 E胶丸(100 mg/
丸 ,昆明圣火制药有限责任公司 ,批号 20060102),D-半
乳糖(上海国药集团制药厂 ,批号 20050121),氯化钠注
射液(新疆制药厂 ,批号:06050541), 血清尿素氮
(BUN)、超氧化物歧化酶(T-SOD)、丙二醛(MDA)、
单胺氧化酶(MAO)及一氧化氮合成酶(NOS)检测试
剂盒均购于南京建成生物工程研究所 ,甲醇(色谱纯 ,
Fair Law n.New Jersecy 07410)。
1.3 实验仪器 S22PC 分光光度计(上海棱光技术
有限公司), TGL-16G 高速常压离心机 、TDL-4型离
心机(上海安亭科学仪器厂),DK-S26型电热恒温水
浴锅(上海精密实验设备有限公司),WH-861旋涡混
合器(上海环球物化仪器厂),DY89-1型电动玻璃匀
浆机(宁波新芝生物科技股份有限公司),TU-1800紫
外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公
司),安捷仑 HP1100高效液相色谱仪。
1.4 方法
1.4.1 AE 提取物的制备[ 8]  取 4 kg AE 的干燥
根粉碎 ,用正己烷回流提取 3次 ,合并 、浓缩提取液
得到沉红色粘稠物。搅拌下加 5%氢氧化钠溶液至
纯蓝色 ,迅速抽滤 ,滤渣用 5%氢氧化钠溶液洗涤 。
于洗滤液中加稀盐酸至红色 ,静置 ,抽滤 ,用蒸馏水
反复洗至中性 , 60℃以下干燥 , 得脂溶性提取物
(AE-Ⅰ)50 g(相当于含 80 g 生药/g 提取物),临用
前用 0.5%羧甲基纤维素钠配制成所需浓度。
1.4.2 AE 提取物最大耐受量(MTD)的测定 将
昆明种小鼠 20只 ,随机分成 2组 ,每组 10只 。禁食
过夜 ,自由饮水 。以 A E-Ⅰ的最大浓度 ,即每日内按
0.4 ml/10 g 容量灌胃 2次 ,间隔 4 h ,连续观察 7 d
内动物的一般状态 、行为及死亡情况 ,计算 MTD
值。
1.4.3 模型制备及相关项目检测  取 3 个月龄
ICR雌性小鼠 100 只 ,称重 ,随机分为 10 组 , 每组
10只 ,即正常对照组 、模型组 、溶剂对照组 、阳性对
照组(即维生素 E 组 , 0.1 g/kg)、AE-Ⅰ低(0.2 g/
kg)、中(0.8 g/kg)、高剂量组(2.4 g/kg)。除正常
对照组外 ,其余各组小鼠均颈背部皮下注射 D-半乳
糖生理盐水液 120 mg ·kg-1 ·d-1 , 正常对照组注
射等量的生理盐水(0.1 ml/10 g)。造模第 11天开
始 ,在造模同时以上各组均灌胃给药(1次/d ,灌胃
容积为 0.2 m l/10 g),正常对照组和模型组给予蒸
馏水 ,溶剂对照组给予 0.5%羧甲基纤维素钠。饮
食 、饮水不拘 ,每周记录 1次体重 ,调整注射及灌胃剂
量。至第42 天 ,于造模和灌胃后 12 h称重 ,每鼠摘
眼球取血 , 3 500 r/min离心 10 min ,分离血清备用。
立即断颈椎处死 ,迅速取胸腺 、脾脏 ,用预冷生理盐水
冲洗 ,滤纸吸干 ,称重 ,计算脏器系数 。胸腺/脾脏系
数(%)=胸腺/脾脏重量(g)/体重(g)×100%
取血清 , 按试剂盒说明书分别测定血清 BUN
含量和总抗氧化能力(To tal antioxide capaci ty , T-
AOC)活性 。称取肝 、脑右叶同一部位的一小块肝 、
脑组织 ,加入预冷生理盐水 ,在冰水中制成 10 %的
肝匀浆和脑匀浆 , 2 500 r/min 离心 10 min ,取上清
液 ,按试剂盒说明书分别测定肝脏总 T-SOD 、谷胱
甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase , GSH-Px)
活性及 MDA 含量 。测定脑组织 NOS 及 MAO 活
性 。
1.5 统计学处理 应用 SPSS 13.0统计软件对数据
进行处理。实验数据以平均值±标准差( x ±s)表
示 ,D-半乳糖亚急性衰老模型各项指标组间差异的比
较采用单因素方差分析检验 ,检验水准α=0.05。
2 结果
2.1 MTD值的测定 小鼠灌胃给予 AE-Ⅰ ,连续
观察7 d ,未见死亡 ,且精神与活动状态亦无异常 ,解
剖后肉眼观察未见组织器官异常 。小鼠口服 AE-Ⅰ
的最大耐受量为 8 g ·kg-1 ·d-1 。
2.2 A E-Ⅰ对胸腺 、脾脏系数的影响 与正常对照
组相比 ,模型组小鼠胸腺系数降低(P <0.01),脾
脏系数虽有降低 , 但其差异无统计学意义 (P >
0.05)。与模型组比较 ,在低 、中 、高各给药组中 ,无
论是胸腺系数 ,还是脾脏系数的改变均无统计学意
义(P >0.05)。维生素 E组使胸腺系数降低 ,差异
有统计学意义(P <0.01)(表 1)。
表 1 各组胸腺 、脾脏系数( x±s , n=10)
组别 剂量(g· kg -1·d-1)胸腺系数(%) 脾脏系数(%)
正常对照组 - 0.30±0.08 0.46±0.08
模型组 - 0.16±0.02* 0.38±0.09
溶剂组 - 0.17±0.04 0.39±0.14
维生素 E组 0.1 0.24±0.07■ 0.42±0.07
AE-Ⅰ低剂量组 0.2 0.18±0.04 0.44±0.07
AE-Ⅰ中剂量组 0.8 0.20±0.06 0.40±0.07
AE-Ⅰ高剂量组 2.4 0.18±0.03 0.38±0.06
  注:与正常对照组比较 , *P <0.01;与模型组比较 , ■P <0.01
2.3 A E-Ⅰ对血清 BUN 含量及 T-AOC 活性的影
响 与正常对照组比较 ,模型组小鼠血清 BUN 含
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量升高(P <0.05), T-AOC 活性虽有降低 ,但差异
无统计学意义(P >0.05)。与模型组比较 , AE-Ⅰ
各剂量组均能使升高的血清 BUN 含量降低(P <
0.01),中 、高剂量组可提高血清 T-AOC 活性(P <
0.05 ~ 0.01),差异有统计学意义(表 2)。
2.4  AE-Ⅰ 对肝组织 T-SOD 、GSH-Px 活性及
MDA 含量的影响 与正常对照组比较 ,模型组小
鼠肝组织 T-SOD 、GSH-Px 活性均降低 ,MDA 含量
增加(P <0.01)。与模型组比较 , AE-Ⅰ各剂量组
均可升高 T-SOD活性(P <0.01),降低升高的 MDA
含量(P <0.05 ~ 0.01)。中 、高剂量组能使肝组织
GSH-Px活性升高(P <0.05 ~ 0.01)(表 3)。
表 2 各组血清 BUN含量及 T-AOC活性( x±s , n=10)
组别 剂量(g ·kg -1· d-1) BUN (mg/L) T-AOC(U/ ml)
正常对照组 - 181.71±23.22 4.04±1.41
模型组 - 213.84±32.77* 3.65±0.86
溶剂组 - 215.72±48.45 3.28±1.17
维生素 E组 0.1 137.04±16.38■■ 3.99±0.94
AE-Ⅰ低剂量组 0.2 127.67±27.23■■ 4.26±1.15
AE-Ⅰ中剂量组 0.8 140.59±13.09■■ 5.25±1.23■■
AE-Ⅰ高剂量组 2.4 153.98±14.98■■ 4.71±1.06■
  注:与正常对照组比较 , *P <0.05;与模型组比较 , ■P <0.05 , ■■P
<0.01
表 3 各组肝组织 T-SOD、GSH-Px活性及 MDA含量( x±s , n=10)
组别 剂量(g· k g -1· d-1) T-SOD(U ·mg -1 P ro) GSH-Px(U ·mg -1 Pro) MDA(nmol·mg -1 Pro)
正常对照组 - 68.94±10.60 52.25±10.79 1.44±0.34
模型组 - 35.77±6.07** 32.69±4.04** 2.56±0.87**
溶剂组 - 34.96±4.69 39.68±9.26 2.74±0.58
维生素 E 0.1 61.75±15.43■■ 45.31±12.86■■ 2.08±0.43
AE-Ⅰ低剂量组 0.2 69.18±11.53■■ 36.71±5.36 1.69±0.56■■
AE-Ⅰ中剂量组 0.8 63.32±8.27■■ 40.29±9.38■ 1.60±0.34■■
AE-Ⅰ高剂量组 2.4 63.72±6.99■■ 45.66±8.62■■ 1.93±0.51■
  注:与正常组比较 , **P <0.01;与模型组比较 , ■P <0.05 , ■■P <0.01
2.5 AE 对脑组织 MAO和 NOS 活性的影响 与
正常对照组比较 ,模型组小鼠脑组织 MAO 、NOS 活
性升高(P <0.01)。与模型组相比 ,各剂量给药组
对MAO和 NOS 活性的改变均无统计学意义(P >
0.05)。维生素 E 组可使 MAO 的活性升高(P <
0.01)(表 4)。
表 4 各组脑组织 MAO和 NOS活性( x±s , n=10)
组别 剂量(g·kg-1 ·d-1)
M AO
(U·h-1·mg-1 Pro)
NOS
(U·mg-1 Pro)
正常对照组 - 0.75±0.36 0.19±0.04
模型组 - 2.64±1.05* 0.34±0.15**
溶剂组 - 2.09±0.63 0.25±0.09
维生素 E组 0.1 3.86±1.42■ 0.36±0.16
AE-Ⅰ低剂量组 0.2 2.84±0.86 0.35±0.09
AE-Ⅰ中剂量组 0.8 2.32±1.34 0.40±0.10
AE-Ⅰ高剂量组 2.4 1.87±0.77 0.42±0.10
  注:与正常组比较 , *P <0.01;与模型组比较 , ■P <0.01
3 讨论
D-半乳糖亚急性衰老模型是研究抗衰老药物的
经典模型 。D-半乳糖在醛糖还原酶的催化下 ,还原
成半乳糖醇 ,半乳糖醇不能被细胞进一步代谢 ,堆积
在细胞内影响正常渗透压 ,使细胞肿胀 、功能障碍 、
代谢紊乱 ,导致衰老的发生[ 9] 。
BUN 主要是脂质 、蛋白质代谢的产物 ,经肾小
球滤过 , 当肾实质受损害时 ,肾小球滤过率降低 ,
BUN血浓度增加[ 10] 。本实验结果显示 ,AE-Ⅰ各剂
量组能使 D-半乳糖衰老小鼠升高的 BUN 含量降
低。提示 AE 可能通过肾脏保护 ,减少脂质过氧化
物的产生 ,达到延缓衰老的目的。
血清总抗氧化能力(T-AOC)反映机体非酶抗
氧化剂的活性。本实验 A E-Ⅰ中 、高剂量组可提高
血清 T-AOC 活性 ,提示 A E-Ⅰ的抗氧化能力与剂
量相关 。
T-SOD能够特异性的清除 O-2 ,GSH-Px 则特
异性的清除 · OH [ 10-11] ,因此 T-SOD 和 GSH-Px
是机体清除自由基最主要的抗氧化酶 。实验结果显
示 ,AE-Ⅰ能使 D-半乳糖损伤小鼠肝组织 T-SOD活
性升高 ,GSH-Px 的活性增强 。提示 AE-Ⅰ可能通
过提高抗氧化酶的活性 ,起到延缓衰老的作用。
MDA 是过氧化脂质的代谢产物 , 其含量反映
了机体脂质过氧化的程度。本实验中 , AE 各剂量
组均能使 D-半乳糖衰老小鼠升高的 MDA 含量降
低 ,其作用与抗脂质过氧化有关 。
脏器系数可初步反映机体非特异性免疫功能的
强弱[ 12] ,实验结果显示 , A E-Ⅰ各剂量组对脏器系
数无显著影响 ,提示 AE-Ⅰ的作用可能与机体非特
异性免疫功能无关 。
MAO主要存在于大脑皮层中 ,其活性可作为
研究脑衰老的重要指标 。一氧化氮(NO)不足或过
多均可引起组织损伤。AE-Ⅰ各剂量组对 MAO 和
NOS的活性影响不大 ,可能与 AE-Ⅰ的脑组织分布
量有关 。
以上结果提示 ,紫草提取物的延缓衰老作用主
要是通过增强血清 T-AOC ,升高肝组织 T-SOD和
GSH-Px 的活性 ,降低 MDA 的含量来实现的 , 说
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明具有多环节 、多层次 、多靶点综合作用的特点。
紫草的脂溶性成分主要是以紫草素(shikonin)
为代表的萘醌类化合物 ,萘醌类苯环上的双羟基是
清除自由基的关键结构[ 9 , 13] , A E-Ⅰ延缓衰老作用
可能与该结构有关。
参考文献:
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[ 收稿日期:2008-12-20]
紫草在新疆的分布及研究进展
李国英1  综述  买尔旦·马合木提1 , 2  审校
(新疆医科大学1药学院 , 2附属肿瘤医院 , 新疆 乌鲁木齐 830011)
中图分类号:R93  文献标识码:A  文章编号:1009-5551(2009)04-0386-03
  新疆特殊的地理位置 ,多样的地形地貌 , 复杂多变的气
候条件 ,形成了生物物种多样性。紫草最早见于《神农本草
经》 、《本草纲目》 , 中国古代一直以硬紫草(Lithospermum
erythrorhizon S ieb.et Zucc.)为药用。1990 年以后的《中华
人民共和国药典》中收录了紫草科(Boraginaceae)3 种植
物 , 即软紫草属 (Arnebia Forsk)的新疆紫草 (Arnebia
euchroma (Roy le) Johnst .)、内蒙古紫草(Arnebia guttata
Bunge)或硬紫草。 除了这 3 种植物 , 滇紫草 (Onosma
paniculatum Bur.et F ranch)也常作紫草入药[ 1] 。
新疆紫草又名新疆软紫草 、新疆假紫草 , 是新疆野生植
物中的优势类群 ,属紫草科多年生草本植物 , 几乎在新疆各
地都有分布 ,生长在海拔 2 100 ~ 3 300 m 高山山地的砾石质
向阳山坡[ 2] ,资源丰富 , 根暗紫色粗壮。临床应用认为也是
质量最好的一种 ,由于临床广泛应用 , 发现它在许多难治性
疾病如肿瘤 、艾滋病 、过敏性紫癜 、银屑病等 , 显现出非常好
的疗效 ,已引起了广泛的关注 , 在资源 、植物化学 、药理学等
方面展开了深入的研究。现针对其在新疆的分布和近年来
的研究现状作一综述。
1 分类和品种来源
1.1 分类 习惯上紫草药材按质地分为硬紫草和软紫草。
硬紫草正品即为紫草 , 新疆紫草为软紫草 , 新疆软紫草我国
有 6 种 , 均主要分布在新疆 , 除了在中国药典收载的 3 个品
种外 , 还有硬萼软紫草 [ Arnebia decumbens(Vent.)Coss.et
K ra l] , 天 山软紫草 [ A.tschimganica(B.Fedtsch.)G.L.
Chu] ,疏花软紫草(A.szecheny i Kamitz), 灰毛软紫草(A.
f imabriata Max im)。 此 外 还 有 帕 米 尔 紫 草 (A.
thomsoniilarhe)归入硬紫草 ,也有分布。
1.2 分布 新疆软紫草几乎在新疆各地都有分布 , 南疆比
北疆丰富。南疆主要有巴音郭楞蒙古自治州(简称巴州)、阿
克苏(库车 、拜城 、温宿 、乌什等)、喀什 、克州(阿图什 、乌恰 、
阿合奇)等地区。北疆主要有博州 、伊犁 、塔城 、昌吉州等地。
1.2.1 巴州 巴州蕴藏了极其丰富的民族药用动植物种类
和资源 , 常年收购的大宗药材有十多种 , 其中紫草(维吾尔
名:安 力克 欧提)为 紫草 科植 物新 疆紫 草 [ Arnebia
euchroma(Roy le)Johnst.] 、帕米尔紫草(A.thomsoniilarhe)、
黄花滇紫草(Onosma simp L icissimum L)的根。前一种是
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