全 文 :[收稿日期] 20130730(012)
[基金项目] 江西省教育厅基金项目(GJJ11544)
[第一作者] 魏娟,硕士研究生,从事中药种质资源与品质评价研究,E-mail:247314073@ qq. com
[通讯作者] * 曾金祥,副教授,博士,从事中药资源及中药生物传感研究,E-mail:zjinxiang@ 163. com
粗齿兔耳风提取物利尿活性及其机制
魏娟,曾金祥* ,毕莹,王晓云,罗光明
(江西中医药大学中药资源与民族药研究中心,南昌 330004)
[摘要] 目的:研究粗齿兔耳风提取物对大鼠的利尿作用并探讨其机制。方法:将大鼠随机分为 5 组,每组 6 只,兔耳风
提取物高、中、低剂量(2. 5,10,20 g·kg -1)和呋塞米(10 mg·kg -1)灌胃给药。第 1 次给药后,收集大鼠 1,2,4,6,24 h 的尿液,
研究并比较各给药组对大鼠排尿量和尿中 Na +,K +,Cl -排泄量的影响。连续给药 8 d,取其肾脏研究各给药组对肾髓质水通
道蛋白(AQP)1,AQP2,AQP3 的 mRNA表达影响。结果:与正常组比较,单次给药后粗齿兔耳风提取物在 4 h后能明显增加大
鼠的尿液量,24 h尿液中 Na +,K +,Cl -的浓度明显增加。每天给药 1 次,给药 8 d后与正常组比较,粗齿兔耳风提取物给药组
能显著下调大鼠肾髓质水通道蛋白 AQP2 的 mRNA表达,对 AQP3 的 mRNA表达也有一定的下调作用,对 AQP1 的 mRNA表达
调节作用则无显著性差异。结论:粗齿兔耳风提取物具有利尿作用,促进 Na +,K +,Cl -的排泄和抑制水通道蛋白 AQP2,AQP3
mRNA表达是其可能机制。
[关键词] 粗齿兔耳风;利尿活性;水通道蛋白
[中图分类号] R285. 5 [文献标识码] A [文章编号] 1005-9903(2014)07-0166-04
[doi] 10. 13422 / j. cnki. syfix. 2014070166
Diuretic Activity and Mechanism of Ainsliaea grossedentata
WEI Juan,ZENG Jin-xiang* ,BI Ying,WANG Xiao-yun,LUO Guang-ming
(The Chinese Medicine Resource and National Medicine Research Center of Jiangxi Province,
Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330004,China)
[Abstract] Objective:The aim of the present study was to evaluate the diuretic effect and explore its
mechanism of Ainsliaea grossedentata in water-loaded rats. Method:The rats were divided and given extractive of
A. grossedentata at three different dose (2. 5,10,20 g·kg -1),and given furosemide (10 mg· kg -1)as
positive control group. After the first administration,the urine of rats was collected at 1,2,4,6,24 h to study
the effect of urine output and electrolyte concentration (Na +,K + and Cl -)and regulation of the relative mRNA
expression of aquaporin-1 (AQP1),aquaporin-2 (AQP2)and aquaporin-3 (AQP3)in water-loaded rats. Result:
Compared with normal group,after single dose of the extract of A. grossedentata,urine output was significantly
increased,which began at 4 h after the treatment. The extract increased urinary levels of Na +,K +,and Cl - at 24
h markedly. After administration of 8 days, the extract significantly reduced expression of AQP2 and lower
expression of AQP3 to some extent,but there was no significant difference in the expression of AQP1. Conclusion:
A. grossedentata has conspicuous diuretic activity,the possible mechanisms may restrain the relative mRNA
expression of AQP1 and AQP2 as well as renal tubular reabsorption function.
[Key words] Ainsliaea grossedentata,diuretic acivity,aquaporins
兔儿风属植物药用种类较多,具有多种药效,但 现代研究较多的为杏香兔耳风,其他种类的药用植
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第 20 卷第 7 期
2014 年 4 月
中国实验方剂学杂志
Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae
Vol. 20,No. 7
Apr.,2014
物研究较少。粗齿兔耳风(Ainsliaea grossedentata
Franch.)是兔耳风属植物的一种,收载于《中华本
草》[1],又名光棍草、灯台草、观音草,具有风热感
冒、热淋、小便不利之功效,在民间长期、广泛应用于
清热利尿。
粗齿兔耳风广泛分布于湖南、湖北、四川、重庆、
贵州、江西等地,在我国具有较为丰富的资源。粗齿
兔耳风虽然长期作为利尿中药材使用,但国内外至
今仍缺少其利尿方面的实验性研究,致使其利尿功
效及机制仍不明确。另一方面,利尿药物由于在高
血压、心力衰竭和水肿的治疗中占重要地位[2-4],而
西药利尿剂在应用中极易出现电解质紊乱,特别是
易出现高血钠或低血钾从而导致严重后果[5],而天
然利尿中草药因其疗效温和且不良反应较少,已成
为现代利尿药物的研究热点[6]。基于此,本文采用
大鼠经典水负荷模型,针对粗齿兔耳风提取物利尿
的功效进行现代药理学验证,并对其机制进行探讨。
1 材料
1. 1 仪器 大鼠代谢笼(广州市赛柏诺生物科技
有限公司) ,WFX-120A 原子吸收分光光度计(美国
Beckman-coulter 公司) ,高速冷冻离心机(美国
Beckman Allegra公司) ,BS224S 电子天平(北京赛
多利斯仪器系统有限公司) ,RE-52-05 旋转蒸发仪
(上海亚荣生化仪器厂) ,超低温冰箱(美国 Thermo
公司) ,DYY-5 稳压稳流电泳仪(北京市六一仪器
厂) ,MJ-PTC200 PCR 仪(美国 Bio-Rad 公司) ,SIM
凝胶成像系统(美国 SIM公司)。
1. 2 药物与试剂 粗齿兔耳风由江西中医药大学
曹岚老师采自四川,经张寿文教授鉴定为 Ainsliaea
grossedentata Franch.。呋塞米片(上海朝晖药业有
限公司,国药准字 H31021074) ,TRNzol-A +总 RNA
提取试剂(批号 OSR-M610,Tiangen 公司) ,M-MLV
反转录酶(批号 M1701,购自 Promega公司) ,水通道
蛋白(AQP)1,AQP2,AQP3,内参还原磷酸甘油醛脱
氢酶(GAPDH)引物由上海捷瑞生物工程有限公司
合成,水为超纯水,其余试剂为分析纯。
1. 3 动物 SD 大鼠,雄性,体重(190 ± 10)g,SPF
级,合格证号 SCXK(湘)2011-0003,湖南斯莱克景
达实验动物有限公司,标准鼠笼饲养,光照周期 12 /
12 h,相对湿度 50% ~60%,环境温度 21 ~ 23 ℃。
2 方法
2. 1 药物制备 称取粗齿兔耳风干药材 480 g,用
95%乙醇浸泡过夜,分别用 4 倍量 95%,80%,65%
乙醇回流提取 1 次,每次提取时间 2 h,提取液过滤
后回收溶剂至干,提取物用 0. 9% NaCl 溶液混悬,分
别制成生药含量 800,400,100 g·L -1的给药溶液。阳
性对照药呋塞米,用 0. 9% NaCl 溶液配成 0. 4 g·L -1
的给药溶液。
2. 2 动物的筛选 取实验用大鼠数只,ig给予生理
盐水 25 mL·kg -1,代谢笼收集 2 h尿液,尿量达灌入
水量 40% 以上者可用于以下实验[7]。
2. 3 利尿实验 取预选试验中排尿功能合格的大鼠
30只,随机分为 5 组,每组 6 只,分别为正常组(给药
0. 9% NaCl溶液)、阳性药物组(给药 0. 4 g·L -1的呋
塞米,以下简称阳性组)、兔耳风提取物高剂量组
(兔高组,生药含量 800 g·L -1)、兔耳风提取物中剂
量组(兔中组,生药含量 400 g·L -1)和兔耳风提取
物低剂量组(兔低组,生药含量 100 g·L -1)。将大
鼠置于标准鼠笼适应 2 d,代谢笼中适应 3 d,实验前
禁食(不禁水)18 h,以减少粪便的干扰[8]。各组大
鼠按 25 mL·kg -1体重,用生理盐水灌胃,造成水负
荷模型,实验开始时先轻压动物下腹,排尽余尿。给
含受试药物的 0. 9%NaCl溶液 2 5 mL·kg -1,造成水
钠潴留状态,分别收集大鼠 1,2,4,6,24 h 的尿液,
测定尿液体积并将其冻存于 - 20 ℃冰箱中。连续
给药8 d,第 8 天给药 1 h 后处死大鼠,取肾,分离肾
浆膜后立即置于 - 80 ℃冰箱保存。
2. 4 尿中钾、钠、氯离子浓度的测定 分别取各组大
鼠的尿液,采用原子吸收分光光度计测定钠离子和钾
离子的浓度,采用银量法测定尿液中氯离子浓度。
2. 5 RT-PCR 法测定肾髓质水通道蛋白 mRNA 表
达 取出冻存于 - 80 ℃冰箱中的大鼠肾脏样品,切
取 30 ~ 50 mg,按照试剂盒说明书提取其中的总
RNA,取总 RNA 1 μL,加 DEPC 水稀释后,在 260,
280 nm下测定吸光度(A) ,以 A260 /A280确定其纯度。
利用 1. 2% 琼脂糖凝胶电泳方法鉴定,在紫外灯下
观察总 RNA 完整性。
取 8 μL总 RNA,按照 Promaga反转录酶使用说
明书上操作步骤进行反转录,合成 cDNA。引物序
列和 PCR扩增反应按照文献[9]中所述进行,并略
有修改。引物序列:AQP1(5-ATTGCAGCGTCAT-
GTCTGAG-3,3-GAACTAGGGG CATCCAAAC-5) ;
AQP2(5-TTGCAGGAACCAGAC ACTTG-3,3-GCG-
GAGACGAGCACTTTTAC-5) ;AQP3(5-ACTCCAGT-
GTGGAGGTGGAC-3,3-GCCCCTAGTTGAGGATCA-
CA-5) ;GAPDH (5-GAGAAGATTTGGACCACC-3,
3-CATCACAA TGCCAGTGGTAC-5)。PCR 反应体
系总体积为25 μL。APQ1,APQ2,APQ3 引物和内参
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魏娟,等:粗齿兔耳风提取物利尿活性及机制研究
GAPDH引物扩增条件为 95 ℃预变性 2 min,94 ℃
变性 30 s,58 ℃退火 30 s,72 ℃延伸 25 s,共 36 个
循环;72 ℃延伸 10 min。
PCR产物经 1. 2%琼脂糖凝胶电泳、溴化乙啶染
色后,在凝胶成像分析仪上分析。计算待测基因与
GAPDH的比值,从而得到待测基因的相对表达值。
2. 6 统计分析 实验数据以 珋x ± s 表示,均数比较
用单因素方差分析,所有统计学处理均由 SPSS 19. 0
软件统计完成,P < 0. 05 为有统计学意义。
3 结果
3. 1 对 SD大鼠排尿量的影响 粗齿兔耳风提取
物对 SD大鼠的排尿量的影响见图 1。由图可知,在
1 ~ 2 h内粗齿兔耳风提取物高、中、低剂量组与正
常组大鼠尿量无明显差异,阳性药物组大鼠与正常
组比较具明显利尿效果(P < 0. 05)。兔耳风各剂量
组在 4 ~ 6 h后可产生显著的利尿效应,24 h 内兔耳
风提取物各剂量组大鼠产生的尿量与正常组相比有
极显著性差异(P < 0. 01)。
阳性组.呋塞米(10 mg·kg -1) ;兔低组.兔耳风 2. 5 g·kg -1组;
兔中组.兔耳风 10 g·kg -1组;兔高组.兔耳风 20 g·kg -1组;
与正常组比较1)P < 0. 05,2)P < 0. 01(表 1,图 4 同)
图 1 各组大鼠 24 h内尿量比较(珋x ± s,n = 6)
3. 2 对大鼠 24 h尿液中 Na +,K +,Cl -浓度的影响
各组大鼠 24 h 尿液中的离子浓度见表 1。由表 1
可以看出,阳性药物组大鼠尿液中的 Na +,Cl -浓度
与正常组相比有极显著性差异(P < 0. 01) ,但对 K +
的影响并不显著。粗齿兔耳风各剂量组大鼠尿液中
的 Na +,K +,Cl -浓度与正常组相比较均有极显著差
异(P < 0. 01)。兔高组大鼠尿液中 Na +,Cl -浓度较
兔中组、兔低组高,兔中组大鼠尿液中 K +浓度与兔
高组、兔低组相比相对最高。在粗齿兔耳风提取物
中,各剂量组大鼠尿液中离子浓度以 Cl -最高。由
以上结果表明,粗齿兔耳风的利尿活性可能与促进
Na +,K +,Cl -的排泄有关。
3. 3 各引物扩增产物大小 本实验采用 RT-PCR检
测肾髓质水通道蛋白 mRNA 的表达(见图 2) ,
表 1 粗齿兔耳风提取物对大鼠尿液 Na +,K +和
Cl -浓度的影响(珋x ± s,n = 6) mmol·L -1
组别
剂量
/ g·kg -1
Na + K + Cl -
正常 0 88. 98 ± 5. 19 83. 14 ± 13. 75 125. 38 ± 29. 76
阳性 0. 01 108. 08 ± 4. 421) 93. 79 ± 6. 71 160. 74 ± 7. 541)
兔低 2. 5 123. 75 ± 2. 911)113. 25 ± 4. 961) 181. 35 ± 3. 261)
兔中 10 117. 3 ± 3. 731) 151. 83 ± 5. 691) 171. 05 ± 4. 061)
兔高 20 136. 75 ± 3. 581)138. 02 ± 3. 171) 217. 42 ± 5. 211)
注:与正常组组比较1)P < 0. 01。
GAPDH为内参,DL2000为 DNA相对分子质量标记。
由图可知,本实验成功地扩增了水通道蛋白各基因,
因而能对水通道蛋白 AQP1,AQP2,AQP3 的调节作用
进行研究。
GAPDH. 299 bp;AQP1. 100 bp;AQP2. 174 bp;AQP3. 147 bp
图 2 水通道蛋白 RT-PCR产物电泳图
3. 4 各给药组对大鼠肾髓质水通道蛋白的表达影响
图3为大鼠给药后AQP1,AQP2,AQP3蛋白基因RT-
PCR产物典型电泳图。各给药组 SD 大鼠肾脏水通
道蛋白 AQP1,AQP2,AQP3 mRNA的表达结果分析见
图 4。由图可知,兔耳风提取物对 AQP1,AQP2,AQP3
有不同的影响。与生理盐水组比较,兔低组低剂量组
对 AQP2 mRNA 的表达有极显著的下调作用(P <
0. 01) ,对显著下调 AQP3 mRNA 的表达(P < 0. 05) ,
但对 AQP1的表达无明显影响;兔中组、兔高组对水通
道蛋白表达的影响与兔低组基本一致。综上所述,兔
耳风提取物能显著下调 SD 大鼠肾脏水通道蛋白
AQP2 mRNA相对表达含量 (P <0. 05) ,且对 SD大鼠
肾脏水通道蛋白 AQP3 mRNA的表达也有一定的下调
作用,但对 AQP1 mRNA的表达无明显的调节作用。
4 讨论
粗齿兔耳风长期作为利尿中草药在民间广泛使
用,但其利尿功效与机制缺少现代药理学验证,因而
限制了其药用资源的现代化开发应用。本实验的研
究结果表明,粗齿兔耳风具有明显的利尿作用。其较
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1. 正常组;2. 呋塞米 10 mg·kg -1组;3. 兔耳风 2. 5 g·kg -1组;
4. 兔耳风 10 g·kg -1组;5. 兔耳风 20 g·kg -1组(图 4同) ;6. DL2000
图 3 典型 AQP1(A),AQP2(B),AQP3(C)RT-PCR产物电泳
图 4 粗齿兔耳风提取物对大鼠肾脏髓质水通道
蛋白 mRNA 相对表达量的影响(珋x ± s,n =6)
短时间内利尿作用虽不如呋噻米迅速,但在较长的时
间内却同样具有较好的利尿效果。
现代药理学研究表明,利尿作用往往与体内钠、
钾、氯离子的排泄及水通道蛋白的调节作用密切相
关。本实验结果表明,粗齿兔耳风提取物能明显促进
SD大鼠钠、钾、氯的离子排泄,但呋噻米对钾离子的
排泄与生理盐水组相比不具明显的差异。这说明粗
齿兔耳风提取物利尿机制与呋噻米在一定程度上有
所相似性,但不完全相同,而与泽泻提取物利尿效果
类似[10]。
肾水通道蛋白分布在肾近曲小管、细段和集合
管,主要介导自由水跨生物膜转运,其中 AQP1,
AQP2,AQP3 参与水的重吸收和尿液浓缩
[11]。研究结
果表明粗齿兔耳风提取物可以通过调节水通道蛋白
AQP2 与 AQP3 的 mRNA表达参与水的重吸收和尿液
浓缩进而产生利尿作用,但其利尿机制远较呋噻米复
杂,二者既有相似性,又有显著差异。这可能是由于
兔耳风提取物的本身含有多种化学成分,能够作用于
体内多种靶点,因而是多种化学成分共同作用的
结果。
本实验首次研究了粗齿兔耳风的利尿功效与机
制,粗齿兔耳风具有利尿作用,其利尿作用均匀而持
久,其利尿机制较为复杂,研究结果为粗齿兔耳风的
进一步开发与利尿药用提供了理论和实验基础,但其
利尿具体机制尚还有待进一步研究确证。
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[责任编辑 聂淑琴]
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