鄒宗堯,王燕枝,胡慭然,夏 爽,王德珍,龐 婕,李學(xué)剛,2,3
(1.西南大學(xué)藥學(xué)院,2.重慶市藥效評(píng)價(jià)工程技術(shù)研究中心,3.重慶市藥物過程與質(zhì)量控制工程技術(shù)研究中心,重慶 400715)
黃連始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,為毛茛科植物黃連(Coptis Chinesis Franch)、三角葉黃連(Coptis deltoidea C.Y.Cheng et Hisao)或云連(Coptis teeta Wall)的干燥根莖。其性味苦、寒,歸心、胃、脾、肝、膽、大腸經(jīng),具有清熱燥濕、瀉火解毒的功能?!侗静菥V目》明確記載黃連具有治療“孕婦心煩,不能睡眠”的作用;臨床上,黃連常作為治療失眠復(fù)方的主藥,如黃連阿膠湯、交泰丸等[1]。主要用于治療心腎不足、陰虛火旺等癥狀,具有靜心、安神的功效,被廣泛用于神經(jīng)衰弱[2]、失眠等病癥。黃連的活性成分為黃連生物堿,主要為小檗堿、黃連堿、巴馬汀、表小檗堿和藥根堿等[3]。目前,關(guān)于小檗堿的鎮(zhèn)靜安神和促進(jìn)睡眠方面的研究工作較多[4-6],但對(duì)黃連其他生物堿在促進(jìn)睡眠方面的研究卻鮮有報(bào)道。本研究在已獲得黃連主要生物堿單體的基礎(chǔ)上[7],系統(tǒng)比較了5種黃連主要生物堿單體對(duì)小鼠睡眠及其神經(jīng)遞質(zhì)的影響。
1.1 儀器 ZZ-6小鼠自主活動(dòng)測(cè)試儀(成都泰盟科技有限公司);精密電子天平(德國(guó)賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司);Direct-Q3超純水系統(tǒng)(德國(guó)默克密理博儀器有限公司);高速勻漿機(jī)(美國(guó)VWR國(guó)際有限公司);Avanti J-301高速冷凍離心機(jī)(美國(guó)貝克曼庫(kù)爾特有限公司);LC-6AD高效液相色譜儀RF-10AXL熒光檢測(cè)器(日本島津公司)。
1.2 試劑與藥品 醋酸鈉、甲醇為色譜純,分別購(gòu)自阿拉丁和天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。其他試劑為分析純,水為超純水;地西泮片(天津力生制藥股份有限公司,批號(hào)20120310);戊巴比妥鈉片(北京化學(xué)試劑公司,批號(hào)120812);標(biāo)準(zhǔn)品DA、NE和5-HT(美國(guó)Sigma公司,批號(hào)分別為1001423402、1001171997、1001344074);PCPA(東京化成工業(yè)株式會(huì)社);小檗堿、黃連堿、巴馬汀、表小檗堿和藥根堿由西南大學(xué)藥用資源化學(xué)研究所提供。
1.3 動(dòng)物 SPF級(jí)昆明種♀小鼠315只,體質(zhì)量(20±2)g,購(gòu)于重慶市中藥研究院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心,生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(渝)2012-0006。自由飲食平衡1周,光照節(jié)律 ∶12 L-12 D(7∶00-19∶00),溫度(20±2)℃,濕度(55±15)%。
2.1 分組與給藥 小鼠按體重隨機(jī)分為7組:對(duì)照組、地西泮組、小檗堿組、黃連堿組、巴馬汀組、表小檗堿組和藥根堿組,每組10只。地西泮組ig 2.25 mg·kg-1·d-1,各黃連生物堿組 ig 75 mg·kg-1·d-1,對(duì)照組則灌胃等體積的生理鹽水,連續(xù)給藥5 d。
2.2 自主活動(dòng)次數(shù)測(cè)試 末次給藥后,將小鼠放入自主活動(dòng)儀中,待其適應(yīng)環(huán)境3 min后,分別記錄其0、1、2、3 h時(shí),小鼠5 min內(nèi)的自主活動(dòng)次數(shù)。
2.3 閾上劑量戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠實(shí)驗(yàn) 小鼠分組與給藥同“2.1”項(xiàng)。末次給藥1 h后,每只ip閾上劑量的戊巴比妥鈉60 mg· kg-1,給藥容積0.01 ml·g-1。給藥后立刻記時(shí)并觀察和記錄小鼠睡眠的潛伏期(從注射戊巴比妥鈉后到小鼠翻正反射消失的時(shí)間段)和睡眠期(從翻正反射消失到翻正反射恢復(fù)的時(shí)間段)[8]。
2.4 閾下劑量戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠實(shí)驗(yàn) 小鼠分組與給藥同“2.1”項(xiàng)。末次給藥1 h后,每只ip給予閾下劑量的戊巴比妥鈉30 mg· kg-1,給藥容積0.01 ml· g-1,觀察并記錄小鼠發(fā)生睡眠只數(shù)[9]。
2.5 小鼠腦組織神經(jīng)遞質(zhì)的檢測(cè)
2.5.1 分組與給藥 分組:小鼠按體重隨機(jī)分為7組:對(duì)照組、模型組、小檗堿組、黃連堿組、巴馬汀組、表小檗堿組和藥根堿組,每組10只。造模:除對(duì)照組ip生理鹽水外,其余各組連續(xù)2 d ip 300 mg·kg-1PCPA。給藥:各黃連生物堿組同“2.1”項(xiàng),對(duì)照組及模型組灌胃等體積的生理鹽水,連續(xù)給藥5 d。
2.5.2 腦組織取材及處理 末次給藥1 h后,將其斷頭處死,迅速在冰盤上剝離出小鼠的下丘腦,并稱重,吸取冰冷的 0.4 mol·L-1的 HClO4,冰浴下勻漿5 min,渦旋2 min,低溫高速離心2次(4℃,14 000 r·min-1,10 min),取上清液經(jīng) 0.2μm濾膜過濾,作為進(jìn)樣品。
2.5.3 色譜條件 色譜柱:依利特Hypersil ODS2 C18柱(4.6mm×200mm,5μm);流動(dòng)相0.1mol·L-1的醋酸鈉緩沖液(含 0.1 mmol·L-1的 EDTA-2Na,pH 5.1)與色譜甲醇體積比 9∶1,進(jìn)樣量 20 μl/次,流速 1 ml·min-1,柱溫 30℃,發(fā)射波長(zhǎng) 330 nm,激發(fā)波長(zhǎng)290 nm。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0 for Windows軟件進(jìn)行單因素方差統(tǒng)計(jì)分析,多組間比較采用LSD-t檢驗(yàn),數(shù)據(jù)用ˉ±s表示。
3.1 對(duì)小鼠自主活動(dòng)的影響 如Tab 1所示,與對(duì)照組相比,地西泮組在給藥后1、2、3 h明顯減少小鼠自主活動(dòng)的站立次數(shù)(P<0.01)。小檗堿組和黃連堿組在給藥后均能降低小鼠活力(P<0.05)。其余各組在不同的時(shí)間段差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
3.2 對(duì)閾上劑量戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠的影響
Fig 1、2所示,與對(duì)照組相比,小檗堿組和地西泮組能縮短小鼠睡眠潛伏期,同時(shí)明顯延長(zhǎng)小鼠的睡眠時(shí)間(P<0.01)。黃連堿組潛伏期縮短了30.0%(P<0.01),睡眠期延長(zhǎng)了 27.9%(P<0.05)。其余各組的小鼠睡眠潛伏期和睡眠時(shí)間差異無顯著性(P>0.05)。
Tab 1 Com parison of times of spontaneousmotor activity in juvenilem ice among groups(xˉ±s,n=10)
Tab 1 Com parison of times of spontaneousmotor activity in juvenilem ice among groups(xˉ±s,n=10)
*P<0.05,**P<0.01 vs control.
Group After administration 0 h 1 h 2 h 3 h Control 64.2±10.5 58.4±9.3 60.5±9.4 65.6±8.2 Diazepam 62.6±11.5 32.6±6.2** 35.3±7.2** 38.3±5.4**Bererine 61.8±9.3 38.7±7.8* 42.3±6.7* 44.9±7.8*Coptisine 63.0±9.7 40.1±9.7* 42.8±8.6* 46.6±9.5*Palmatine 62.5±11.4 65.8±12.5 69.4±8.4 74.7±10.2 Epiberberine 60.2±8.1 59.4±8.9 63.8±11.0 59.2±9.3 Jatrorrhizine 63.7±10.3 60.2±8.1 58.9±7.2 60.3±9.6
Fig 1 Effect of five Coptidis alkaloids period of sleep latency of pentobarbital in suprathreshold dose on juvenilem ice(n=10)1:Control;2:Diazepam;3:Bererine;4:Coptisine;5:Palmatine;6:Epiberberine;7:Jatrorrhizine.**P<0.01 vs control.
Fig 2 Effect of five Coptidis alkaloids period of sleeping time of pentobarbital in suprathreshold dose on juvenilem ice(n=10)1:Control;2:Diazepam;3:Bererine;4:Coptisine;5:Palmatine;6:Epiberberine;7:Jatrorrhizine.*P<0.05,**P<0.01 vs control.
3.3 對(duì)閾下劑量戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠的影響Tab 2結(jié)果顯示,腹腔注射閾下劑量戊巴比妥鈉的對(duì)照組小鼠無翻正反射消失,陽(yáng)性藥物地西泮組翻正反射行為幾乎全部消失,小檗堿組和黃連堿組的翻正反射消失率明顯增加。提示小檗堿和黃連堿有明顯協(xié)同戊巴比妥鈉促進(jìn)小鼠睡眠的作用。
Tab 2 Effect of five Coptidis alkaloids on sedative and hypnotic function of pentobarbital sodium with a subthreshold dose in m ice(n=15)
3.4 對(duì)小鼠下丘腦神經(jīng)遞質(zhì)含量的影響 Fig 3為3種神經(jīng)遞質(zhì)的高效液相色譜圖,此條件下供試品溶液中的各神經(jīng)遞質(zhì)和雜峰相互間分離良好[10]。
Fig 3 HPLC graph of three neurotransm ittersA.Standard;B.Sample;1:NE;2:DA;3:5-HT
從Tab 3可知,與對(duì)照組相比,模型組的NE和5-HT含量極大減少(P<0.01)。小檗堿組和黃連堿組的NE明顯降低(P<0.05);與模型組相比,小檗堿組和黃連堿組的NE和5-HT含量明顯增加(P<0.01);但各組間的 DA含量無差異(P>0.05)。
Tab 3 Change of the hypothalam ic neurotransm itters content in juvenilem ice among groups(±s,n=10,ng·g-1)
Tab 3 Change of the hypothalam ic neurotransm itters content in juvenilem ice among groups(±s,n=10,ng·g-1)
*P<0.05,**P<0.01 vs control;##P<0.01 vs model
Group NE DA 5-HT Control 1180.25±64.02 252.04±13.64 465.79±26.23 Model 698.34±67.92** 238.67±17.02 231.67±22.54**Bererine 997.18±44.84*## 266.28±18.75 434.58±24.58##Coptisine 1018.54±77.52*## 264.13±11.36 402.26±17.09##Palmatine 752.67±89.40 241.97±14.24 201.74±15.31 Epiberberine 714.21±30.56 247.58±13.50 263.47±20.42 Jatrorrhizine 690.98±59.37 267.46±11.45 247.18±15.94
黃連的使用在我國(guó)擁有悠久的歷史。出自張仲景《傷寒論》的方劑黃連阿膠湯在現(xiàn)代臨床上被廣泛用于治療神經(jīng)衰弱、失眠[11]等病癥?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),黃連中小檗堿高劑量時(shí)可抑制小鼠大腦皮層興奮過程[12]。據(jù)徐錦堂等[13]研究表明,黃連具有中樞抑制作用。本研究結(jié)果顯示,5種黃連生物堿中,小檗堿和黃連堿均能明顯減弱小鼠自主活動(dòng)能力,明顯縮短閾上劑量戊巴比妥鈉誘導(dǎo)小鼠睡眠的潛伏期,延長(zhǎng)其睡眠時(shí)間,并增加閾下劑量戊巴比妥鈉小鼠的入睡率,提示小檗堿和黃連堿均具有鎮(zhèn)靜、協(xié)同戊巴比妥鈉促睡眠作用,但黃連堿的藥效作用低于小檗堿。此外,巴馬汀、表小檗堿和藥根堿對(duì)小鼠睡眠無明顯作用。
目前研究顯示,下丘腦 -垂體 -腎上腺素(HPA)軸與睡眠相關(guān),可通過HPA軸與DA和5-HT相互作用[14],來維持相關(guān)因子的正常水平,改善睡眠狀態(tài)。在促睡眠的物質(zhì)基礎(chǔ)研究中發(fā)現(xiàn),睡眠與NE、DA和5-HT等在內(nèi)的諸多神經(jīng)遞質(zhì)關(guān)系密切。DA是促覺醒類的神經(jīng)遞質(zhì),多巴胺能神經(jīng)元在睡眠-覺醒中起到重要的調(diào)節(jié)作用[15]。在神經(jīng)遞質(zhì)含量測(cè)定中,本研究中各組別之間DA含量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,因而在下丘腦中DA可能未參與小鼠的睡眠作用。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[16],下丘腦部位直接對(duì)睡眠進(jìn)行調(diào)控。在注射了5-HT合成抑制劑 PCPA小鼠的下丘腦中,其5-HT含量明顯減少,HPA軸呈興奮狀態(tài)。各組小鼠的晝夜節(jié)律紊亂,小鼠白晝睡眠行為幾乎消失,表明PCPA小鼠失眠模型造模成功?,F(xiàn)代藥理研究表明,5-HT增多與促睡眠有關(guān)[17]。文獻(xiàn)報(bào)道,大鼠下丘腦視前區(qū)5-HT含量增加可引起中樞性疲勞,并促進(jìn)睡眠,而NE主要以興奮中樞和覺醒功能為主,兩者之間存在相互抑制作用[18-19]。本研究結(jié)果顯示,小檗堿組和黃連堿組的NE和5-HT與模型組相比明顯升高(P<0.01),其HPA軸受到抑制,5-HT與對(duì)照組相比無差異(P>0.05),但 NE的含量低于對(duì)照組(P<0.05),即在給予受試藥物后,小鼠下丘腦中5-HT含量的升高相對(duì)抑制了NE含量恢復(fù)到正常水平,符合文獻(xiàn)報(bào)道。綜上所述,黃連生物堿中小檗堿和黃連堿可能通過抑制HPA軸,增加PCPA小鼠失眠模型下丘腦中5-HT和NE的含量,來發(fā)揮一定的鎮(zhèn)靜、催眠的作用。5種黃連生物堿中,小檗堿促小鼠睡眠作用強(qiáng)于黃連堿,而表小檗堿、藥根堿和巴馬汀對(duì)小鼠睡眠無明顯影響。
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