杜婷,杜士明,王剛,孫榮進,楊光義,葉方,袁玲玲,劉濤
(1.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院藥學(xué)部,十堰 442000;2.湖北醫(yī)藥學(xué)院藥學(xué)院,十堰 442000;3.湖北醫(yī)藥學(xué)院附屬太和醫(yī)院病理科,十堰 442000)
柴胡是我國傳統(tǒng)中藥,臨床應(yīng)用廣泛,具有解熱、鎮(zhèn)痛、抗炎、增強免疫、保肝利膽、抗菌、抗病毒及抗腫瘤等作用[1-2]?!吨腥A人民共和國藥典》(2010年版)收載的柴胡品種為北柴胡(Bupleurum chinense DC.)或狹葉柴胡(B.scorzonerifolium Willd.)的干燥根,而市場對柴胡需求量很大,北柴胡藥用植物資源的供應(yīng)相對缺乏。本課題組對鄂西北地區(qū)柴胡資源調(diào)查結(jié)果表明,本地區(qū)野生柴胡品種均為竹葉柴胡,尚未發(fā)現(xiàn)有野生和人工栽培的北柴胡[3]。前期研究表明,本產(chǎn)地竹葉柴胡質(zhì)量均符合《中華人民共和國藥典》規(guī)定[4],筆者在此基礎(chǔ)上進一步比較竹葉柴胡和北柴胡的抗炎及保肝作用,為合理地開發(fā)和綜合利用柴胡藥用植物資源及其臨床應(yīng)用提供參考。
1.1 動物 斯波雷格·多雷(Sprague Dawley,SD)大鼠,SPF級,體質(zhì)量(200±20)g,雌雄各半,合格證號:4200900016;昆明種小鼠,SPF級,體質(zhì)量(20±2)g,雌雄各半,合格證號:4200900014,實驗動物生產(chǎn)許可證號:SYXK(鄂)2011-0031,均由湖北醫(yī)藥學(xué)院動物實驗中心提供。
1.2 試藥與試劑 竹葉柴胡由湖北神農(nóng)本草中藥飲片有限公司種植基地提供(批號:20111220);北柴胡由山西省運城縣北柴胡種植基地提供(批號:20111020),經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)陳科力教授鑒定分別為竹葉柴胡(Bupleurum marginatum Wall.ex DC.)、北柴胡(Bupleurum chinense DC.);柴胡水煎劑的制備:柴胡藥材分別經(jīng)水煎煮、濃縮成每毫升含生藥0.5 g的竹葉柴胡水煎液和北柴胡水煎液;0.9%氯化鈉溶液,安徽環(huán)球藥業(yè)有限公司,批號:A120308F;二甲苯,武漢市江北化學(xué)試劑有限公司,批號:20051121;四氯化碳(CCl4),天津市天力化學(xué)試劑有限公司,批號:20121009;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽(glutathione,GSH)測定試劑盒,均由南京建成生物工程公司提供(批號分別為:20121021,20110401,20120203)。
1.3 儀器 JJ200電子天平(美國兄弟公司),MH-1000調(diào)溫型電熱套(北京科偉永興儀器有限公司),RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠),F(xiàn)A-200電子分析天平(上海精密儀器廠),千分尺(上海新濱量具廠),AO820型石蠟切片機(美國),光學(xué)顯微鏡(日本Olympus公司)。
1.4 抗炎實驗
1.4.1 耳腫脹度實驗 取小鼠60只,雌雄各半,隨機分為6組,每組10只,分別為竹葉柴胡水煎液2.5,5.0 g·kg-1劑量組;北柴胡水煎液2.5,5.0 g·kg-1劑量組;正常對照組、模型對照組給予純化水10mL·kg-1。均灌胃給藥,每天1次,連續(xù)給藥7d。末次灌胃給藥45 min后,除正常對照組外,其余各組小鼠右耳涂二甲苯0.5mL致腫,60 min后脫頸椎處死,用8 mm打孔器分別在左右耳相同部位打下圓片,稱質(zhì)量,計算腫脹度和腫脹抑制百分率。腫脹度=右耳質(zhì)量-左耳質(zhì)量,(給藥組)腫脹抑制率(%)=(模型對照組平均腫脹度-給藥組平均腫脹度)/模型對照組平均腫脹度 ×100%[5]。
1.4.2 足腫脹實驗 取大鼠40只,雌雄各半,隨機分為5組,每組8只,分別為竹葉柴胡水煎液 2.5,5.0 g·kg-1劑量組;北柴胡水煎液2.5,5.0 g·kg-1劑量組;模型對照組給予純化水10mL·kg-1。上述5組灌胃給藥,每天1次,連續(xù)給藥3 d。實驗前用千分尺測量大鼠左后足趾厚度并記錄。末次給藥1h后,于大鼠左后足跖皮下注射10%蛋清0.1mL致炎,致炎后0.5,1,2,4,6 h 測量致炎左后足趾厚度1 次,并計算腫脹度和腫脹抑制率。腫脹率(%)=(致炎后足趾厚度-致炎前足趾厚度)/致炎前足趾厚度×100%;腫脹抑制率(%)=(模型對照組平均腫脹率-給藥組平均腫脹率)/模型對照組平均腫脹率×100%。
1.5 對CCl4所致小鼠肝損傷模型的保護作用 取實驗用小鼠60只,雌雄各半,隨機分為6組,每組10只,分別為竹葉柴胡水煎液 2.5,5.0 g·kg-1劑量組;北柴胡水煎液 2.5,5.0 g·kg-1劑量組;正常對照組;模型對照組。各給藥組分別灌胃給藥,每天1次,連續(xù)給藥7d,正常對照組、模型對照組給予同等體積的純化水,末次給藥后禁食不禁水,1h后除正常對照組腹腔注射等量的0.9%氯化鈉溶液外,其余各組小鼠均腹腔注射0.1%CCl4花生油溶液0.01mL·g-1。造模16 h后摘眼球取血,常規(guī)分離血清及肝組織,備用[6-7]。
1.5.1 血清生化指標檢測 取備用血清按試劑盒說明操作,測定丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)、堿 性 磷 酸 酶 (alkaline phosphatase,ALP)含量。
1.5.2 肝組織生化指標 取肝組織,用冰冷0.9%氯化鈉溶液沖去血漬,濾紙吸干水分,加TMS緩沖液制得100 g·L-1肝勻漿,4 ℃,12261 ×g離心20 min,取上清液備用,按試劑盒說明操作,測定SOD、MDA、GSH的含量。
1.5.3 病理組織學(xué)及免疫組化觀察 留取部分肝組織于4%多聚甲醛固定液固定,常規(guī)石蠟包埋、脫水,切片。蘇木精-伊紅染色,光鏡下觀察肝細胞病理形態(tài)學(xué)改變。免疫組化S-P法檢測大鼠肝組織轉(zhuǎn)化生長因子 β(transforming growth factor-β,TGF-β)、核因子-κB(nuclear factor kappB,NF-κB)蛋白的表達。
2.1 抗炎實驗
2.1.1 耳腫脹度實驗 結(jié)果見表1。竹葉柴胡和北柴胡5.0 g·kg-1劑量組與模型對照組比較均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),表明竹葉柴胡與北柴胡對二甲苯所致小鼠耳腫脹有抑制作用。但兩者比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),表明二者對小鼠耳腫脹的抑制作用相近。竹葉柴胡和北柴胡2.5 g·kg-1劑量組與模型對照組比較,略有改善,但均差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均 P >0.05),說明兩種柴胡 2.5 g·kg-1劑量對二甲苯所致小鼠耳腫脹無明顯抑制作用。
2.1.2 足趾腫脹實驗 結(jié)果見表2。竹葉柴胡和北柴胡5.0 g·kg-1劑量組在 2.0,4.0,6.0 h 時與模型對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或 P<0.01),表明二者可抑制大鼠足趾腫脹,但兩者腫脹率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05)。在 2.0,4.0,6.0 h 時,2.5 g·kg-1北柴胡的腫脹抑制率分別為30.87%,19.42%,23.18%;竹葉柴胡的腫脹抑制率分別為7.12%,10.07%,9.59%。竹葉柴胡和北柴胡水煎液在5.0 g·kg-1呈現(xiàn)較強的抗炎作用,竹葉柴胡2.5 g·kg-1抗炎作用較弱。
2.2 對CCl4所致小鼠肝損傷模型的保護作用
2.2.1 血清生化指標檢測 見表3。結(jié)果顯示正常對照組與模型對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義,說明CCl4致小鼠急性肝損傷造模成功。治療組ALP與模型對照組比較均差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05);竹葉柴胡5.0 g·kg-1組ALT與模型對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P >0.05),北柴胡5.0 g·kg-1組 ALT 與模型對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);竹葉柴胡、北柴胡2.5 g·kg-1組 ALT、AST 與模型對照組比較均差異有統(tǒng)計學(xué)意義(均P<0.05),且兩者ALT、AST值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),表明竹葉柴胡、北柴胡在2.5 g·kg-1有保護CCl4所致小鼠急性肝損傷作用,且作用相近。
2.2.2 肝組織生化指標 見表4。結(jié)果顯示正常對照組與模型對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),表明造模成功。竹葉柴胡和北柴胡5.0 g·kg-1組MDA含量與模型對照組比較明顯下降(P<0.05),2.5 g·kg-1組與模型對照組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);竹葉柴胡和北柴胡各劑量組SOD、GSH含量與模型對照組比較均明顯上升(均P<0.05或P<0.01),竹葉柴胡與北柴胡相同劑量組間的SOD、GSH均差異無統(tǒng)計學(xué)意義(均P>0.05),表明竹葉柴胡、北柴胡5.0 g·kg-1均可提高肝組織抗氧化酶活性,抑制氧自由基引起的脂質(zhì)過氧化。
表1 6組小鼠耳腫脹情況比較Tab.1 Comparison of ear swelling among six groups of mice mg,
表1 6組小鼠耳腫脹情況比較Tab.1 Comparison of ear swelling among six groups of mice mg,
與正常對照組比較,*1 P <0.05;與模型對照組比較,*2 P<0.05,*3 P <0.01Compared with normal control group,*1 P <0.05;compared with model control group,*2 P <0.05,*3 P <0.01
率/%正常對照組 10 … 3.75±0.93 3.90±0.83 0.17±0.33組別 小鼠/只劑量/(g·kg-1) 左耳質(zhì)量 右耳質(zhì)量 腫脹度 腫脹抑制…模型對照組 10 … 4.37±0.54 6.25±0.44 1.87±0.31*1 …竹葉柴胡水煎液組 10 2.5 5.60 ±1.36 7.13 ±0.78 1.50 ±0.66 18.70 ±9.0210 5.0 6.54 ±0.63 7.54 ±0.68 1.00 ±0.22*2 46.70 ±12.30北柴胡水煎液組 10 2.5 5.06 ±0.70 6.44 ±1.46 1.50 ±0.55 20.00 ±8.9710 5.0 5.50 ±1.31 6.14 ±1.24 0.64 ±0.15*3 65.80 ±11.80
表2 5組大鼠足趾腫脹不同時間點的腫脹率比較Tab.2 Comparison of the swelling rate of toes among six groups of rats at different time points %,
表2 5組大鼠足趾腫脹不同時間點的腫脹率比較Tab.2 Comparison of the swelling rate of toes among six groups of rats at different time points %,
與模型對照組比較,*1 P <0.05,*2 P <0.01Compared with model control group,*1 P <0.05,*2 P <0.01
組別 大鼠/只0.5 h 1.0 h 2.0 h 4.0 h 6.0 h劑量/(g·kg-1)模型對照組 8 … 56.56±3.20 58.24±9.60 54.16±9.30 52.60±7.60 47.10 ±7.20竹葉柴胡水煎液組 8 2.5 45.40 ±10.60 51.88 ±11.80 50.30 ±8.60 47.30 ±2.60 42.58 ±5.8085.0 51.38 ±8.60 55.02 ±5.70 41.26 ±6.60*1 36.98 ±7.00*1 27.52 ±2.80*2北柴胡水煎液組 8 2.5 51.80 ±15.50 53.20 ±21.70 37.44 ±15.50*1 42.38 ±17.80*1 36.18 ±10.30*1 85.0 48.74 ±6.50 55.76 ±8.90 37.16 ±8.10*1 27.56 ±5.30*2 24.26 ±2.40*2
表3 6組小鼠血清ALT、AST和ALP的含量比較Tab.3 Comparison of the serum level of ALT,AST and ALP among six groups of mice U·L-1,
表3 6組小鼠血清ALT、AST和ALP的含量比較Tab.3 Comparison of the serum level of ALT,AST and ALP among six groups of mice U·L-1,
與正常對照組比較,*1 P<0.05;與模型對照組比較,*2 P<0.05Compared with normal control group,*1 P <0.05;compared with model control group,*2 P <0.05
ALT AST ALP正常對照組 10 …組別 小鼠/只 劑量/(g·kg-1)163.50 ±56.32 379.50 ±104.30 202.00 ±62.53模型對照組 10 … 345.80±112.70*1 508.40±123.60*1 156.80±53.26*1竹葉柴胡水煎液組 10 2.5 213.00 ±82.14*2 313.25 ±86.19*2 172.00 ±69.5810 5.0 323.00 ±91.46 481.60 ±96.43 143.60 ±32.76北柴胡水煎液組 10 2.5 152.67 ±48.62*2 373.67 ±102.60*2 150.30 ±48.7910 5.0 191.50 ±65.13*2 474.00 ±134.61 129.30 ±53.68
表4 6組小鼠肝組織SOD、MDA、GSH的含量比較Tab.4 Comparison of hepatic content of SOD,MDA and GSH among six groups of mice
表4 6組小鼠肝組織SOD、MDA、GSH的含量比較Tab.4 Comparison of hepatic content of SOD,MDA and GSH among six groups of mice
與正常對照組比較,*1 P <0.05;與模型對照組比較,*2 P<0.05,*3 P <0.01Compared with normal control group,*1 P <0.05;compared with model control group,*2 P <0.05,*3 P <0.01
組別 小鼠/只 劑量/(g·kg-1)SOD GSH(U·g-1)MDA/(nmol·mL-1)正常對照組 10 …156.43 ±7.23 112.59 ±19.35 3.67 ±0.43模型對照組 10 … 67.25±12.04*1 78.33±15.56*1 6.34±1.01*1竹葉柴胡水煎液組 10 2.5 92.34 ±8.45*2 99.29 ±25.53*2 5.02 ±0.5310 5.0 105.65 ±14.90*3 106.65 ±13.56*3 4.28 ±0.34*2北柴胡水煎液組 10 2.5 97.12 ±6.47*2 104.35 ±18.23*3 5.18 ±0.3610 5.0 113.00 ±12.64*3 121.45 ±25.12*3 4.01 ±0.42*2
2.2.3 病理組織學(xué)結(jié)果 見圖1。正常對照組肝組織無異常病變,肝小葉結(jié)構(gòu)清晰完整,肝細胞索排列整齊,無肝細胞脂肪變性、壞死,無炎細胞浸潤。模型對照組肝組織損傷嚴重,細胞排列紊亂,部分肝竇消失,肝小葉結(jié)構(gòu)破壞,中央靜脈周圍可見少量壞死肝細胞,有炎細胞浸潤,肝細胞明顯腫脹、變性、細胞質(zhì)疏松,多為脂肪樣變性,可見碎片狀壞死。竹葉柴胡水煎液組和北柴胡水煎液組脂肪變性較少,炎細胞浸潤較模型對照組減輕;5.0 g·kg-1組較2.5 g·kg-1組炎細胞浸潤較輕,肝細胞脂肪變性較少。結(jié)果表明竹葉柴胡和北柴胡水煎液對CCl4致小鼠急性肝損傷均有治療作用。
2.2.4 免疫組化結(jié)果 見圖2。正常對照組肝組織只有少量TGF-β陽性表達,著色較淺,范圍較窄(圖2A);而模型對照組TGF-β陽性表達較強,陽性染色多見于匯管區(qū)病變肝細胞胞質(zhì)內(nèi),細胞質(zhì)呈棕黃色散在分布,陽性表達密度高于正常對照組(圖2B);竹葉柴胡和北柴胡水煎液組與模型對照組比較,TGF-β陽性表達均有不同程度的減輕,表明了竹葉柴胡和北柴胡均能抑制肝損傷小鼠肝組織TGF-β陽性表達;而竹葉柴胡和北柴胡水煎液5.0 g·kg-1組 TGF-β陽性表達分別低于兩者的水煎液2.5 g·kg-1組,竹葉柴胡與北柴胡水煎液組TGF-β陽性表達無顯著性差異。
A.正常對照組;B.模型對照組;C.竹葉柴胡水煎液 2.5 g·kg-1組;D:竹葉柴胡水煎液 5.0 g·kg-1組;E.北柴胡水煎液2.5 g·kg-1組;F.北柴胡水煎液 5.0 g·kg-1組圖1 6組小鼠肝臟病理組織學(xué)檢查結(jié)果(×200)A.normal control group;B.model control group;C.2.5 g·kg-1 Bupleurum marginatum Wall.ex DC.group;D.5.0 g·kg-1 Bupleurum marginatum Wall.ex DC.group;E.2.5 g·kg-1 Bupleurum chinense DC.group;F.5.0 g·kg-1 Bupleurum chinense DC.groupFig.1 Hepatic histopathology of six groups of mice(×200)
正常對照組肝組織NF-κB陽性表達較少,見于細胞質(zhì)內(nèi)、著色較淺(圖3A);而模型對照組肝組織NF-κB陽性表達較強,陽性反應(yīng)的部位多見于匯管區(qū)病變肝細胞胞質(zhì)內(nèi),血管周圍部分脂肪變性的肝細胞,呈棕黃色顆粒(圖3B);竹葉柴胡和北柴胡給藥組NF-κB陽性表達明顯低于模型對照組(圖3),但高于空白組,表明竹葉柴胡和北柴胡均有保肝作用;北柴胡劑量組NF-κB陽性表達低于竹葉柴胡劑量組,差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
血清生化指標和肝組織生化指標實驗結(jié)果顯示,竹葉柴胡和北柴胡2.5 g·kg-1組對CCl4實驗性肝損傷小鼠有促進肝內(nèi)脂質(zhì)代謝的作用,使ALT、AST含量降低,SOD、GSH含量升高,表明竹葉柴胡和北柴胡通過減少氧自由基拮抗肝臟損傷,這與其他學(xué)者的結(jié)論一致[8]。竹葉柴胡和北柴胡均不同程度地下調(diào)TGF-β的表達,提示柴胡能通過抑制TGF-β合成,阻斷其信號途徑,減輕肝星狀細胞活化程度,緩解肝纖維化。同時,TGF-β 的合成受核轉(zhuǎn)錄因子 NF-κB 等的調(diào)控[9]。本研究結(jié)果顯示竹葉柴胡和北柴胡可抑制NF-κB的表達。NF-κB與DNA接觸,可啟動許多基因的轉(zhuǎn)錄,調(diào)控的基因可以編碼急性反應(yīng)蛋白、細胞黏附分子等,其中包括腫瘤壞死因子α和β、粒-巨噬細胞集落刺激因子、白細胞介素6等,通過調(diào)控它們的轉(zhuǎn)錄過程,直接參與肝臟炎癥、肝細胞再生和凋亡等病理生理過程[10]。本實驗在考察竹葉柴胡與北柴胡的抗炎保肝作用的基礎(chǔ)上,探討了兩者保肝作用機制,為進一步闡明柴胡藥理作用提供參考。
在本研究中血清生化指標AST、ALT、ALP的變化與柴胡水煎液的劑量不成正比,在2.5 g·kg-1時能顯著降低 AST、ALT 的指標,但是 5.0 g·kg-1時效果不顯著,可能與柴胡劑量過大產(chǎn)生了急性肝毒性有關(guān),導(dǎo)致 AST、ALT 值偏高[11]。
A.正常對照組;B.模型對照組;C.竹葉柴胡水煎液 2.5 g·kg-1組;D.竹葉柴胡水煎液 5.0 g·kg-1組;E.北柴胡水煎液2.5 g·kg-1組;F.北柴胡水煎液 5.0 g·kg-1組圖2 6組小鼠TGF-β表達結(jié)果(×400)A.normal control group;B.model control group;C.2.5 g·kg-1 Bupleurum marginatum Wall.ex DC.group;D.5.0 g·kg-1 Bupleurum marginatum Wall.ex DC.group;E.2.5 g·kg-1 Bupleurum chinense DC.group;F.5.0 g·kg-1 Bupleurum chinense DC.groupFig.2 TGF-β expression of six groups of mice(×400)
A.正常對照組;B.模型對照組;C.竹葉柴胡水煎液 2.5 g·kg-1組;D.竹葉柴胡水煎液 5.0 g·kg-1組;E.北柴胡水煎液2.5 g·kg-1組;F.北柴胡水煎液 5.0 g·kg-1組圖36組小鼠NF-κB表達結(jié)果(×200)A.normal control group;B.model control group;C.2.5 g·kg-1 Bupleurum marginatum Wall.ex DC.group;D.5.0 g·kg-1 Bupleurum marginatum Wall.ex DC.group;E.2.5 g·kg-1 Bupleurum chinense DC.group;F.5.0 g·kg-1 Bupleurum chinense DC.groupFig.3 NF-κB expression of six groups of mice(×200)
本實驗結(jié)果顯示竹葉柴胡與北柴胡的水煎液在抗炎、保肝藥理作用方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義,結(jié)合前期質(zhì)量評價分析結(jié)果[4]顯示,竹葉柴胡與北柴胡在主要活性成分含量及藥理作用方面均差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
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