陳 錢,黃成然,陳 凱,龐苗苗,姜婷云,林 峰 綜述,沈 楠 審校 (吉林醫(yī)藥學院:.臨床醫(yī)學院,.口腔影像學院,3.機能實驗中心,吉林 吉林 303)
血清藥理學是日本學者Hiroko Iwama 在1984 年首次提出的,后來日本昭和藥科大學田代真一教授于1987 年正式提出“血清藥理學”的概念[1]。血清藥理學不是一門單獨學科,而是一種將動物的含藥血清進行藥理實驗的實驗技術(shù)與研究方法,所謂“含藥血清”,是指給動物服用一定量的中藥或中藥復方后,經(jīng)過一定的時間采集血液,離心后所得到的血清。該法相對于其他實驗方法而言,能夠較真實地反映藥物的藥效及其作用環(huán)境,有助于中藥復方化學成分及中藥藥動學的深入研究。1990 年,姜廷良教授將血清藥理學方法引入我國[2]。它由于本身所具有的獨特優(yōu)勢,受到了許多學者和專家的重視,并做了廣泛的研究與探索,顯示出一定的應(yīng)用前景。本文就近年來血清藥理學研究應(yīng)用現(xiàn)狀作一綜述。
張曦等[3]采用心肌細胞為研究對象,用不同濃度的含藥血清對原代乳鼠心肌細胞H2O2氧化損傷模型進行干預,結(jié)果表明冠心蘇合膠囊大鼠含藥血清可提高H2O2誘導的原代乳鼠心肌細胞存活率,抑制細胞凋亡。吳秋玲等[4]研究發(fā)現(xiàn)水蛭、斑蝥含藥血清均有抑制人臍靜脈血管內(nèi)皮細胞增殖的作用,而斑蝥的抑制作用更明顯。此外,還有學者通過血清藥理學方法探討失笑散抗動脈粥樣硬化的作用機制,并得到如下結(jié)論:1)失笑散含藥血清對體外培養(yǎng)的大鼠血管平滑肌細胞無毒副作用,且具有明顯的抑制作用。2)失笑散含藥血清通過抑制腫瘤壞死因子α 誘導的平滑肌細胞間黏附分子-1 蛋白和mRNA 的表達,延緩了動脈粥樣硬化的病變進程[5]。
趙志明等[6]利用大鼠排卵前卵巢模型觀察不同劑量的何首烏飲藥物血清對大鼠卵巢顆粒細胞(GC)端粒酶活性的影響,結(jié)果表明各劑量組何首烏飲含藥血清可明顯上調(diào)GC 端粒酶活性,抑制凋亡從而調(diào)節(jié)卵泡局部微環(huán)境。唐德才等[7]通過對比蓬莪術(shù)、廣莪術(shù)和溫莪術(shù)三種不同品種含藥血清對人卵巢癌細胞HO-8910 的作用,發(fā)現(xiàn)三種含藥血清對細胞增殖及凋亡均有一定的抑制作用。近年研究表明,化瘀消癥殺胚復方含藥血清可通過下調(diào)抗凋亡蛋白Bcl-2的表達,使Bcl-2/Bax 比值降低,從而誘導細胞凋亡;也可從受體水平拮抗雌孕激素,能加速輸卵管蛻膜的溶解,導致絨毛組織變性、壞死,均能起到治療輸卵管妊娠的作用[8-9]。
曲雷鳴等[10]在淫羊藿含藥血清對MC3T3-E1 成骨細胞增殖及分化的影響的研究中發(fā)現(xiàn),不同濃度淫羊藿含藥血清不僅提高了MC3T3-E1 成骨細胞增殖程度,也使細胞堿性磷酸酶和骨鈣素活性顯著增強,且這種促進作用隨時間增加而增強,說明淫羊藿在骨質(zhì)疏松預防領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用價值。劉星等[11]采用中藥血清藥理學方法制備大鼠菟絲子含藥血清,實驗組分別用高、中、低劑量含藥血清干預肢芽培養(yǎng),經(jīng)研究證明,只有高劑量菟絲子含藥血清(每日按照40 g/kg的劑量灌胃)對SD 大鼠胚胎前肢芽軟骨的發(fā)育有一定抑制作用。還有研究發(fā)現(xiàn),在成骨-破骨細胞共同培養(yǎng)體系中加入密骨打老兒丸含藥血清后,能夠促進共育體系中成骨細胞增殖和骨形成,同時抑制破骨細胞骨吸收功能[12]。
孫向紅等[13]采用血清藥理學方法,通過實驗觀察到中藥復方海康靈含藥血清對過氧化氫誘導的神經(jīng)細胞凋亡有明顯的保護作用,這主要與含藥血清穩(wěn)定線粒體膜電位、抑制鈣離子內(nèi)流有關(guān)。范文濤等[14]從新生Wistar 大鼠海馬分離、培養(yǎng)神經(jīng)干細胞,放在低糖低氧環(huán)境中培養(yǎng),體外模擬腦缺血損傷過程,研究了益腎活血方含藥血清對低糖低氧損傷大鼠海馬神經(jīng)干細胞增殖的影響。MTT 法檢測吸光度,發(fā)現(xiàn)給藥組(給予益腎活血方15%含藥血清)與模型組(給予正常大鼠未給藥血清)比較差異有顯著性(P<0.05),提示益腎活血方含藥血清對低糖低氧腦損傷NSCs 的增殖有一定的促進作用。還有學者研究發(fā)現(xiàn)補腎益智方拆方含藥血清能在一定程度上抑制淀粉樣β 蛋白23-25 對NG108-15 細胞的損傷作用,從而保護細胞,提高阿爾茨海默病大鼠模型學習記憶能力[15]。
有學者用血清藥理學的方法觀察SD 大鼠前包欽格復合體區(qū)微量注射細辛含藥血清的呼吸效應(yīng),結(jié)果表現(xiàn)為呼吸抑制效應(yīng)。具體體現(xiàn)在呼吸頻率減小,呼氣時程增加,與空白對照組比較有顯著性差異(P <0.05);吸氣時程增加,與空白對照組比較無顯著性差異(P >0.05)[16]。楊偉峰等[17]利用膜片鉗技術(shù),結(jié)合血清藥理學的方法,探討細辛對呼吸中樞毒性作用的機制。采用膜片鉗WCR,分別記錄空白對照組、空白血清組和含藥血清組大鼠DRG 神經(jīng)元IK的變化,結(jié)果表明,細辛對延髓DRG 呼吸神經(jīng)元延遲外向整流鉀離子通道的激活作用,可能是細辛抑制呼吸中樞的離子機制之一。
黃兆勝在體外研究中采用中藥血清藥理學方法,探討虎金顆粒含藥血清對肝纖維化發(fā)生的中心環(huán)節(jié)HSC-T6I 型膠原、轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)mRNA及受體TGβRJI mRNA 表達的影響,以此探討虎金顆??垢卫w維化的細胞分子機制。結(jié)果表明虎金顆粒藥物血清可明顯下調(diào)HSC-T6 細胞TGF-βl、TβRJI mRNA 的表達,即虎金顆粒能抑制細胞因子TGF-βl合成,以及TGF-βl 與受體的結(jié)合,虎金顆粒藥物血清也能抑制HSC-T6I 型膠原mRNA 的表達,干預膠原合成,因而虎金顆粒具有抗肝纖維化作用[18]。吳海露等[19]通過血清藥理學方法觀察氯吡格雷對人胃粘膜上皮細胞GES-1 的影響,結(jié)果表明:氯吡格雷經(jīng)肝臟代謝后的產(chǎn)物對人胃黏膜上皮細胞具有損傷作用。
近年的相關(guān)文獻表明中藥含藥血清能使大量腎小球系膜細胞(GMCs)處于G0/G1 期,阻止其進入細胞的S 期,從而達到抑制GMCs 增生的目的,且能提高GMCs 的凋亡率[20-21]。近年來的研究還提示,中藥及其復方含藥血清對經(jīng)不同途徑刺激的腎小管上皮細胞表達結(jié)締組織生長因子均有一定的影響,進而發(fā)揮拮抗腎臟纖維化的作用[22-23]。
邢文婷等[24]比較含紅芪和含黃芪的補中益氣湯含藥血清對老齡小鼠脾淋巴細胞的抗氧化損傷作用,實驗發(fā)現(xiàn)兩種補中益氣湯含藥血清均有提高老齡小鼠脾淋巴的總超氧化物歧化酶活性、丙二醛及活性氧水平的作用,含紅芪和含黃芪的補中益氣湯在抗老齡小鼠脾淋巴細胞氧化損傷方面作用相似,具有一定可替換性。
簡曉順等[25]研究表明:大青葉乙醇提取液10 ~160 g/kg 給藥后的含藥血清在不同時間對腫瘤細胞株K562 和S180均有明顯抑制作用,且與劑量呈正相關(guān),在1、2、4 h 三個時間點藥物作用與給藥時間呈正相關(guān)。趙益等[26]采用中藥血清藥理學方法,選擇高、中、低劑量的二至湯水溶液以灌胃方式給藥,選取空白血清組為對照組,研究不同給藥天數(shù)、不同采血時間點大鼠含藥血清,分別與人肝癌細胞BEL-7402、肺癌細胞A549 作用不同時間段后的抑制作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn)二至湯中劑量給藥5 d,給藥后3 h 的含藥血清對肝癌細胞BEL-7402 和肺癌細胞A549 抑制率最高,與空白血清組比較,差異具有統(tǒng)計學意義(P <0.01),而且在此條件下的含藥血清對肺癌細胞具有誘導細胞凋亡的作用,為進一步研究二至湯的抗腫瘤機制指明了一條途徑。
王平等[27]將幽門螺桿菌(HP)菌株培養(yǎng)上清液制成粗制空泡毒素(VacA)蛋白,經(jīng)倍比稀釋后,選擇1∶ 2 滴度與不同濃度黃芪含藥血清共同作用于胃癌SGC-7901 細胞,采用中性紅攝入法評價空泡活性,結(jié)果表明黃芪對HP VacA 活性具有明顯的抑制作用,且該抑制作用具有一定的濃度依賴性。
崔曉燕等[28]在黃芩含藥血清對3 種巨噬細胞的抗炎免疫活性研究中發(fā)現(xiàn),在不影響細胞存活率的情況下,黃芩提取物(SBE)給大鼠灌胃1、2、3 h 的含藥血清,可以明顯降低正常大鼠腹腔巨噬細胞NO 的釋放量;SBE 1、2 h 的含藥血清,可以明顯降低正常N9細胞NO 的釋放量;SBE 1、2、3 h 的含藥血清,可以顯著降低正常大鼠原代小膠質(zhì)細胞NO 的釋放量。
還有學者利用中藥血清藥理學研究荊芥、桂枝揮發(fā)油體外抗甲型流感病毒(H1N1)的作用,觀察到荊芥、桂枝揮發(fā)油含藥血清對甲型流感病毒在狗腎傳代細胞中的增殖具有明顯抑制作用,5%、3.5%含藥血清對H1N1具有直接殺滅作用且呈現(xiàn)劑量依賴性。結(jié)果還提示,含藥血清濃度越高其對病毒增殖的抑制作用越強,濃度降低僅體現(xiàn)為即刻保護效應(yīng)[29]。
血清藥理學是將藥物粗制劑經(jīng)口給動物灌服一定時間后采集血液,分離取其含藥血清加入離體反應(yīng)系統(tǒng),進而研究藥物藥理作用的一種半體內(nèi)實驗方法。該方法具有重復性好、條件可控性強、揭示藥物作用機制較深入、使用材料少、接近藥物在體內(nèi)作用環(huán)境等優(yōu)點。相對于將中藥及復方直接用于體外藥理實驗,所反映出來的實驗結(jié)果理論上更具備科學性與真實性。
然而,血清藥理學誕生時間短,在我國起步較晚,尚處于探索階段。目前在實際應(yīng)用中還存在一些問題,有待進一步完善:(1)大部分情況下中藥是口服給藥,在經(jīng)胃腸道和肝臟代謝后,中藥可能早已轉(zhuǎn)化成其他代謝物,所以最后進入血液循環(huán)的并非完全是原藥成分。(2)難以把握最恰當?shù)牟裳獣r間。理論上應(yīng)選擇在藥物濃度的最高峰期取血,但由于中藥成分眾多,中藥復方更是復雜多變,不同成分給藥后達峰值的時間各不相同,因此選擇最佳的采血時間具有很大的難度。(3)血清中含有許多活性物質(zhì),即使實驗中設(shè)立空白血清對照組,也難以徹底排除空白血清中某些復雜成分對整個實驗的干擾。
經(jīng)過近30 年的實踐,盡管血清藥理學方法在實際應(yīng)用中逐漸暴露出一些自身無法克服的缺點,但作為一種新興的、科學的實驗方法,它有效地促進了中藥及復方體外藥效學及藥理學評價研究的發(fā)展。越來越多的學者們應(yīng)用現(xiàn)代科學技術(shù),包括藥代學、藥效學、血清藥物化學共同發(fā)展,做更深入的研究,以彌補含藥血清存在的不足。血清藥理學這門方法學會有更進一步的成熟和完善,它也將更廣泛地應(yīng)用于各個研究領(lǐng)域。
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