齊明明,孫建博
(中國藥科大學(xué)中藥學(xué)院,江蘇南京 210009)
近年來,由血栓引起的栓塞性疾病嚴(yán)重影響著人們的生活,與其密切相關(guān)的心血管疾病已成為全世界范圍內(nèi)造成中老年人發(fā)病甚至死亡的主要原因[1,2]。在藥物治療手段中,u-PA和t-PA等抗栓藥物具有較好的療效并被廣泛使用,但是有引起系統(tǒng)性出血的副作用[3,4],因此,從中藥中尋找一種安全、有效、療效穩(wěn)定的抗栓藥物對于治療此類疾病具有重要的意義。
地龍性寒味咸,具有通經(jīng)活絡(luò)、活血化瘀、預(yù)防治療心腦血管疾病作用[5]?;钚缘佚埖鞍啄z囊以從中藥地龍中提取的活性蛋白為主要原料,殼聚糖及玉米淀粉為輔料?;钚缘佚埖鞍祝‥WAP)含有纖溶酶、蚓激酶、膠原酶、核酸和微量元素在內(nèi)等多種活性成分,是一種大分子復(fù)合酶[6,7]。EWAP能夠抑制血小板聚集,促進(jìn)組織型纖溶酶原激活物的分泌,以及水解凝血酶[8,9],具有改善微循環(huán)[10]、溶栓[11-13]、降壓[14-15]及改善動脈粥樣硬化[10,16]等多種藥理作用。研究發(fā)現(xiàn),EWAP在體外對兔靜脈血栓有溶解作用,對已凝固的纖維蛋白膠板也有一定纖溶活性。其纖溶作用有直接纖維蛋白溶解和激活纖溶酶原的間接作用,但以直接纖溶為主[6]。地龍蛋白的藥用價值及保健價值被逐漸開發(fā),早在2009年被國家衛(wèi)生部認(rèn)定為 “ 新資源食品 ” (見中華人民共和國衛(wèi)生部2009年第18號公告),其作為新資源食品可起到保健預(yù)防的作用。為探索活性地龍蛋白作為一種抗血栓食品的抑制血栓生成效應(yīng),本實驗通過對小鼠的凝血、出血時間的測定,大鼠動、靜脈血栓造模,以及對凝血四項的檢測,驗證了地龍膠囊在實驗動物體內(nèi)抗凝及抑制血栓生成的藥理活性,為活性地龍蛋白的開發(fā)提供試驗依據(jù)。
活性地龍蛋白膠囊(批號:20190304),南京龍福新科技實業(yè)有限公司;阿司匹林腸溶片(批號:181003),沈陽奧吉娜藥業(yè)有限公司;鞣花酸活化部分凝血活酶測定試劑盒、凝血酶原測定試劑盒、凝血酶測定試劑盒、纖維蛋白原測定試劑盒,山西亞森醫(yī)療器械有限公司;羧甲基纖維素鈉,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;水合三氯乙醛,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;通用型組織固定液,武漢塞維爾生物科技有限公司。
分析天平,奧豪斯儀器有限公司;Steellex半自動血凝儀,北京中勤世帝生物技術(shù)有限公司;超低溫冰箱,Thermo Fisher Scientific;高速冷凍離心機(jī),Kubota Corporation;電冰箱,合肥美菱股份有限公司;電熱鼓風(fēng)干燥箱,上海博訊醫(yī)療器械廠;Leica DM2500正置熒光顯微鏡,徠卡顯微系統(tǒng)有限公司。
18~22 g ICR小鼠和180~220 g SD大鼠,SPF級,雌雄各半,大鼠購于斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司,實驗動物合格證號:SCXK(京)2019-0010;小鼠購于浙江省醫(yī)學(xué)科學(xué)院,實驗動物合格證號:SCXK(浙)2019-0002。飼養(yǎng)于23±2 ℃,自由進(jìn)食和飲水,分籠飼養(yǎng),適應(yīng)一周后開始試驗。
活性地龍蛋白膠囊的劑量及配置:按照成人每天服用7粒,每粒含50 mg活性地龍蛋白,即人服用的劑量為5 mg/kgb·wt,將此劑量設(shè)為中等劑量,換算為大鼠的低、中、高劑量分別為:15.63 mg/kg、31.26 mg/kg和62.52 mg/kg(相鄰劑量比為1:2);小鼠的低、中、高劑量分別為:22.50 mg/kg、45.00 mg/kg和90.00 mg/kg。空白對照組、假手術(shù)組、模型組均使用等劑量的0.5% CMC-Na溶液。陽性藥物阿司匹林的劑量及配制:人服用的劑量為每天100 mg,即1.43 mg/kgb·wt,換算為大鼠的劑量為:9.00 mg/kg;小鼠的劑量為13.00 mg/kg。將各個濃度的活性地龍蛋白膠囊、阿司匹林分別溶于0.5%的CMC-Na溶液中,灌胃使用,現(xiàn)用現(xiàn)配。
采用斷尾法研究活性地龍蛋白膠囊對小鼠尾出血時間的影響。將40只適應(yīng)性喂養(yǎng)后的ICR小鼠隨機(jī)分為5組,即空白對照組,阿司匹林陽性藥組,地龍低劑量組,地龍中劑量組,地龍高劑量組,每組各8只。分組后,按照2.1的劑量每天給予小鼠灌胃給藥(1 mL/100 g),連續(xù)7 d。末次給藥后1 h,取小鼠于固定器中,使尾部與地面保持垂直,用鋒利剪刀距離尾尖1.5 mm處剪斷,并開始計時,用濾紙每隔一段時間輕觸斷口處,觀察濾紙是否沾有血跡,直至濾紙無血跡出現(xiàn),并記錄時間,此時間即為尾出血時間。
采用毛細(xì)管法研究活性地龍蛋白膠囊對小鼠尾出血時間的影響。按照2.2方式分組后,每天給予灌胃給藥(1 mL/100 g),連續(xù)7 d。末次給藥后1h,用內(nèi)徑為1 mm長10 cm的玻璃毛細(xì)管(用前用砂輪在毛細(xì)管表面每5 mm做出劃痕,方便折斷)插入小鼠內(nèi)眥球后靜脈叢取血,血液快速流出為佳,自血液流入管內(nèi)開始計時,每隔10 s折斷毛細(xì)管,每次折斷約5 mm,并緩慢向左右拉開,直至出現(xiàn)血凝絲停止計時,所得時間即為凝血時間。
將66只適應(yīng)性喂養(yǎng)后的SD大鼠隨機(jī)分為6組,即假手術(shù)組、模型組、阿司匹林陽性藥組、地龍低劑量組、地龍中劑量組、地龍高劑量組,每組11只。分組后,按照2.1的劑量每天給予灌胃給藥(1 mL/100 g),連續(xù)7 d。末次給藥1 h后,每組取8只,使用10%水合氯醛麻醉,分離大鼠兩側(cè)頸總動脈,血管下置小片塑料薄膜(4 cm×1.8 cm)用于保護(hù)血管周圍組織,將吸有20 μL 35% FeCl3的濾紙片(1 cm×1 cm)敷在頸總動脈上30 min,假手術(shù)組用生理鹽水代替35%FeCl3,觀察血液流通情況,去紙片20 min后,迅速剪下頸總動脈血栓部位血管1 cm,放于濾紙片上吸干余血精密稱濕重。放入70 ℃的烘箱2 h后稱干重。計算血栓形成抑制率。
血栓形成抑制率(%)=(模型組血栓重量-給藥組血栓重量)/模型組血栓重量×100
將每組剩余3只大鼠,分離左頸動脈,用浸滿35% FeCl3的濾紙敷于動脈上,假手術(shù)組用生理鹽水代替35% FeCl3,固定30 min,取頸動脈于4%多聚甲醛中固定,HE染色,切片,觀察血栓形成情況。
將2.4實驗動物末次給藥后,大鼠腹腔注射10%水合氯醛麻醉,固定。沿腹中線切開腹壁,玻璃分針分離出下腔靜脈,于下腔靜脈和左腎靜脈交叉下方手術(shù)線結(jié)扎,結(jié)扎后縫合腹壁。6 h后重新打開腹腔,在結(jié)扎下方2 cm處夾閉血管,剖開管腔,取出栓子,用濾紙吸干殘血后,精密稱濕重。置70 ℃烘箱中,烘2 h后精密稱干重,計算血栓形成抑制率。
將2.4實驗動物末次給藥1 h后10%水合氯醛麻醉,眼底靜脈叢取血,采用枸櫞酸鈉1:9抗凝采血,將抗凝血用離心機(jī)2500 r/min,離心15 min,取血漿用半自動血凝儀測定凝血酶原時間(PT)、鞣花酸活化部分凝血活酶時間(APTT)、凝血酶時間(TT)。
采用prim 8軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理,所有數(shù)據(jù)結(jié)果均以Mean±SEM表示,使用單因素方差分析的方法進(jìn)行檢驗,若p<0.05則表示存在顯著性差異,若p<0.01則表示存在極顯著性差異。
實驗采用斷尾法研究活性地龍蛋白膠囊對小鼠尾出血時間的影響,將斷尾開始截至濾紙上無血跡出現(xiàn)的時間記作出血時間作為觀察指標(biāo)。小鼠進(jìn)行斷尾后,受損部位的血管內(nèi)皮下膠原和皮下基質(zhì)暴露,血小板黏附于膠原上,隨后發(fā)生血小板聚集、釋放等,出現(xiàn)血小板血栓,使受損血管出現(xiàn)堵塞,血流停止。實驗結(jié)果(表1)顯示,隨著活性地龍蛋白膠囊給藥劑量的升高,尾出血時間也隨之延長(p<0.01),低、中、高劑量的活性地龍蛋白膠囊,均能顯著延長小鼠的止血時間(13.75~18.88 min)。與空白組對照(3.13 min),表明活性地龍蛋白膠囊可以延長小鼠尾出血時間,且具有劑量依賴性。
表1 活性地龍蛋白膠囊對小鼠尾出血時間的影響Table 1 Activity of Dilong capsules on the influence of tail bleeding time in mice (Mean±SEM, n=8)
表2 活性地龍蛋白膠囊對小鼠凝血時間的影響Table 2 Activity of Dilong capsules on the influence of the clotting time in mice (Mean±SEM, n=8)
實驗采用毛細(xì)玻管法研究地龍對小鼠全血凝血時間的影響,將取血開始至首次出現(xiàn)凝血絲的時間記作凝血時間作為觀察指標(biāo)。實驗結(jié)果(表2)顯示,隨著活性地龍蛋白膠囊給藥劑量的升高,凝血時間也隨之延長(72.63~82.63 s),其中地龍低、中、高劑量組均出現(xiàn)極顯著性差異(p<0.01),與空白組對照(41.88 s),表明活性地龍蛋白膠囊可以延長小鼠全血凝血時間,且具有劑量依賴性。
表3 活性地龍蛋白膠囊對大鼠三氯化鐵致頸動脈血栓形成濕重的影響Table 3 Ferric trichloride to Activity of Dilong capsules on rats carotid arterial thrombosis wet weight (Mean±SEM, n=8)
實驗采用三氯化鐵法誘導(dǎo)頸動脈血栓形成,將取出的血栓稱重為血栓濕重,將血栓烘干,稱重為干重,并計算得到血栓形成抑制率。實驗結(jié)果(表3、表4顯示),模型組與假手術(shù)組相比,具有顯著性差異,證明三氯化鐵可以誘導(dǎo)血栓形成。各劑量組與模型組相比,可以得出隨著活性地龍蛋白膠囊劑量升高,抑制血栓效果逐漸增強(濕重抑制率25.29%~38.37%;干重抑制率41.17%~51.76%)。其中,地龍膠囊低劑量與模型組出現(xiàn)顯著性差異(p<0.05),中、高劑量組出現(xiàn)極顯著性差異(p<0.01)。
將三氯化鐵誘導(dǎo)形成血栓的血管進(jìn)行HE染色,得到結(jié)果如圖1所示。結(jié)果顯示,模型組與假手術(shù)組相比,血栓生成明顯;地龍低、中、高劑量組與模型組相比,血栓生成較模型組減少。
表4 活性地龍蛋白膠囊對大鼠三氯化鐵致頸動脈血栓形成的干重影響Table 4 Ferric trichloride to activity of Dilong capsules on rats carotid thrombosis of dry weight (Mean±SEM, n=8)
圖1 FeCl3致頸動脈血栓生成HE染色Fig.1 FeCl3 carotid thrombosis generation HE staining
實驗采用結(jié)扎法致使下腔靜脈血栓形成,將取出的血栓稱重為血栓濕重,將血栓烘干,稱重為干重,并計算得到血栓形成抑制率。結(jié)果(表5、表6)顯示,模型組與假手術(shù)組相比,具有顯著性差異,證明結(jié)扎下腔靜脈可以誘導(dǎo)血栓形成(濕重抑制率68.32%~76.53%;干重抑制率61.25%~72.49%)?;钚缘佚埖鞍啄z囊低、中、高劑量組與模型組相比均出現(xiàn)顯著性差異(p<0.01)??梢缘贸觯钚缘佚埖鞍啄z囊可以抑制大鼠下腔靜脈結(jié)扎誘導(dǎo)的血栓生成,且隨著地龍劑量升高,抑制血栓效果逐漸增強。
表5 活性地龍蛋白膠囊對大鼠下腔靜脈血栓形成濕重的影響Table 5 Activity of Dilong capsules on the influence of the inferior vena cava thrombosis wet weight of rats (Mean±SEM,n=8)
表6 活性地龍蛋白膠囊對大鼠三氯化鐵致頸動脈血栓形成的干重影響Table 6 Activity of Dilong capsules on rats caused by FeCl3of the dry weight of influence (Mean±SEM, n=8)
表7 活性地龍蛋白膠囊對大鼠凝血參數(shù)的影響Table 7 The influence of activity of Dilong capsules on rat blood coagulation parameters (Mean±SEM, n=8)
采用眼底靜脈叢取血,用半自動血凝儀測定凝血酶原時間(PT)、活化部分凝血活酶時間(APTT)、凝血酶時間(TT)作為觀察指標(biāo)。結(jié)果如表7顯示,與空白組相比(PT/s 20.43,APPT/s 39.65,TT/s 30.05),地龍低、中、高劑量組PT(23.68~24.94)、APTT(44.03~46.60)、TT(35.31~41.15)時間均可顯著延長(p<0.05,p<0.01)。
食品類抗凝血、抑血栓活性物質(zhì)主要以天然產(chǎn)物為主,其中以地龍和納豆為典型代表。納豆的有效成分為納豆激酶,其作為一種絲氨酸蛋白,可特異性作用于交聯(lián)纖維蛋白血栓,水解其成為蛋白質(zhì)和氨基酸,進(jìn)而使血栓溶解[17]。地龍應(yīng)用于心血管領(lǐng)域的治療具有悠久的歷史,其中以由黃芪、赤芍、當(dāng)歸尾佐以地龍組成的 “ 補陽還五湯 ” 為典型代表,用于治療腦梗死、腦出血及腦出血后遺癥[16]?,F(xiàn)代研究認(rèn)為,地龍主要活性蛋白質(zhì)為纖溶酶、蚓激酶和蚓膠原酶[6,7]。
纖溶酶[18]首次由Jeon OH從地龍中得到的抗凝、纖溶活性的絲氨酸蛋白酶類糖蛋白,因其具有胰酶激活位點,可以水解纖維蛋白原α/β鏈和凝血酶,具有纖溶酶的活性。Mihara H等[19]首次從地龍中提取出蚓激酶,可溶解纖維蛋白及纖維蛋白原、溶解血栓并抑制血小板聚集[20]。鐘良偉等[21]從地龍中分離出的三種膠原酶,對陳舊性血栓的外殼蛋白有溶解效果。
本試驗通過手術(shù)造模方式分別研究活性地龍蛋白膠囊對小鼠止血時間的影響、對小鼠全血凝血時間的影響、對大鼠三氯化鐵誘導(dǎo)頸動脈血栓的影響、對大鼠下腔靜脈血栓的影響和對大鼠凝血參數(shù)的影響。與正常組比較,活性地龍蛋白膠囊可以延長小鼠尾出血及凝血時間(p<0.01),且具有劑量依賴性,高劑量組(90.00 mg/kg)延長尾出血活性(18.88 min)及凝血效果(82.63 s)最好。另外,與模型組相比,地龍膠囊隨劑量升高抑栓效果逐漸增強,高劑量組(62.52 mg/kg)活性最好(濕重抑制率76.53%;干重抑制率72.49%)。該實驗為活性地龍蛋白膠囊在溶栓方面的應(yīng)用提供了實驗基礎(chǔ)和理論依據(jù)。