★ 胡浩武 高羽,2 周青罡 解立科 陳明蒼(.江西匯仁藥業(yè)股份有限公司 南昌 0052;2.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所 北京 009;.中國科學(xué)院上海藥物研究所 上海 2020)
淫羊藿為常用的補(bǔ)腎壯陽藥物,具有溫補(bǔ)腎陽、強(qiáng)筋健骨、祛風(fēng)除濕、止咳平喘等作用,常用于腎陽虛弱、陽痿尿頻、筋骨痿軟、腰膝無力、風(fēng)濕痹痛、肢體麻木等癥的治療[1]。2020年版《中國藥典》收載了4種基原植物,即心葉淫羊藿Epimedium brevicornuMaxim.、箭葉淫羊藿Epimedium sagittatum(Sieb. et Zucc.)Maxim.、柔毛淫羊藿Epimedium pubescensMaxim.和朝鮮淫羊藿Epimedium koreanumNakai。研究發(fā)現(xiàn),不同基原的淫羊藿中主要有效成分淫羊藿苷、朝藿定A、朝藿定B、朝藿定C、寶藿苷Ⅰ等含量存在較大差異[2-3],有效成分含量的差異可能會(huì)引起藥效學(xué)差異,然而不同基原淫羊藿的藥效作用有無明顯優(yōu)劣未見文獻(xiàn)報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)針對(duì)淫羊藿補(bǔ)腎壯陽的傳統(tǒng)功效,選擇氫化可的松制備腎陽虛證動(dòng)物模型,比較不同基原淫羊藿在補(bǔ)腎壯陽方面的藥效學(xué)差異,為其臨床藥材的選用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
Chemray 240全自動(dòng)生化分析儀(深圳雷杜生命科技公司);ADVIA Centaur XP全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀(西門子有限公司);i200全自動(dòng)免疫分析儀(美國雅培有限公司);EPOCH全波長酶標(biāo)儀(美國伯騰儀器有限公司);小動(dòng)物PET/CT活體成像系統(tǒng)(PerkinElmer);COBAS C501全自動(dòng)生化分析儀(羅氏公司)。
心葉淫羊藿,采自甘肅隴南;朝鮮淫羊藿,采自吉林集安;箭葉淫羊藿,采自四川達(dá)州市大竹縣。經(jīng)江西匯仁藥業(yè)股份有限公司張聰中藥師鑒定均為正品。不同基原淫羊藿醇提物樣品均由實(shí)驗(yàn)室自制。
丙二醛MDA測(cè)試盒(批號(hào):20190118)、總超氧化物歧化酶SOD測(cè)試盒(批號(hào):20190327)均購自南京建成生物工程研究所;三碘甲狀原氨酸(T3)試劑盒(批號(hào):01569208)、甲狀腺素(T4)試劑盒(批號(hào):27832196)、游離三碘甲狀腺原氨酸(FT3)試劑盒(批號(hào):18932234)、游離甲狀腺素(T4)試劑盒(批號(hào):01486107)均購自西門子公司;睪酮試劑盒(批號(hào):10766UP00)購自雅培公司;肌酐試劑盒(批號(hào):181212018)購自德國羅氏診斷有限公司;環(huán)磷酸腺苷(cAMP)試劑盒(批號(hào):L190401109)和環(huán)磷酸鳥苷(cGMP)試劑盒(批號(hào):L190312247)均購自武漢云克隆科技股份有限公司;氫化可的松注射液(批號(hào):1801170231/1801180231)購自上?,F(xiàn)代哈森藥業(yè)有限公司。
SPF級(jí)雄性SD大鼠,體重180~220 g,150只,購自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,許可證編號(hào)為SCXK(滬)2017-0005。動(dòng)物飼養(yǎng)于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境,溫度22~26 ℃,相對(duì)濕度40%~70%,人工光照,12 h明暗周期,標(biāo)準(zhǔn)顆粒飼料喂養(yǎng),動(dòng)物自由飲水采食。大鼠適應(yīng)飼養(yǎng)環(huán)境1周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
SD大鼠按體重隨機(jī)分為11組,每組9只,分為正常組,模型組,心葉淫羊藿高、中、低劑量組(生藥量 10,5,1 g/kg),朝鮮淫羊藿高、中、低劑量組(生藥量10,5,1 g/kg),箭葉淫羊藿高、中、低劑量組(生藥量10,5,1 g/kg)。除正常組皮下注射等容量生理鹽水外,其余各組大鼠按25 mg/kg劑量皮下注射氫化可的松,連續(xù)20 d,復(fù)制腎陽虛證模型。并于造模同時(shí)進(jìn)行給藥干預(yù)。所有藥物均采用0.5%CMC-Na溶液研磨配置。淫羊藿各劑量組灌胃給藥,正常組、模型組灌胃同體積飲用水,連續(xù)給藥20 d。
采用小動(dòng)物PET-CT進(jìn)行離體股骨骨密度測(cè)定,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線換算骨密度。股骨經(jīng)多聚甲醛固定,脫鈣后切片,TRAP染色,并統(tǒng)計(jì)破骨細(xì)胞數(shù)量(個(gè)/200倍視野)。股骨經(jīng)脫鈣后切片,進(jìn)行成骨細(xì)胞標(biāo)志物骨鈣素OCN免疫組化染色,并統(tǒng)計(jì)掃描片上成骨細(xì)胞比例。每組內(nèi)每張切片隨機(jī)挑選至少3個(gè)200倍視野進(jìn)行截圖。應(yīng)用Image-Pro Plus 6.0軟件選取相同的棕黃色作為判斷所有照片陽性的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),對(duì)每張照片進(jìn)行分析得出,每張照片陽性的累積光密度值(IOD)以及組織的像素面積(AREA),并求出平均光密度值(AO),AO(%)=IOD/AREA×100。
末次給藥后腹主動(dòng)脈取血測(cè)定血清中MDA、T3、T4、FT3、FT4、睪酮、肌酐、cAMP和cGMP。
腎臟經(jīng)過多聚甲醛固定后,切片,HE染色,之后計(jì)算機(jī)掃描獲得病理照片。
通過SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行處理。數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,采用單因素方差分析,以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與正常組比較,腎陽虛模型大鼠的體重和每日攝食量出現(xiàn)顯著下降;與模型組比較,各給藥組大鼠體重和攝食量無明顯變化。
與正常組比較,模型組大鼠的甲狀腺功能指標(biāo)(T3、T4、FT3、FT4)均顯著下降(P<0.01);與模型組相比較,心葉淫羊藿各劑量組均能不同程度提高T3、T4、FT3和FT4水平,中、低劑量組對(duì)大部分指標(biāo)表現(xiàn)出顯著性差異(P<0.05,P<0.01);朝鮮淫羊藿中、低劑量組與模型組比各指標(biāo)均有顯著性差異;箭葉淫羊藿低劑量組大鼠的T4和FT4明顯升高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但高、中劑量組對(duì)各指標(biāo)均無顯著差異。見表1。
表1 對(duì)血清甲狀腺功能指標(biāo)的影響(,n=9)
表1 對(duì)血清甲狀腺功能指標(biāo)的影響(,n=9)
注:與正常組比較,ΔΔP<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
組別 T3/(nmol·L-1) T4/(nmol·L-1) FT3/(pmol·L-1) FT4/(pmol·L-1)正常組 0.8±0.1 52.9±7.3 6.9±0.7 35.7±3.7模型組 0.6±0.1ΔΔ 27.8±5.9ΔΔ 5.0±1.6ΔΔ 27.9±4.7ΔΔ心葉淫羊藿低劑量組 0.7±0.1* 33.0±4.7* 5.9±0.6 32.8±2.2**心葉淫羊藿中劑量組 0.7±0.1 35.2±7.7* 6.0±0.8 32.5±3.8*心葉淫羊藿高劑量組 0.7±0.2 32.6±9.8 6.4±0.7* 31.2±4.5朝鮮淫羊藿低劑量組 0.8±0.2* 39.1±11.3* 6.3±0.5* 34.0±3.7**朝鮮淫羊藿中劑量組 0.8±0.2* 34.3±6.2* 6.3±0.4* 32.1±3.5*朝鮮淫羊藿高劑量組 0.7±0.1 34.5±11.3 4.2±0.5 31.6±3.8箭葉淫羊藿低劑量組 0.7±0.1 36.2±7.9* 4.2±0.4 34.6±3.3**箭葉淫羊藿中劑量組 0.7±0.1 27.0±7.0 4.0±0.3 29.6±4.3箭葉淫羊藿高劑量組 0.7±0.1 26.5±6.0 4.0±0.3 27.1±4.1
與正常組比較,模型組大鼠的肌酐水平顯著升高(P<0.05);與模型組相比,心葉淫羊藿和朝鮮淫羊藿的中、低劑量組可顯著降低血肌酐含量,而箭葉淫羊藿各劑量組無明顯作用。見表2。
表2 對(duì)血清中肌酐、MDA、睪酮的影響(,n=9)
表2 對(duì)血清中肌酐、MDA、睪酮的影響(,n=9)
注:與正常組比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
睪酮/(nmol·L-1)正常組 21.1±3.8 5.9±0.7 19.1±3.8模型組 25.7±4.8Δ 7.1±0.6ΔΔ 9.8±3.6ΔΔ心葉淫羊藿低劑量組 21.2±2.8* 6.6±0.6 15.7±3.0**心葉淫羊藿中劑量組 21.0±4.0* 5.9±0.9** 15.8±4.5**心葉淫羊藿高劑量組 23.7±3.6 6.1±0.9* 11.8±3.4朝鮮淫羊藿低劑量組 20.1±3.3* 7.4±1.5 16.3±3.8**朝鮮淫羊藿中劑量組 21.4±3.2* 7.1±1.4 19.8±3.8**朝鮮淫羊藿高劑量組 24.4±4.2 6.9±0.6 13.7±4.3*箭葉淫羊藿低劑量組 25.3±2.3 5.6±0.9** 9.7±3.8箭葉淫羊藿中劑量組 23.2±4.6 5.9±1.0** 9.8±4.5箭葉淫羊藿高劑量組 23.4±6.0 6.5±1.1 8.5±2.8組別 肌酐/(μmol·L-1)MDA/(pmol·L-1)
與正常組比較,模型組大鼠的MDA水平顯著升高(P<0.01);與模型組比,心葉淫羊藿的高、中劑量組以及箭葉淫羊藿的中、低劑量組大鼠MDA明顯下降,差異具顯著性(P<0.05,P<0.01),而朝鮮淫羊藿各劑量組無顯著變化。見表2。
與正常組比較,模型組大鼠的睪酮水平顯著降低(P<0.01);與模型組相比,心葉淫羊藿的低、中劑量組以及朝鮮淫羊藿各劑量組大鼠的睪酮水平顯著升高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,P<0.01),而箭葉淫羊藿無明顯作用。見表2。
與正常組比較,模型組大鼠的骨密度和成骨細(xì)胞比例明顯降低,破骨細(xì)胞數(shù)量明顯增加,差異具顯著性(P<0.05);與模型組相比,心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿各劑量組均可不同程度地增加骨密度,部分劑量達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異水平(P<0.05,P<0.01);心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿各劑量組均可明顯降低破骨細(xì)胞數(shù)量;3種淫羊藿對(duì)成骨細(xì)胞比例雖有增加趨勢(shì),但未達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異水平。見表3。
表3 對(duì)大鼠股骨骨密度的影響(,n=9)
表3 對(duì)大鼠股骨骨密度的影響(,n=9)
注:破骨細(xì)胞數(shù)量指200倍視野下;與正常組比較,ΔP<0.05;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
成骨細(xì)胞比例/%正常組 1343.5±24.5 36.8±13.8 0.28±0.13模型組 1315.5±22.9Δ 50.6±10.5Δ 0.15±0.05Δ心葉淫羊藿低劑量組 1334.2±26.1* 43.1±9.0 0.19±0.05心葉淫羊藿中劑量組 1339.8±25.1* 40.3±6.6* 0.18±0.07心葉淫羊藿高劑量組 1344.0±28.1* 39.0±7.2* 0.18±0.06朝鮮淫羊藿低劑量組 1344.7±28.8* 32.2±5.1** 0.18±0.07朝鮮淫羊藿中劑量組 1338.3±18.0* 35.1±6.1** 0.19±0.09朝鮮淫羊藿高劑量組 1338.2±224.4 38.9±5.4* 0.17±0.07箭葉淫羊藿低劑量組 1327.6±12.1* 35.2±5.5** 0.19±0.10箭葉淫羊藿中劑量組 1337.1±16.6* 37.6±8.1* 0.16±0.05箭葉淫羊藿高劑量組 1331.4±8.6 37.9±7.8** 0.17±0.08組別 骨密度/(mg·cc-1)破骨細(xì)胞數(shù)量/個(gè)
與正常組比較,模型組大鼠的cAMP和cAMP/cGMP明顯降低,cGMP明顯增加,差異具顯著性(P<0.05,P<0.01);與模型組相比,心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿各劑量組均可明顯增加cAMP,除箭葉淫羊藿中劑量組外各給藥組的差異具顯著性(P<0.01);cGMP指標(biāo)上,各給藥組與模型組比無明顯變化;各給藥組的cAMP/cGMP比值均有不同程度增加,其中朝鮮淫羊藿中、高劑量組達(dá)到統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)。見表4。
表4 對(duì)血清cAMP、cGMP及比值的影響(,n=9)
表4 對(duì)血清cAMP、cGMP及比值的影響(,n=9)
注:與正常組比較,ΔP<0.05,ΔΔP<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
cAMP/cGMP正常組 98±20 475±139 229±99模型組 55±23ΔΔ 923±518Δ 77±57ΔΔ心葉淫羊藿低劑量組 87±12** 938±370 108±48心葉淫羊藿中劑量組 98±16** 947±401 117±46心葉淫羊藿高劑量組 104±22** 1 208±423 91±18朝鮮淫羊藿低劑量組 167±71** 1 146±239 146±60朝鮮淫羊藿中劑量組 185±54** 1 049±266 208±99*朝鮮淫羊藿高劑量組 181±61** 1 136±384 177±74*箭葉淫羊藿低劑量組 110±31** 1 164±621 120±63箭葉淫羊藿中劑量組 92±57 1 302±705 95±82箭葉淫羊藿高劑量組 116±48** 1 025±720 136±99組別 cAMP/(ng·mL-1)cGMP/(pg·mL-1)
腎臟病理檢查表明,腎陽虛模型組可見腎小球球囊間隙明顯增寬,提示腎小囊內(nèi)壓增大。與模型組相比,心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿以及箭葉淫羊藿個(gè)別劑量組能明顯改善腎小球球囊間隙增寬,代表性圖像見圖1。
圖1 各組大鼠腎臟組織的典型病理形態(tài)圖(HE染色)
腎陽虛證模型制備目前應(yīng)用最廣泛的是采用氫化可的松誘導(dǎo)大鼠或小鼠腎陽虛模型[4-5],該模型存在著下丘腦-垂體-靶腺軸(腎上腺軸、甲狀腺軸、性腺軸)不同環(huán)節(jié)、不同程度的功能紊亂,類似于臨床腎陽虛證的基本病理特征[6],通常表現(xiàn)為促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)下降,cAMP、cGMP含量及比值改變,睪丸分泌T水平下降,產(chǎn)生大量氧自由基導(dǎo)致脂質(zhì)過氧化,骨密度和骨代謝指標(biāo)變化等[5,7-8]。本研究采用大鼠皮下注射氫化可的松模型模擬腎陽虛證[9],造模前大鼠發(fā)育正常、飲食正常、被毛理順光澤,造模后大鼠的體重顯著下降、甲狀腺功能指標(biāo)下降、肌酐和MDA水平顯著升高、睪酮水平顯著降低、骨密度和成骨細(xì)胞比例明顯降低、破骨細(xì)胞數(shù)量明顯增加、cAMP明顯降低、cGMP明顯增加、腎小球球囊間隙明顯增寬,符合臨床腎陽虛證的基本病理特征,表明模型建立成功。
本研究結(jié)果顯示,不同基原淫羊藿對(duì)腎陽虛不同藥效指標(biāo)的影響有相似性,但在藥效強(qiáng)度上也存在著一定差異性:(1)對(duì)血清甲狀腺功能指標(biāo)的改善作用:心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿均能不同程度地提高甲狀腺激素T3、T4、FT3和FT4的水平,而箭葉淫羊藿對(duì)T4和FT4有明顯改善作用,總體上朝鮮淫羊藿作用最強(qiáng),心葉淫羊藿次之,箭葉淫羊藿較弱;(2)對(duì)腎功能指標(biāo)的改善作用:心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿均可顯著降低血肌酐水平,兩者藥效相當(dāng),而箭葉淫羊藿作用不明顯;心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿均能明顯改善腎小球球囊間隙增寬;(3)抗氧化作用:心葉淫羊藿和箭葉淫羊藿均可顯著降低MDA水平,兩者藥效相當(dāng),而朝鮮淫羊藿作用不明顯;(4)對(duì)血清睪酮的影響:心葉淫羊藿和朝鮮淫羊藿可顯著增加睪酮水平,而箭葉淫羊藿作用不明顯;(5)對(duì)骨密度和破骨細(xì)胞、成骨細(xì)胞的影響:心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿均可顯著增加骨密度,降低破骨細(xì)胞數(shù)量,三者藥效作用強(qiáng)度相當(dāng);(6)對(duì)血清cAMP、cGMP及比值的影響:心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿均可顯著提高cAMP,朝鮮淫羊藿可顯著提高cAMP/cGMP比值,總體上朝鮮淫羊藿的作用稍強(qiáng)。文獻(xiàn)顯示這3種基原淫羊藿化學(xué)成分總黃酮含量差別不大,而在特征性有效成分淫羊藿苷、朝藿定C和寶藿苷Ⅰ含量上,箭葉淫羊藿與心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿的差異較大,結(jié)合本實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提示箭葉淫羊藿在個(gè)別藥效指標(biāo)上作用強(qiáng)度的差異性可能和主要特征性有效成分含量差異性有關(guān)。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,各給藥組對(duì)腎陽虛不同藥效學(xué)指標(biāo)的影響沒有劑量依賴性,就甲狀腺功能指標(biāo)上來說,朝鮮淫羊藿低劑量組與模型組比較,已具有顯著性差異,但是高劑量組沒有顯著性差異或者高劑量組的指標(biāo)水平?jīng)]有升高反而降低,可能原因在于中藥成分和作用機(jī)理復(fù)雜,其藥效是多組分的聯(lián)合作用,而且往往具有雙向調(diào)節(jié)作用,劑量過大可能會(huì)引起了負(fù)反饋?zhàn)饔茫?0]。而體內(nèi)甲狀腺激素本身存在著一個(gè)反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng),當(dāng)甲狀腺激素分泌過多時(shí),會(huì)抑制促甲狀腺激素(TSH)的釋放,反過來會(huì)減少甲狀腺激素的分泌,從而達(dá)到甲狀腺激素的調(diào)節(jié)和穩(wěn)態(tài)[11],這種效應(yīng)會(huì)抵消藥物的作用,使藥物的療效下降或喪失。
綜上所述,本研究結(jié)果提示心葉淫羊藿、朝鮮淫羊藿和箭葉淫羊藿3種基原淫羊藿在治療腎陽虛證方面可以相互替代,但藥效作用強(qiáng)度的側(cè)重點(diǎn)有所差異,臨床應(yīng)用上在必要時(shí)可根據(jù)腎陽虛證癥狀表現(xiàn)上的差異或用藥需求區(qū)別使用。