許 放,師詠梅,柳占彪,鐘文婕
(天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院,天津 300193)
痹祺膠囊對(duì)實(shí)驗(yàn)性骨關(guān)節(jié)炎大 鼠 NO、HYP 的 影 響*
許 放,師詠梅,柳占彪,鐘文婕
(天津中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥研究院,天津 300193)
[目的]觀察痹祺膠囊對(duì)實(shí)驗(yàn)性大鼠膝骨關(guān)節(jié)炎(OA)一氧化氮(NO)、羥脯氨酸(HYP)的影響。[方法]選Wistar大鼠,木瓜蛋白酶膝關(guān)節(jié)注射造模,痹祺膠囊灌胃治療8周,測(cè)定血清NO、HYP和尿HYP的含量。[結(jié)果]模型組造模后第1天尿HYP明顯升高[(17.07±4.10)mg/L],第15天[(9.92±3.09)mg/L]和第64天[(13.77±1.32)mg/L]與正常組無(wú)明顯差異。模型組大鼠血清NO含量明顯升高(22.64μmol/L);痹祺膠囊高、中治療組能明顯降低大鼠血清NO含量(18.24μmol/L和19.14μmol/L)。[結(jié)論]痹祺膠囊具有降低OA大鼠血清NO的含量,減輕由NO介導(dǎo)的對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的損傷作用。
骨關(guān)節(jié)炎;痹祺膠囊;一氧化氮;羥脯氨酸
骨關(guān)節(jié)炎(OA)是以關(guān)節(jié)軟骨損傷為特征的退行性關(guān)節(jié)疾病,其發(fā)生發(fā)展與一氧化氮(NO)的調(diào)控有關(guān)。軟骨基質(zhì)主要由膠原和蛋白多糖組成,當(dāng)發(fā)生骨關(guān)節(jié)炎時(shí),膠原的最終代謝產(chǎn)物羥脯氨酸(HYP)和炎癥細(xì)胞因子一氧化氮水平發(fā)生明顯變化。痹祺膠囊由黨參、丹參、白術(shù)、茯苓、馬錢子等組成,具有益氣養(yǎng)血,祛風(fēng)除濕、活血止痛的功效,是治療骨關(guān)節(jié)炎的有效方劑。前期研究結(jié)果表明[1],痹祺膠囊對(duì)大鼠關(guān)節(jié)軟骨組織的壞死具有一定的保護(hù)作用,但作用機(jī)制不清。為了探討痹祺膠囊保護(hù)關(guān)節(jié)軟骨的作用機(jī)制,在前期研究的基礎(chǔ)上,本實(shí)驗(yàn)觀察了OA大鼠尿中羥脯氨酸的變化及痹祺膠囊對(duì)OA大鼠血清一氧化氮含量的影響。
1.1 動(dòng)物 50只雄性Wistar大鼠,體質(zhì)量(180±10)g,購(gòu)自天津市山川紅實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科技有限公司。許可證號(hào):SCX K(津)2009-0001。生產(chǎn)批號(hào):20100425。
1.2 藥物 痹祺膠囊:天津京萬(wàn)紅藥業(yè)股份有限公司(批號(hào):301510)。木瓜蛋白酶(Papain):博士德公司進(jìn)口分裝(sigma)(批號(hào):118K1465)。
1.3 試劑 水合氯醛:成都市科龍化工試劑廠(批號(hào):20081206)。一氧化氮試劑盒:南京建成生物工程研究所(批號(hào):20100513)。羥脯氨酸(HYP)試劑盒:南京建成生物工程研究所(批號(hào):20100513)。
1.4 儀器 FlexStation 3多功能微孔分析儀,CisBio公司生產(chǎn)。LDZ5-2離心機(jī),北京京立離心機(jī)有限公司生產(chǎn)。HH-S數(shù)顯恒溫水浴鍋,金壇市岸頭實(shí)驗(yàn)儀器廠生產(chǎn)。
2.1 造模 參照文獻(xiàn)[2]方法造模。選雄性Wistar大鼠,體質(zhì)量(180±10)g,按 3mL/kg腹腔注射 10%的水合氯醛,麻醉后,大鼠雙側(cè)膝關(guān)節(jié)注射4%木瓜蛋白酶。
2.2 分組及給藥 選成功模型大鼠40只,按隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為模型組、痹祺膠囊1.296、0.648、0.324 g/kg劑量組,每組10只。另取10只,作為正常組。痹祺膠囊治療組分別按不同的劑量灌胃給藥,連續(xù)治療8周,正常組和模型組灌胃等量生理鹽水。
2.3 取材 在造模成功后的第1周和2周,分別采集大鼠12 h尿液,3 000 r/min,離心10min,取上清液,按照試劑盒說(shuō)明書測(cè)定尿HYP含量。治療8周后,麻醉,腹主動(dòng)脈取血,3 000 r/min離心10min,取血清4℃保存;測(cè)定血清NO和HYP的含量。
2.4 統(tǒng)計(jì)方法 所得數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS11.5軟件統(tǒng)計(jì),計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 痹祺膠囊對(duì)OA大鼠尿HYP的影響 見(jiàn)表1。
表1 痹祺膠囊對(duì)OA大鼠尿HYP的影響(±s)Tab.1 Effectof Biqicapsuleon the HYPof urine in rats with osteoarthritis(±s)mg/L
表1 痹祺膠囊對(duì)OA大鼠尿HYP的影響(±s)Tab.1 Effectof Biqicapsuleon the HYPof urine in rats with osteoarthritis(±s)mg/L
注:與正常組比較:*P<0.05,**P<0.01。
組別 n 造模(第1天)造模(第64天)正常組 10 10.51±1.50 10.96±1.72 15.10±4.00模型組 10 17.07±4.10* 9.92±3.09 13.77±1.32痹祺 1.296 g/kg 10 17.64±4.02** 9.21±1.15 14.25±0.98痹祺 0.648 g/kg 10 17.16±4.66* 9.88±1.59 14.84±1.14痹祺 0.324 g/kg 10 18.27±7.82** 11.19±3.18 15.40±1.54造模(第15天)
由表1結(jié)果可知:模型組和痹祺膠囊各治療組大鼠尿羥脯氨酸含量在造模后第1周內(nèi)均明顯升高(P<0.01),從第2周起至第9周恢復(fù)到正常水平,與正常對(duì)照組均無(wú)明顯差異(P>0.05)。
3.2 痹祺膠囊對(duì)OA大鼠血清Hyp、NO的影響見(jiàn)表2。
表2痹祺膠囊對(duì)OA大鼠HYP、NO的影響(±s)Tab.2 Effectof Biqicapsule on serum HYP and NO in ratswith osteoarthritis(±s)
表2痹祺膠囊對(duì)OA大鼠HYP、NO的影響(±s)Tab.2 Effectof Biqicapsule on serum HYP and NO in ratswith osteoarthritis(±s)
注:與正常組比較:*P<0.01;與模型組比較:▲P<0.01。
組別 n 血清HYP(mg/L) 血清NO(μmol/L)正常組 10 15.10±3.99 17.17±2.21●●模型組 10 13.77±1.32 22.64±3.80*痹祺 1.296 g/kg 10 14.25±0.98 18.24±1.89▲痹祺 0.648 g/kg 10 14.84±1.14 19.14±1.94▲痹祺 0.324 g/kg 10 15.40±1.53 22.64±1.67*
由表2結(jié)果可知:各組血清羥脯氨酸無(wú)明顯變化(P>0.05)。模型組大鼠血清NO含量明顯高于正常組大鼠(P<0.01),痹祺膠囊 1.296、0.648 g/kg劑量組血清NO含量明顯降低,與模型組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。結(jié)果表明,痹祺膠囊能降低模鼠血清NO含量,減輕由NO介導(dǎo)的對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的損傷作用。
木瓜蛋白酶是一種含疏莖(-SH)肽鏈內(nèi)切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,對(duì)動(dòng)蛋白、多肽、酯、酰胺等有較強(qiáng)的水解能力,應(yīng)用木瓜蛋白酶復(fù)制骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物模型已是公認(rèn)的實(shí)驗(yàn)方法[3]。關(guān)節(jié)軟骨由蛋白多糖和膠原組成,在生理情況下,蛋白多糖和膠原的分解代謝與合成代謝維持平衡,將木瓜蛋白酶注入關(guān)節(jié)后,可分解軟骨基質(zhì)的膠原蛋白,破壞軟骨基質(zhì),使尿中膠原的最終分解產(chǎn)物羥脯氨酸排出增多。另外,由于雌激素與骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)[4],為排除雌激素對(duì)模型的影響,本實(shí)驗(yàn)選用了雄性大鼠。
Grabowski等[5]研究證實(shí)人類關(guān)節(jié)中的軟骨母細(xì)胞在體外培養(yǎng)中并無(wú)NO產(chǎn)生,只要加入炎性細(xì)胞因子,如白介素-1α(IL-1α)、白介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-β(TNF-β)等,就會(huì)激活軟骨母細(xì)胞中的一氧化氮合酶(iNOS)而產(chǎn)生大量NO。OA時(shí),滑膜中豐富的血管內(nèi)皮細(xì)胞、血管平滑肌細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等在炎性細(xì)胞因子的刺激下都可產(chǎn)生大量的NO[6]。邵欣欣等[7]研究結(jié)果證實(shí):炎性細(xì)胞因子可誘導(dǎo)出高水平的NO,NO可通過(guò)抑制軟骨細(xì)胞增殖,抑制關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞Ⅱ型膠原的合成,通過(guò)激活金屬蛋白酶和環(huán)氧合酶,促進(jìn)膠原降解,造成對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的破壞。經(jīng)研究痹祺膠囊對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的壞死具有一定的保護(hù)作用[8]。中醫(yī)認(rèn)為本病發(fā)生的關(guān)鍵在于肝腎虧虛、正氣虛弱,痹祺膠囊可能是通過(guò)它的益氣養(yǎng)血功能,減輕OA的炎癥反應(yīng),使炎性細(xì)胞因子的分泌減少,從而減少了由其刺激產(chǎn)生的NO,減輕了由NO介導(dǎo)的對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的損傷作用。
[1]柳占彪,師詠梅,許 放,等.痹祺膠囊對(duì)大鼠膝骨性關(guān)節(jié)炎軟骨組織影響的病理形態(tài)觀察[J].天津中醫(yī)藥,2010,27(4):318-319.
[2]Murat N,Karadam B,Ozkal S,et al.Quantification of papain-induced ratosteoarthritis in relation to timewith the Mankin score[J].ActaOrthop Traumatol Turc,2007,41(3):233-237.
[3]吳 雷,黃朝梁.骨關(guān)節(jié)炎動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷难芯窟M(jìn)展[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2007,23(12):1742-1743.
[4]Gokhale JA,FrenkelSR,DicesarePE,etal.Estrogenandosteoarthritis[J].Am JOrthop,2004,33(2):71-80.
[5]Grabowski PS,Macpherson H,Ralston SH,et al.Nitric oxide production in cells derived from the human joint[J].Br JRheumatol,1996,35(3):207-212.
[6]Rediske JJ;Hoehne C F;Zhang B,et al.The inducible production of nitric oxide by articular cell types[J].Osteoarthritis Cartilage,1994,2(3):199-206.
[7]邵欣欣,田得祥,于長(zhǎng)隆,等.一氧化氮抑制兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞Ⅱ型膠原的合成[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2001,20(1):31-34.
[8]柳占彪,師詠梅,許 放,等.痹祺膠囊對(duì)大鼠膝骨關(guān)節(jié)炎軟骨組織影響的病理形態(tài)觀察[J].天津中醫(yī)藥,2010,27(4):318-321.
Effectsof Biqicapsuleon NO and HYP levels in ratswith Osteoarthritis
XUFang,SHIYong-mei,LIUZhan-biao,etal
(Research Instituteof TCM,Tianjin Universityof TCM,Tianjin 300193,China)
[Objective]Toobserve the effectofBiqicapsuleon the Nitric oxide(NO)and hydroxyproline(HYP)in ratswith osteoarthritis.[Methods]Wistar rats were used.Papain was injected into their knee joints to establish the animalmodel of osteoarthritis.They were treated with Biqicapsule through intragastric administration for 8 weeks.The contents of NO and HYP in serum and HYP in urinewere detected.[Results]The contentsofHYP in urinewereobviously increased inmodelgroup in the firstday[(17.07±4.10)mg/L,P<0.05],andwerenormalin the fifteenth day and sixty-fourth day[(9.92±3.09)mg/L,(13.77±1.32)mg/L,P>0.05].The contentsofNO in serum were obviously increased(22.64μmol/L,P<0.01)inmodelgroup.In treatmentgroup the contentsofNO in serum were decreased by Biqicapsule,1.296 g/kgand 0.648 g/kg(18.24μmol/Land 19.14μmol/L,P<0.01).[Conclusion]BiqiCapsule can decreaseserum contentsofNO in OA rats,and ameliorate the NO-mediated damage of the cartilage in joint.
osteoarthritis;Biqicapsule;NO;HYP
R289.5
A
1672-1519(2011)03-0237-03
國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2007BAI47B04)。
師詠梅(1981-),女,在讀碩士,主要從事中藥藥理研究。
柳占彪。
2011-03-02)