楊 云, 胡筱希, 周凌凌, 高書林, 丁 霞
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院, 江蘇 南京 210095)
龍葵多糖對(duì) CCl4致急性肝損傷小鼠的保護(hù)作用研究
楊 云, 胡筱希, 周凌凌, 高書林, 丁 霞*
(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)理學(xué)院, 江蘇 南京 210095)
目的 研究龍葵多糖 ( water-soluble polysaccharides from Solanum nigrum L.) 對(duì)四氯化碳 ( CCl4) 致急性肝損傷小鼠的保護(hù)作用。 方法 采用 CCl4誘導(dǎo)小鼠急性肝損傷模型, 連續(xù)給藥 7d 后, 收集小鼠血清及肝組織標(biāo)本, 測(cè)定血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶 ( ALT)、 谷草轉(zhuǎn)氨酶 ( AST) 和堿性磷酸酶 (ALP) 的活性; 檢測(cè)肝組織中超氧化物歧化酶(SOD)、 過氧化氫酶 (CAT) 和谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px) 以及丙二醛 ( MDA) 的水平; 計(jì)算肝臟指數(shù)并同時(shí)對(duì)肝組織進(jìn)行病理學(xué)檢查。 結(jié)果 多糖高、 中劑量顯著性抑制 CCl4所致急性肝損傷小鼠血清中 ALT、 AST和 ALP活性的升高 (P<0.01), 顯著性降低肝組織中 MDA的水平 ( P<0.01), 并顯著性升高 SOD、 GSH-Px和 CAT的活力(P<0.01)。 肝組織病理切片顯示, 多糖一定程度減輕肝臟組織病理性改變。 結(jié)論 龍葵多糖對(duì) CCl4造成的急性肝損傷小鼠具有顯著的保護(hù)作用,其保護(hù)機(jī)制可能與清除自由基,抑制脂質(zhì)過氧化有關(guān)。
龍葵多糖; 保肝; 四氯化碳 (CCl4); 急性肝損傷
龍葵 Solanum nigrum L.為茄科茄屬草本植物, 一年至 多年生, 幾乎遍布于全國(guó) 各地。 龍葵全草 皆可入 藥, 其性寒,味苦、微甘,亦有小毒,歸肺、腎經(jīng)。具有清熱解毒、利水消腫以及活血化瘀的功效[1]。 臨床上龍葵主要是與其他一些中藥配伍用于治療肝癌[2]、 晚期胃癌[3]、 肺癌[4]等癌癥,療效確切。在中醫(yī)治療慢性乙型肝炎的復(fù)方中,龍葵也是經(jīng)常被用到的一味藥材。龍葵全草含有生物堿、皂苷、多糖、維生素 A類、 維生素 C、酚類化合物等化學(xué)成分[5-6]。
多糖是一種非常重要的信息分子的受體,廣泛存在于生物有機(jī)體內(nèi),它參與一些關(guān)鍵過程的調(diào)節(jié),如分子的識(shí)別、細(xì)胞的黏附以及機(jī)體的防御等?,F(xiàn)有的研究成果證實(shí)多糖具有多種多樣的藥理活性,如調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤、抗病毒以及降血糖等[7-8]。 多糖顯示了極為廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景,引起了人們?cè)絹碓酱蟮呐d趣,現(xiàn)在多糖已經(jīng)成為了保健品和天然藥物研發(fā)中的重要部分。
文獻(xiàn)報(bào)道龍葵的水提取物對(duì)四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷大鼠和硫代乙酰胺 ( thioacetamide, TAA) 誘導(dǎo)的肝纖維化小鼠均有顯著的保護(hù)作用,然而其保肝活性的物質(zhì)基礎(chǔ)仍不明確[9-10]。 多糖是水提取物 中的主要成分 之 一, 通 過前期的實(shí) 驗(yàn) 發(fā) 現(xiàn), 龍 葵 水 溶 性 多 糖 ( water-soluble polysaccharides from Solanum nigrum L.) 有顯著的保肝活性, 所以本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步研究了龍葵水溶性多糖對(duì) CCl4致急性肝損傷小鼠的保護(hù)作用并對(duì)其保肝機(jī)制進(jìn)行了初步的研究,為龍葵多糖的開發(fā)應(yīng)用提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 藥物和試劑 龍葵飲片 (批號(hào) 121114-1) 購(gòu)于蘇州市天靈中藥飲片有限公司,經(jīng)江蘇省中醫(yī)藥研究院鑒定為茄科茄屬植物龍葵 ( Solanum nigrum L.) 的全 草。 聯(lián)苯 雙酯滴丸, 北京協(xié)和藥廠生產(chǎn), 批號(hào) 12060103; 龍葵多糖, 實(shí)驗(yàn)室自制;四氯化碳購(gòu)于南京化學(xué)試劑有限公司;谷丙轉(zhuǎn)氨酶 (ALT) 試劑盒、 谷草轉(zhuǎn)氨酶 (AST) 試劑盒、 堿性磷酸酶 (ALP) 試劑盒、 超氧化物歧化酶 (SOD) 試劑盒、過氧化氫酶 (CAT)、 谷胱甘肽過氧化物酶 (GSH-Px) 試劑盒、 丙二醛 (MDA) 試劑盒及考馬斯亮藍(lán)試劑盒均購(gòu)于南京建成生物工程研究所。
1.2 動(dòng)物 雄性 ICR小鼠, 體質(zhì)量 (20 ±2) g, 清潔級(jí),購(gòu)于南京市江寧區(qū)湯山青龍山動(dòng)物繁殖場(chǎng),動(dòng)物合格證號(hào): SCXK (蘇) 2008-0009。
1.3 儀器與設(shè)備 電子天平 (美國(guó)雙杰兄弟有限公司); T-6 新世紀(jì)紫外可見分光光度計(jì) (北京普析通用儀器有限責(zé)任公司); 低速離心機(jī) (北京雷勃爾有限公司);KQ-500超聲波清洗器 (昆山市超聲儀器有限公司);RM2235 型石蠟切片機(jī) (德國(guó) Leica公司);LEICA DM 1000 光學(xué)顯微鏡(德國(guó) Leica公司)。
2.1 龍葵多糖的制備 龍葵飲片粉碎成粗粉后, 用 80%乙醇加熱回流提取2次,過濾后得到龍葵殘?jiān)?。取干燥后的龍葵殘?jiān)?加 15 倍量的蒸餾水煎煮 2 次, 每次 4 h。 合并提取液, 減壓濃縮至適量體積, 加入 95%乙醇至最終乙醇體積分?jǐn)?shù)為 80%, 4 ℃靜止過夜, 離心 (8 000 r/min),收集沉淀物。再將沉淀物溶解在適量的蒸餾水中,利用鹽酸法[11]除去粗多糖中大量的游離蛋白質(zhì), 大孔樹脂 D-900進(jìn)行脫色后,乙醇沉淀、離心,收集沉淀物,并依次用無水乙醇、丙酮、乙醚抽洗,沉淀真空干燥,即得灰白色龍葵水溶性精制多糖。
2.2 CCl4誘導(dǎo)的小鼠急性肝損傷模型的建立 取 60 只雄性 ICR小鼠, 隨機(jī)分成 6 組, 每組 10 只, 分別為正常對(duì)照組,四氯化碳損傷模型組,龍葵多糖的低、中、高劑量組(100、 200、 400 mg/kg) 以及聯(lián)苯雙酯組 (150 mg/kg)。龍葵多糖和聯(lián)苯雙酯均用 0.5%CMCNa溶液混懸, 按 10 mL/kg體積灌胃給藥, 正常組及模型組給予等量的 CMCNa溶液, 每日一次, 連續(xù)7 d。 于末次給藥 2 h后, 除正常組外其余各組小鼠均腹腔注射 0.2%CCl4的橄欖油溶液 10 mL/kg。 禁食不禁水, 16 h 后, 摘眼球取血, 對(duì)小鼠予以脫臼處死,解剖取得肝臟。
2.3 生化指標(biāo)的檢測(cè)與方法
2.3.1 肝臟指數(shù)的計(jì)算 用 4 ℃生理鹽水洗盡肝臟的殘血,除去表面結(jié)締組織,濾紙拭干后稱質(zhì)量,按下式計(jì)算肝臟指數(shù)。
式中:m1為肝臟質(zhì)量 (g);m2為小鼠體質(zhì)量 (g)。
2.3.2 血清及肝組織中相關(guān)酶活力的檢測(cè) 采集到的血樣在室 溫 放 置 2 h 后 , 以 3 000 r/min 離 心 10 min 分 離 出 血清, 賴氏法測(cè)定血清中 ALT、 AST和 ALP的活性。 取0.2 g肝臟組織 , 加冰生 理 鹽 水 1.8 m L, 制 備 10%的 組 織 勻 漿 ,以 3 000 r/min 離 心 10 min 后 取 上清液, 依照試劑 盒 說明書來測(cè)定 SOD、 CAT和 GSH-Px的活性以及 MDA的水平, 利用考馬斯亮藍(lán)比色法測(cè)定肝勻漿中總蛋白質(zhì)的水平。
2.3.3 肝組織病理學(xué)檢查 取小鼠肝左葉大致相同部位的一小塊肝組織, 用 10%甲醛溶液固定后, 石蠟包埋, 切片( 片厚 5 μm) , 蘇木素-伊紅 (HE) 染 色, 然 后 在光鏡下觀察肝臟組織病理學(xué)改變。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用 SPSS 16.0 軟件 處 理, 以() 表示, 多 組數(shù)據(jù)間的 比較采用單因素方 差分析,P<0.05 表示有顯著性差異。
3.1 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠血清生化指標(biāo)和肝臟指數(shù)的影響 模型組小鼠血清中 ALT、 AST和 ALP的活性較正常對(duì)照組明顯升高 ( P<0.01), 說明本次實(shí)驗(yàn)?zāi)P驮炷3晒Α?龍葵多糖各劑量均能降低肝損傷小鼠血清中 ALT、AST和 ALP的活性, 高、 中劑量組與模型組比較均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,且高劑量組的降酶效果與聯(lián)苯雙酯組相當(dāng)。模型組小鼠的肝臟指數(shù)顯著高于空白組 (P<0.01), 說明模型組小鼠肝臟發(fā)生腫脹。龍葵多糖的高、中劑量組能顯著降低由 CCl4升高的肝臟指數(shù), 說明龍葵多糖對(duì)小鼠肝臟腫脹有一定的緩解作用,見表1。
3.2 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠肝組織中 SOD、 GSH-Px、CAT的活性以及 MDA的水平的影響 與正常組比較, 模型組小鼠肝組織中 SOD、 GSH-Px和 CAT的活性顯著降低(P<0.01, 0.001), MDA水平顯著升高 (P<0.01), 說明本次實(shí)驗(yàn)的小鼠急性肝損傷模型造模成功。與模型組比較, 龍葵多糖高、 中劑量均能升高肝組織中 SOD、 GSH-Px和 CAT的活性, 以及降低肝組織中 MDA的水平, 且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義, 見表2。
表 1 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠血清 AST、 ALT、 ALP和肝臟指數(shù)的影響 (, n=10)
表 1 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠血清 AST、 ALT、 ALP和肝臟指數(shù)的影響 (, n=10)
注: 與正常對(duì)照組比較,*P <0.05,**P <0.01;與模型組比較,#P <0.05,##P <0.01。 下表同
組 別 劑量 /( mg·kg-1) ALT/( U·L-1) AST/( U·L-1) ALP/( U·L-1) 肝臟指 數(shù) /% 47.96 ±7.65 85.80 ±12.51 51.26 ±7.24 4.84 ±0.63模型組 - 237.94 ±25.55## 250.59 ±27.46## 212.19 ±20.55## 5.84 ±0.85##龍葵多糖低劑量組 100 182.01 ±16.72* 215.96 ±20.29 170.84 ±25.39* 5.33 ±0.75龍葵多糖中劑量組 200 170.80 ±19.45** 178.23 ±22.08** 158.80 ±13.87* 5.21 ±0.45*龍葵多糖高劑量組 400 158.28 ±16.90** 163.88 ±17.73** 135.39 ±16.09** 5.02 ±0.48**聯(lián)苯雙酯組 150 149.98 ±16.61** 159.63 ±15.24** 120.12 ±12.26** 4.99 ±0.52正常對(duì)照組-**
,n=10)表 2 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠肝臟中 SOD,GSH-Px,CAT和 MDA水平的影響 (
,n=10)表 2 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠肝臟中 SOD,GSH-Px,CAT和 MDA水平的影響 (
組 別 劑量 /( mg·kg-1) SOD/( U·mg-1) GSH-Px/( U·mg-1) CAT/( U·mg-1) MDA/( nmol·mg-1)39.54 ±5.89 85.71 ±8.96 220.79 ±19.93 5.12 ±0.73模型組 - 14.26 ±2.17## 29.70 ±3.87## 133.99 ±18.81## 14.31 ±1.31##龍葵多糖低劑量組 100 17.37 ±3.64 34.95 ±6.30 135.38 ±17.93 11.19 ±1.65**龍葵多糖中劑量組 200 20.54 ±3.32** 39.25 ±3.82** 155.22 ±17.07** 8.48 ±1.14**龍葵多糖高劑量組 400 25.71 ±3.68** 50.27 ±5.13** 172.56 ±18.19** 7.75 ±0.57**聯(lián)苯雙酯組 150 28.02 ±5.30** 58.81 ±6.80** 182.32 ±10.29** 7.06 ±0.75正常對(duì)照組-**
3.3 龍葵多糖對(duì)急性肝損傷小鼠肝組織病理學(xué)的影響 病理切片結(jié)果表明,正常對(duì)照組小鼠的肝組織結(jié)構(gòu)正常,肝細(xì)胞沒有變性、 壞死等病理性變化 (圖 1-A)。 模型組小鼠的肝組織結(jié)構(gòu)明顯被破壞,大部分肝細(xì)胞出現(xiàn)渾濁腫脹,細(xì)胞質(zhì)疏松化,肝細(xì)胞灶性或者片狀壞死以及伴炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等病理性改變 (圖 1-B)。 龍葵多糖高、 中劑量組小鼠的肝細(xì)胞壞死,變性以及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)等病變得到了很大程度的減輕 (圖 1-E, 1-F), 表明龍葵多糖高、 中劑量具有較好的保護(hù)肝細(xì)胞作用, 見圖1。
CCl4致肝損傷是經(jīng)典的化學(xué)性肝損傷動(dòng)物模型。 在CCl4致急性肝損傷動(dòng)物模型中, 主要的肝損傷機(jī)制是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。 CCl4在體內(nèi)一系列酶的作用下, 生成三氯甲基自由基 ( · CCl3) 、 二氯甲基自由基 ( · CCl2) 及 過 氧化甲基自由基 ( ·OOCCl3)。 產(chǎn)生的這些自由基會(huì)攻擊位于肝 細(xì) 胞 膜 上 的 多 不 飽 和 脂 肪 酸 ( polyunsaturated fatty acid), 從而引發(fā)一系列脂質(zhì)過氧化反應(yīng), 導(dǎo)致肝細(xì)胞膜通透性改變, 肝細(xì)胞內(nèi)的 ALT和 AST等轉(zhuǎn)氨酶就會(huì)大量釋放到血液中,從而導(dǎo)致血清中這些酶的水平急劇上升。因此,血清中 ALT、 AST和 ALP的水平被廣泛用作于臨床診斷肝臟炎性損傷程度的敏感指標(biāo)[12]。
肝細(xì)胞損傷是很多種肝臟疾病共有的病理基礎(chǔ),其中氧化應(yīng)激過程在肝細(xì)胞損傷中占有很重要的地位。因而,對(duì)氧化應(yīng)激導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷的科學(xué)研究便成為治療肝臟疾病的重要途徑之一[13]。 SOD、 GSH-Px和 CAT是生物機(jī)體內(nèi)重要的內(nèi)源性抗氧化酶,它們分工或者合作共同抵御機(jī)體的外源性或內(nèi)生的氧化應(yīng)激損傷。其活力降低之后將會(huì)造成機(jī)體抗氧化能力一定程度的下降,從而使自由基的清除出現(xiàn)障礙,這將導(dǎo)致自由基的堆積,最終一定程度損傷肝細(xì)胞。 MDA是脂質(zhì)過氧化反應(yīng)產(chǎn)生的終產(chǎn)物, 其水平的高低可以反映出體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度。
圖 1 龍葵多糖對(duì) CCl4致急性肝損傷小鼠肝臟病理改變的影響
實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示, CCl4肝損傷模型組小鼠的肝組織出現(xiàn)嚴(yán)重的損傷,肝小葉結(jié)構(gòu)有明顯的破壞,大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)其中,大部分肝細(xì)胞出現(xiàn)渾濁腫脹等病理性改變,并且血清中 AST、 ALT和 ALP的活性也顯著升高。 龍葵多糖各劑量組小鼠肝細(xì)胞受損程度明顯減少, 血清中 AST、 ALT和 ALP的水平顯著低于 CCl4模型組, 且降酶效果具有劑量依賴性,表明龍葵多糖具有保護(hù)肝細(xì)胞膜,一定程度對(duì)抗肝損傷的作用。
此外, CCl4肝損傷模型組小鼠肝組織中 SOD、 GSH-Px和CAT的活性顯著降低, MDA的水平顯著上升, 說明細(xì)胞清除自由基的能力大幅降低,機(jī)體內(nèi)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)加快,受自由基攻擊的損傷程度增大。而龍葵多糖可顯著提高肝組織中 SOD、 GSH-Px和 CAT的水平, 降低 MDA的水平,表明龍葵多糖能夠提高機(jī)體清除自由基的能力,并且一定程度抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的發(fā)生。
龍葵多糖對(duì) CCl4致急性肝損傷小鼠保護(hù)作用的研究,目前國(guó)內(nèi)外尚未有報(bào)道。其對(duì)肝細(xì)胞的保護(hù)可能是通過保護(hù)細(xì)胞膜、清除自由基、抑制脂質(zhì)過氧化反應(yīng)來發(fā)揮作用的。
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R285.5
:B
1001-1528(2014)12-2602-04
10.3969/j.issn.1001-1528.2014.12.036
2013-10-12
中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金 (KYZ201220)
楊 云 (1987—), 男, 碩士, 研究方向: 中藥物質(zhì)基礎(chǔ)。 E-mail:yuny-ok@126.com
*通信作者: 丁 霞 (1963 —) , 女, 副教授, 碩士生導(dǎo)師, 研究方向: 中藥物質(zhì)基礎(chǔ)。 E-mail:dingxianjau@126.com
日期:2014-01-26
網(wǎng)絡(luò)出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/31.1368.R.20140126.1452.003.html