白 軍,寧映霞,陳硯芬,賀韓臻,鄭喆文
(1.深圳市龍崗區(qū)婦幼保健院婦產(chǎn)科,廣東深圳518172;2.廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院婦產(chǎn)科,廣東廣州510120;3.武漢市婦女兒童醫(yī)療保健中心婦產(chǎn)科,湖北武漢430000)
黃荊(VitexnegundoL)為被子植物馬鞭草科的牡荊屬植物,分布于我國20余省,以秦巴山區(qū)資源最為豐富,黃荊果實(子)、葉、枝及根均可入藥,其味苦,性溫,具有清熱解表,得濕解毒、止咳平喘作用,主治咳嗽、哮喘、風濕、腫痛等[1]。黃荊子為黃荊的果實,目前,對黃荊的研究主要集中在黃荊子的化學提取物上,如黃酮類、二萜類等化合物。黃荊子乙酸乙酯提取物(the extract from semenviticis negundo with acetoactate,EVn-50)是從黃荊子中提取的黃酮類化合物,有研究報道EVn-50在體外抗腫瘤的效用[2],但是其傳統(tǒng)的抗炎作用尚未見報道,故本研究建立常見的幾種急性炎癥模型,分別施以不同濃度的EVn-50,探討其體內(nèi)抗炎效果及其可能的分子生物學機制。
EVn-50購自北京中醫(yī)藥大學,地塞米松(恒瑞醫(yī)藥),二甲苯、0.7%醋酸、去甲斑蝥素(北京第三制藥廠),兔抗p38MAPK(Beyotime公司),GAPDH(Abzoom公司),ELISA酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(Beyotime公司);健康成年雄性SD大鼠50只,體重225-250 g,由北京維通利華實驗動物技術(shù)公司提供(合格證:0093102,許可證:SCXK(京)2012-0011);ICR小鼠50只,體重18-24 g(由北京維通利華實驗動物技術(shù)公司提供(合格證:0093109,許可證:SCXK(京)2012-0001),于無菌屏蔽環(huán)境(百級無菌室)中飼養(yǎng)。
1.2.1 二甲苯致小鼠耳廓腫脹模型實驗 ICR小鼠隨機分成5組,每組5只,即5、10、20 mg/kg EVn-50組、1 mg/kg地塞米松(DEX)組和生理鹽水(NS)組。灌胃給藥1 h后,給小鼠右側(cè)耳緣注射30 μg二甲苯,2.5 h后處死小鼠,用直徑為9 mm的打孔機以腫脹中心為圓心切取腫脹耳緣,然后稱取腫脹組織重量,并記錄腫脹程度,計算并比較不同受試藥物對腫脹的抑制率[3]。
1.2.2 雞蛋清致大鼠足跖腫脹模型實驗 SD大鼠隨機分成5組,每組5只,即12.5、25、50 mg/kg EVn-50組、2.5 mg/kg DEX組和NS組。灌胃給藥1 h后,給SD大鼠右側(cè)足跖注射10%新鮮雞蛋清懸液0.05 mL,足跖體積分別在0、0.5、1、2、3、4和6 h被檢測。并記錄腫脹程度,計算并比較不同受試藥物對腫脹的抑制率[4]。
1.2.3 腹腔注射0.7%醋酸小鼠腹腔毛細血管通透性增高模型實驗 ICR小鼠隨機分成5組,每組5只,即5、10、20 mg/kg EVn-50組、1 mg/kg DEX組和NS組。灌胃給藥1 h后,經(jīng)小鼠尾部靜脈注射10 ml/kg生理鹽水稀釋的依文思藍溶液。然后每只小鼠腹腔注射0.7%的醋酸溶液0.2 mL,30 min后,處死小鼠,打開腹腔,收集腹腔溶液,并用10 mL的生理鹽水沖洗腹腔,離心腹腔收集液,去除污染物,溶液采用比色法用分光光度計在590mm波長進行檢測,血管通透效應用吸光度(A)來表達,它代表依文思藍染液總的腹腔滲出量。計算并比較不同受試藥物對腹腔毛細血管通透性的抑制率[5]。
1.2.4 腹腔注射去甲斑蝥素對大鼠全身性炎癥模型實驗 SD大鼠隨機分成5組,每組5只,即50、100、200 mg/kg EVn-50組、5 mg/kg DEX組和NS組。灌胃給藥1 h后,每只大鼠腹腔注射15 mg/kg的去甲斑蝥素溶液0.2 mL,24 h后,心臟穿刺缺血并處死大鼠,檢測血液白細胞數(shù)值和C反應蛋白[6]。
1.2.5 Westernblot印跡檢測全身性炎癥大鼠模型血白細胞p38MAPK蛋白表達情況 處死腹腔注射去甲斑蝥素誘導的大鼠全身性炎癥模型大鼠,收集血液,離心提取炎性大鼠白細胞,加入細胞裂解液,提取白細胞蛋白,取30 μg定量蛋白SDS-PAGE電泳分離并轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,再用5%脫脂牛奶-TBST室溫搖床封閉2 h,于37℃下孵育一抗和二抗,ECL發(fā)光劑激發(fā)熒光,壓片顯影定影[7]。結(jié)果用灰度掃描儀處理分析,以上實驗重復3次。
1.2.6 ELISA方法檢測全身性炎癥大鼠模型血清中TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2的水平 處死腹腔注射去甲斑蝥素誘導的大鼠全身性炎癥模型大鼠,收集血液。用純化的抗體包被微孔板,制成固相載體,在微孔板中依次加入標本或標準品生物素化的抗TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2抗體,HRP標記的親和素,經(jīng)過徹底洗滌后用底物TMB顯色。TMB在過氧化物酶的催化下轉(zhuǎn)化成藍色,并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色。顏色的深淺和樣品中的TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2的濃度呈正相關。用酶標儀在450nm波長下測定吸光度(OD值),計算抗炎因子濃度,測定血清中TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2的含量[8]。
口服EVn-50可以顯著抑制二甲苯致小鼠耳廓腫脹,5、10、20 mg/kg的EVn-50對二甲苯致小鼠耳廓腫脹抑制率分別為20.6%、26.3%和32.5%,與NS對照組比較,組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而DEX組對二甲苯致小鼠耳廓腫脹抑制率為28.2%,與10 mg/kg組的EVn-50相當,兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖1。
圖1 EVn-50對二甲苯致小鼠耳廓腫脹的抑制效果
口服EVn-50可以顯著抑制雞蛋清致大鼠足跖腫脹,50 mg/kg的EVn-50對雞蛋清致大鼠足跖腫脹抑制作用發(fā)生在3、4、6 h,與NS對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);25 mg/kg的EVn-50對雞蛋清致大鼠足跖腫脹抑制作用發(fā)生在4、6 h,與NS組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);在0.5、1和2 h內(nèi),與NS組比較,25 mg/kg和50 mg/kg的EVn-50對雞蛋清致大鼠足跖腫脹抑制率均無統(tǒng)計學意義(P>0.05);與NS組比較,12.5 mg/kg的EVn-50對雞蛋清致大鼠足跖腫脹抑制作用率無統(tǒng)計學意義(P>0.05);而2.5 mg/kg DEX組對雞蛋清致大鼠足跖腫脹抑制作用從0.5h開始就很明顯,與NS組比較,各時間段均有統(tǒng)計學意義(P<0.05),見圖2。
圖2 EVn-50對雞蛋清致大鼠足跖腫脹抑制效果
口服EVn-50可以顯著抑制腹腔注射0.7%醋酸引起的小鼠腹腔毛細血管通透性,5、10、20 mg/kg的EVn-50對腹腔注射0.7%醋酸后,小鼠腹腔依文思藍染液滲出抑制率分別為24.0%、35.8%和45.5%,與NS對照組比較,組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而DEX組對腹腔注射0.7%醋酸小鼠腹腔毛細血管通透性抑制率為43.8%,與10 mg/kg組的EVn-50相當,兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖3。
圖3 EVn-50對腹腔注射07%醋酸小鼠腹腔毛細血管通透性抑制效果
口服EVn-50可以顯著下調(diào)腹腔注射去甲斑蝥素誘導全身炎性大鼠血液炎性細胞的表達。50、100、200 mg/kg的EVn-50對大鼠血液白細胞總數(shù)(WBC)、中性粒細胞比率(NEUTP)、淋巴細胞比率(LYMPHP)和CRP的下調(diào)率與NS對照組比較,組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而DEX組對腹腔注射去甲斑蝥素誘導全身炎性大鼠血液WBC、NEUTP和CRP表達下調(diào)率與100 mg/kg組的EVn-50相當,兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表1。
表1 EVn-50對腹腔注射去甲斑蝥素誘導的全身炎性大鼠模型血液白細胞及CRP的影響
注:與NS組比較,aP<0.05;與DEX組比較,bP<0.05
口服EVn-50可以顯著下調(diào)腹腔注射去甲斑蝥素誘導全身性炎性大鼠血液白細胞p38MAPK蛋白表達,50、100、200 mg/kg的EVn-50對大鼠白細胞p38MAPK的下調(diào)率分別為21.0%、36.8%和48.6%,與NS對照組比較,組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而DEX組對腹腔注射去甲斑蝥素誘導的全身性炎大鼠血液白細胞p38MAPK蛋白表達下調(diào)率為44.8%,與100 mg/kg組的EVn-50相當,兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見圖4。
口服EVn-50可以顯著下調(diào)腹腔注射去甲斑蝥素誘導全身炎性大鼠血液胞TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2細胞因子的表達。50、100、200 mg/kg的EVn-50對大鼠血液TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2的下調(diào)率與NS對照組比較,組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),而地塞米松組對腹腔注射去甲斑蝥素誘導全身炎性大鼠血液TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2表達下調(diào)率與100 mg/kg組的EVn-50相當,兩組間比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表2。
圖4 EVn-50對腹腔注射07%醋酸小鼠腹腔
GroupsTNF-αIL-1IL-6COX-2NS136.28±19.211150.02±20.24104.28±21.93210.23±39.48100mg/kg DEX59.24±12.82a490.18±109.07a68.54±12.42a40.23±11.56a50 mg/kg EVn-5080.56±27.93ab890.16±152.24ab97.59±33.58ab156.45±28.67ab100 mg/kg EVn-5063.46±23.12a520.23±64.86a73.36±33.27a83.45±12.73a200 mg/kg EVn-5050.26±21.05ab340.86±25.45ab62.54±30.41ab28.56±4.68ab
注:與NS組比較,aP<0.05;與DEX組比較,bP<0.05
黃荊子為馬鞭草科牡荊屬植物黃荊(VitexnegundoL)的干燥成熟果實,其性溫,味辛、苦;歸肺、胃、肝經(jīng);具有祛風解表,止咳平喘,理氣消食止痛的功效,主治傷風感冒,咳嗽,哮喘,胃痛吞酸,消化不良,食積瀉痢,膽囊炎,膽結(jié)石,疝氣[1];在民間,黃荊子能夠以多種形式包括單方、復方,內(nèi)服煎湯或入丸、散,治療一些炎癥相關的疾病,療效顯著,如哮喘、慢性氣管炎、胃潰瘍和慢性胃炎、腸炎;在臨床上,黃荊子焙干研末,煉蜜為丸,可治療慢性氣管炎[2]。現(xiàn)代藥理學研究表明,黃荊子具有多種藥理作用,如鎮(zhèn)咳平喘、抗炎鎮(zhèn)痛、抗氧化、抗微生物、保肝以及免疫增強作用等,EVn-50是從黃荊果實中提取的黃酮類化合物,有研究報道EVn-50在體外有抗氧化、抗腫瘤的效用[2],但是傳統(tǒng)的抗炎作用及其可能的機制尚未見報道,故本研究建立急性炎癥模型,分別施以不同濃度的EVn-50,探討其體內(nèi)抗炎的效果及其可能的分子生物學機制。
MAPK(Mitogen-activated protein kinase)信號轉(zhuǎn)導通路是真核細胞轉(zhuǎn)導信號到細胞內(nèi)重要信號轉(zhuǎn)導通路之一,參與細胞的生長、分化以及細胞間相互作用[9]。當細胞受到刺激后,通過某些環(huán)節(jié)使MAPK激酶激酶(MAPKKK)活化,活化的MAPKKK激活MAPK激酶(MAPKK),后者通過雙位點磷酸化激活p38MAPK。MKK3和MKK6是p38MAPK主要的上游激酶[9]。p38MAPK被磷酸化激活后,移位入核,作用于活化轉(zhuǎn)錄因子ATF2、CHOP10等,進而活化選擇素和整合素來招募和活化白細胞,使白細胞粘附于血管壁,進入到周圍組織,調(diào)節(jié)TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2等炎性細胞因子的表達[10],而炎性細胞因子則參與體內(nèi)具體的炎癥反應的發(fā)生發(fā)展。p38MAPK特異性抑制劑SB203580可通過抑制p38MAPK酶活性,減少或阻斷多種炎性介質(zhì)的產(chǎn)生,從而減輕炎癥反應。MAPK信號轉(zhuǎn)導通路在炎癥的發(fā)生發(fā)展中具有積極的意義,有望成為炎癥治療的的一個新的靶點[11]。
本研究提示,EVn-50可以顯著改善二甲苯致ICR小鼠耳廓急性炎性腫脹癥狀,雞蛋清致SD大鼠足跖急性炎性腫脹癥狀,降低腹腔注射0.7%醋酸致ICR小鼠腹腔毛細血管的通透性,減少去甲斑蝥素誘導的SD大鼠全身性炎癥血液白細胞總數(shù)中中性粒細胞比率和CRP,同時去甲斑蝥素誘導的SD大鼠全身性炎癥血液白細胞p38MAPK蛋白表達降低,去甲斑蝥素誘導的SD大鼠全身性炎癥血液中TNF-α、IL-1、IL-6、COX-2等細胞因子數(shù)量減少。這提示EVn-50可能通過抑制p38MAPK細胞信號轉(zhuǎn)導通路來抑制急性炎癥反應。黃荊子作為祖國傳統(tǒng)中藥,長期應用于抗炎、平喘等治療實踐中,具有安全、可靠、無毒副作用的長期臨床驗證,因此EVn-50有望成為一種新的理想的抗炎藥物,具有廣闊的開發(fā)前景,但目前EVn-50的抗炎研究還處在實驗階段,相關的機制需進一步探明。
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