耿廣琴, 楊志軍, 楊秀娟, 李 晶
(甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅蘭州730000)
黃芩不同藥用部位水煎液對(duì)急性肝損傷小鼠保肝作用的研究
耿廣琴, 楊志軍*, 楊秀娟, 李 晶
(甘肅中醫(yī)藥大學(xué),甘肅蘭州730000)
目的 研究黃芩水煎液對(duì)CCl4致肝損傷模型小鼠肝細(xì)胞DNA及肝超微結(jié)構(gòu)的影響,探討黃芩莖葉保肝作用的效果。方法 將72只小鼠,隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、聯(lián)苯雙酯對(duì)照組、7月份黃芩莖葉組、10月份黃芩莖葉組、黃芩根組。正常對(duì)照組、模型組每日每只給予0.2 mL/10 g的生理鹽水,聯(lián)苯雙酯對(duì)照組每日每只給予聯(lián)苯雙酯150 mg/kg,黃芩各組每日每只按相當(dāng)于生藥量6 g/kg劑量給小鼠灌服黃芩水煎液,連續(xù)灌胃7 d。末次給藥2 h后,除正常對(duì)照組外,其余各組均腹腔注射0.1%CCl4橄欖油溶液0.1 mL/10 g建立小鼠急性肝損傷模型,正常對(duì)照組腹腔注射等體積橄欖油。18 h后,剖取肝組織,檢測(cè)肝細(xì)胞DNA損傷,觀察肝超微結(jié)構(gòu)變化。結(jié)果 給予黃芩水煎液后,小鼠肝細(xì)胞DNA尾長(zhǎng)、尾矩、Olive尾矩均有所減少,其中黃芩根組與模型組相比,差異極顯著 (P<0.01),莖葉組與模型組相比,差異不顯著 (P>0.05)。黃芩根組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本正常,黃芩莖葉組肝細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞器腫脹,部分線粒體空泡變性,對(duì)肝超微結(jié)構(gòu)的損傷緩解作用不顯著。結(jié)論 黃芩根水煎液具有一定的保肝作用,與黃芩根相比,黃芩莖葉的作用較弱,黃芩莖葉的藥用功效尚需進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。
黃芩;不同部位;肝損傷模型;DNA損傷;超微結(jié)構(gòu)變化
黃芩Scutellaria baicalensis Georgi是我國(guó)常用中藥材,使用歷史悠久。傳統(tǒng)藥用其根,莖葉部分通常被廢棄。隨著對(duì)黃芩化學(xué)成分、藥理作用研究的深入,發(fā)現(xiàn)不僅黃芩的根有著廣泛的藥用功效,其莖葉也是不容忽視的良好藥材[1-2]。有研究表明黃芩莖葉與黃芩根相同,也具有較好的抗氧化、抗炎、抗腫瘤、保肝等藥理活性[3-6]。為科學(xué)評(píng)價(jià)黃芩莖葉的藥用價(jià)值,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究黃芩水煎液對(duì)CCl4致肝損傷模型小鼠肝細(xì)胞DNA及肝超微結(jié)構(gòu)的影響,探討黃芩莖葉保肝作用的效果。
1.1 試驗(yàn)藥物 黃芩莖葉,分別于7月底、10月底采自甘肅隴西;黃芩根,兩年生,11月初采自甘肅隴西,經(jīng)甘肅中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院杜弢教授鑒定為唇形科植物黃芩Scutellaria baicalensis Georgi。取黃芩根、莖葉適量,第1次加10倍量水煎煮1 h,第2次加8倍量水煎煮1 h,合并2次提取液,過(guò)濾后,水浴濃縮成含生藥量為1 g/mL的水煎劑,分光光度法測(cè)得根中黃芩總黃酮的量為10.21%,7月份莖葉中黃芩總黃酮的量為3.01%,10月份莖葉黃芩總黃酮的量為1.58%。高壓滅菌,置4℃冰箱備用。
1.2 動(dòng)物 2月齡昆明種小鼠72只 (SPF級(jí)),雌雄各半,體質(zhì)量 (20±2)g,購(gòu)自蘭州大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。合格證號(hào):SCXK(甘)2009-0004。
1.3 試劑 四氯化碳 (CCl4,分析純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司,批號(hào)120728),使用時(shí)用橄欖油配制成0.1%的橄欖油溶液;聯(lián)苯雙酯滴丸 (北京協(xié)和藥廠,批號(hào)12090204),使用時(shí)用蒸餾水溶解稀釋至所需劑量。正常熔點(diǎn)的瓊脂糖 (NMA),低熔點(diǎn)的瓊脂糖 (LMA),均為美國(guó)Sigma公司產(chǎn)品;臺(tái)盼蘭,三羥甲基氨基甲烷 (Tris),二甲基亞砜 (DMSO)、溴化乙錠 (EB)等均為國(guó)產(chǎn)分析純。
1.4 儀器 BS224S型電子天平 (賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品);HH-4數(shù)顯恒溫水浴鍋 (鄭州杜甫儀器廠產(chǎn)品);XYJ80-20型離心機(jī) (金壇市恒豐儀器廠產(chǎn)品);XW-80A型旋渦混勻器 (上海精科實(shí)業(yè)有限公司產(chǎn)品);DYY-Ⅲ型電泳儀(北京六一廠產(chǎn)品);CKX41-F32FL熒光倒置顯微鏡 (日本奧林巴斯公司出品);JEOL-1230透射電子顯微鏡 (日本電子公司生產(chǎn)產(chǎn)品)。
2.1 小鼠分組與造模 將72只小鼠,隨機(jī)分為6組,每組12只,雌雄各半,分別為正常對(duì)照組、模型組、聯(lián)苯雙酯對(duì)照組、7月份黃芩莖葉組、10月份黃芩莖葉組、黃芩根組(根據(jù)前期小鼠組織中SOD活性、MDA水平等指標(biāo)的檢測(cè)結(jié)果分析,發(fā)現(xiàn)黃芩水煎劑高劑量6 g生藥/kg保肝作用較理想,本實(shí)驗(yàn)中不再設(shè)置黃芩低、中劑量治療組)[7]。適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d,采用灌胃給藥。正常對(duì)照組、模
型組每日每只給予0.2 mL/10 g的生理鹽水,聯(lián)苯雙酯對(duì)照組每日每只給予聯(lián)苯雙酯150 mg/kg,黃芩各組每日每只按相當(dāng)于生藥量6 g/kg給小鼠灌服黃芩水煎液,連續(xù)灌胃7 d。末次給藥2 h后,除正常對(duì)照組外,其余各組均腹腔注射0.1%CCl4橄欖油溶液0.1 mL/10 g建立小鼠急性肝損傷模型,正常對(duì)照組腹腔注射等體積橄欖油。
禁食不禁水18 h后,各組小鼠稱(chēng)重,斷頭處死,迅速剖取肝組織,用預(yù)冷的4℃生理鹽水洗凈表面殘血備用。
2.2 單細(xì)胞凝膠電泳(SCGE)檢測(cè)DNA損傷 用37℃的PBS緩沖液沖洗肝組織,勻漿,加適量PBS懸浮細(xì)胞,收集細(xì)胞懸液于1.5 mL的ephendorf管中,靜置下沉3 min,將上部懸液轉(zhuǎn)至另一ephendorf管中,800 r/min離心5 min,棄上清,用PBS將細(xì)胞濃度調(diào)整至104~105個(gè)/mL。臺(tái)盼蘭檢測(cè)細(xì)胞活率,大于90%方可進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
單細(xì)胞凝膠電泳按照Singh[8]描述的方法稍加改進(jìn),25 V,300 mA,電泳30 m in。EB染色,熒光顯微鏡下觀察,拍照。選擇尾長(zhǎng)(tail length,TL)、尾矩(tail moment, TM)、Olive尾矩(Olive tail moment,OTM)為DNA損傷指標(biāo)。
2.3 超微結(jié)構(gòu)觀察 取大鼠肝組織結(jié)構(gòu)1 mm3,3%戊二醛固定液固定,環(huán)氧樹(shù)脂包埋,甲苯胺藍(lán)染色,光鏡下定位,超薄切片后,透射電子顯微鏡觀察肝組織結(jié)構(gòu)。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 13.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果以表示,組間差異采用one-way ANOVA分析,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
3.1 小鼠肝細(xì)胞DNA損傷 如表1所示,模型組小鼠肝細(xì)胞DNA尾長(zhǎng)、尾矩、Olive尾矩較正常對(duì)照組均明顯增加 (P<0.01)。給予黃芩水煎液后,小鼠肝細(xì)胞DNA尾長(zhǎng)、尾矩、Olive尾矩均有所減少,其中黃芩根組與模型組相比,差異極顯著 (P<0.01),莖葉組與模型組相比,差異不顯著 (P>0.05)。
表1 小鼠肝細(xì)胞DNA損傷(,n=12)
表1 小鼠肝細(xì)胞DNA損傷(,n=12)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01;與正常對(duì)照組比較,#P<0.05,##P<0.01
組別 動(dòng)物數(shù)/只 尾長(zhǎng)(TL)/μm 尾矩(TM)/μm Olive尾矩(OTM)/μm正常對(duì)照組 12 3.89±0.24** 0.73±0.05** 0.57±0.04**模型組 12 19.11±0.53## 6.93±0.35## 6.11±0.27##聯(lián)苯雙酯對(duì)照組 12 5.52±0.38**## 1.00±0.06** 0.62±0.04**7月份黃芩莖葉組 12 17.94±0.35*## 6.71±0.20## 5.43±0.28*##10月份黃芩莖葉組 12 18.77±0.43## 6.78±0.28## 5.97±0.20##黃芩根組 12 6.56±0.26**## 1.20±0.13** 0.71±0.03**
3.2 肝超微結(jié)構(gòu)變化 肝臟超微結(jié)構(gòu)變化見(jiàn)圖1。正常對(duì)照組肝細(xì)胞核呈橢圓形,核膜平整光滑,胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞器豐富,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、核糖體等結(jié)構(gòu)正常,肝血竇面及肝血竇腔正常;模型組肝細(xì)胞核體積相對(duì)于正常略有縮小,核異染色質(zhì)增多,線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量明顯減少,部分線粒體腫脹。聯(lián)苯雙酯對(duì)照組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本正常,肝細(xì)胞之間連接結(jié)構(gòu)正常;7月份黃芩莖葉組肝細(xì)胞胞質(zhì)內(nèi)細(xì)胞器腫脹,部分線粒體空泡變性,肝血竇面異常明顯,肝血竇腔高度腫脹;10月份黃芩莖葉組肝細(xì)胞核形態(tài)異常,核體積縮小,核周異染色質(zhì)增多,肝血竇腔電子密度降低,部分線粒體空泡變性;黃芩根組肝細(xì)胞結(jié)構(gòu)基本正常,但個(gè)別線粒體有腫脹現(xiàn)象。
在CCl4誘導(dǎo)小鼠肝損傷中,過(guò)氧化反應(yīng)產(chǎn)生的氧自由基是肝損傷形成的主要機(jī)制[9-11]。體內(nèi)累積過(guò)多的氧自由基將攻擊膜不飽和脂肪酸、蛋白質(zhì)、DNA等生物大分子,損傷這些生物大分子,影響他們的功能[12-14]。
DNA是重要的遺傳物質(zhì),DNA通過(guò)轉(zhuǎn)錄和翻譯將遺傳信息傳遞給蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)作為生命活動(dòng)的執(zhí)行者,因此,DNA的穩(wěn)定對(duì)于生命體的正常繁殖和生長(zhǎng)是至關(guān)緊要的。DNA鏈的斷裂可使核酸的完整性和核型受到破壞,導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄失調(diào),影響蛋白質(zhì)的合成,最終引起細(xì)胞死亡。
圖1 各組小鼠肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu) (×10 000)
SCGE結(jié)果顯示模型組小鼠肝細(xì)胞DNA尾長(zhǎng)、尾矩、Olive尾矩明顯增高,說(shuō)明CCl4誘導(dǎo)了肝細(xì)胞DNA損傷,給予黃芩根水煎劑后,模型小鼠肝細(xì)胞DNA損傷減輕,表明黃芩根水煎液對(duì)維持肝細(xì)胞DNA結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定具有積極的作用。黃芩莖葉水煎液與模型組相比,雖可以降低肝損傷小鼠肝細(xì)胞DNA尾長(zhǎng)、尾矩、Olive尾矩,減輕肝細(xì)胞DNA的損傷強(qiáng)度,但差異并不顯著。
肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察結(jié)果顯示,模型組肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了明顯異常改變,主要表現(xiàn)為細(xì)胞核體積相對(duì)縮小,胞質(zhì)內(nèi)線粒體腫脹,線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)數(shù)量明顯減少。黃芩
根組明顯改善肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu),黃芩莖葉組呈現(xiàn)出細(xì)胞核形態(tài)異常,細(xì)胞器明顯腫脹,部分線粒體空泡變性等癥狀,表明黃芩莖葉水煎液對(duì)肝超微結(jié)構(gòu)的損傷緩解作用不顯著,與肝細(xì)胞DNA損傷的測(cè)定結(jié)果相一致。
孟艷彬[15]等采用紫外分光光度法對(duì)連續(xù)3年的黃芩莖葉總黃酮的量進(jìn)行測(cè)定,采用HPLC法對(duì)一年內(nèi)不同月份黃芩莖葉的總黃酮的量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃芩莖葉總黃酮以7、8月份的量較高。本實(shí)驗(yàn)參照文獻(xiàn),同時(shí)從中藥生產(chǎn)實(shí)際出發(fā),分別采集7月份、10月份黃芩莖葉,研究其對(duì)肝細(xì)胞的保護(hù)作用。結(jié)果表明,7月份黃芩莖葉水煎液對(duì)肝細(xì)胞的保護(hù)作用稍高于10月份黃芩莖葉水煎液,但二者對(duì)肝細(xì)胞的保護(hù)效果均明顯弱于黃芩根水煎液。這與分光度法測(cè)定根、莖葉中黃芩有效成分總黃酮的量高低相符合,表明黃芩保肝的療效與其所含的活性物質(zhì)總黃酮的量密不可分,黃酮含有量的高低直接影響著黃芩藥理作用的發(fā)揮。
綜上所述,黃芩根水煎液具有一定的保肝作用,其作用機(jī)理可能是通過(guò)減輕肝細(xì)胞DNA的損傷,減緩肝細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)異常變化,而起到保護(hù)肝臟的作用,與黃芩根相比,黃芩莖葉的作用較弱,黃芩莖葉的藥用功效尚需進(jìn)一步開(kāi)展實(shí)驗(yàn)研究。
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B
1001-1528(2015)12-2753-03
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.12.039
2014-07-10
2012甘肅省高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)項(xiàng)目 《甘肅黃芩品質(zhì)的綜合考察與評(píng)價(jià)研究》(BH2012-020)
耿廣琴 (1971—),女,動(dòng)物學(xué)碩士,講師,主要從事生物化學(xué)的教學(xué)及研究。Tel:13893468930,E-mail:gengguangqin94 @126.com
*通信作者:楊志軍,女,副教授。主要從事中藥學(xué)的教學(xué)及研究。Tel:13389310964,E-mail:yangzhijun@yeah.net