唐云麗, 劉君君, 潘翠柳, 秦祖杰, 丘 琴, 歐和生
(廣西中醫(yī)藥大學(xué)中藥藥理學(xué)重點實驗室,廣西中醫(yī)藥大學(xué)附屬國際壯醫(yī)醫(yī)院,廣西壯瑤藥工程技術(shù)研究中心,廣西南寧530020)
赪桐根為馬鞭草科大青屬植物赪桐Clerodendrum japonicum(Thunb.)Sweet的根,又名紅苓蔃、荷苞花、百日紅[1]、 棵朋必勞[2]、 “個朋被”[3](廣西壯族語), 為廣西常用壯藥[4-5],其味甘,性涼,具清肺熱、利小便、涼血止血功效,主治肺熱咳嗽、熱淋小便不利、咳血、風(fēng)濕骨痛[6]等。
炎癥是多種疾病的共同過程,其發(fā)生發(fā)展與骨質(zhì)疏松[7]、 糖 尿 ?。?]、 心 血 管 系 統(tǒng) 疾 病[9]、 阿 爾 茨 海 默病[10-11]、 癲癇[12]、 癌癥密切相關(guān)[13-14], 而一些具有良好抗炎作用的中草藥 (民族藥)可能通過調(diào)節(jié)炎癥相關(guān)因子來對這些疾病產(chǎn)生較好的預(yù)防和治療作用。赪桐根為廣西常用民族藥,以其為君藥組成的赪銀合劑對風(fēng)熱型急性扁桃體炎有較好療效[15],課題組前期研究證明,其水提物對急、慢性炎癥均具有明顯作用[16],并且其醇提物也具有相應(yīng)活性,但具體部位及機制目前尚不明確。因此,本實驗比較赪桐根石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇部位抗炎活性,以期篩選出有效部位,進一步明確活性成分,闡明其可能作用機制,為該藥材深度開發(fā)和臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 藥材 赪桐根采自武鳴區(qū)高峰林場,經(jīng)廣西中醫(yī)藥大學(xué)滕建北副教授鑒定為馬鞭草科大青屬植物赪桐Clerodendrum japonicum (Thunb.) Sweet的根。
1.2 試藥 醋酸地塞米松 (浙江仙琚制藥股份有限公司,批號150116,0.75 mg);頭孢克肟分散片 (浙江莎普愛思藥業(yè)股份有限公司,批號160151E,50 mg)。二甲苯 (批號 F20110613,500 mL)、冰醋酸 (批號 T20110913,500 mL)、伊文思藍 (批號Lot.No.20140723,10 g) (國藥集團化學(xué)試劑有限公司);角叉菜膠 (上海源葉生物科技有限公司,批號YY13755,100 g);水合氯醛 (成都市科龍化工試劑廠,批號2016020101,250 g)。
1.3 儀器 SQP電子天平 [賽多利斯科學(xué)儀器 (北京)有限公司];UV-1780紫外可見分光光度計 [島津儀器(蘇州)有限公司];TGL-16G離心機 (上海安亭科學(xué)儀器廠);YXQ-LS-50S11立式壓力蒸汽滅菌器 (上海迅博實業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);BP211D光柵型多功能酶標儀 (瑞士Tecan公司);LRH-250-S恒溫恒濕培養(yǎng)箱 (韶關(guān)市泰宏醫(yī)療器械有限公司)。
1.4 動物 清潔級昆明種小鼠,雄性,體質(zhì)量18~22 g;清潔級SD大鼠,雄性,體質(zhì)量180~220 g,由廣西醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供,動物生產(chǎn)許可證號SCXK(桂)2014-0002,實驗前適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d。
2.1 極性部位制備 取赪桐根粗粉3 kg,加75%乙醇回流提取3次,分別提取2、1.5、1 h,溶劑用量分別為10、8、6倍,過濾,合并濾液,減壓濃縮后置水浴鍋上揮干溶劑,稱定質(zhì)量,計算得膏率??偨嘤?5%乙醇溶解后,硅膠按1∶1比例拌樣,置于回流裝置中,依次用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇回流提取,回收溶劑,減壓濃縮后分別得到石油醚部位19.6 g、乙酸乙酯部位31.7 g、正丁醇部位115.5 g、95%乙醇部位391.5 g,各部位浸膏用0.2%吐溫80溶解,分別配制成高、中、低質(zhì)量濃度溶液。
2.2 活性部位篩選及抗炎作用研究
2.2.1 對角叉菜膠致小鼠足跖腫脹的影響[16-17]取小鼠196只,按體質(zhì)量隨機分為模型組、陽性對照組 (地塞米松0.005 g/kg)及赪桐根各極性部位高、中、低劑量組(40、20、10 g/kg), 每組 14只。 灌胃給藥, 給藥量 20 mL/kg,1次/d,連續(xù)7 d,模型組灌胃等體積蒸餾水。末次給藥1 h后,于右后足趾部皮下注射1%角叉菜膠溶液0.02 mL致炎,15 min后脫頸椎處死,剪取后雙足等同部位,稱定質(zhì)量,以同一小鼠左右后足質(zhì)量之差為腫脹度,計算腫脹抑制率[18]。
2.2.2 對冰醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性增加的影響[16,19]小鼠按 “2.2.1” 項下方法分組給藥, 末次給藥1 h后,小鼠尾靜脈注射0.3%伊文思藍溶液 (10 mL/kg),同時腹腔注射0.6%冰醋酸溶液 (10 mL/kg),15 min后脫頸椎處死,腹腔注射6 mL生理鹽水沖洗腹腔,剪開腹腔收集腹腔液,3 000 r/min離心10 min,取上清液,于590 nm波長處測定吸光度。
2.2.3 對小鼠棉球肉芽腫的影響 取小鼠196只,腹腔注射5%水合氯醛 (10 mL/kg)麻醉,無菌條件下在兩前肢中間的胸部用彎剪剪毛,75%酒精消毒皮膚,手術(shù)剪剪出皮下一小口,用鑷子從胸口皮下將棉球 (每粒10 mg,高壓滅菌)分別植入小鼠兩側(cè)腋下,縫合傷口并用碘伏消毒。術(shù)后第2天,小鼠按 “2.2.1”項下方法分組給藥,末次給藥1 h后脫頸椎處死,剪開皮毛,取出棉球及周圍結(jié)締組織,剔去脂肪組織,稱定質(zhì)量,減去原棉球質(zhì)量后即為肉芽腫濕重,60℃下烘干至恒重,減去原棉球質(zhì)量后即為肉芽腫干重。
2.3 石油醚部位抗炎作用研究
2.3.1 二甲苯致摘除雙側(cè)腎上腺小鼠耳腫脹[20]取小鼠100只,術(shù)前1 d以頭孢克肟灌胃給藥,腹腔注射5%水合氯醛 (10 mL/kg)麻醉,在胸腰椎交界處沿背部正中線、背肋后緣作約0.5 cm長的皮膚、肌肉切口,輕輕摘除腺體和另一側(cè)腎上腺,棉球稍止血后縫合肌肉和皮膚,涂以碘伏,術(shù)后第2天以頭孢克肟灌胃給藥,再連續(xù)3 d給予5%葡萄糖生理鹽水溶液代替蒸餾水飼養(yǎng)。然后,小鼠隨機分為模型組、陽性組及石油醚部位高、中、低劑量組,按“2.2.1”項下方法分組給藥,末次給藥1 h后,于右耳正反兩面各涂二甲苯10 μL致炎,15 min后處死,沿耳根部剪下兩耳,6 mm打孔器在兩耳相同部位等面積打下圓耳片,稱定質(zhì)量,計算腫脹度和腫脹抑制率,公式分別為腫脹度=右耳質(zhì)量-左耳質(zhì)量、腫脹抑制率=[(模型組腫脹度-給藥組腫脹度)/模型組腫脹度]×100%。
2.3.2 角叉菜膠致摘除雙側(cè)腎上腺小鼠足跖腫脹[21-22]取小鼠60只,按 “2.3.1”項下方法摘除雙側(cè)腎上腺,按“2.2.1”項下方法分組給藥,隨后剪碎右足,4 mL生理鹽水浸泡[13], 勻漿后 3 000 r/min離心 10 min, 上清液于-20℃下保存,參照試劑盒操作步驟,采用ELISA法測定SOD活性和MDA、NO水平。
2.3.3 對佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠的影響[23]大鼠隨機分為空白組、模型組、地塞米松組 (0.00 5 g/kg)及石油醚部位高、中、低劑量組,按 “2.2.1”項下方法給藥,每天1次,連續(xù)7 d,空白組、模型組給予等體積蒸餾水。末次給藥1 h后,于大鼠右足皮下注射0.1 ml弗氏完全佐劑,6 h后麻醉大鼠,腹主動脈取血,37℃下水浴1 h后,4℃、3 000 r/min離心20 min,取血清分裝,-20℃下保存,參照試劑盒操作步驟,采用ELISA法測定TNF-α、PGE2、IL-1β、 IL-6、 LTB4水平。
2.4 統(tǒng)計學(xué)分析 通過SPSS 19.0軟件進行處理,數(shù)據(jù)均以 (±s)表示,均值比較采用單因素方差分析,假定方差齊性采用LSD法,未假定方差齊性采用Dunnett’s T3法。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 赪桐根活性部位篩選及抗炎作用研究
3.1.1 對角叉菜膠致小鼠足跖腫脹的影響 圖1顯示,與模型組比較,除乙酸乙酯部位低劑量組外,各極性部位組對角叉菜膠致小鼠足跖腫脹均有顯著抑制作用 (P<0.05,P<0.01)。
圖1 對角叉菜膠致小鼠足跖腫脹的影響(±s, n=12~14)
3.1.2 對冰醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性增加的影響圖2顯示,與模型組比較,除石油醚部位低劑量組外,各極性部位組均能顯著抑制冰醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性增加 (P<0.01)。
圖2 對冰醋酸致小鼠毛細血管通透性增加的影響 (±s,n=12~14)
3.1.3 對小鼠棉球肉芽腫的影響 圖3顯示,與模型組比較,各極性部位組對小鼠棉球肉芽腫均有顯著抑制作用(P<0.05, P<0.01)。
3.2 石油醚部位抗炎作用
3.2.1 對摘除雙側(cè)腎上腺小鼠的影響
3.2.1.1 二甲苯致耳腫脹 圖4顯示,與模型組比較,石油醚部位組顯著抑制二甲苯致耳腫脹 (P<0.05,P<0.01)。
3.2.1.2 對角叉菜膠致足跖腫脹的影響 圖5顯示,與模型組比較,石油醚部位高劑量組顯著抑制角叉菜膠致足腫脹 (P<0.01)。
3.2.2 對MDA、NO水平和SOD活性的影響 圖6~8顯示,與模型組比較,石油醚部位組顯著降低MDA、NO水平 (P<0.05, P<0.01), 升高 SOD 活性 (P<0.01)。
圖3 對小鼠棉球肉芽腫的影響 (±s, n=12~14)
圖4 對二甲苯致耳腫脹小鼠的影響 (±s, n=10~13)
圖5 對角叉菜膠致足跖腫脹小鼠的影響(±s, n=10~13)
3.2.3 對佐劑性關(guān)節(jié)炎大鼠的影響 圖9~13顯示,與模型組比較,石油醚部位組顯著降低TNF-α、PGE2、IL-1β、IL-6、 LTB4水平 (P<0.05, P<0.01)。
赪桐根為廣西常用壯藥,具有清肺熱、涼血止血功效,主治肺熱咳嗽、咳血、風(fēng)濕骨痛等[6],主要含有鞣質(zhì)、有機酸、皂苷、黃酮類、酚類、植物甾醇、三萜類、揮發(fā)油等成分[24], 其中鞣質(zhì)[25]、 植物甾醇[26]、 黃酮類[27]、 皂苷[28-29]等具有良好的抗炎作用。臨床研究證實,赪銀合劑對風(fēng)熱型急性扁桃體炎有較好療效[15],赪桐根是其主要君藥;陳俊等[16]發(fā)現(xiàn),赪桐根水提物對急、慢性炎癥均具有明顯作用。
圖6 對MDA水平的影響 (±s, n=8~10)
圖7 對SOD活性的影響 (±s, n=8~10)
圖8 對NO水平的影響 (±s, n=8~10)
圖9 對TNF-α水平的影響 (±s, n=8~10)
圖10 對PGE2水平的影響 (±s, n=8~10)
圖11 對IL-1β水平的影響 (±s, n=8~10)
炎癥反應(yīng)是許多不同類型疾病 (如生物性、化學(xué)性及物理性疾?。┑墓餐±磉^程,也是機體最基本的抗損傷反應(yīng),以紅、腫、熱、痛為主要臨床特征,是致炎因子刺激具有血管系統(tǒng)的活體組織對局部損傷的反應(yīng),可分為早、中、晚三期,其中在急性炎癥或炎癥早期,以血管壁通透性增強、白細胞和蛋白質(zhì)造成組織腫脹為特征;在慢性炎癥或炎癥后期,以纖維組織增生、肉芽腫形成為特點[20]。本實驗發(fā)現(xiàn),赪桐根石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇部位均具有非常明顯的抗炎效果,以石油醚部位最強,乙酸乙酯部位次之;通過冰醋酸致小鼠腹腔毛細血管通透性增加、角叉菜膠致小鼠足跖腫脹實驗發(fā)現(xiàn),4個部位具有很強的抑制小鼠足腫脹、明顯改善炎癥早期的通透性增加作用;通過小鼠棉球肉芽腫實驗發(fā)現(xiàn),它們對炎癥后期也具有顯著的抑制作用,可改善腫脹;通過去腎上腺小鼠模型實驗發(fā)現(xiàn),石油醚高劑量組有抗炎活性,但有所減弱,推測可能不完全依賴于下丘腦-垂體-腎上腺軸 (HPAA)系統(tǒng),而是部分依賴機體內(nèi)源性抗炎系統(tǒng);通過檢測去腎上腺小鼠足腫脹部位炎癥因子水平發(fā)現(xiàn),去腎上腺后赪桐根石油醚部位可提高小鼠SOD活性,降低MDA、NO水平,從而發(fā)揮抗炎作用。
圖12 對IL-6水平的影響 (±s, n=8~10)
圖13 對LTB4水平的影響 (±s, n=8~10)
超氧化物歧化酶 (SOD)是生物體內(nèi)重要的抗氧化酶,具有特殊生理活性,也是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì);丙二醛 (MDA)是自由基引發(fā)的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的一種產(chǎn)物,可激活環(huán)氧化酶 (COX),一方面促進花生四烯酸產(chǎn)生前列腺素 (PG),導(dǎo)致細胞代謝紊亂形成炎癥,而另一方面可影響白三烯代謝形成炎癥[16,24,30-31]; 一氧化氮(NO)是一種重要的炎癥介質(zhì),能誘導(dǎo)促炎癥因子產(chǎn)生,如腫瘤壞死因子-α (TNF-α)、 白介素-1β (IL-1β) 等。TNF-α、IL-1β、IL-6等均為重要炎癥介質(zhì),是多種信號通路的關(guān)鍵因素,其中TNF-α是一種單核因子,主要由單核細胞和巨噬細胞分泌,作為主要的促炎細胞因子,它可與多種類型組織因子和基質(zhì)蛋白相互作用,使RA關(guān)節(jié)滑膜細胞增殖,誘導(dǎo)刺激滑膜細胞產(chǎn)生炎癥因子、蛋白激酶、前列腺素E(PGE),直接損害組織;IL-1β是對骨吸收和軟骨破壞的關(guān)鍵因子;IL-6是由T細胞、單核細胞、巨噬細胞、滑液成纖維細胞產(chǎn)生的多效炎性細胞因子,參與多種生物過程,如T細胞活化、急性期應(yīng)答誘導(dǎo)、滑液成纖維細胞增殖[32]。另外,前列腺素E2(PGE2)、白三烯B4(LTB4)為花生四烯酸代謝途徑產(chǎn)生的2個重要炎癥遞質(zhì),前者可增加血管通透性,而后者可引起白細胞趨化、聚集、脫顆粒,產(chǎn)生超氧陰離子,從而加重炎癥反應(yīng)。
綜上所述,赪桐根石油醚、乙酸乙酯、正丁醇、95%乙醇部位具有良好的抗炎作用,以石油醚部位最強,并依賴于HPAA軸內(nèi)部抗炎系統(tǒng),其抗炎機制可能與減少MDA、 NO、 TNF-α、 PGE2、 IL-1β、 IL-6、 LTB4 等炎癥因子生品、提高SOD活性有關(guān),具體活性成分及其作用機制有待進一步研究。