張 琳, 趙梓邯, 于冰莉, 崔 潔, 侯俊玲,3?, 王文全,3
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院,北京100102;2.中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥用植物研究所,北京100193;3.中藥材規(guī)范化生產(chǎn)教育部工程研究中心,北京100102)
甘草為豆科植物甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.、脹果甘草Glycyrrhiza inflata Bat.或光果甘草Glycyrrhiza glabra L.的干燥根和根莖[1],用藥歷史悠久,市場(chǎng)需求量大,但一直以來(lái)大量地上部分未得到有效利用而廢棄,造成資源浪費(fèi)。研究表明,甘草地上部分中黃酮類成分含有量高,并有較好的藥理活性,已從中分離得到61 個(gè)黃酮類化合物和7 個(gè)酚類化合物[2];地上、地下部分中黃酮類成分HPLC指紋圖譜差異很大,以前者葉中含有量更高[3];該部分中黃酮類成分具有良好的抗氧化及抗炎活性[4],尤其對(duì)前列腺炎有較顯著的預(yù)防和治療作用[5]。
前列腺炎是最常見(jiàn)的泌尿生殖系統(tǒng)疾病,會(huì)導(dǎo)致排尿不暢、尿液潴留、性功能障礙等癥狀,流行病學(xué)調(diào)查顯示,慢性前列腺炎/慢性骨盆疼痛綜合征在男性人群中的發(fā)病率高達(dá)2.5%~16%[6],其病情大多與久坐、疲勞、禁欲縱欲、吸煙飲酒等多種因素有關(guān)?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)慢性前列腺炎的發(fā)病機(jī)制存在廣泛爭(zhēng)議,多數(shù)學(xué)者認(rèn)為可能是病原體感染、炎癥、異常的盆底神經(jīng)肌肉活動(dòng)和免疫異常等共同作用的結(jié)果[7],導(dǎo)致相關(guān)治療十分困難。
本實(shí)驗(yàn)以甘草地上部分為研究對(duì)象,考察它對(duì)慢性前列腺炎大鼠的影響,既為前列腺炎臨床治療提供新的天然藥物,又為甘草綜合開(kāi)發(fā)利用奠定理論基礎(chǔ)。
1.1 動(dòng)物 清潔級(jí)健康雄性SD 大鼠40 只,體質(zhì)量280 g左右,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,常規(guī)飼養(yǎng),每天自由飲水進(jìn)食, 動(dòng)物合格證號(hào)SCXK (京)2016-0006。
1.2 試藥 甘草地上部分于2016 年9 月采自甘肅省酒泉市瓜州縣河?xùn)|鄉(xiāng),經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)王文全教授鑒定為甘草Glycyrrhiza uralensis Fisch.的地上部分。前列康(浙江康恩貝制藥股份有限公司);槲皮素(上海源葉生物科技有限公司);角叉菜膠(北京索萊寶科技有限公司);水合氯醛、羧甲基纖維素鈉(天津市福晨化學(xué)試劑廠);ELISA 試劑盒(南京建成生物工程研究所)。
1.3 儀器 FA2 004 N 型分析天平(上海佑科儀器儀表有限公司);Multiskan FC 型酶標(biāo)儀(賽默飛世爾科技有限公司);RE-52 型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(上海亞榮生化儀器廠);SHB型循環(huán)水式多用真空泵(鄭州長(zhǎng)城科工貿(mào)有限公司);101-2AB 型電熱鼓風(fēng)干燥箱(天津市泰斯特儀器有限公司);KH-500DE 型數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);ZN-02 型粉碎機(jī)(北京興時(shí)利和科技發(fā)展有限公司);移液槍(德國(guó)Eppendorf 公司)。
2.1.1 甘草水提物 甘草地上部分打粉,以1 ∶10 料液比用去離子水煎煮2 次,每次1.5 h,趁熱過(guò)濾,濃縮濾液,55 ℃下烘干,即得,4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>
2.1.2 甘草醇提物 按照課題組前期所得最佳工藝進(jìn)行提取,并稍作調(diào)整。條件為70%乙醇,料液比1 ∶10,70 ℃下超聲提取20 min,濃縮濾液,55 ℃烘干,即得,4 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>
2.2 分組、造模與給藥 40 只大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組、水提組、醇提組、陽(yáng)性組,每組8 只,適應(yīng)性喂養(yǎng)1 周后在無(wú)菌條件下以10%水合氯醛麻醉,腹正中切口至腹腔,提出膀胱及兩側(cè)精囊。除假手術(shù)組大鼠注射等量生理鹽水外,其余各組前列腺腹側(cè)葉注入0.1 mL 角叉菜膠生理鹽水溶液,注射后縫合肌肉、皮膚[8-9]。水提組大鼠灌胃給予1 g/kg 藥物CMC-Na 溶液,醇提組大鼠灌胃給予1 g/kg藥物CMC-Na 溶液,陽(yáng)性組大鼠灌胃給予0.552 g/kg前列康CMC-Na 溶液,假手術(shù)組、模型組大鼠灌胃給予20 mL/kg 0.7%CMC-Na 溶液,每天1 次,連續(xù)30 d。
2.3 取樣及指標(biāo)檢測(cè) 末次給藥24 h 后麻醉大鼠,腹主動(dòng)脈取血,處死,取前列腺、胸腺,吸干臟器表面液體和血液,稱定質(zhì)量并記錄,計(jì)算臟器指數(shù),并進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。2.3.1 血清PGE2、MCP-1、NF-κB 表達(dá) 血樣放置4 h 后離心15 min,取血清,ELISA 試劑盒檢測(cè)PGE2、MCP-1、NF-κB 表達(dá)。
2.3.2 前列腺組織病理變化 取出部分大鼠前列腺組織,10%甲醛溶液固定, 常規(guī)石蠟包埋切片, 進(jìn)行HE、Masson、免疫組化染色,鏡檢觀察其病理變化。
2.3.2.1 HE 染色[10]按照各給藥組前列腺腺體組織病變程度,將其形態(tài)學(xué)變化分為3 個(gè)等級(jí)進(jìn)行定量評(píng)價(jià),對(duì)各項(xiàng)病理變化評(píng)分計(jì)算總和作為整體評(píng)分。主要從腺體形態(tài)、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、纖維組織增生程度3 個(gè)方面進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下。
腺體形態(tài):腺上皮單層細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,排列整齊,細(xì)胞呈柱狀、立方形,腺體上皮向管腔內(nèi)折疊形成皺襞——2分;腺上皮輕度增生,有損傷,腺體上皮皺襞減少——4分;腺上皮受損變形嚴(yán)重,腺上皮皺襞減少或無(wú)——6 分。
瑞安嘆息了一聲,用一只手拽起頭發(fā)?!昂冒?,我明白了。只是要答應(yīng)我,假如外星人打過(guò)來(lái)了,你會(huì)脫身后再來(lái)找我。”
炎癥表現(xiàn)情況及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)程度:腺腔偶見(jiàn)炎性細(xì)胞——2 分;腺腔中度炎性細(xì)胞浸潤(rùn)——4 分;腺腔充滿炎性細(xì)胞,且伴有充血現(xiàn)象——6 分。
纖維組織增生程度:極少纖維組織增生——2 分;纖維組織增生程度較輕——4 分;腺體周圍有大量纖維組織增生,包被腺體——6 分。
2.3.2.2 Masson 染色 通過(guò)Image-pro Plus 軟件進(jìn)行定量分析,通過(guò)計(jì)算陽(yáng)性表達(dá)區(qū)域的光密度值來(lái)綜合評(píng)價(jià)各組纖維組織增生情況。
2.3.2.3 免疫組化染色 通過(guò)Image-pro Plus 軟件進(jìn)行半定量分析,以平均光密度為指標(biāo)評(píng)價(jià)大鼠前列腺組織中TNF-α 表達(dá)。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)SAS 8.2 軟件進(jìn)行處理,組間比較采用方差分析。P<0.05 表示有顯著性差異。
3.1 大鼠一般狀況和解剖體征 圖1 顯示,給藥期間大鼠體質(zhì)量增長(zhǎng)趨勢(shì)一致,組間均無(wú)顯著性差異(P>0.05);第2 周開(kāi)始,模型組大鼠體質(zhì)量增加程度略低于假手術(shù)組,可能是疾病給大鼠帶來(lái)一定痛苦,導(dǎo)致其食欲降低,體質(zhì)量增長(zhǎng)稍慢。
圖1 各組大鼠體質(zhì)量變化
圖2 顯示,假手術(shù)組大鼠前列腺表面紅潤(rùn)有光澤,腺體組織柔軟且有彈性;模型組大鼠腺體發(fā)紅、腫大;給藥組大鼠腺體紅腫現(xiàn)象均有一定程度改善,但水提組有3 只出現(xiàn)肝病變,其中1 只左側(cè)腹腔出現(xiàn)瘤狀物,醇提組有1只大鼠出現(xiàn)肝病變。
圖2 各組大鼠解剖體征病變
3.2 臟器指數(shù) 圖3 顯示,模型組大鼠前列腺指數(shù)略高于假手術(shù)組,但各組之間無(wú)顯著性差異(P>0.05),水提組相對(duì)較低;模型組大鼠胸腺指數(shù)顯著高于假手術(shù)組(P<0.05),各給藥組均有不同程度的降低,以水提組、醇提組更明顯(P<0.05),表明水提物和醇提物能有效降低胸腺指數(shù)。
3.3 MCP-1、NF-κB、PGE2 表達(dá) 圖4 顯示,模型組MCP-1、NF-κB、PGE2 表達(dá)顯著高于假手術(shù)組(P<0.05);各給藥組MCP-1 表達(dá)均有降低趨勢(shì),但無(wú)顯著性差異(P>0.05);各給藥組NF-κB 表達(dá)顯著降低(P<0.05),以水提組更明顯;水提組、陽(yáng)性組PGE2 表達(dá)顯著降低(P<0.05)。
3.4 大鼠前列腺組織病理形態(tài) 圖5 ~6 顯示,假手術(shù)組大鼠前列腺組織腺體完整,腺上皮單層細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整,未見(jiàn)萎縮,細(xì)胞間質(zhì)炎性細(xì)胞少,無(wú)纖維組織增生情況,腺腔內(nèi)分泌物豐富;模型組大鼠前列腺腺體變形嚴(yán)重,腺體萎縮,腺上皮皺襞減少,有脫落、壞死現(xiàn)象,部分腺上皮呈乳頭狀增生,腺體間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)嚴(yán)重,有明顯的水腫現(xiàn)象,腺腔內(nèi)分泌物減少;陽(yáng)性藥組大鼠腺體變形有所改善,腺體間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)較模型組減輕,部分腺腔內(nèi)無(wú)分泌物;水提組大鼠前列腺組織腺體完整,上皮細(xì)胞排列較為整齊,間質(zhì)水腫明顯減輕,炎癥細(xì)胞和分泌物明顯減少;醇提組大鼠前列腺組織完整,但仍可見(jiàn)前列腺腺體稍有變形,部分炎性細(xì)胞浸潤(rùn)嚴(yán)重,改善情況不如水提物組。
圖3 各組大鼠前列腺(A)、胸腺(B) 指數(shù)
圖4 各組MCP-1(A)、NF-κB(B)、PGE2(C) 表達(dá)
圖5 各組大鼠前列腺組織病理形態(tài)(HE 染色,×200)
圖6 各組大鼠前列腺組織病理評(píng)分
圖7 顯示,模型組大鼠前列腺組織纖維化程度高于假手術(shù)組,而甘草水提物組、醇提物組、陽(yáng)性組大鼠有一定程度的緩解。
圖7 各組大鼠前列腺組織病理形態(tài)(Masson 染色,×400)
3.5 TNF-α 表達(dá) 圖8 顯示,假手術(shù)組大鼠基本無(wú)陽(yáng)性表達(dá);模型組大鼠細(xì)胞質(zhì)、腺上皮細(xì)胞中存在大面積陽(yáng)性表達(dá);水提組大鼠TNF-α 表達(dá)較模型組有很大程度減少,并且優(yōu)于醇提組;醇提組大鼠TNF-α 表達(dá)較模型組稍有減少;陽(yáng)性組大鼠與假手術(shù)組接近。圖9 顯示,模型組TNF-α 表達(dá)顯著高于假手術(shù)組(P<0.05),各給藥組均能顯著降低其表達(dá)(P<0.05),并且水提物組優(yōu)于醇提物組。
圖8 各組TNF-α 表達(dá)(免疫組化染色,×400)
圖9 各組TNF-α 表達(dá)
目前對(duì)慢性前列腺炎發(fā)病機(jī)制尚未明確[11],國(guó)內(nèi)外有多種建模方法,而本實(shí)驗(yàn)采用注射角叉菜膠溶液。結(jié)果顯示,模型組MCP-1、NF-κB、PGE2 表達(dá)明顯提高,腺體變形嚴(yán)重,腺上皮有脫落、壞死現(xiàn)象,腺體間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)嚴(yán)重,有明顯的水腫、纖維化現(xiàn)象,表明模型建立成功。
MCP-1 是一種重要的單核細(xì)胞激活因子,可誘導(dǎo)炎癥因子的表達(dá),在多種炎癥疾病評(píng)價(jià)中有重要參考價(jià)值;NFκB 是細(xì)胞胞漿中的反應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子,參與炎癥中的免疫反應(yīng),其表達(dá)可引發(fā)多種炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生,從而使炎癥反應(yīng)加劇;PGE2 在炎癥過(guò)程中有致熱作用,也可引發(fā)水腫,而炎癥和水腫是導(dǎo)致前列腺炎患者尿路刺激癥產(chǎn)生的主要原因之一;TNF-α 是重要的炎癥因子,能誘導(dǎo)趨化因子產(chǎn)生,使上皮細(xì)胞和淋巴細(xì)胞表達(dá)黏附分子,導(dǎo)致組織細(xì)胞增生、組織損傷等病理變化[11]。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),甘草地上部分醇提物能明顯降低血清NF-κB 表達(dá),而水提物能明顯降低NFκB、PGE2 表達(dá),并在一定程度上降低前列腺組織中TNF-α表達(dá),減輕炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及纖維組織增生情況,并且效果優(yōu)于醇提物。
綜上所述,甘草地上部分水提物有較好的抗前列腺炎作用,但本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)部分大鼠出現(xiàn)肝病變,其潛在毒性有待進(jìn)一步確認(rèn)。因此,今后將對(duì)甘草地上部分進(jìn)行系統(tǒng)的毒理學(xué)研究和安全性評(píng)價(jià),為其資源合理開(kāi)發(fā)利用提供理論指導(dǎo)。