◎ 夏祎稚,邵衛(wèi)樑
(上海交大昂立股份有限公司,上海 200233)
世界衛(wèi)生組織(WHO)指出,酒精中毒是當(dāng)今世界范圍內(nèi)的公害之一[1]。飲酒過度現(xiàn)象以及由酒精所引發(fā)的疾病和問題也日益增多,且進入體內(nèi)的乙醇大部分經(jīng)肝臟代謝,對肝臟具有較大的損害,例如,使肝細胞膜表面的脂質(zhì)過氧化以及破壞肝細胞膜。長期飲酒還會使肝細胞內(nèi)的微管和線粒體等結(jié)構(gòu)受到破壞,使細胞內(nèi)的代謝紊亂,產(chǎn)生具有細胞毒性的代謝產(chǎn)物,導(dǎo)致肝細胞腫脹、壞死等。
針對過量飲酒或酒精中毒等,目前已有相關(guān)的化學(xué)藥和中藥,但是化學(xué)藥本身也需要經(jīng)肝臟代謝,代謝過程對肝臟同樣具有毒性,故西藥、化學(xué)藥只能在即時解決酒醉的不良反應(yīng),不能作為長期調(diào)理肝臟的藥品。同樣地,針對解酒的中藥,大部分是根據(jù)中藥古方文獻記載以及根據(jù)現(xiàn)代藥理組合形成的中藥復(fù)方,雖能暫時緩解頭暈、惡心等癥狀,但很多都含有使人興奮的活性成分,只能治標(biāo)不能治本。
因此本研究注重于所述組合為國家法規(guī)規(guī)定屬無毒級別的原料,其中主要原料包括藥食兩用中藥原料(主要包括枳椇子、葛根等)、復(fù)配益生菌與維生素等。將上述所述原料組合制備成產(chǎn)品——“甘氧片”。通過多個途徑參與乙醇的代謝過程,降低乙醇對機體的傷害(包括降低乙醇、氧自由基和乙醛對機體的傷害)、調(diào)節(jié)乙醇代謝過程相關(guān)鍵酶活性尤其是提高乙醇脫氫酶活性加速乙醇代謝、提高乙醛脫氫酶活性、降低乙醛對機體傷害。
ICR 小鼠,SPF 級,雄性,體重20 ~25 g(6 ~8 周 齡),50 只。來源:上海市計劃生育科學(xué)研究所實驗動物經(jīng)營部;生產(chǎn)許可證:SCXK(滬)2018-0006;質(zhì)量合格證編號:20180006022598。
“甘氧片”產(chǎn)品樣品:由上海交大昂立股份有限公司提供;規(guī)格:0.75 g/片;保存條件:4 ℃保存。
ALC-210.3 電子天平(賽多利斯斯泰帝(上海)貿(mào)易有限公司)、PL601-L 電子天平(梅特勒.托勒多公司)、HITACHI 7080 生化檢測儀(日立公司)。
乙醇(批號:20190525,國藥集團化學(xué)試劑公司)、羧甲基纖維素鈉(CMCNa,批號:20190303,國藥集團化學(xué)試劑公司)、乙醇脫氫酶測試盒(批號:20201229,上海索橋生物科技有限公司)。
1.4.1 劑量設(shè)計
“甘氧片”的成人使用量為9 g·d-1,動物用量為人體的10 倍和20 倍,計算如下:9×10 倍÷60 kg= 1.5 g·kg-1,擬采用1.5 g·kg-1和3 g·kg-1。試驗研究過程 中,考慮樣品的有效性,選擇人體服用量10 倍和 20 倍的兩個劑量,沒有做30 倍劑量組。給藥途徑及容積:口服(PO),25 mL·kg-1[2]。
1.4.2 試劑與受試樣品的配制
試劑配制:50%乙醇;賦形劑:0.5% CMCNa。受試樣品制備:受試樣品按相應(yīng)人體服用量倍數(shù)的濃度溶入賦形劑中。
1.4.3 操作步驟
適應(yīng)性飼養(yǎng)后,小鼠被隨機分成4 組(正常組、醉酒組、醉酒+樣品10倍量組、醉酒+樣品20倍量組),每組10 個動物。試驗前一日下午小鼠禁食不禁水16 h, 試驗當(dāng)日上午,各組小鼠稱重后給予賦形劑 (0.5% CMCNa)、受試物進行灌胃(體積25 mL·kg-1), 0.5 h 后,各組小鼠給予50%乙醇20 mL·kg-1,記錄醉酒潛伏期(灌酒后至翻正反射消失)、醉酒時間(反射消失至反射恢復(fù))。蘇醒后,摘眼球取血,分離血清,測定谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽紅素(T-BIL)和堿性磷酸酶(ALP)等肝功能指標(biāo);取肝右葉0.3 g 左右,精確稱定,-80 ℃保存,用于測定乙醇脫氫酶。
1.4.4 觀察指標(biāo)
醉酒潛伏時間:灌酒后至翻正反射消失。醉酒恢復(fù)時間:灌酒后至翻正反射恢復(fù)。肝功能ALT、AST、T-Bil 、ALP 指標(biāo)變化。微量法測定肝臟中乙醇脫氫酶活性,結(jié)果以每克肝臟組織的催化能力表示,單位為μmol/min/g。
1.4.5 統(tǒng)計分析
數(shù)據(jù)以“平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用非成對t-test檢驗,與模型組進行組間比較,p <0.05 認為差異有統(tǒng)計意義。
各組小鼠給予賦形劑或解酒樣品處理后0.5 h,灌服50%酒精,醉酒誘導(dǎo)時間、醒酒時間和死亡率如表1 所示。受試樣品10 倍劑量組與20 倍劑量組醉酒誘導(dǎo)時間均長于模型組,且與模型組差異有統(tǒng)計意義 (p <0.05,p <0.01);醉酒恢復(fù)時間,受試樣品10 倍劑量組與20 倍劑量組少于模型對照組(p <0.05,p <0.05);從醉酒存活率觀察,20 倍劑量組樣品存活率最高(90%),10 倍劑量組樣品存活率次之(80%),模型組存活率最低(60%),以上結(jié)果提示,“甘氧片”具有較好解酒作用。同時能有效提高小鼠存活率,且高劑量組存活率更高,可能與其具有保肝作用有關(guān)。
表1 小鼠醉酒存活率、誘導(dǎo)時間和醒酒時間表
各組小鼠肝功能指標(biāo)谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)、總膽紅素(T-BIL)和堿性磷酸酶(ALP)結(jié)果如表2 所示。與正常組相比,給予醉酒誘導(dǎo)的模型組小鼠ALT、AST、TBIL 和ALP 明顯升高(p <0.05、p <0.001、p <0.000 1 和p <0.05),表明酒精對肝損傷模型完成建立。與模型組比較:ALT指標(biāo),樣品組10 倍劑量和20 倍劑量都顯著性降低 (p <0.05、p <0.01);AST 指標(biāo),樣品組10 倍量無顯著性差異,20 倍量顯著低于模型組(p <0.05);T-BIL 指標(biāo),樣品組10 倍和20 倍量都顯著低于模型組(p <0.01、p <0.05);ALP 指標(biāo),樣品組10 倍量和20 倍量都顯著低于模型組(p <0.05,p <0.05)。
表2 小鼠肝功能指標(biāo)測定結(jié)果表
各組小鼠肝臟中乙醇脫氫酶(Alcohol dehydro- genase,ADH)活性如表3 所示,模型組與正常組相比,乙醇脫氫酶活性差異無統(tǒng)計意義(p=0.715 8),與樣品組10 倍量相比也無顯著性差異,與20 倍量組相比具顯著性差異,樣品20 倍量組肝臟中乙醇脫氫酶活性顯著高于正常組(p <0.05)。
表3 小鼠肝臟中乙醇脫氫酶活性表(單位:μmoL/ml/g)
乙醇進入人體后約20%通過胃吸收,80%經(jīng)十二指腸吸收,其中絕大部分(90%以上)的酒精在肝臟代謝。乙醇經(jīng)乙醇脫氫酶(ADH)和肝細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的微粒體乙醇氧化酶系統(tǒng)(MEOS),在肝臟中氧化了大部分的乙醇,其代謝途徑的第一階段主要是乙醇在肝細胞質(zhì)經(jīng)過ADH 氧化為乙醛,而MEOS 也將乙醇轉(zhuǎn)變成為乙醛(對于嗜酒者,ADH 已不能全部完成乙醇的代謝,這時機體會生成混合功能氧化酶),其限速酶主要是細胞色素酶系中亞家族P4502E1。第二階段為乙醛在肝細胞線粒體中被乙醛脫氫酶(ALDH)或乙醛氧化為乙酸,后者釋放進入血液,在外周組織中被氧化為二氧化碳和水,進而完成整個代謝過程[4]。
乙醇通過誘導(dǎo)細胞色素氧化物(P4502E1),通過微粒體乙醇氧化途徑,產(chǎn)生大量乙醛和多種氧自由基,經(jīng)研究證實氧自由基及乙醛是造成肝損傷的重要原因[5]。因此,乙醇在代謝過程中,除乙醇本身對人體的組織細胞的傷害,其代謝過程產(chǎn)生的氧自由基和乙醛對人體也具有巨大危害。許多人飲酒過度,超出人體酒精代謝的限度,要經(jīng)細胞色素氧化物(P4502E1)代謝,會產(chǎn)生大量氧自由基,更會加深對人體組織細胞特別是肝臟的損傷,以及加快肝臟功能的衰退,對人體的健康構(gòu)成了極大的威脅。
乙醛對肝臟的主要毒性作用為:降低肝臟對脂肪酸的氧化;影響肝臟微管系統(tǒng),使微粒蛋白分泌減少,造成脂質(zhì)和蛋白質(zhì)在肝細胞中沉積;促進脂質(zhì)過氧化,使還原型谷胱甘肽(GSH)減少,并增加膠原合成,乙醛又和一些脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物如丙二醛(MDA)等形成蛋白加合物,引起免疫反應(yīng),損害細胞骨架功能和細胞與間質(zhì)的相互作用,從而抑制重要的代謝通路[6]。
乙醛同時也使細胞色素氧化物(P4502E1)高度誘導(dǎo)并激活巨噬細胞,產(chǎn)生大量的·OH,·O2-,和H2O2等自由基。這些氧自由基可使DNA、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)過氧化,產(chǎn)生線粒體損害(能量產(chǎn)生減少),使肝細胞損傷,發(fā)生肝細胞的凋亡和壞死。肝內(nèi)的枯否細胞和來自血循環(huán)的單核細胞在肝損傷后被激活,同時由于酒精使腸道通透性升高,致使循環(huán)中腸道來源的內(nèi)毒素增高,內(nèi)毒素血癥可能通過枯否細胞、P4502E1 釋放氧自由基、和其他細胞因子包括腫瘤壞死因子(TNF-α)等,不但對肝細胞有損害,而且對肝竇內(nèi)皮細胞有害,肝竇內(nèi)皮細胞受損后,可使黏附分子表達增加并釋放許多損害肝細胞的細胞因子,引起循環(huán)損傷[6]。
針對乙醇在代謝過程及其產(chǎn)物對人體的傷害,本研究依據(jù)中醫(yī)藥文獻記載解酒保肝護肝經(jīng)典藥味及復(fù)方、根據(jù)乙醇代謝過程對機體的傷害途徑從分子藥理學(xué)原理阻止或減少對機體的傷害(包括降低乙醇、氧自由基、乙醛對機體的傷害)、調(diào)節(jié)過程相關(guān)酶活性及通過針對性的提高乙醇脫氫酶活性加速乙醇代謝,提高乙醛脫氫酶活性,降低乙醛對機體傷害。此外組合中增加強抗氧化活性成分,減少因乙醇代謝過程產(chǎn)生的自由基對機體的傷害。以期通過多途徑達到即時解酒,長期調(diào)理保肝護肝的目的。
在本研究樣品“甘氧片”中含有藥食兩用中藥成分,其中藥水提物有超強的抗自由基活性,可顯著提高超氧化物歧化酶(SOD)活性,能顯著降低丙二醛(MDA)含量,能提高神經(jīng)生長因子(nerve growth factor,NGF)、腦源性神經(jīng)生長因子(brain nerve growth factor,BDNF)表達,改善血液流變學(xué),改善慢性腦缺血大鼠的認知能力,對醒酒具有顯著性效果,其提高NGF 和BDNF 表達機理尚待進一步研究。
樣品中還添加了其他有助于解酒保肝的食品原料,如B 族維生素、維生素C、牛磺酸等。①B 族維生素可作為機體反應(yīng)酶的合成原料,可改善脂肪蛋白質(zhì)的代謝,助消化,并參與體內(nèi)各種蛋白酶的作用和體內(nèi)多種新陳代謝反應(yīng)。充足的B 族維生素,能避免肝脂肪變性,提高肝臟對乙醇的耐受力,消除乙醇和煙焦油等內(nèi)毒素,保護肝臟,從而具有養(yǎng)肝功效[7]。②維生素C 是一種強還原劑,保護其他抗氧化劑,防治自由基對人體的傷害,保護細胞、解毒、保護肝臟。它還能促進許多體內(nèi)抗氧化酶的氧化型轉(zhuǎn)為還原型,從而持續(xù)發(fā)揮抗氧化作用[8]。③?;撬崾莿游锛毎麅?nèi)含量最豐富的含磺酸基的β-氨基酸,可以維持組織滲透壓穩(wěn)定細胞膜、抗氧化應(yīng)激、調(diào)節(jié)免疫力、維持細胞鈣離子水平、保護線粒體、抑制肝細胞活性氧產(chǎn)生以及明顯提高肝臟中ADH 和ALDH 的活性,減少過氧化物酶的釋放,可有效保護肝細胞。同時?;撬徇€可以抑制脂質(zhì)過氧化,減少MDA 并保護胰島B 細胞功能等廣泛生物學(xué)效應(yīng);還具有加速乙醇的代謝、抗炎等多種生理功能。
實驗研究結(jié)果表明,樣品“甘氧片”在醉酒誘導(dǎo)時間與醒酒時間的行為觀察中,10 倍和20 倍劑量組與模型對照組比較都具顯著性差異,表明具有顯著的解酒作用。肝功能指標(biāo)(ALT、AST、T-BIL 和ALP)與模型對照組比較,樣品組人體10 倍和20 倍劑量組都各具有改善肝功能指標(biāo)的顯著性差異。由于本產(chǎn)品具有保護肝臟的作用,可使小鼠在試驗酒精的濃度下,致死率從40%(考慮后續(xù)實驗進行,沒有設(shè)計高致死率模型)顯著降低至10%。試驗結(jié)果中可見,對健康小鼠而言,由于乙醇有對乙醇脫氫酶(ADH)的代償性作用,其代償機理如前所述,乙醇通過誘導(dǎo)限速酶P4502E1,加快乙醇代謝,因此在酒后短期內(nèi)(2 h),ADH 活性會降低,數(shù)小時后,ADH 活性會恢復(fù)。本實驗也證明了所述理論。模型組與正常組對照,10 h以后,肝臟乙醇脫氫酶活性無顯著性差異。但“甘氧片”樣品實驗組與正常組比較,20 倍劑量的ADH 指標(biāo)具有活性提高的顯著性差異,表明實驗樣品對乙醇傷害具有長期的保護肝臟功能作用。
綜上所述,產(chǎn)品“甘氧片”運用各原料的合理配伍,通過多個途徑參與乙醇的代謝過程,降低乙醇及其代謝過程的代謝物對機體的傷害,因此既能即時解酒,又能長期服用以保肝護肝。