馬澤剛, 辛超, 吳秀麗, 徐靜, 伍勇
1四川衛(wèi)生康復職業(yè)學院教育體育學院(四川自貢 643000); 2西南科技大學生命科學與工程學院(四川綿陽 621000)
絞股藍[Gynostemmapentaphyllum(Thunb.) Makino]為葫蘆科多年生草本植物的根莖或全草,味甘、苦,性寒,在我國有著豐富的資源,《中藥大辭典》名七葉膽,五葉參、遍地生根、小苦藥等[1-3]。皂苷、多糖、黃酮類、氨基酸、蛋白質(zhì)、無機物是絞股藍的有效成分,其中皂苷是最主要的藥效成分。有效的藥效成分使絞股藍具備多種藥理活性,如降血脂[4-6]血糖[7]、治療高膽固醇血癥[8-9]、抗腫瘤[10-11]、抗氧化[12-13]、抗動脈粥樣硬化、抗癡呆、抗帕金森氏癥,并有保護神經(jīng)、保肝[14-15]、增強免疫調(diào)節(jié)等作用[16]。絞股藍總皂苷與人參皂苷結(jié)構(gòu)相似,具有達瑪烷型的三萜骨架,且毒性不良反應小。已有的實驗表明絞股藍總皂苷對降血脂和降血糖有明顯作用,眾多學者已認可其在臨床上用于改善高血脂癥和糖尿病的療效。但是,關(guān)于絞股藍有效成分對血壓影響是知之甚少。為繼續(xù)加深對絞股藍藥材的研究,充分挖掘絞股藍潛在的價值,本研究采用了課題組前期研究成果[17-18],于2020年5月至2021年12月期間,選取了陜西平利產(chǎn)絞股藍為主要原料,研究絞股藍不同提取物及其總皂苷是否可以影響實驗性高血壓大鼠的血壓,并探討其是否具有降血壓作用及其可能降壓途徑。該實驗結(jié)果為陜西平利絞股藍的總皂苷及其提取物在預防和醫(yī)治高血壓的作用上提供可靠的實驗依據(jù),并為其開發(fā)與應用奠定一定基礎(chǔ)。
1.1 動物 110只SD大鼠,鼠齡為6~8周,體重為180~220 g,購買于北京科興生物制品有限公司,飼養(yǎng)條件:室內(nèi)溫度20~26 ℃,相對濕度50%~60%。適應性喂養(yǎng)1周后,將大鼠隨機分為空白對照組、高血壓模型組、絞股藍總皂苷對照組、絞股藍總皂苷干預組(絞股藍總皂苷180、 360、720 mg/kg,低、中、高劑量組)、總提取物組、乙酸乙酯提取物組、正丁醇提取物組,共9組,每組10只。研究經(jīng)我院倫理委員會審核批準。
1.2 實驗試劑和藥品 高糖高脂飼料配制:51%普通飼料+15%豬油+15%蔗糖+15%蛋黃粉+4%食鹽;果糖(配方源自廣東省實驗動物中心);絞股藍(陜西省平利縣絞股藍合作社);絞股藍總皂苷(實驗室自制)。乙酸乙酯、乙醇、正丁醇等試劑均為國產(chǎn)分析純:成都市科龍化工試劑廠。
取絞股藍用70%乙醇,60℃下提取3次,每次3 h,蒸干,得總提取物。取總提取物加水,分別用石油醚,乙酸乙酯,正丁醇萃取,得乙酸乙酯提取物,正丁醇提取物。
1.3 實驗儀器 大小鼠無創(chuàng)血壓測量系統(tǒng)購自上海公司(型號:MRBP),四通道生物功能實驗系統(tǒng)購自成都(型號:BP-420),紫外可見分光光度儀購自日本(UV-1800),低溫冷凍離心機購自美國Thermo。
1.4 方法
1.4.1 建立高血壓大鼠模型 使用標準飼料喂養(yǎng)大鼠1周,觀察大鼠適應環(huán)境情況。實驗大鼠隨機分成9組,每組5只雌鼠和5只雄鼠。各組喂養(yǎng)方法如下:空白對照組:標準飼料+每天1次普通水灌胃;高血壓模型組:高脂高糖飼料+交替飲用4%糖1%鹽水與6%果糖水+每天1次普通水灌胃。不同給藥組:(1)絞股藍總皂苷對照組:高脂高糖飼料+交替飲用4%糖1%鹽水與6%果糖水+絞股藍總皂苷對照(360 mg/kg)。(2)絞股藍總皂苷干預組(低、中、高劑量組):高脂高糖飼料+交替飲用4%糖1%鹽水與6%果糖水+絞股藍總皂苷(180、360、720 mg/kg)。(3)總提取物組:高脂高糖飼料+交替飲用4%糖1%鹽水與6%果糖水+總提取物(360 mg/kg)。(4)乙酸乙酯提取物組:高脂高糖飼料+交替飲用4%糖1%鹽水與6%果糖水+乙酸乙酯提取物(360 mg/kg)。(5)正丁醇提取物組:高脂高糖飼料+交替飲用4%糖1%鹽水與6%果糖水+正丁醇提取物(360 mg/kg)。所有實驗組大鼠每天灌胃1次,自由飲水和進食。按照上述方法連續(xù)喂養(yǎng)8周。
1.4.2 指標檢測 在大鼠清醒狀態(tài)下,使用無創(chuàng)尾動脈血壓測量分析系統(tǒng)測定其尾動脈血壓,每周1次。完成尾動脈血壓測定后,用戊巴比妥(30 mg/kg)對絞股藍總皂苷干預組 (180 mg/kg、360 mg/kg、720 mg/kg)大鼠進行腹腔注射麻醉, 迅速完成腹部主總動脈采血。采用分光光度法測定腹部主總動脈血液中的一氧化氮(NO), 再用放免法測定血漿的內(nèi)皮素(ET)和血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)含量。
2.1 不同對照組對大鼠血壓的影響 見表1。高血壓模型組大鼠收縮壓增高(34.9±9.8)%,舒張壓增高(17.9±8.5)%,與空白對照組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。表明高脂高糖喂養(yǎng)誘導大鼠高血壓。不同給藥組與高血壓模型組相比較,絞股藍總皂苷對照組、乙酸乙酯提取物組、正丁醇提取物組、總提取物組收縮壓分別降低(39.7±6.9)%、(23.7±5.6)%、(22.1±4.6)%、(11.5±10.1)%(P<0.05),舒張壓分別降低(36.7±7.3)%、(24.6±2.8)%、(25.2±6.7)%、(12.1±11.9)%(P<0.05)。絞股藍總皂苷對照組、乙酸乙酯提取物組、正丁醇提取物組大鼠與空白對照組大鼠比較,血壓相差不大。
與高血壓模型組比較,低、中、高劑量絞股藍總皂苷干預組大鼠的血壓均有顯著性降低, 收縮壓分別下降(27.7±6.1)%(n=10,P<0.05)、(39.7±6.9)% (n=10,P<0.01)和(37.2±8.1)% (n=10,P<0.01);舒張壓分別下降(24.9±11.2)% (P<0.05)、(36.7±7.3)% (P<0.05)和(37.9±11.6)% (P<0.05)。同時,與空白對照組相比,低劑量絞股藍總皂苷干預組大鼠的血壓值近似正常,中劑量絞股藍總皂苷干預組大鼠和高劑量絞股藍總皂苷干預組大鼠的血壓顯著降低(P<0.01)。與空白對照組相比,中劑量絞股藍總皂苷干預組差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05), 這說明中等劑量絞股藍總皂苷對大鼠血壓影響不大。
表1 各組大鼠收縮血壓值和舒張血壓值
2.2 不同總皂苷干預組對大鼠血清中NO、ET、AngⅡ含量的影響 低、中、高劑量絞股藍總皂苷能顯著提高大鼠血清中NO含量、降低ET和AngⅡ含量 (P<0.05或P<0.01),結(jié)果見表2。與空白對照組比較發(fā)現(xiàn),隨著絞股藍總皂苷劑量的增加,NO含量增加,ET和AngⅡ含量減少。
表2 絞股藍總皂苷對大鼠血漿ET、AngⅡ及NO含量的影響
高血壓受遺傳和環(huán)境因素共同作用,但其發(fā)病機制目前科學界尚未能完全闡明。血管內(nèi)皮細胞(VEC)作為血管壁的重要組成部分,可以分泌多種活性肽,在維持血管舒張和收縮平衡方面發(fā)揮著重要作用,其中NO和ET是調(diào)節(jié)血管平滑肌舒張和收縮的重要物質(zhì)和關(guān)鍵活性物質(zhì),也是目前研究VEC作用機制最特異的因子之一[19]。在生理條件下,NO與ET處于動態(tài)平衡;但是在疾病狀態(tài)下,VEC的結(jié)構(gòu)和功能將會發(fā)生改變,從而失去了正常的內(nèi)皮功能,造成“內(nèi)皮功能障礙”。其主要特點是NO生物利用減少,ET合成增多。而內(nèi)皮功能障礙的發(fā)生將容易使高血壓的易感性增加。故而測定血清中NO、ET含量能夠準確的反映出血管內(nèi)皮功能狀態(tài)和損傷程度[19]。在中醫(yī)學上,高血壓屬“眩暈”“風?!钡确懂?,為本虛標實之證,陰虛陽亢是其基本病機[20]。在治療上宜養(yǎng)陰柔肝、化瘀通絡。而絞股藍具有補虛扶正、清熱解毒、祛痰化瘀、平肝降壓等療效。早期的臨床實驗研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)絞股藍具有降血壓的作用[21]。
本實驗對高血壓實驗性大鼠用不同劑量的絞股藍總皂苷及其提取物進行干預,進而研究絞股藍總皂苷及其提取物在干預和治療高血壓方面的作用及其對正常血壓的影響。為絞股藍總皂苷及其不同提取物的臨床合理應用提供一定的實驗依據(jù)。結(jié)果表明,絞股藍總皂苷,絞股藍總提取物,乙酸乙酯提取物,正丁醇提取物對實驗性大鼠的高血壓均有一定降血壓的作用。絞股藍總皂苷的降壓作用大于乙酸乙酯提取物,正丁醇提取物大于總提取物。絞股藍總皂苷,乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物可以降低至正常大鼠血壓。說明絞股藍乙酸乙酯提取物、正丁醇提取物及總皂苷可預防高糖高脂誘導的大鼠血壓的增高,同時也具有較為安全的治療高血壓的療效。本研究只討論了不同劑量絞股藍總皂苷及其不同提取物對實驗性大鼠的高血壓干預和治療作用的研究,并未討論絞股藍的其他部分(如絞股藍總皂苷中單一化學成分或者非皂苷化學成分)對實驗性大鼠的高血壓干預和治療作用。主要是因為皂苷、多糖、黃酮類、氨基酸、蛋白質(zhì)、無機物是絞股藍的有效成分,其中皂苷是最主要的藥效成分。絞股藍總提取物,乙酸乙酯提取物,正丁醇提取物提取具有工藝簡單、方便、高效、成本低的特點。有利于工業(yè)化生產(chǎn)、有利于絞股藍的臨床合理應用。后期課題組將進一步研究陜西平利絞股藍總皂苷中的單一化學成分對實驗性大鼠的高血壓干預和治療作用等。
已有的研究表明,抗胰島素耐受、抑制AngⅡ生成[22]、抑制動脈粥樣硬化斑塊形成[23]是絞股藍實現(xiàn)降壓作用三種可能途徑。ET是促進平滑肌的增殖[24]最強血管收縮因子,在高血壓產(chǎn)生和發(fā)展過程中發(fā)揮作用。NO是血管內(nèi)皮細胞中主要的舒血管物質(zhì),在血管內(nèi)皮細胞結(jié)構(gòu)與功能改變上發(fā)揮作用[25]。AngⅡ、NO和ET三者之間存在一定的相互作用:如ET可通過自身具有的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性來催化AngⅡ的合成,AngⅡ的變化又使內(nèi)皮細胞ET基因表達增強。因此,ET和AngⅡ之間是相互促進的關(guān)系。NO的作用在于抑制ET生成和釋放,抑制腎素的釋放,進而抑制AngⅡ的生成[26-28]。隨著絞股藍總皂苷劑量的增加,NO含量增加,ET和AngⅡ含量減少。絞股藍總皂苷,乙酸乙酯提取物和正丁醇提取物可能通過此途徑達到降壓功效。本研究結(jié)果表明,絞股藍總皂苷及其乙酸乙酯、正丁醇提取物可預防高糖高脂誘導的大鼠血壓的增高。
綜上所述,本研究結(jié)果為探究絞股藍干預和治療高血壓的作用及其機制奠定基礎(chǔ),豐富了中藥成分絞股藍皂苷在高血壓相關(guān)疾病的研究,表明中藥在臨床中發(fā)揮的重要作用,同時也為中藥在高血壓的治療及預防提供了更多的實踐基礎(chǔ)和一定的參考價值。
利益相關(guān)聲明:本文全體作者聲明沒有利益沖突。
作者貢獻說明:馬澤剛和辛超負責方案設(shè)計,吳秀麗和馬澤剛完成實驗操作,徐靜收集并整理數(shù)據(jù),伍勇和馬澤剛作數(shù)據(jù)分析,馬澤剛和辛超共同完成了論文寫作,所有作者閱讀審核了論文并同意投稿。