5味山姜属中药不同极性部位对胃溃疡寒证模型大鼠交感神经-肾上腺系统机能的影响.docx
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1、5味山姜属中药不同极性部位对胃溃疡寒证模型大鼠交感神经-肾上腺系统机能的影响柳俊辉丘海冰谢鹏 苏善美李明芳陈俊其尹优 秦华珍KEYWORDS Alpinia; Polar part; Gastric ulcer with cold syndrome;Sympathetic-adrenal system; Function; Rat高良姜、大高良姜、红豆蔻、草豆蔻、益智均为姜科山姜属(Alpinia)中药, 其中高良姜为高良姜(Alpinia officinarum Hance)的干燥根,大高良姜、红 豆蔻分别为大高良姜(Alpinia galangal Willd.)的干燥根茎和果实,草豆蔻
2、为草豆蔻(Alpinia katsumadai Hayata)的干燥近成熟种子,益智为益智(Alpiniae oxyphylla Miq.)的干燥成熟果实。这5味中药的植物亲缘关系密 切,皆收载于中华本草1,且高良姜、红豆蔻、草豆蔻、益智收载于 2015年版中国药典(一部)2o上述中药均味辛、性温(热),具有散 寒燥湿、消食止痛、止泻止呕等功效,临床上广泛用于治疗脱腹冷痛、食积胀 满等症3。本课题组前期研究显示,高良姜、大高良姜、红豆蔻、草豆蔻、益 智、建砂仁等山姜属中药所含挥发油均可上调胃实寒证模型大鼠胃组织中环腺 甘酸(cAMP)的含量以及cAMP与环鸟甘酸(cGMP)含量的比值(cAMP
3、/cGMP),并可降低磷酸二酯酶(PDE)的含量,说明其挥发油具有辛散 温通、温中散寒之功效4。交感神经-肾上腺系统机能的减弱和增强分别是寒 证和热证形成的重要因素,温热药有提高交感神经-肾上腺(皮质、髓质)系统 机能活动的作用,而寒凉药那么与之相反5。本研究以药用植物亲缘关系为出发 点,在建立实验性胃溃疡寒证大鼠模型的基础上,初步探讨了 5味山姜属中药 不同极性部位对大鼠交感神经-肾上腺系统机能的影响,以期为山姜属中药的进 一步开发利用提供参考,为阐释中药药性理论与功效的科学内涵提供思路。1材料 1.1仪器Epoch型全自动酶标仪(美国BioTek公司);DNP- 9162型电热恒温培养箱(
4、上 海精宏实验设备);HVE-50型自动高压灭菌器(日本Hirayama公 司);PGL- 16型冷冻离心机(湖南赛特湘仪离心机仪器)。1. 2蕖材、药品与试剂知母、高良姜、大高良姜、红豆蔻、草豆蔻、益智饮片(批号分别为150601、 16010K 170912、160605、170801. 170718)均购自南宁生源中药饮片有限责 任公司,经广西中医药大学中药鉴定学教研室田慧教授鉴定为真品。附子理中丸(阳性对照,北京同仁堂科技开展股份制药厂,批号: 15010241,规格:每100粒重10 g);西咪替丁片(阳性对照,广东华南药业集团,批号:150802,规格:0.2 g) ; 17-羟皮
5、质类固醇(17-0HCS)、肾上腺素(A)、去甲肾上腺素(NE)、多巴胺(DA)、促肾上腺皮质 素(ACTH)、多巴胺-B-羟化酶(D-B-H)试剂盒(上海酶联生物科技有限公 司,批号分别为 RA20057、RA20337. RA20557. RA20050, RA20014,RA20218);乙醇、乙酸乙酯等试剂均为分析纯,水为蒸储水。1.3动物SPF级SD大鼠,雄性,67周龄,体质量180220 g,购自湖南斯莱克景达 实验动物,动物生产许可证号:SCXK (湘)2013-0004o2方法1药液的制备2. 1. 1造模药液称取知母饮片适量,用10倍量(g/L,下同)水充分浸泡60 min,
6、武火煮沸后转文火煎煮1 h,滤过,残渣用8倍量水煎煮40 min,滤过, 合并两次滤液,浓缩,即得质量浓度为0.5 g/mL (以生药量计)的知母水煎 液,于4 C冰箱中保存,备用;临用前,用4寸水稀释至相应剂量。取冰醋酸 75 mL,用水稀释至500 mL,得15%冰醋酸溶液,于4 冰箱中保存,备用。2. 1.2受试药液分别取高良姜、大高良姜、红豆蔻、草豆蔻、益智饮片适量, 粉碎成粗粉,首先用10倍量95%乙醇回流提取2 h,滤过,收集滤液;残渣用8 倍量95%乙醇回流提取2 h,滤过,收集滤液;残渣再依次用10、8、8倍量5% 乙醇回流提取3次,每次2h,滤过,收集滤液;合并上述滤液,减压
7、、低温挥 去乙醇,即得到各药材浸膏得率分别为16. 94%、9. 97%. 12.74%、15.73%、12. 39% (质量百分比,下同)o取上述浸膏,依次用石油酸、乙酸乙酯、正丁 醇萃取3次,每次5 000 mL,合并相同萃取部位,减压浓缩,即得各药材不同 极性萃取部位(即石油醒、乙酸乙酯、正丁醇、水)浸膏得率分别为2.56%、 2.54%、2.15%、4. 75% (高良姜),1.58%、5.25%、3.41%、1.44% (大高良 姜),0.27%、6.24%、3.16%、1.04% (红豆蔻),2.99%、2.56%、8.18%、2. 12% (草豆蔻),2. 64%, 3. 12%
8、、8.21%、2. 13% (益智),于 4 冰箱中保 存,备用。临用前,用0.5%差甲基纤维素钠溶液稀释至相应剂量。2. 1.3阳性对照药液取附子理中丸、西咪替丁片各适量,粉碎,用水溶解后, 再用0.5%竣甲基纤维素钠溶液稀释至相应剂量,备用。2.2造模、分组与给药所有大鼠均适应性饲养3 d后,随机取10只作为空白组,灌胃等容常温水;其 余大鼠均于每日上午8点灌胃4 I知母水煎液(10. 44 g/kg)、下午18点灌 胃4 T 15%冰醋酸溶液(1 mL),连续4 d,以复制胃溃疡寒证大鼠模型。造 模结束后,将其随机分为模型组、附子理中丸组(阳性对照,9.0 g/kg,剂量 根据临床成人用
9、药剂量的上限换算而得)、西咪替丁组(阳性对照,0.003 3 g/kg,剂量根据临床成人用药剂量的上限换算而得)以及高良姜、大高良姜、 红豆蔻、草豆蔻、益智的石油酸、乙酸乙酯、正丁醇、水萃取部位低、高剂量 组以下简称“高石低/高” “大石低/高” “红石低/高” “草石低/高” “益石 低/高” “高乙低/高” “大乙低/高” “红乙低/高” “草乙低/高” “益乙低/ 高” “高正低/高” “大正低/高” “红正低/高” “草正低/高” “益正低/ 高”“高水低/高” “大水低/高”“红水低/高” “草水低/高”“益水低/ 高”,剂量分别为分 064/0. 256、0.032/0.128、0
10、.008/0.032、0.075/0.3、 0.1/0 4、0.064/0.256、0. 108/0.432, 0.16/0.64、0.064/4 25、0.125/4 5、 0.056/0.224、0.108/0.432、0.08/0.32、0. 2/0.8、0. 3/1.2、0.14/0.56、 0. 032/0. 128. 0. 028/0. 112. 0.05/0.2、0. 087/0. 348 g/kg,以萃取部位质量 计;剂量根据中华本草1和2015年版中国药典(一部)2规定的成 人用药剂量的上限并结合前期预实验结果换算而得,每组10只。造模次日, 空白组和模型组大鼠均灌胃等容常温
11、水,各给药组大鼠灌胃相应药液,给药体 积均为2mL/100 g,每12 h给药1次,共给药4次6-7。2. 3样本采集及指标检测末次给药后,各组大鼠均禁食、不禁水12 h,收集其24 h尿液,以3 000 r/min离心15 min,取上清液,作为备检尿样。各组大鼠均腹腔注射10%水合 氯醛(3 mL/kg)进行麻醉,于腹主动脉取血,于4 C下以3 000 r/min离心 10 min,别离血清,作为备检血样。采用酶联免疫吸附测定法(ELISA)以全自 动酶标仪检测各组大鼠尿液中17-0HCS以及儿茶酚胺类(CAs)物质(A、NE、DA)的含量,同法检测各组大鼠血清中ACTH、D-B-H的含量
12、。严格按照相应试 剂盒说明书操作。2.4统计学方法采用SPSS 24.0软件对数据进行统计分析。计量资料以X土S表示,采用 Kolmogorov-Smimov检验进行正态性分析,符合正态分布的资料采用LSD检 验,不符合正态分布的资料采用Dunnett s T3检验。P0. 05为差异有统计学 意义。3结果1 5味山姜属中药石油酸部位对胃溃疡寒证模型大鼠交感神经-肾上腺系统机 能的影响与空白组比拟,模型组大鼠尿液17-OHCS、A、NE、DA以及血清ACTH、D-3-H 含量均显著降低,差异均有统计学意义(P0.01) o与模型组比拟,不同给药 组大鼠尿液17-0HCS (附子理中丸组、西咪替
13、丁组以及高石低/高、大石高、红 石高、草石高、益石高组)、A (附子理中丸组、西咪替丁组以及高石高、大石 高、红石低/高、草石低/高、益石高组)、NE (各给药组)、DA (除高石低组 外的其余各给药组)以及血清ACTH (附子理中丸组以及高石高、大石高、红石 低/高、草石高、益石低/高组)、D-P-H (附子理中丸组以及高石高、大石高、红石低/高、益石高组)含量均显著升高,差异均有统计学意义(PV0.05 或P0.01);且大石高组17-OHCS、D-B-H含量,草石高组ACTH、D-B-H含量 以及高石高、益石高含量均显著低于红石高组,差异均有统计学意义(P0. 01 或 P0. 05),
14、详见表 lo5味山姜属中药乙酸乙酯部位对胃溃疡寒证模型大鼠交感神经-肾上腺系统 机能的影响与空白组比拟,模型组大鼠尿液17-OHCS、A、NE、DA以及血清ACTH、D-0-H 含量均显著降低,差异均有统计学意义(P0.01) o与模型组比拟,不同给药 组大鼠尿液17-OHCS (各给药组)、A (各给药组)、NE (各给药组)、DA (各 给药组)、ACTH (除西咪替丁、大乙低、红乙低组外的其余各给药组)以及血 清D-BT (除西咪替丁、大乙低、红乙低、益乙低组外的其余各给药组),差 异均有统计学意义(PV0.05或P0. 01);且高乙高、草乙高、益乙高组DA含量 以及高乙高、红乙高、草
15、乙高、益乙高组D-B-H含量均显著低于大乙高组,高 乙高、草乙高组DA含量均显著低于红乙高组,高乙高、大乙高、草乙高、益乙 高组ACTH含量均显著高于红乙高组,差异均有统计学意义(PV0.05或P0. 01),详见表 2。2.2 5味山姜属中药正丁醇部位对胃溃疡寒证模型大鼠交感神经-肾上腺系统机 能的影响与空白组比拟,模型组大鼠尿液17-OHCS、A、NE、DA以及血清ACTH、D-B-H 含量均显著降低,差异均有统计学意义(P0.01) o与模型组比拟,不同给药 组大鼠尿液17-0HCS (附子理中丸、西咪替丁组以及大正高、红正高、草正 高、益正高组)、A (附子理中丸、西咪替丁组以及高正高
16、、大正高、红正低/ 高、草正高、益正高组)、NE (各给药组)、DA (附子理中丸、西咪替丁组以 及高正高、大正高、红正高、草正高、益正高组)以及血清ACTH (附子理中丸 组以及红正高组)、D-3-H (附子理中丸组以及大正高、红正高组)含量均显 著升高,差异均有统计学意义(P0.05或PV0.01);且高正高、大正高、草正 高、益正高组17-OHCS、DA、ACTH含量,大正高、草正高、益正高组A含量以 及高正高、草正高、益正高组D-B-H含量均显著低于红正高组,差异均有统计 学意义(P0. 01或PV0.05),详见表3。2.3 5味山姜属中药水部位对胃溃疡寒证大鼠交感神经-肾上腺系统机
17、能的影响与空白组比拟,模型组大鼠尿液17-0HCS、A、NE、DA以及血清ACTH、D-H 含量均显著降低,差异均有统计学意义(P0.01) o与模型组比拟,不同给药 组大鼠尿液17-0HCS (附子理中丸、西咪替丁组以及高水高、大水高、红水高 组)、A (附子理中丸、西咪替丁组以及红水高组)、NE (附子理中丸、西咪替 丁组以及高水高、大水高、红水高组)、DA (附子理中丸、西咪替丁组以及红 水高组)以及血清ACTH (附子理中丸组以及大水高组)、D-P-H (附子理中丸 组以及红水高组)含量均显著升高,差异均有统计学意义(PV0.05或P0. 01);且草水高、益水高组17-0HCS、D-
18、B-H含量均显著低于大水高组;草 水高、益水高组17-0HCS、DA、D-B-H含量和高水高组DA、D-B-H含量均显著 低于红水高组(PV0.05或P0. 01),详见表4。4讨论山姜属为姜科一大属,全世界约有植物250种,主要分布于亚洲热带地区,我 国有46种,广西是主产地之一 3。该属植物药用历史悠久,是具有重要临床 应用价值的常用中药,也是广西大宗特产药材。本课题组前期研究发现,高良 姜、大高良姜、山姜、艳山姜、益智、红豆蔻、草豆蔻、小草蔻、建砂仁、箭 杆风等山姜属中药均含有丫-杜松烯、丫-苗品烯、芳樟醇、茨烯、石竹素、4- 祐烯醇、1, 1, 4, 8-四甲基-4, 7, 10-环H
19、 三烯等挥发性成分,并初步推测 上述成分可能也是上述中药具辛香气味的重要物质基础8。同时药理研究结果 显示,高良姜、大高良姜、红豆蔻、草豆蔻、益智等5味山姜属中药石油醵及 乙酸乙酯部位(高剂量)均可通过提高大鼠胃组织中腺昔环化酶(AC)、cAMP 含量以及cAMP/cGMP,降低PDE含量等途径来发挥对胃溃疡寒证模型大鼠的治 疗作用9。本研究在药用植物亲缘关系的基础上,以胃溃疡寒证模型大鼠为对 象,以附子理中丸、西咪替丁(胃溃疡寒证为胃实寒证,临床上常以附子理中 丸治疗胃寒证,以西咪替丁等治疗胃溃疡)为阳性对照,初步考察了上述5味 中药通过调节交感神经-肾上腺系统机能对模型大鼠的改善作用。据报
20、道,建立胃溃疡寒证模型后,大鼠中枢部位特别是丘脑下部兴奋性减弱, 导致交感神经紧张性低下或副交感神经偏亢,最终使得肾上腺皮质、髓质功能 以及能量代谢受到抑制等,17-OHCS. CAs、ACTH、D-B-H等指标与此过程密切 相关10。其中,17-0HCS含量能够反映机体交感神经肾上腺皮质功能,当该 功能低下、能量代谢减弱时,大鼠体内17-OHCS的含量明显下降n。同时有 研究指出,给大鼠灌胃寒凉药可使其肾上腺功能下降,CAs排出量减少,D-8- H含量降低,而温热药的作用那么刚好相反,其机制可能与寒凉药能抑制交感神 经中枢而减慢心率,并抑制肾上腺D-B-H分泌,从而减少CAs的合成和释放,
21、最终降低交感神经-肾上腺系统机能有关12。由此可见,CAs的排出量及D-含量也是反映交感神经-肾上腺系统机能强弱的关键指标13。CAs在人体 内由交感神经刺激肾上腺髓质和交感神经元嗜辂细胞分泌,包括A、NE、DA等 3种物质;其含量越高,那么说明CAs类物质对交感神经-肾上腺系统机能的调节 作用越强14。ACTH是一种能够刺激肾上腺皮质发育及机能作用的激素,其含 量对刺激肾上腺分泌激素和维持肾上腺机能有显著影响5。D-B-H主要存在 于肾上腺髓质嗜辂颗粒和交感神经末鞘的贮存囊泡内,是CAs重要的合成酶, 其能够促使DA B位的羟化反响,从而形成NE,刺激肾上腺髓质和交感神经元 嗜格细胞分泌CA
22、s类物质,进而调节交感神经-肾上腺系统机能,提示ACTH和 D-8-H含量的变化是直接改变或者通过中枢改变交感神经系统机能的重要因素 15 o本研究结果发现,灌胃冰知母水煎液和冰醋酸溶液后,模型组大鼠尿液中17- OHCS、A、NE、DA的含量以及血清中ACTH、D-B-H的含量均较空白组显著降 低。这提示大鼠中枢抑制能力有所增强,交感神经中枢活动以及肾上腺D-B-H 酶活性受到抑制,CAs的合成和释放减少,机体交感神经-肾上腺系统机能下 降,胃溃疡寒证模型复制成功。与模型组比拟,不同给药组大鼠尿液17-OHCS(附子理中丸组、西咪替丁组以及高石低/高、大石高、红石高、草石高、益石 高组,5种
23、药材乙酸乙酯部位各剂量组,大正高、红正高、草正高、益正高 组,高水高、大水高、红水高组)、A (附子理中丸组、西咪替丁组以及高石 高、大石高、红石低/高、草石低/高、益石高组,5种药材乙酸乙酯部位各剂 量组,高正高、大正高、红正低/高、草正高、益正高组,红水高组)、NE (附 子理中丸组、西咪替丁组以及5种药材石油酶部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部 位各剂量组,高水高、大水高、红水高组)、DA附子理中丸组、西咪替丁组以 及5种药材石油叫部位各剂量组(除高石低组外),乙酸乙酯部位各剂量组, 高正高、大正高、红正高、草正高、益正高组,红水高组含量和血清ACTH附 子理中丸组以及5种药材石油酸部位各剂量
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