新疆烏頭草的急性毒性觀察和心臟毒性的測定※

李光來 管小江 侯新華 蘇振磊 田春霞 于拔萃 鄭秋生

1.新疆哈密紅星醫院,839000

2.新疆特種植物藥資源教育部重點實驗室石河子大學藥學院

新疆烏頭草的急性毒性觀察和心臟毒性的測定※

李光來1管小江1侯新華1蘇振磊1田春霞1于拔萃2鄭秋生2

1.新疆哈密紅星醫院,839000

2.新疆特種植物藥資源教育部重點實驗室石河子大學藥學院

烏頭草是毛茛科烏頭屬多年生草本植物,因植株體內含有烏頭堿而具一定毒性。新疆烏頭草分布較廣,田邊、林帶、山坡均生長茂盛,哈密分布以天山北坡為主。由于近年來草場過度放牧,草場退化導致生態失衡,烏頭草每年以5%～10%的速度遞增而泛濫成災。隨著人民生活水平的提高,回歸大自然,食用野菜已成為一種新的消費觀念。由于烏頭草外型色澤與野芹菜極為相似,采集野芹菜中夾雜烏頭草事件日益頻繁和增多,因誤食烏頭草引起中毒的病例逐年增加[1]。對于烏頭堿中毒的臨床表現和作用機制的研究屢見不鮮,然而關于新鮮烏頭草中毒的實驗研究很少。本文就新鮮烏頭草的急性毒性進行了報道,可為臨床治療烏頭草中毒病人的治療提供依據,為制定《防治烏頭草中毒的指南》提供實驗數據和基礎。

材料與方法

1.受試藥物:天山烏頭草新鮮莖葉500 g,由新疆哈密市紅星醫院醫務科主任管小江老師鑒定提供。加入適量液氮,冷凍粉碎,再加入 500 m l蒸餾水榨汁,過濾收集到600 m l烏頭草汁液。-80℃冷藏備用。

2.實驗動物:昆明種小鼠120只,雌雄各半,體重18～22 g,由新疆地方疾病控制中心實驗動物室提供,合格證號:SCXK(新)2010-00103。在動物房適應5天后開始試驗。

3.實驗方法:

(1)預實驗:取體重18～22 g小鼠20只(雌雄各半),禁食不禁水12 h,分5組,每組4只。

用5倍稀釋的不同劑量烏頭草汁灌胃,造成不同程度動物死亡,參照文獻方法進行 LD50的測定[2]。分別用0/4與 4/4致死劑量組,遞增或遞減一定比例的劑量,再次實驗,找出0%和100%死亡劑量的所在范圍。

(2)急性毒性實驗:取體重18～22 g小鼠50只(雌雄各半),灌胃前禁食不禁水12 h,分5組,每組10只。根據預實驗時的致死情況,計算出烏頭草汁中毒的相應劑量,并由此配制出一系列不同濃度的藥液。將不同濃度的藥液分別給各組動物灌胃給藥1次,均為20 m l/kg。給藥后每日觀察,連續2周,正常飲食。記錄動物毒性反應及死亡數。觀察的指標包括一般指標:動物外觀、行為、分泌物、排泄物;動物死亡情況:死亡時間、瀕死前反應。記錄所有的死亡情況、出現的癥狀以及癥狀起始的時間、嚴重程度、持續時間、是否可逆。對于所有的試驗動物進行解剖,器官出現體積、顏色、紋理改變時記錄并進行組織病理學檢查。

(3)組織病理學檢查:用脊椎脫臼法處死小鼠,解剖并肉眼觀察心臟、腦、腎臟、肝臟各主要器官的變化,用10%的福爾馬林溶液固定、脫水、石蠟包埋、切片,經HE染色,光鏡檢查。

(4)離體心臟灌注模型[3]:取大鼠稱重,腹腔注射60 mmo l/L的水合氯醛(0.35 g/kg)麻醉。迅速開胸取出心臟,置于95%O2和5%CO2混合氣體充分飽和4℃的K-H(NaC l118.3 mmol/L、KCl 4.74mm ol/L、CaCl2 1.2 mmol/L、KH2 PO4 1.18 mmol/L、M gCl2 1.2mmol/L、NaHCO3 24.9 mm ol/L、Glucose(葡萄糖)11 mmol/L,HCl調節pH值為7.4)液中,然后將心臟固定于Langendoff裝置上,用95%O2和5% CO2混合氣體充分飽和的 K-H緩沖液恒壓逆行灌流。剪開左心耳,球囊從左心耳插入左心室,球囊內壓調至5～10 mm Hg。球囊導管連接壓力換能器,與生物多導儀相連,連續記錄心功能左心室舒張壓(LVEDP)、左心室收縮壓(LVSP)、左心室發展壓(LVDP,LVDP=LVSP-LVEDP),生物記錄軟件自動分析左心室壓力升高速率 、左心室壓力降低速率以及心率(H R),以計滴器實時記錄冠脈流量(CF)。

新鮮烏頭草灌注離體心臟分組給藥處理如下:①對照組:以K-H液平衡灌流100 min;②高劑量組:以K-H液平衡灌流30 min,改用含75μg/m l天山烏頭草的K-H液灌流10 m in,以K-H液再灌流60 min;③中劑量組:以K-H液平衡灌流30 min,改用含70μg/m l天山烏頭草的K-H液灌流10 min,以K-H液再灌流60m in;④低劑量組:以K-H液平衡灌流30 min,改用含60μg/m l天山烏頭草的K-H液灌流10 m in,以K-H液再灌流60 min。以生理記錄儀記錄灌流全過程心功能變化情況,以軟件自動分析再灌注 5 m in、10 min、20 m in、30 min、40 m in、50 m in和60 m in時間點各指標情況以反映心功能狀況。以給藥前30 min數值為基礎值100%,實驗結果以缺血前心功能百分率表示。

治療結果

1.組織病理學檢查結果:組織切片檢查各器官均無明顯差異。

2.離體心臟灌注數據:

(1)新鮮烏頭草對心率的影響:與對照組相比,給藥組給藥開始的很短的時間內心臟有明顯心率失常;隨著時間的增加,心臟心率有升高的現象。具體見表1。

表1 烏頭草給藥后各組間心率變化情況

(2)新鮮烏頭草對左心室發展壓的影響:與對照組相比,給藥組在給藥后短時間內下降,停藥之后略有恢復,具體見表2。說明烏頭草使得心肌收縮功能明顯下降。

表2 烏頭草給藥后各組之間LVDP變化情況

(3)新鮮烏頭草對冠脈流量的影響見表3。

表3 烏頭草給藥后各組之間CF變化情況

與對照組相比,給藥組在給藥后冠脈流量呈下降趨勢,停藥后沒有恢復,仍有降低的趨勢。

結論

綜上所述,在烏頭草對小鼠急性毒性中灌胃給藥的LD 50是7.749 g/kg。可能由于烏頭草急性毒性發作時間較短,沒有明顯的組織學變化。通過離體心臟灌流實驗表明,給藥后心臟心率失常,左心室發展壓下降,冠脈流量下降,再次證明了烏頭草導致小鼠死亡的主要原因是其心臟毒性。

[1]管小江,李光來,張忠民,等.新疆天山烏頭草急性中毒41例臨床救治探討.中國民間療法,2009,17(5):52-53.

[2]黃世佐,明海霞,劉家駿,等.單葉細辛的急性毒性觀察及半數致死量的測定.中國中醫藥信息雜志,2005,12(9): 23-25.

[3]Ji,Y.,Pang,Q,F.,Guang Xu,et al.Exogenous hydrogen sulfide postconditioning protects isolated rathearts against ischem ia-reperfusion injury.European Journal of Pharmaco logy,2008,587:1-7.

新疆生產建設兵團科委2009年科技計劃(2009GG52)

2011-02-03)