五味子木脂素對多柔比星誘導肝損傷大鼠的保護作用*

安英,王艷春,徐路,范紅艷,沈楠,趙麗晶,陳雪,徐博

(1.吉林醫藥學院基礎醫學院,吉林 132013；2.廣西師范大學生命科學學院,桂林 541004)

五味子木脂素對多柔比星誘導肝損傷大鼠的保護作用*

安英1,王艷春1,徐路2,范紅艷1,沈楠1,趙麗晶1,陳雪1,徐博1

(1.吉林醫藥學院基礎醫學院,吉林 132013；2.廣西師范大學生命科學學院,桂林 541004)

目的 探討五味子木脂素對多柔比星誘導肝損傷大鼠的保護作用。方法SD大鼠隨機分為正常對照組,模型對照組,維生素C組,五味子木脂素小、中、大劑量組,共6組。腹腔注射多柔比星制備肝損傷模型。正常對照組每天灌胃0.9%氯化鈉溶液;其他各組給予相應治療藥物。分別測定各組大鼠血清中白細胞介素-10(IL-10)、肝組織勻漿中一氧化氮(NO)和天冬氨酸氨基轉移酶(AST)含量,肝組織染色觀察肝組織病理學變化。結果模型對照組大鼠血清中IL-10含量較其他治療組明顯降低(P＜0.05或P＜0.01)。模型對照組肝組織勻漿中NO含量較其他組明顯降低,各治療組NO含量升高明顯(P＜0.05或P＜0.01)。五味子木脂素中、大劑量組AST含量分別為(372.58±105.80),(327.92± 42.80)U·g-1,均明顯低于模型對照組(565.07±22.13)U·g-1(P＜0.05或P＜0.01)。肝組織病理學檢查顯示,五味子木脂素組肝細胞變性壞死明顯減輕。結論五味子木脂素對多柔比星誘導肝損傷大鼠具有保護作用。

五味子木脂素;多柔比星;肝疾病

五味子木脂素是五味子中的主要生物活性成分,具有抗腫瘤[1-2]、抗病毒[3-4]、抗氧化[5]、抗肝纖維化[6]、神經保護[7]等作用。研究表明,五味子木脂素具有改善學習記憶的作用,可能與其抗氧化作用有關[8]。五味子提取物進入體內后,在肝中的分布高于血清和其他組織[9],因此五味子在肝相關疾病的預防和治療中可能會發揮更顯著的作用。筆者在建立多柔比星(doxorubicin,DOX)誘導大鼠肝損傷模型的基礎上,觀察五味子木脂素對肝損傷的保護作用,為五味子的進一步臨床應用提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 動物 斯波雷格·多雷(Sprague Dawley,SD)大鼠,SPF級,體質量180～250 g,由吉林大學基礎醫學院實驗動物中心提供,實驗動物合格證號:SCXK(吉) 2006-0008,使用許可證號:SYXK(吉)2007-0011。動物自由進食飲水,12 h明暗交替光照,環境溫度在22～24℃,相對濕度為50%～55%。

1.2 藥品與試劑 五味子木脂素由吉林醫藥學院基礎醫學院醇提法獲得[8],白細胞介素-10(interleukin-10,IL-10)檢測試劑盒(USA.B.D公司,批號: 20130302),一氧化氮(nitric oxide,NO)檢測試劑盒(碧云天生物技術研究所,批號:S0021),天冬氨酸氨基轉移酶(aspartate aminotransferase,AST)檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號:20130420),DOX購自山西普德藥業股份有限公司。

1.3 儀器 ZMN-7803型全自動組織包埋機(常州市華利電子有限公司)；RM2126型輪轉式切片機(上海徠卡儀器有限公司)；BA300型數碼生物顯微鏡(中國麥克奧迪實業集團有限公司)；AG135電子分析天平(上海精密科學儀器有限公司)；酶標儀(SUNRISE)。TD5A型臺式低速離心機(湖南凱達科學儀器有限公司)。

1.4 動物模型制備與給藥方法 SD大鼠40只,隨機數字表法將大鼠分為6組,即正常對照組,模型對照組,維生素C組,五味子木脂素小、中、大劑量組。模型對照組10只,其余5組每組6只。正常對照組和模型對照組每日給予相同體積的0.9%氯化鈉溶液20 mL·kg-1。維生素C組灌胃給予維生素C 80 mg·kg-1[10]。五味子木脂素小、中、大劑量組灌胃給予相應劑量(25,50,100 mg·kg-1),每天1次,連續30 d。在每周的第5天,除正常對照組外各劑量組均腹腔注射DOX 2.5 mg·kg-1[11]。30 d后隨機選取模型對照組大鼠2只,制備肝組織切片,蘇木精-伊紅染色觀察肝損傷情況,確定模型制備成功后,各組動物禁食不禁水,24 h后用10%水合氯醛(3 mL·kg-1)腹腔注射麻醉,腹主動脈取血,3 500 r·min-1離心10 min分離血清。取肝制備成10%肝組織勻漿, 3 000 r·min-1離心15 min,取上清液。

1.5 觀察指標 血清IL-10含量和肝組織勻漿中NO、AST含量測定均按照說明書操作,酶標儀測定。采用蘇木精-伊紅染色法對肝組織進行病理學檢查,光鏡下觀察其結構變化。

1.6 統計學方法 采用SPSS12.0版統計軟件進行數據處理,數據用均數±標準差(±s)表示,組間差異采用單因素方差分析進行比較。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 五味子木脂素對IL-10、NO、AST含量的影響血清IL-10含量比較:模型對照組低于正常對照組(P＜0.05),維生素C組高于模型對照組(P＜0.01)；與模型對照組相比,五味子木脂素小、中、大劑量組IL-10含量均增高(P＜0.01或P＜0.05)。肝組織NO含量比較:模型對照組明顯低于正常對照組(P＜0.01),維生素C組和五味子木脂素小、中、大劑量組與模型對照組相比NO含量均顯著增高(P＜0.05或P＜0.01)。肝組織中AST含量比較:模型對照組高于正常對照組(P＜0.01),維生素C組、五味子木脂素中劑量組、大劑量組與模型對照組比較含量均降低(P＜0.05或P＜0.01),但五味子木脂素小劑量組降低不明顯(P＞0.05),見表1。

2.2 五味子木脂素對肝組織結構的影響 正常對照組肝細胞索排列整齊,圍繞中央靜脈呈放射狀排列,肝血竇和細胞結構正常(圖1A)。模型對照組肝細胞排列紊亂,部分肝細胞變性壞死,伴有炎癥細胞浸潤(圖1B)。維生素C組、五味子木脂素小劑量組、中劑量組肝細胞變性壞死減輕(圖1C、D、E)。五味子木脂素大劑量組無明顯肝細胞壞死和炎癥細胞浸潤(圖1F)。

3 討論

DOX是蒽環類抗菌藥物,作為常用的一種抗癌化療藥物,對造血系統腫瘤和實體腫瘤都具有高效的抑制作用。DOX雖然抗癌作用強,但不良反應也多,對心、肝、腎等都具有毒性作用。針對DOX誘發的活性氧以及脂質過氧化等造成的包括肝毒性在內的各種毒副作用,主要保護方法之一就是使用具有抗氧化作用的藥物。

五味子具有抗炎[12]、抗氧化[13]等作用,可以降低血清中丙氨酸氨基轉移酶(alanine aminotransferase,ALT)和AST水平以及總自由基和超氧陰離子水平,同時提高谷胱甘肽過氧化物酶和還原酶活性,表明其有抗氧化和提高肝功能作用[14]。作為主要成分的五味子木脂素,其可以降低四氯化碳誘導的慢性肝損傷大鼠血清ALT、AST、堿性磷酸酶等的活性[15]。

表1 6組大鼠IL-10、NO和AST的含量比較Tab.1 Comparison of the content of IL-10,NO and AST among six groups of rats ±s

表1 6組大鼠IL-10、NO和AST的含量比較Tab.1 Comparison of the content of IL-10,NO and AST among six groups of rats ±s

與正常對照組比較,*1P＜0.05,*2P＜0.01;與模型對照組比較,*3P＜0.01,*4P＜0.05Compared with normal control group,*1P＜0.05,*2P＜0.01;compared with model control group,*3P＜0.01,*4P＜0.05

組別大鼠/只劑量/ (mg·kg-1) IL-10/ (pg·mL-1) NO/ (μmol·L-1) AST/ (U·g-1)正常對照組6…72.85±10.9621.47±3.51348.66±61.20模型對照組10…55.73±2.74*18.48±0.28*2565.07±22.13*2維生素C組68070.35±6.42*316.51±1.74*3399.36±73.62*4五味子木脂素小劑量組62569.06±7.21*49.74±0.61*4443.94±89.54中劑量組65067.30±5.68*411.86±1.28*4372.58±105.80*4大劑量組610074.52±5.98*312.67±0.44*3327.92±42.80*3

A.正常對照組;B.模型對照組;C.維生素C組;D.五味子木脂素小劑量組;E.五味子木脂素中劑量組;F五味子木脂素大劑量組圖1 6組大鼠肝組織病理學變化(HE,×200)A.normal control group；B.model control group；C.vitamin C group；D.low-dose Schisandra lignans group；E.middle-dose Schisandra lignans group；F.high-dose Schisandra lignans groupFig.1 Histopathological changes of liver among six groups of rats(HE,×200)

筆者在研究五味子木脂素改善DOX所致心肌損傷的過程中發現,其對DOX誘發的肝損傷也有保護作用。組織病理學結果顯示,DOX誘導大鼠肝損傷,模型對照組大鼠肝細胞索排列紊亂,少數細胞壞死,與模型對照組比較,五味子木脂素小、中、大劑量組的肝組織病理變化都有不同程度的改善。IL-10是一種強效的抗炎性細胞因子[16]。研究證實,IL-10是一個極其關鍵的肝臟保護性細胞因子,在肝損傷過程中發揮重要保護作用[17-18]。NO可滅活白細胞產生的氧自由基而起到保護作用[19],提示NO可通過清除自由基,減輕肝損傷。本研究結果顯示,DOX誘導的肝損傷大鼠給予五味子木脂素后,IL-10、NO的合成增多,而AST含量減少,肝炎癥反應減弱,表明五味子木脂素對DOX誘導的肝損傷具有保護作用。五味子木脂素保護DOX誘導肝損傷機制可能是通過提高IL-10和NO水平,抑制炎癥因子釋放或增加自由基的清除,從而減輕肝損傷,但其具體機制尚需進一步證實。

[1] GAO X M,WANG R R,NIU D Y,et al.Bioactive dibenzocyclooctadiene lignans from the stemsofschisandra neglecta[J].J Nat Prod,2013,76(6):1052-1057.

[2] CHEN M,XU X,XU B,et al.Neglschisandrins E-F:two new lignans and related cytotoxic lignans fromSchisandra neglecta[J].Molecules,2013,18(2):2297-2306.

[3] YANG G Y,WANG R R,GAO Z H,et al.Bioactive lignans from the leaves and stems ofSchisandra wilsoniana[J].Nat Prod Commun,2013,8(4):467-470.

[4] YANG G Y,WANG R R,MU H X,et al.Neolignans fromSchisandrawilsonianaandtheiranti-human immunodeficiency virus-1 activities[J].Chem Pharm Bull (Tokyo),2011,59(11):1344-1347.

[5] HU D,CAO Y,HE R,et al.Schizandrin,an antioxidant lignan fromSchisandrachinensis,amelioratesAβ1-42-induced memory impairment in mice[EB/OL].[2012-07-04].http://www.ncbi.nim.njh.gov/pubmed/22829961/.

[6] CHEN Y C,LIAW C C,CHENG Y B,et al.Anti-liver fibrotic lignans from the fruits ofSchisandra arisanensisandSchisandra sphenanthera[J].Bioorg Med Chem Lett,2013, 23(3):880-885.

[7] YU H Y,HAO C,MENG F Y,et al.Neuroprotective lignans from the stems ofSchisandra glaucescens[J].Plant Med, 2012,78(18):1962-1966.

[8] 王艷春,任曠,范紅艷,等.五味子總素對記憶障礙模型小鼠學習記憶的改善作用[J].中國中藥雜志,2011,36 (23):3310-3314.

[9] 關皎,朱鶴云,張秀榮,等.北五味子提取物小鼠體內藥動學和組織分布研究[J].中藥材,2011,34(12):1912-1915.

[10] SOUJANYA S,LAKSHMAN M,KUMAR A A,et al.Evaluation of the protective role of vitamin C in imidaclopridinduced hepatotoxicity in male Albino rats[J].J Nat Sci Biol Med,2013,4(1):63-67.

[11] BULUCU F,OCAL R,KARADURMUS N,et al.Effects ofN-acetylcysteine,deferoxamineandseleniumon doxorubicin-induced hepatotoxicity[J].Biol Trace Elem Res,2009,132(1-3):184-196.

[12] BAE H,KIM R,KIM Y,et al.Effects of Schisandra chinensisBaillon(Schizandraceae)onlipopolysaccharide induced lung inflammation in mice[J].J Ethnopharmacol, 2012,142(1):41-47.

[13] CHEN N,KO M.Schisandrin B-induced glutathione antioxidant response and cardioprotection are mediated by reactive oxidant species production in rat hearts[J].Biol Pharm Bull,2010,33(5):825-829.

[14] CHIU H F,CHEN T Y,TZENG Y T,et al.Improvement of liver function in humans using a mixture of schisandra fruit extract and sesamin[J].Phytother Res,2013,27(3):368-373.

[15] YAN F,ZHANG Q Y,JIAO L,et al.Synergistic hepatoprotective effect of Schisandrae lignans with Astragalus polysaccharides on chronic liver injury in rats[J]. Phytomedicine,2009,16(9):805-813.

[16] HAWRYLOWICZ C M.Regulatory T cells and IL-10 in allergic inflammation[J].J Exp Med,2005,202(11): 1459-1463.

[17] CHOU W Y,LU C N,LEE T H,et al.Electroporative interleukin-10genetransferamelioratescarbon tetrachloride-induced murine liver fibrosis by MMP and TIMP modulation[J].Acta Pharmacol Sin,2006,27(4): 469-476.

[18] LOUIS H,VAN LAETHEM J L,WU W,et al.Interleukin-10 controls neutrophilic infiltration,hepatocyte proliferation, and liver fibrosis induced by carbon tetrachloride in mice [J].Hepatology,1998,28(6):1607-1615.

[19] RUBANYI G M,HO E H,CANTOR E H,et al.Cytoprotective function of nitric oxide:inactivation of superoxide radicals produced by human leukocytes[J].Biochem Biophys Res Commun,1991,181(3):1392-1397.

DOI 10.3870/yydb.2014.09.005

Protective Effects of Schisandra Lignans Against Doxorubicin-Induced Liver Injury in Rats

AN Ying1,WANG Yan-chun1,XU Lu2,FAN Hong-yan1,SHEN Nan1,ZHAO Li-jing1,CHEN Xue1,XU Bo1
(1.School of Basic Medicine,Jilin Medical College,Jilin 132013,China;2.College of Life Sciences,Guangχi Normal University,Guilin 541004,China)

Objective To investigate protective effects of schisandra lignans on doxorubicin-induced liver injury rats.MethodsSD rats were randomly divided into six groups:normal control,model control,vitamin C and schisandra lignans at small,middle,and high doses.The liver injury model was established by intraperitoneal injection of doxorubicin.Normal controls were intragastrically administrated with 0.9%sodium chloride solution,while other groups were administrated with different medications,respectively.Interleukin-10(IL-10)in serum,nitric oxide(NO)and aspartate aminotransferase(AST)in liver tissue homogenate were measured.Histopathological changes in hepatic tissues were also observed.ResultsSerum IL-10 and tissue NO were obviously lower in the model control group than those in other groups,while those in all schisandra lignans treated groups were significantly improved(P＜0.05,P＜0.01).The AST level in schisandra lignans middle-and high dose groups was (372.58±105.80)and(327.92±42.80)U·g-1,respectively,significantly lower than(565.07±22.13)U·g-1in the model control group(P＜0.05,P＜0.01).Histopathological analysis showed that degeneration and necrosis of hepatocytes were remarkably alleviated in all schisandra lignans treated groups.ConclusionSchisandra lignans protect rats against doxorubicininduced liver injury.

Schisandra lignans;Doxorubicin;Liver diseases

R285.5；R575

A

1004-0781(2014)09-1136-04

2013-08-30

2013-11-19

*吉林省教育廳“十一五”科學技術研究基金資助項目(2009311)；吉林省衛生廳科學技術研究基金資助項目(2012z060)

安英(1979-),女,吉林人,講師,碩士,從事心血管藥理學研究。電話:0432-64560376,E-mail:anying115@ 126.com。

王艷春(1972-),女,吉林人,教授,博士,從事心血管藥理學研究。電話:0432-64560023,E-mail: wangyanchun1972@163.com。