付正豐, 龔 明, 苗家偉, 岳秀永, 陳春梅, 嚴 磊, 陳 華*
(1.重慶三峽醫藥高等專科學校,重慶404120;2.重慶醫科大學,重慶400016)
金匱腎氣丸溫補腎陽藥理作用的實驗研究
付正豐1, 龔 明1, 苗家偉1, 岳秀永1, 陳春梅1, 嚴 磊2, 陳 華1*
(1.重慶三峽醫藥高等??茖W校,重慶404120;2.重慶醫科大學,重慶400016)
目的以下丘腦-垂體-性腺軸為基礎,探究金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠的藥理作用,探討其溫補腎陽的作用機制。方法用氫化可的松建立腎陽虛模型大鼠,60只,隨機分為6組,造模后連續灌喂給藥30 d;分別于給藥第15天、第30天進行強迫負重游泳實驗;第30天,眼球取血,放射免疫分析法檢測血清睪酮 (T)、雌二醇 (E2)的水平;采用RT-PCR法檢測各組大鼠下丘腦、垂體和靶腺(睪丸)鈣調蛋白(CaM)mRNA的表達。結果與模型組比,金匱腎氣丸可明顯提高腎陽虛模型大鼠的負重游泳時長 (P<0.05),給藥20 d后其體能趨于正常;金匱腎氣丸可明顯降低血清中雌二醇水平及升高睪酮水平 (P<0.05);金匱腎氣丸可明顯降低下丘腦、垂體、睪丸中CaMRNA的表達 (P<0.05)。結論金匱腎氣丸具有明顯的溫補腎陽作用,可通過調節機體下丘腦-垂體-性腺軸中鈣調蛋白基因表達,改善腎陽虛大鼠激素水平,逆轉腎陽虛狀態。
金匱腎氣丸;下丘腦-垂體-性腺軸;雌二醇;睪酮;鈣調蛋白
金匱腎氣丸是中醫溫補腎陽的經典基本方劑,常用于腎陽不足、腰膝酸冷、肢體浮腫、小便不利、生殖功能減退等腎陽虛衰證。研究發現,腎陽虛時細胞免疫、體液免疫、補體系統及網狀內皮細胞吞噬功能都有不同程度的降低,而通過補腎可獲得明顯提高,有效糾正機體免疫功能,使之恢復平衡的生理狀態。本研究以動物整體為對象,依托下丘腦-垂體-性腺軸對機體的調控作用進行研究,探討金匱腎氣丸溫補腎陽藥理作用的機制。
1.1 實驗動物 清潔級雄性SD大鼠,體質量 (200±20)g,60只,購自重慶醫科大學實驗動物中心,動物合格證號SCXK(渝)2010-0001。
1.2 實驗儀器 Access2化學發光免疫分析儀,美國Beckman公司生產;SN-69全自動雙探頭放射免疫γ計數儀,上海原子核研究所日環儀器一廠生產;10001-Series Thermal Cyclers PCR儀,美國BioRad公司生產;飛鴿TDL-40B型臺式離心機,上海安亭科學儀器廠產品。
1.3 實驗藥品與試劑 金匱腎氣丸 (水蜜丸)由北京同仁堂科技發展股份有限公司制藥廠生產,規格為每100粒重 20 g,批準文號國藥準字 Z11020054,產品批號12030553。大鼠T(睪酮)放射免疫試劑盒及大鼠E2(雌二醇)放射免疫試劑盒,購自上海生工生物股份有限公司;TRIZOL RNA提取試劑盒,購自武漢博士德生物工程有限公司;氫化可的松注射液,由吉林長白山藥業集團股份有限公司生產,批準文號國藥準字H22021471,產品批號20120301;甲基睪丸素片,由天津力生制藥股份有限公司生產,批準文號國藥準字 H12020153,產品批號12010618。
1.4 動物模型的建立及給藥 60只SD雄性大鼠隨機分為正常對照組、模型對照組、陽性藥物 (睪酮)組、金匱腎氣丸低、中、高劑量組,每組10只。除正常組注射生理鹽水外,其他各組大鼠每日中午右腿按25 mg/kg皮下注射氫化可的松,連續4 d,建立腎陽虛大鼠模型,隨后30 d內給予氫化可的松,同時給予對應的治療藥物:金匱腎氣丸低劑量 (0.5 g/kg)、中劑量 (1.0 g/kg)、高劑量 (2.5 g/kg);陽性藥物組 (甲基睪酮片)(0.5 g/kg)。將各組藥物以5‰的CMC水溶液配制為10 mL/kg的給藥劑量,灌胃給藥,2次/d,連續治療30 d。
1.5 負重游泳實驗 所有大鼠于實驗前進行一次游泳訓練,其后在接受藥物治療的第15天、第30天進行負重游泳實驗,尾部上三分之一處負其體質量10%的鉛線記錄大鼠游泳力竭時間。力竭標準為大鼠全部身體沉入水下5秒不能浮出水面。
1.6 大鼠血清激素水平的檢測 第30日晚灌胃給藥后,禁食12 h。眼球取血,約3.5mL,斷頭處死后迅速取下丘腦、垂體、性腺 (睪丸)稱定質量,置液氮中固定,后轉入-80℃低溫冰箱保存,用于基因檢測。血清采用SN-69全自動雙探頭放射免疫γ計數儀,按試劑盒操作說明檢測大鼠血清E2、T水平。
1.7 大鼠下丘腦-垂體-性腺軸鈣調蛋白的基因表達檢測
引物設計,從GeneBank中查出大鼠CaM基因和β-actin的mRNA序列,利用美國PE公司引物設計軟件Primer Express設計轉移性引物,大鼠CaM正向引物5'-GAT AAG GAC GGC AATGGC TAC A-3';反向引物5'-CGA TGTCTG CTTCCC TGA TCA T-3'。擴增片段為115 bp。β-actin(內參對照)正向引物5'-CCT GTG GCA TCC ATG AAA CTA C-3';反向引物5'-CTTCTGCATCCTGTC AGCGAT-3'。擴增片段為134 bp。
取凍存組織 (下丘腦、垂體、睪丸)約10 mg,組織勻漿后按TRIZOL試劑盒說明書操作,提取總RNA。
逆轉錄:cDNA的合成,在50μL取2μL RNA,加入逆轉錄反應體系(TaqMan Buffer 5μL,1.25 u/μL Reverse Transcritase 1.25μL,0.4 u/μL Rnase Inhibitor 1μL,dNTP mixture 10μL,5.5 mmoL/L MgCL211μL,2.5μmoL/L Oligod 2.5μL,總RNA 5μL)中。震蕩混勻,于25℃孵育10min,48℃逆轉錄30min,95℃逆轉錄反應滅火5min。
PCR擴增:取逆轉錄產物5μL,加入20μL擴增反應體系(SYBR PCR Buffer 2.5μL,MgCl23μL,dNTPmixture 2μL,AmpliTaq Gold 0.125μL,各上下游引物0.5μL)中,95℃,變性5min,50℃退火2min,72℃延伸5min,進行36個循環。PCR產物分析,根據各組PCR產物的Ct值,計算每一樣品和其內參對照相應含量。1.8 統計學分析 實驗數據均以x±s表示,分析采用SPSS 17.0統計軟件進行統計分析,多組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異具有統計學意義。
2.1 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠強迫游泳時間的影響 與正常組比較,模型組強迫游泳時間明顯縮短 (P<0.05);治療15 d,與模型對照組比較,陽性藥物組及金匱腎氣丸中、高劑量組差異均有統計學意義 (P<0.05)。治療30 d,與模型對照組比較,金匱腎氣丸低、中劑量組差異均有統計學意義 (P<0.05),金匱腎氣丸高劑量組有明顯差異(P<0.01);金匱腎氣丸高劑量組與陽性藥物組比較差異有統計學意義 (P<0.05)。見表1。

表1 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠強迫游泳時間的影響 (x± s,n=10)
2.2 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠血清激素水平的影響 模型對照組血清中 E2激素水平明顯高于正常對照組 (P<0.01)。金匱腎氣丸低、中劑量組血清中E2激素水平低于模型對照組,差異有統計學意義 (P<0.05),高劑量組明顯低于模型對照組 (P<0.01)。同時模型對照組中血清T水平明顯低于正常對照組,差異有統計學意義 (P<0.01)。金匱腎氣丸低劑量組血清中T水平高于模型對照組,差異有統計學意義 (P<0.05),中、高劑量組明顯高于模型對照組 (P<0.01)。見表2。

表2 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠血清激素水平的影響 (x± s,n=10)
2.3 金匱腎氣丸對下丘腦-垂體-性腺軸CaMmRNA的表達
模型對照組下丘腦組織CaMmRNA的表達明顯高于正常對照組,差異有統計學意義 (P<0.05)。金匱腎氣丸中、高劑量組下丘腦組織CaMmRNA的表達明顯降低,與模型對照組相比,差異有統計學意義 (P<0.05)。見表3。

表3 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠下丘腦CaMMRNA表達的影響(x±s,n=10)
模型對照組垂體組織CaMmRNA的表達明顯高于正常對照組,差異有統計學意義 (P<0.05)。模型對照組與陽性藥物組、金匱腎氣丸低、中劑量組比較CaMmRNA的表達無明顯差異 (P>0.05)。金匱腎氣丸高劑量組垂體組織CaMmRNA的表達與模型對照組相比,差異有統計學意義(P<0.05)。見表4。

表4 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠垂體CaMMRNA表達的影響(x±s,n=10)
模型對照組睪丸組織CaMmRNA的表達明顯高于正常對照組,差異均有統計學意義 (P<0.05)。金匱腎氣丸中、高劑量組睪丸組織CaMmRNA的表達明顯低于模型對照組,差異有統計學意義 (P<0.05)。見表5。

表5 金匱腎氣丸對腎陽虛大鼠睪丸CaMMRNA表達的影響(x±s,n=10)
中醫認為,腎為先天之本,五臟陽氣之根[1]。中醫學所講的 “腎”的概念,非現代醫學中單純的解剖學概念,是由腎、命門、膀胱、骨髓、耳竅、二陰及其所屬的經絡共同組成的 “腎系統”。中醫學中所論述的 “腎藏精”、“主骨生髓”、“腎主水”、“腎主納氣”等腎的功能,實指整個 “腎系統”的功能,是神經、內分泌、泌尿、生殖等一系列相關生理功能的概括。對于腎陽虛的大量實驗研究表明,運用氫化可的松建立腎陽虛模型是較為經典的造模方法,符合中醫的證[2]。腎陽虛的動物會出現一些未老先衰的癥狀如體質量下降、耐力低下、性能力減弱、精神萎靡不振、反應遲鈍等一系列癥狀[3]。金匱腎氣丸主要由熟地、山藥、山茱萸 (酒炙)、茯苓、牡丹皮、澤瀉、桂枝、附子 (制)組成,輔料為蜂蜜,具有溫補腎陽、化氣行水之功效。方中熟地滋腎填精,山茱萸補肝脾而益精血,山藥健脾補虛,滋精固腎,澤瀉清泄腎火,牡丹皮瀉陰中之火,使火退而陰生,并能制約山茱萸的溫燥性,茯苓淡滲脾濕,與澤瀉相配以行腎邪,助山藥健脾益精,附子、桂枝益精血助命門,以溫陽化氣,引火歸元。諸藥協同,可調整腎肝脾三臟功能,有開有闔,寓瀉于補,使補而不膩,瀉邪而不傷正。
神經體液調節是機體保持自身穩定、糾正病態的最重要的調節性體系之一。主要有下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸、性腺軸及甲狀腺軸三組。研究表明,腎陽虛證的病人常出現上述三軸不同環節不同程度的功能紊亂[4-5],并累及性腺軸、甲狀腺軸[6-7],涉及神經、內分泌、免疫系統等諸系統組織器官多功能的變化,是多器官與多系統相互作用影響的綜合表現[8]。其中下丘腦-垂體-性腺軸功能的異常改變直接影響著機體神經、內分泌的調節,因此逆轉其功能紊亂的狀態,可以從根本上調節血清中激素如雌二醇、睪酮等的表達,從而影響腎上腺皮質、垂體、甲狀腺、性腺等器官的組織形態,使其功能相互協調[9]。CaM(鈣調蛋白)是一種多功能調節蛋白,主要分布與腦及內分泌器官,并對下丘腦-垂體-性腺軸的分泌功能密切相關。CaM可以作用于下丘腦-垂體-性腺軸的不同環節、不同層次,直接導致不同激素的改變,因而CaMmRNA在各個器官、組織中的協調表達對機體神經內分泌作用具有明顯的調控作用[10]。
本研究顯示:金匱腎氣丸可明顯改善腎陽虛大鼠的體能狀態,且隨著給藥劑量及給藥時間的延長,其治療作用更加顯著。對腎陽虛大鼠血清中E2及T的激素水平的影響表明,金匱腎氣丸可調節機體激素水平,通過逆轉抑制性激素E2的水平,并刺激提升激素T的水平,綜合改善腎陽虛狀態,并且體內狀態的改善程度與腎陽虛大鼠血清E2及T的激素水平的變化呈明顯的正相關性。金匱腎氣丸可增強下丘腦及睪丸CaMmRNA的表達,從而從整體上調控體內激素的協調表達;對垂體CaMmRNA的表達僅在高劑量組有所表現,這也提示其作用較慢,可能有更為復雜的調節過程。實驗結果表明:金匱腎氣丸可通過調節腎陽虛大鼠的下丘腦-垂體-性腺軸CaM的表達,調控腎陽虛大鼠E2及T激素水平的表達,改變病理狀態。但對于CaM介導的信號轉導途徑及有效化學成分的相關性,有待進一步的研究。
[1]沈自尹.腎陽虛證的定位研究[J].中國中西醫結合雜志,1997,17(1):50-52.
[2]盧文麗,方肇勤.陽虛證動物模型診斷指標與評析[J].中醫藥雜志,2005,39(4):42-45.
[3]Siraux V,de Backer D,Yalavatti G,et al.Relative adrenal insufficiency in patients with septic shock:comparison of low dose and conventional corticotrophin tests[J].Crit Care Med,2005,33(11):2479-2486.
[4]夏宗勤,朱 玟,胡雅兒,等.中醫虛癥理論的探討[J].中醫雜志,1979,11:2-10.
[5]魏美娟,俞 瑾.補腎中藥對雄激素致不孕大鼠腎上腺皮質形態學觀察[J].中國中西醫結合雜志,1994,14(12):736-738.
[6]歸綏琪,俞 瑾,魏美娟,等.補腎中藥對雄激素致不孕大鼠垂體、卵巢及腎上腺作用的實驗研究[J].中國中西醫結合雜志,1997,17(12):735-738.
[7]宋春風,李向印.補腎益氣中藥對腎陽虛大鼠垂體-甲狀腺超微結構的影響[J].中國中醫基礎醫學雜志,1999,5(9):22.
[8]Fukumoto K,Nakahara K,Katayama T,et al.Synergistic action of gastrin and ghrelin on gastric acid secretion in rats[J]. BiocheMBiophys Res Commun,2008,37(4):60-63.
[9]蔣淑君,崔存德,許蘭芝.腎陽虛大鼠下丘腦垂體性腺軸鈣調蛋白的基因表達及補腎中藥的調節作用[J].中國臨床康復,2011,8(24):5056-5057.
[10]Zayzafoon M.CalciuMcalmodulin signaling controls osteoblast growth and differentiation[J].Cell Biochem,2006,7(1):56-60.
R285.5
:B
:1001-1528(2015)05-1111-04
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.05.043
2014-11-15
重慶市衛生局醫學科研項目 (20121096);重慶市高等教育教學改革研究重點項目 (132128、133309);萬州區科技計劃項目 (201203055)
付正豐 (1978—),男,碩士生,講師,主要從事中西醫臨床及中藥藥理學方面研究。Tel:13996539870,E-mail:fuzz06@ 126.com
*通信作者:陳 華 (1964—),男,副教授,主要從事中藥藥理學方面研究。Tel:(023)58556830,E-mail:mybestdorthy@ hotmail.com