天門冬地上部分水提液在小鼠衰老過程中的抗氧化作用

袁祎玲 殷浩宇 譚 娟

(懷化學院生物與食品工程學院，湖南 懷化 418008)

天門冬是我國傳統的藥用植物〔1,2〕。現代藥理研究表明，天門冬不僅具有養陰生津、潤肺清心等功效，在抗腫瘤、抗菌、抗氧化、抗衰老等方面均有顯著藥效〔3〕。天門冬傳統的藥用部位主要是地下塊狀根，但地上部分莖、葉鮮重比重占整株的40%以上。現代研究表明，根據植物遺傳規律及次生代謝產物的分布規律，其藥用成分往往不只分布于單一器官〔4〕，白術〔5〕、人參〔6〕等傳統藥用部位為根莖或鱗莖等地下部分，其地上部分有效成分也非常豐富甚至個別成分含量超過根的含量。另外，紫萁、蒺藜等傳統藥用植物的非藥用部位與藥用部位具有相同或相近的藥用功效〔7,8〕。本實驗擬分析天門冬地上部分水提液對D-半乳糖致小鼠衰老過程中的抗氧化作用。

1 材料與方法

1.1藥品與試劑 參考譚娟等〔9〕研究，將天門冬地上部分(莖和葉)60℃烘干后，粉碎成粗粉。取20 g，加水160 ml煮提3次，1 h/次，合并3次提取液，旋轉蒸發濃縮，蒸餾水稀釋到生藥濃度0.1 g/ml，高壓蒸汽滅菌后冷藏備用。參照中國藥典〔1〕，按20倍成人用藥劑量，給小鼠灌胃高濃度天門冬(4.0 g/kg體重)。D-半乳糖，上海試劑二廠；維生素C(Vc)，華中藥業；0.9%NaCl注射液，杭州民生藥業；Bouin固定液；其余試劑均為分析純。

1.2實驗動物 實驗用KM小鼠，雌、雄各30只，體重維20 g，購自中南大學湘雅醫學院(合格證號：湘檢證字2008-0002)。

1.3實驗儀器 Mettler-ToledoAL104電子天平，瑞士；RE-52A旋轉蒸發儀，上海；LeicaRM2255切片機，德國；Olympus BX-53，日本。

1.4模型制備 60只KM小鼠隨機分成6組，每組10只，各組分籠飼養，自由進水，每組連續給藥30 d。正常對照組皮下注射0.9%生理鹽水(100 mg/kg)；模型組以D-半乳糖(100 mg/kg)為陽性對照；Vc組注射D-半乳糖的同時灌胃Vc(100 mg/kg)；給藥組分為低、中、高濃度組，注射D-半乳糖同時分別按1.0、2.0和4.0 g/kg體重灌胃天門冬地上部分水提液。

1.5生化指標測定 末次給藥24 h后，摘取小鼠眼球，第一滴血棄之，其余血置于有肝素鈉的eppendorf管(肝素2 U/μl，取5 μl濕潤管壁)中，3 000 r/min離心10 min，取上清分別測超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮(NO)合成酶(NOS)、氧化氫酶(CAT)、NO和丙二醛(MDA)。斷頸處死，取肝，預冷生理鹽水分別制成1%和10%勻漿，1 000 r/min離心5 min，取上清液測以上各項指標。試劑均采用南京建成生物工程研究所試劑盒。

1.6組織病理學觀察 斷頸處死后，迅速取其心、肝、脾、肺、腎、胰等臟器，Bouin液固定24 h，常規石蠟包埋，切片5～7 μm，蘇木素-伊紅(HE)染色，顯微觀察，OLYMPUS BX53拍照。

1.7統計學方法 應用SPSS13.0軟件進行方差分析、t檢驗。

2 結 果

2.1天門冬地上部分水提液對小鼠血清、肝臟生化指標的影響 相比模型組，低、中、高濃度組血清NOS、CAT、SOD及NO含量顯著升高，MDA含量顯著降低(P<0.05)，且隨著給藥濃度的增加，SOD、NOS、CAT活性增強，中濃度組和高濃度組差異均無統計學意義(P>0.05)。高濃度組SOD、NOS、CAT與Vc組差異無統計學意義(P>0.05)。高濃度組肝臟SOD、NOS、CAT及NO含量分別比模型組高11.36%、47.30%、12.40%、139.80%，MDA含量比模型組低26.53%(P<0.05)；NOS活性顯著高于正常對照組，差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 天門冬地上部分水提液對D-半乳糖致衰小鼠血清、肝臟生化指標的影響

與模型組比較：1)P<0.05；與正常對照組比較：2)P<0.05

2.2天門冬地上部分水提液對小鼠肺顯微結構的影響 正常對照組細支氣管管壁平整，肺泡壁薄，排列整齊。模型組注射D-半乳糖后組織結構損傷嚴重，細支氣管管壁明顯增厚，肺泡間隔顯著增寬，肺泡壁纖維組織有增生，毛細血管明顯擴張充血。低濃度組細支氣管管壁仍有少量增厚現象，肺泡間隔相比模型組明顯變薄，偶見毛細血管擴張充血。中濃度組和高濃度組各組織結構明顯好轉，尤其是高濃度組，肺泡壁薄，肺泡囊形態規整，與正常對照組形態無明顯差異，見圖1。

圖1 天門冬地上部分水提液對小鼠肺組織的影響(HE,×10)

2.3天門冬地上部分水提液對小鼠心臟顯微結構的影響 正常對照組心肌纖維排列緊密，層次分明。模型組心肌纖維結構模糊，腫脹扭曲，心肌間質毛細血管明顯充血。灌胃不同濃度天門冬地上部分水提液，心肌纖維結構改善明顯，隨濃度增加結構更加清晰完整，高濃度組與正常對照組形態結構極為接近，見圖2。

圖2 天門冬地上部分水提液對小鼠心臟的影響(HE，×40)

2.4天門冬地上部分水提液對小鼠脾臟顯微結構的影響 正常對照組脾臟紅髓和白髓分界明顯，淋巴細胞緊密分布。模型組紅髓、白髓分界不清晰，淋巴細胞分布疏松，數量顯著減少。灌胃天門冬地上部分水提液后，紅髓白髓界限逐漸清晰，白髓區淋巴細胞分布由較松散逐漸緊密，密度顯著增加，紅髓區紅細胞逐漸豐富，見圖3。

2.5天門冬地上部分水提液對小鼠肝臟顯微結構的影響 正常對照組肝細胞結構清晰，胞核較大，沿肝細胞索緊密排列。模型組肝細胞明顯腫脹，排列紊亂，肝板間間隙變寬，中央靜脈及肝血竇間均可見炎癥細胞浸潤。天門冬各濃度組隨濃度升高肝細胞結構逐漸趨向正常，尤其是高濃度組肝細胞胞質豐富，細胞排列緊密，見圖4。

圖3 天門冬地上部分水提液對小鼠脾組織的影響(HE，×20)

圖4 天門冬地上部分水提液對小鼠肝組織的影響(HE,×20)

2.6天門冬地上部分水提液對小鼠腎臟和胰臟顯微結構的影響 天門冬地上部分水提液對小鼠腎和胰臟組織結構保護效果不顯著。模型組腎小球萎縮，腎小囊囊腔明顯擴大，腎小管管腔內偶見蛋白管型；胰臟部分胰島細胞空泡化，分泌腺泡細胞結構模糊。相比模型組，低濃度組仍有部分病變現象，高濃度組結構得到改善，見圖5，圖6。

圖5 天門冬地上部分水提液對小鼠腎臟的影響(HE,×20)

圖6 天門冬地上部分水提液對小鼠胰臟的影響(HE,×20)

3 討 論

活性氧是細胞內的重要信號傳導分子，特別是神經細胞。在外界環境誘發下，活性氧增加，抗氧化酶能有效清除過量活性氧，維持體內活性氧均衡，有效維護生物體的健康〔10〕。抗氧化系統酶含量的變化直接反映生物體的損傷程度和修復情況。SOD是生物體內清除自由基的首要物質，可催化生物體內的超氧自由基發生歧化反應，降低自由基代謝產物MDA的生成〔11〕。CAT是在生物演化過程中建立起來的生物防御系統的關鍵酶之一，能清除SOD歧化超氧陰離子自由基產生的過氧化氫，主要存在于動物肝臟和血液中〔12〕。NO是體內重要的信使分子，對維持血管張力恒定、調節血壓穩定、殺菌均有重要作用，也是重要的神經系統信號分子，NO的生成量與NOS的活性密切相關〔13〕。MDA是脂質代謝的終產物，體外影響線粒體呼吸鏈復合物及線粒體關鍵酶活性，具有很強的細胞毒性〔14,15〕。本實驗結果表明天門冬地上部分能夠提高體內抗氧化系統酶活性，有利于減少機體過氧化損傷程度。

已有報道，天門冬塊根提取液對小鼠衰老過程中的臟器顯微結構損傷有一定抑制作用，抑制效果最佳的是脾和肺，其次是心和胰〔9〕。據記載，天門冬地下部分即塊根具有養陰潤燥，清肺生津的作用〔1〕。天門冬塊根化學成分種類較多，除氨基酸、糖類之外，富含維生素、黃酮等成分〔16〕。本研究推測天門冬地上部分也有與塊根類似的有效成分，同樣具有提高抗氧化系統酶活性，降低脂質過氧化，改善體內臟器形態結構等功能。