劉 珊,滕佳林,韓冰冰,劉一洋,楊富梅
(山東中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,濟(jì)南 250355)
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為虛寒證多由素體陽(yáng)虛,或久居寒涼之處或氣虛進(jìn)一步發(fā)展,或過服寒涼之品,或房事太過,傷腎陽(yáng)等,以致臟腑機(jī)能減退,機(jī)體失去陽(yáng)氣的溫煦,寒從內(nèi)生,于是形成病性屬虛、屬寒的證候。依據(jù)中醫(yī)的治療原則“熱者寒之,寒者熱之”,應(yīng)選用溫?zé)崴庍M(jìn)行治療,而附子是“回陽(yáng)救逆第一品”,通過觀察附子對(duì)虛寒模型大鼠三磷酸腺苷(adenosine triphoshate,ATP)酶活性及能荷代謝指標(biāo)的影響,分析其作用趨勢(shì)、特點(diǎn)及規(guī)律,揭示其與寒熱藥物屬性的內(nèi)在聯(lián)系,為更好地指導(dǎo)臨床用藥奠定基礎(chǔ)。
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 無特定病原體(specific pathogen free,SPF)級(jí) Wistar大鼠,40只,體質(zhì)量(200±20)g,雌雄各半,由魯抗動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供[許可證編號(hào):SCXK(魯)20080002]。動(dòng)物室環(huán)境為SPF級(jí),按晝夜節(jié)律自然照明,于獨(dú)立送回風(fēng)凈化籠飼養(yǎng),室溫22~26℃,相對(duì)濕度40%~70%,予60Co輻照飼料和純凈水飼喂。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)藥物
1.1.2.1 中藥材 生石膏、龍膽草、黃柏和知母,經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院李峰教授鑒定符合《中華人民共和國(guó)藥典》2010版標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.2.2 造模藥的制備 造模復(fù)方生石膏、龍膽草、黃柏和知母按比例(2.0∶1.2∶1.0∶1.5)混合后加蒸餾水煎煮2次,分別過濾,合并2次濾液,65℃水浴濃縮至含生藥量生藥3.2g/mL,4℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
1.1.2.3 治療藥 附子正丁醇提取物0.3980g、附子水提物34.3558g(山東中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院提供),均相當(dāng)于附子生藥量28.35g,分別溶于水和吐溫80的混合液制成混懸液,制成每毫升含有附子正丁醇0.0019g的溶液,附子水提物0.1636g,均相當(dāng)于每毫升溶液含有0.135g生藥。
1.1.3 試劑 ATP 標(biāo)準(zhǔn)品(adenosine 5′-triphosphate disodium salt,Grade 1,minium 99%)為 Sigma公司產(chǎn)品,批號(hào):028K7009;ADP 標(biāo) 準(zhǔn) 品 (adenonisine 5′-disphosphate sodium salt,from bacterial source)為 Sigma 公 司 產(chǎn) 品,批 號(hào):107K7030;AMP 標(biāo)準(zhǔn)品(adenosine 5′-monophosphate sodium salt,minium 99%)為Sigma公司產(chǎn)品,批號(hào):107K7003。乙腈(批號(hào):20090522),娃哈哈純凈水(批號(hào):201009252113WF),生理鹽水(批號(hào):100907E05),四汀基溴化銨(批號(hào):2009年3月15日),磷酸二氫鈉(批號(hào):2009年5月15日),磷酸三鈉(批號(hào):2009年9月18日),磷酸(批號(hào):20100331)。ATP酶測(cè)試驗(yàn)盒(批號(hào):20100824)為南京建成生物工程研究所生產(chǎn)。
1.1.4 主要儀器 獨(dú)立送回風(fēng)凈化籠(型號(hào):I5,蘇州市蘇杭科技器材有限公司),電子天平(型號(hào):JA5003,上海精科天平廠),電子天平(型號(hào):WT11001R,江蘇省常州市萬得天平儀器廠),恒溫水浴鍋(型號(hào):HH系列,江蘇金壇中大儀器廠),紫外可見分光光度計(jì)(型號(hào):WFZ800-D3B),全自動(dòng)高速冷凍離心機(jī)(型號(hào):GL-20A,湖南離心機(jī)廠),高效液相色譜儀(二元泵、自動(dòng)進(jìn)樣器、柱溫箱、FLD檢測(cè)器,型號(hào):Agilent1100,安捷倫公司),電子體溫計(jì)(型號(hào):歐姆龍 MC-142L型,歐姆龍大連有限公司),四通道自主活動(dòng)測(cè)定儀(型號(hào):H-ZYC-1)。
1.2 方法
1.2.1 分組 將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為:空白對(duì)照組(10只),模型組(10只),附子正丁醇組(10只),附子水提物組(10只)。
1.2.2 模型復(fù)制 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物適應(yīng)性喂養(yǎng)3d后開始造模,除空白對(duì)照組均給灌含生藥量3.2g/mL的造模藥5mL,每天1次,連續(xù)14d,空白對(duì)照組每天灌服等量的生理鹽水。空白對(duì)照組和附子提取物組在造模過程中各意外死亡1只,故這兩組分別為9只。
1.2.3 外觀觀察及體質(zhì)量、肛溫自主活動(dòng)的測(cè)定 造模過程中觀察并記錄各組大鼠的毛發(fā)色澤、行為狀態(tài)、飲食、大便等外觀方面的變化。18:00開始測(cè)量肛溫,使用歐姆龍電子體溫計(jì)檢測(cè)大鼠肛溫,將涂有凡士林的測(cè)溫探頭插入直腸約3cm,測(cè)溫計(jì)顯示數(shù)字穩(wěn)定蜂鳴音提示后讀取數(shù)字。自主活動(dòng)使用HZYC-1型四通道自主活動(dòng)測(cè)定儀記錄各組大鼠5min自主活動(dòng)次數(shù),各組動(dòng)物平行交替進(jìn)行測(cè)試。
1.2.4 治療 按大鼠體質(zhì)量給附子正丁醇、附子水提取物組大鼠灌服附子正丁醇、水提取物(每毫升含有0.135g生藥),給藥劑量每千克為1.35g生藥,每天1次,連續(xù)7d。
1.2.5 肝組織勻漿液的制備 取出肝臟,用生理鹽水洗凈,稱取0.5g左右置于勻漿器中,按1∶9的比例將蒸餾水和0.9%的生理鹽水混勻用來研麿肝組織,之后將組織勻漿液轉(zhuǎn)入離心管,置冷凍離心機(jī),4℃以3000r/min離心15min。
1.2.6 檢測(cè)方法
1.2.6.1 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶檢測(cè)方法取肝組織勻漿液上清,檢測(cè)方法按ATP酶試劑盒說明操作。
1.2.6.2 ATP及能荷檢測(cè)方法 取肝組織勻漿液0.5mL加入預(yù)冷的2.4mmol/L的高氯酸(ClO4)100μL,3500r/min,離心10min,取上清液加入與上清液等體積的1mol/L的磷酸氫二鉀(K2HPO4),調(diào)pH 至 6.5~7.0,再次3500r/min,離心10min,取上清液用0.45μm濾過膜濾過即成色譜分析樣品,以上操作在4℃下完成。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,以表示,采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 外觀指標(biāo) 模型組大鼠,造模當(dāng)日或第2天開始出現(xiàn)軟便,繼而出現(xiàn)便溏、肛門周圍有污物、泄瀉、食欲減少、活動(dòng)減少、畏寒蜷縮、閉目無神;造模第5天出現(xiàn)體質(zhì)量增長(zhǎng)逐日下降、懶動(dòng)、肛溫溫度略降、喜聚堆、皮毛疏松無光澤??瞻讓?duì)照組大鼠飲食、大便正常,毛發(fā)有色澤,行為狀態(tài)正常。
2.2 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠體質(zhì)量、肛溫及自主活動(dòng)的影響 由表1可見,與空白對(duì)照組相比,模型組大鼠的體質(zhì)量、肛溫、自主活動(dòng)都有下降的趨勢(shì),且模型組的肛溫較空白對(duì)照組下降明顯(P<0.01)。
表1 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠體質(zhì)量、肛溫、自主活動(dòng)的影響()
表1 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠體質(zhì)量、肛溫、自主活動(dòng)的影響()
△:P<0.01,與空白對(duì)照組比較。
組別 n 體質(zhì)量(g) 肛溫(℃) 自主活動(dòng)(次)空白對(duì)照組9256.93±21.5936.84±0.55200.22±134.18模型對(duì)照組 10239.36±21.8035.98±0.70△139.60±83.16附子正丁醇 10249.19±27.1036.24±0.70155.60±90.27附子水提物9251.87±18.3936.15±0.38162.56±63.53
2.3 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶含量的影響 由見表2可見,與空白對(duì)照組相比,模型組大鼠 Na+-K+-ATP酶活性明顯降低(P<0.01);附子水提物組比附子正丁醇組有增強(qiáng)的趨勢(shì),差異不明顯。與空白對(duì)照組相比,模型組Ca2+-Mg2+-ATP酶活性明顯減弱(P<0.01);與模型組相比,附子正丁醇組Ca2+-Mg2+-ATP酶活性增強(qiáng)(P<0.05);附子正丁醇組比附子水提物組 Ca2+-Mg2+-ATP活性增強(qiáng)(P<0.05)。
表2 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠Na+K+-ATP酶、Ca2+Mg2+-ATP酶含量的測(cè)定()
表2 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠Na+K+-ATP酶、Ca2+Mg2+-ATP酶含量的測(cè)定()
△:P<0.01,與空白對(duì)照組比較;*:P<0.05,與模型組比較;▲:P<0.05,與附子正丁醇組比較。
組別 n Na+-K+-ATP酶(μmolpi·mgprot-1·h-1)Ca2+-Mg2+-ATP酶(μmolpi·mgprot-1·h-1)空白對(duì)照組9 0.9178±0.2470 1.2072±0.3918模型對(duì)照組 10 0.4050±0.2225△ 0.4628±0.1682△附子正丁醇 10 0.5043±0.1037 0.8857±0.4413*附子水提物 9 0.6483±0.2209 0.4900±0.4185▲
2.4 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠ATP含量及能荷的影響 由表3可見,與空白對(duì)照組相比,模型組ATP含量及能荷均降低(P<0.05);與模型組相比,附子正丁醇組能荷比例升高(P<0.05),其他治療組均有上升的趨勢(shì);這兩項(xiàng)指標(biāo)中,附子水提物組比附子正丁醇組有增強(qiáng)的趨勢(shì)。
表3 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠ATP含量及能荷的測(cè)定()
表3 附子提取物對(duì)虛寒證模型大鼠ATP含量及能荷的測(cè)定()
▲:P<0.05,與空白對(duì)照組相比較;*:P<0.05,與模型對(duì)照組相比較。
組別 n ATP(μg/g) 能荷空白對(duì)照組9 0.2173±0.08620.8642±0.0635模型對(duì)照組 10 0.0528±0.0661▲ 0.6553±0.1514▲附子正丁醇 100.0572±0.0323 0.7084±0.1017*附子水提物9 0.0936±0.09450.8049±0.0779
虛寒證是陽(yáng)氣不足引起的寒證,虛寒證動(dòng)物模型是中醫(yī)證候動(dòng)物模型中研究較多的一種,以北京醫(yī)科大學(xué)研制者較為典型[1]。由于是間接地以寒涼因素致虛,所以在寒證病理存在的同時(shí),虛證本身是否存在這一問題還需要解決。本實(shí)驗(yàn)采用的造模方藥(包括比例)是北京醫(yī)科大學(xué)較為成熟的虛寒證造模方藥,無直接瀉下藥味,而動(dòng)物出現(xiàn)明顯腹瀉,說明是因寒涼過度所致,也說明本造模量損傷機(jī)體元?dú)廨^甚。外觀指標(biāo)以逐漸出現(xiàn)毛臟、毛枯,精神萎靡,蜷縮,倦怠乏力,便溏腹瀉,受激排便增多,舌偏淡嫩、淡白,苔少為特征,體質(zhì)量增長(zhǎng)減緩,肛溫較低,食量減少,飲水量較實(shí)驗(yàn)前減少,以上表現(xiàn)基本符合虛寒證表現(xiàn)。從體質(zhì)量、肛溫、自主活動(dòng)來看,模型組各指標(biāo)數(shù)值均小于空白對(duì)照組,特別是模型組的體溫較空白組明顯下降(P<0.01),而經(jīng)過治療后各項(xiàng)指標(biāo)又有所恢復(fù)?,F(xiàn)代藥理研究亦證實(shí),附子能加強(qiáng)心血管循環(huán)、擴(kuò)張血管、增強(qiáng)心肌收縮力、加快心率、增加心排出量和冠狀動(dòng)脈血流量等[2],也具有抗炎、提高免疫力、抗腫瘤等藥理活性,其中二萜生物堿類成分被認(rèn)為是其特征性的活性成分[3-6],能上助心陽(yáng),中溫脾陽(yáng),下補(bǔ)腎陽(yáng),用于治療虛寒證非常適合。
從虛寒證大鼠的表現(xiàn)來看,精神萎靡,蜷縮,倦怠乏力,體質(zhì)量增長(zhǎng)減緩,體溫較低,食量減少,飲水量較實(shí)驗(yàn)前減少均顯示虛寒證大鼠的能量代謝降低,因ATP酶是反映機(jī)體能量代謝的可靠指標(biāo),故對(duì)虛寒證大鼠ATP酶的研究具有重要意義。ATP酶是存在于組織細(xì)胞及細(xì)胞器生物膜上的一種蛋白酶,其在物質(zhì)運(yùn)送、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞以及維持細(xì)胞膜的完整、組織代謝等方面具有重要的意義,可作為代謝紊亂及損傷組織恢復(fù)能力的可靠指標(biāo)[7]。ATP酶是逆離子梯度進(jìn)行細(xì)胞膜內(nèi)、外轉(zhuǎn)運(yùn)的離子泵,其中重要的為 Na+-K+-ATP酶和 Ca2+-Mg2+-ATP酶[10]。由于 Na+-K+-ATP酶主要與 ATP的分解和利用有關(guān),維持細(xì)胞正常內(nèi)外離子濃度和膜電位,故其活性是反映機(jī)體能量代謝水平和生理功能狀態(tài)的重要指標(biāo)[11]。而在消耗ATP的同時(shí)也釋放出大量的熱能,所以Na+-K+-ATP酶的活性越高,體內(nèi)能量消耗和產(chǎn)熱過程也越強(qiáng)。另有實(shí)驗(yàn)研究表明,甲狀腺激素的產(chǎn)熱作用也與Na+-K+-ATP酶的關(guān)系十分密切。Ca2+-Mg2+-ATP酶是細(xì)胞膜上另一種重要的酶,是一種疏水的膜結(jié)合蛋白。此酶轉(zhuǎn)運(yùn)Ca2+和水解ATP都需要 Mg2+存在,故稱 Ca2+-Mg2+-ATP 酶,其在維持細(xì) 胞內(nèi)Ca2+和Mg2+濃度穩(wěn)定,對(duì)心肌及其他肌肉的收縮、神經(jīng)細(xì)胞動(dòng)作電位的傳導(dǎo)、細(xì)胞的分泌和繁殖均有重要影響[8]。該酶的主要作用涉及ATP的分解利用和細(xì)胞內(nèi)外Ca2+濃度的維持,其活性受ATP含量、Ca2+濃度等多種因素的影響。當(dāng)ATP含量下降、胞內(nèi)Ca2+濃度增高或膜脂質(zhì)過氧化時(shí),該酶的活性降低[9]。所以,Ca2+-Mg2+-ATP酶是衡量線粒體功能和能量代謝水平的一個(gè)重要的指標(biāo)。對(duì)于虛寒證大鼠來說,模型組大鼠 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性都比空白對(duì)照組弱,用藥各組均比模型組活性強(qiáng);同時(shí)從ATP含量來看,模型組比空白對(duì)照組明顯較低,治療后又升高,能荷的趨勢(shì)也是一樣。
由此可見ATP酶活性降低可能是造成虛寒模型的原因之一。附子正丁醇和附子水提物能提高虛寒證大鼠的ATP酶活性及能荷的比例,有利于虛寒證大鼠的物質(zhì)代謝的恢復(fù),提高ATP酶活性有利于虛寒癥的治療,具體情況仍有待進(jìn)一步研究。
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