邱紅梅,賴舒,尚京川,周岐新#(.重慶醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥理教研室/重慶市生物化學(xué)與分子藥理學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,重慶 40006;重慶醫(yī)科大學(xué)藥物分析教研室,重慶 40006)
石榴皮是石榴科植物石榴(Punica granatunL)的干燥果皮,其主要成分為石榴皮鞣質(zhì),占10.4%~21.3%。石榴皮性溫,味澀,入肺、腎、結(jié)腸經(jīng),具有生津止渴、澀腸、止血等功效[1,2]。有研究證明,石榴皮的提取物對多種原因引起的消化系統(tǒng)潰瘍有保護(hù)作用。石榴皮提取物可抑制大鼠幽門結(jié)扎型胃潰瘍的形成[3];也對大鼠阿司匹林和乙醇誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)性胃黏膜損傷和結(jié)腸炎有保護(hù)作用[4],但其作用機(jī)制尚未見報道。為此,本研究采用丙酮提取和乙酸乙酯萃取法獲得石榴皮鞣質(zhì),觀察其對大鼠乙醇性胃黏膜損傷的保護(hù)作用并對其作用機(jī)制進(jìn)行研究。
SZ297型自動三重純水蒸餾器(上海亞榮生化儀器廠);保溫干燥箱(重慶實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠);A2000S型電子分析天平(德國Sartorius公司);721型分光光度計(上海第三分析儀器廠);SN-695型智能γ-計數(shù)器(上海核福光電儀器有限公司);-70℃低溫冰箱(德國Forma Scientic公司);3K30型低溫離心機(jī)(德國Sigma公司);UV265紫外-可見分光光度計(日本島津公司);BH-2型光學(xué)顯微鏡(日本Olympus公司);CM-2000B型生物醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)(北京航天航空大學(xué))。
干燥石榴皮(批號:070911),購自徐州醫(yī)藥有限公司中藥飲片廠,由重慶醫(yī)科大學(xué)化學(xué)教研室尚京川教授參照丙酮提取、醋酸乙酯萃取法從石榴皮中提取鞣質(zhì),總鞣質(zhì)含量為73%[5];枸櫞酸鉍鉀(麗珠集團(tuán)麗珠制藥廠,批號:070906);一氧化氮(NO)、丙二醛(MDA)測試盒(南京建成生物工程研究所);多聚賴氨酸、兔抗一氧化氮合酶(NOS)1多克隆抗體、兔抗NOS2多克隆抗體、兔抗NOS3多克隆抗體、即用型SABC免疫組化試劑盒(武漢博士德生物工程公司)。
清潔級SD大鼠,♀♂兼半,體重180~230g,由重慶醫(yī)科大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)中心提供(動物使用合格證號:SCXK(渝)20020001)。
實(shí)驗(yàn)分為6組,即正常(等容生理鹽水)、模型(等容生理鹽水)、枸櫞酸鉍鉀(100mg·kg-1)和石榴皮鞣質(zhì)高、中、低劑量(500、150、50mg·kg-1)組。ig給藥,給藥體積為0.01mL·g-1,給藥2h后除正常組外其余各組均ig無水乙醇1.5mL/只以復(fù)制幽門結(jié)扎型胃潰瘍大鼠模型。
2.2.1 胃黏膜潰瘍指數(shù)的觀察 ig無水乙醇1h后,處死大鼠,打開腹腔并結(jié)扎賁門和幽門,向胃腔內(nèi)注入1%甲醛溶液2mL后,取出胃并立即浸泡于1%甲醛中5min,然后用清水漂洗胃體,10min后按照Main and Whittle方法[4]直接測量胃部潰瘍面積,觀察并記錄潰瘍得分?jǐn)?shù):潰瘍長度為≤1、1~2、2~3mm時分?jǐn)?shù)分別為1、2、3。將記錄總分除以10得潰瘍指數(shù),并按下列公式計算潰瘍抑制率:潰瘍抑制率=(模型組潰瘍指數(shù)-給藥組潰瘍指數(shù))/模型組潰瘍指數(shù)×100%。
2.2.2 胃黏膜病理形態(tài)學(xué)的觀察 ig無水乙醇1h后,處死大鼠,打開腹腔并結(jié)扎賁門和幽門,向胃腔內(nèi)注入1%甲醛溶液2mL后,取出胃,從胃竇至胃體取下一條狀胃組織,置于10%福爾馬林液中固定6~8h,乙醇梯度脫水,常規(guī)石蠟包埋切片(切片厚約4μm),HE染色,光鏡下進(jìn)行組織形態(tài)學(xué)觀察。保存切片供免疫組化分析用。
2.2.3 胃黏膜NO和MDA含量的檢測 將“2.2.2”項(xiàng)下取完條狀組織后余下鼠胃,于冰浴上用濾紙吸干,迅速刮取胃黏膜,于-70℃貯藏,備用。稱重,用冰生理鹽水制成10%胃黏膜組織勻漿。4℃下2000r·min-1離心8min,取上清液,按試劑盒說明書進(jìn)行NO、MDA測定。
2.2.4 胃黏膜神經(jīng)元型(n)NOS、內(nèi)皮型(e)NOS表達(dá)的檢測 取石蠟切片常規(guī)脫蠟脫水;切片滴加3%H2O2液,室溫孵育10min,滅活內(nèi)源性過氧化物酶;蒸餾水沖洗,PBS浸泡5min;將切片浸入0.01mol·L-1枸櫞酸鹽緩沖液(pH 6.0)中,電爐加熱至沸騰后斷電,間隔10min,反復(fù)上述操作2次,冷卻;PBS沖洗3min×3次;滴加抗原修復(fù)液Ⅰ于切片上,室溫10min后PBS沖洗3min×3次;滴加正常山羊血清封閉液,室溫20min,甩去多余液體,不洗;分別滴加兔抗NOS1多克隆抗體、兔抗NOS2多克隆抗體(稀釋度為1∶100),4℃過夜;PBS沖洗5min×5次;滴加生物素化山羊抗鼠IgG,37℃孵育20min;PBS沖洗5min×3次;滴加試劑SABC,37℃孵育20min;PBS沖洗5min×4次;滴加DAB在室溫下顯色,鏡下控制反應(yīng)時間,出現(xiàn)棕黃色顆粒時即用蒸餾水沖洗終止反應(yīng);50℃條件下脫水,用二甲苯透明,中性樹膠封片;光鏡下觀察nNOS、eNOS蛋白分布;采用生物醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)分析,每張切片取2個視野,在10×20倍視野下測面積陽性積分光密度,并以其代表nNOS、eNOS蛋白含量。
與模型組比較,石榴皮鞣質(zhì)高、中劑量組大鼠胃潰瘍指數(shù)顯著降低(P<0.01),潰瘍抑制率顯著增加(P<0.01)。石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜的影響見表1、圖1。
表1 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜的影響(±s,n=8)Tab 1 Effects of tannins from P.granatum on gastric mucosa in model rats(±s,n=8)
表1 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜的影響(±s,n=8)Tab 1 Effects of tannins from P.granatum on gastric mucosa in model rats(±s,n=8)
與正常組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.01vs.normal group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.01
潰瘍抑制率/%組別正常組模型組石榴皮鞣質(zhì)低劑量組石榴皮鞣質(zhì)中劑量組石榴皮鞣質(zhì)高劑量組枸櫞酸鉍鉀組潰瘍指數(shù)/級-10.92±1.21*9.77±2.532.71±1.11#0.24±0.12#0.16±0.07#- 011.075.0#97.8#98.5#
HE染色后,光鏡下觀察可見正常組大鼠胃黏膜層厚薄均勻,組織結(jié)構(gòu)層次清楚,上皮完整,連續(xù)性好,腺體排列整齊,無充血現(xiàn)象;模型組大鼠乙醇所致胃黏膜損傷雖未累及黏膜肌層,但可見黏膜灶狀糜爛出血,上皮細(xì)胞受損破壞,黏液腺脫落,上皮與固有層分離,腺體結(jié)構(gòu)破壞甚至凝固性壞死,核固縮,固有層毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,且見中性粒細(xì)胞、少量淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞和漿細(xì)胞等急、慢性炎癥細(xì)胞浸潤;而枸櫞酸鉍鉀和石榴皮鞣質(zhì)高劑量組大鼠胃黏膜未見明顯損傷,上皮細(xì)胞偶有損傷亦較輕微,僅見毛細(xì)血管擴(kuò)張充血、炎性分泌物、少量壞死組織和纖維蛋白。石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠損傷性胃黏膜病理形態(tài)學(xué)影響見圖2。
圖1 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜的影響A.模型組;B.石榴皮鞣質(zhì)低劑量組;C.石榴皮鞣質(zhì)中劑量組;D.石榴皮鞣質(zhì)高劑量組;E.枸櫞酸鉍鉀組Fig 1 Effects of tannins from P.granatum on gastric mucosa in model ratsA.model group;B.tannins from P.granatum low-dose group;C.tannins from P.granatum medium-dose group;D.tannins from P.granatum high-dose group;E.colloidal bismuth subcitrate group
與正常組比較,模型組MDA含量顯著升高,NO含量顯著降低(P<0.01)。與模型組比較,石榴皮鞣質(zhì)高、中劑量組MDA含量顯著降低,NO含量顯著升高(P<0.01或P<0.05)。石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜NO和MDA含量的影響見表2。
免疫組化分析顯示,正常組nNOS、eNOS在胃組織廣泛分布。與正常組比較,模型組nNOS、eNOS在胃組織的分布與正常大鼠一致,但表達(dá)量均顯著降低(P<0.01或P<0.05)。與模型組比較,石榴皮鞣質(zhì)高、中、低劑量組nNOS、eNOS在胃黏膜的表達(dá)有減弱趨勢,但無顯著性差異。石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜nNOS、eNOS表達(dá)的影響見表3。
圖2 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠損傷性胃黏膜病理形態(tài)學(xué)影響(HE染色,200×)A:正常組;B:模型組;C:石榴皮鞣質(zhì)高劑量組;D:枸櫞酸鉍鉀組Fig 2Effect of pathomorphology of tannins from P.granatum on gastric mucosa in model rats(HE staining,200×)A.normal group;B.model group;C.tannins from P.granatum highdose group;D.colloidal bismuth subcitrate group
表2 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜NO和MDA含量的影響(±s,n=8)Tab 2Effects of tannins from P.granatum on the contents of NO and MDAin gastric mucosa in rats(±s,n=8)
表2 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜NO和MDA含量的影響(±s,n=8)Tab 2Effects of tannins from P.granatum on the contents of NO and MDAin gastric mucosa in rats(±s,n=8)
與正常組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.normal group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
NO 含量/μmo l·g-1 1.42±0.230.57±0.15*0.62±0.240.80±0.24#1.24±0.42#1.73±0.14##組別正常組模型組石榴皮鞣質(zhì)低劑量組石榴皮鞣質(zhì)中劑量組石榴皮鞣質(zhì)高劑量組枸櫞酸鉍鉀組M D A 含量/n mo l·mg-1 1.25±0.513.65±0.93*3.11±1.372.26±0.95#1.52±0.56##1.61±0.47##
表3 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜nNOS、eNOS表達(dá)的影響(±s,n=8)Tab 3 Effects of tannins from P.granatum on nNOS and eNOS expression in gastric mucosa in rats(±s,n=8)
表3 石榴皮鞣質(zhì)對模型大鼠胃黏膜nNOS、eNOS表達(dá)的影響(±s,n=8)Tab 3 Effects of tannins from P.granatum on nNOS and eNOS expression in gastric mucosa in rats(±s,n=8)
與正常組比較:*P<0.05,**P<0.01vs.normal group:*P<0.05,**P<0.01
組別正常組模型組石榴皮鞣質(zhì)低劑量組石榴皮鞣質(zhì)中劑量組石榴皮鞣質(zhì)高劑量組n NO S光密度/μm2 0.79±0.110.45±0.09**0.39±0.040.56±0.050.58±0.05e NO S光密度/μm2 0.59±0.080.37±0.04*0.36±0.050.43±0.070.49±0.03
胃潰瘍是一種嚴(yán)重危害人類健康的常見病、多發(fā)病,酒精性胃黏膜損傷是常見的發(fā)病原因之一。本研究采用ig無水乙醇復(fù)制酒精性胃潰瘍模型。結(jié)果表明,預(yù)先給予石榴皮鞣質(zhì)能顯著減輕乙醇引起的胃黏膜損傷,提示石榴皮鞣質(zhì)是防治酒精性胃黏膜損傷的有效候選藥物。
胃腸黏膜在化學(xué)物質(zhì)、缺血或細(xì)胞能量不足等情況下可產(chǎn)生大量的氧自由基,氧自由基在整體水平和細(xì)胞水平都可以引起胃黏膜或黏膜細(xì)胞的脂質(zhì)過氧化,導(dǎo)致胃黏膜血流障礙,引發(fā)胃黏膜損傷[6]。本研究表明,乙醇損傷性胃黏膜組織中MDA含量明顯升高,提示脂質(zhì)過氧化反應(yīng)參與了大鼠乙醇性胃黏膜損傷的病理、生理過程。預(yù)先ig石榴皮鞣質(zhì)可明顯抑制模型大鼠胃黏膜MDA含量升高,提示其減少自由基生成、降低抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)可能與其胃黏膜保護(hù)作用密切相關(guān)。
NO是胃腸道非膽堿能非腎上腺素能神經(jīng)所釋放的一種神經(jīng)介質(zhì)和信使分子,由NOS催化生成。正常分泌的NO可能通過增加胃黏膜血流量[7],維持胃黏膜上皮的完整性,參與黏膜損傷后的保護(hù)與修復(fù)[7,8],抑制炎性細(xì)胞的趨化和黏附[9~12]等途徑發(fā)揮胃黏膜保護(hù)作用。國內(nèi)、外研究報道,NOS的抑制劑NG-硝基-L-精氨酸可加重酒精所致的胃黏膜損傷,提出胃黏膜NO含量的下降與胃潰瘍的發(fā)生有直接關(guān)系[13~16]。本研究表明,乙醇性急性胃黏膜損傷模型大鼠的胃黏膜組織內(nèi)NO含量明顯降低,預(yù)先給予石榴皮鞣質(zhì)能顯著阻遏NO水平下降,提示胃黏膜組織內(nèi)NO含量降低可能參與了模型大鼠乙醇性急性胃黏膜損傷的病理過程,而石榴皮鞣質(zhì)的抗損傷作用與其阻遏NO水平下降有關(guān)。
在此基礎(chǔ)上,筆者進(jìn)一步研究了石榴皮鞣質(zhì)阻遏NO水平下降的機(jī)制。機(jī)體內(nèi)NO含量的高低主要是由NOS調(diào)控的。胃黏膜的NOS主要分為兩大類,即依賴Ca2+的固有型NOS(cNOS,包括nNOS和eNOS)和不依賴Ca2+的誘導(dǎo)型NOS(iNOS)。cNOS主要分布于神經(jīng)元和內(nèi)皮細(xì)胞,具有穩(wěn)定的活性,持續(xù)釋放少量NO而發(fā)揮保護(hù)胃黏膜的作用。有報道稱,水拘禁應(yīng)激性胃潰瘍的發(fā)生與胃黏膜nNOS和eNOS的過度抑制密切相關(guān)。本研究表明,與正常大鼠胃黏膜比較,乙醇損傷性胃黏膜組織內(nèi)nNOS和eNOS的分布無明顯差異,但其表達(dá)顯著降低,提示胃黏膜nNOS和eNOS的變化參與了乙醇性胃黏膜損傷;預(yù)先給予石榴皮鞣質(zhì)有阻遏nNOS和eNOS的表達(dá)下降的趨勢,但未見顯著性差異。
綜上所述,本研究證明石榴皮鞣質(zhì)具有防治乙醇性胃損傷作用,此作用可能與降低抗脂質(zhì)過氧化反應(yīng)、阻遏胃黏膜nNOS和eNOS的表達(dá)下降,調(diào)控NO含量在正常水平有關(guān)。
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