五味子木脂素對(duì)多柔比星誘導(dǎo)肝損傷大鼠的保護(hù)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(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,吉林 132013；2.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,桂林 541004)

五味子木脂素對(duì)多柔比星誘導(dǎo)肝損傷大鼠的保護(hù)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(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,吉林 132013；2.廣西師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,桂林 541004)

目的 探討五味子木脂素對(duì)多柔比星誘導(dǎo)肝損傷大鼠的保護(hù)作用。方法SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組,模型對(duì)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(duì)照組每天灌胃0.9%氯化鈉溶液;其他各組給予相應(yīng)治療藥物。分別測(cè)定各組大鼠血清中白細(xì)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(zhuǎn)移酶(AST)含量,肝組織染色觀察肝組織病理學(xué)變化。結(jié)果模型對(duì)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(duì)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(duì)照組(565.07±22.13)U·g-1(P＜0.05或P＜0.01)。肝組織病理學(xué)檢查顯示,五味子木脂素組肝細(xì)胞變性壞死明顯減輕。結(jié)論五味子木脂素對(duì)多柔比星誘導(dǎo)肝損傷大鼠具有保護(hù)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(jīng)保護(hù)[7]等作用。研究表明,五味子木脂素具有改善學(xué)習(xí)記憶的作用,可能與其抗氧化作用有關(guān)[8]。五味子提取物進(jìn)入體內(nèi)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(guān)疾病的預(yù)防和治療中可能會(huì)發(fā)揮更顯著的作用。筆者在建立多柔比星(doxorubicin,DOX)誘導(dǎo)大鼠肝損傷模型的基礎(chǔ)上,觀察五味子木脂素對(duì)肝損傷的保護(hù)作用,為五味子的進(jìn)一步臨床應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物 斯波雷格·多雷(Sprague Dawley,SD)大鼠,SPF級(jí),體質(zhì)量180～250 g,由吉林大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(吉) 2006-0008,使用許可證號(hào):SYXK(吉)2007-0011。動(dòng)物自由進(jìn)食飲水,12 h明暗交替光照,環(huán)境溫度在22～24℃,相對(duì)濕度為50%～55%。

1.2 藥品與試劑 五味子木脂素由吉林醫(yī)藥學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醇提法獲得[8],白細(xì)胞介素-10(interleukin-10,IL-10)檢測(cè)試劑盒(USA.B.D公司,批號(hào): 20130302),一氧化氮(nitric oxide,NO)檢測(cè)試劑盒(碧云天生物技術(shù)研究所,批號(hào):S0021),天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase,AST)檢測(cè)試劑盒(南京建成生物工程研究所,批號(hào):20130420),DOX購(gòu)自山西普德藥業(yè)股份有限公司。

1.3 儀器 ZMN-7803型全自動(dòng)組織包埋機(jī)(常州市華利電子有限公司)；RM2126型輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司)；BA300型數(shù)碼生物顯微鏡(中國(guó)麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司)；AG135電子分析天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司)；酶標(biāo)儀(SUNRISE)。TD5A型臺(tái)式低速離心機(jī)(湖南凱達(dá)科學(xué)儀器有限公司)。

1.4 動(dòng)物模型制備與給藥方法 SD大鼠40只,隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為6組,即正常對(duì)照組,模型對(duì)照組,維生素C組,五味子木脂素小、中、大劑量組。模型對(duì)照組10只,其余5組每組6只。正常對(duì)照組和模型對(duì)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(yīng)劑量(25,50,100 mg·kg-1),每天1次,連續(xù)30 d。在每周的第5天,除正常對(duì)照組外各劑量組均腹腔注射DOX 2.5 mg·kg-1[11]。30 d后隨機(jī)選取模型對(duì)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(dòng)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(dòng)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(biāo) 血清IL-10含量和肝組織勻漿中NO、AST含量測(cè)定均按照說(shuō)明書(shū)操作,酶標(biāo)儀測(cè)定。采用蘇木精-伊紅染色法對(duì)肝組織進(jìn)行病理學(xué)檢查,光鏡下觀察其結(jié)構(gòu)變化。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS12.0版統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間差異采用單因素方差分析進(jìn)行比較。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 五味子木脂素對(duì)IL-10、NO、AST含量的影響血清IL-10含量比較:模型對(duì)照組低于正常對(duì)照組(P＜0.05),維生素C組高于模型對(duì)照組(P＜0.01)；與模型對(duì)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(duì)照組明顯低于正常對(duì)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(duì)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(duì)照組高于正常對(duì)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(duì)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(jiàn)表1。

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

3 討論

DOX是蒽環(huán)類(lèi)抗菌藥物,作為常用的一種抗癌化療藥物,對(duì)造血系統(tǒng)腫瘤和實(shí)體腫瘤都具有高效的抑制作用。DOX雖然抗癌作用強(qiáng),但不良反應(yīng)也多,對(duì)心、肝、腎等都具有毒性作用。針對(duì)DOX誘發(fā)的活性氧以及脂質(zhì)過(guò)氧化等造成的包括肝毒性在內(nèi)的各種毒副作用,主要保護(hù)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(zhuǎn)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(shí)提高谷胱甘肽過(guò)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(dǎo)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(duì)照組比較,*1P＜0.05,*2P＜0.01;與模型對(duì)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(duì)照組6…72.85±10.9621.47±3.51348.66±61.20模型對(duì)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(duì)照組;B.模型對(duì)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(xué)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(guò)程中發(fā)現(xiàn),其對(duì)DOX誘發(fā)的肝損傷也有保護(hù)作用。組織病理學(xué)結(jié)果顯示,DOX誘導(dǎo)大鼠肝損傷,模型對(duì)照組大鼠肝細(xì)胞索排列紊亂,少數(shù)細(xì)胞壞死,與模型對(duì)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(qiáng)效的抗炎性細(xì)胞因子[16]。研究證實(shí),IL-10是一個(gè)極其關(guān)鍵的肝臟保護(hù)性細(xì)胞因子,在肝損傷過(guò)程中發(fā)揮重要保護(hù)作用[17-18]。NO可滅活白細(xì)胞產(chǎn)生的氧自由基而起到保護(hù)作用[19],提示NO可通過(guò)清除自由基,減輕肝損傷。本研究結(jié)果顯示,DOX誘導(dǎo)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(yīng)減弱,表明五味子木脂素對(duì)DOX誘導(dǎo)的肝損傷具有保護(hù)作用。五味子木脂素保護(hù)DOX誘導(dǎo)肝損傷機(jī)制可能是通過(guò)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(jī)制尚需進(jìn)一步證實(shí)。

[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(duì)記憶障礙模型小鼠學(xué)習(xí)記憶的改善作用[J].中國(guó)中藥雜志,2011,36 (23):3310-3314.

[9] 關(guān)皎,朱鶴云,張秀榮,等.北五味子提取物小鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)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(xué)技術(shù)研究基金資助項(xiàng)目(2009311)；吉林省衛(wèi)生廳科學(xué)技術(shù)研究基金資助項(xiàng)目(2012z060)

安英(1979-),女,吉林人,講師,碩士,從事心血管藥理學(xué)研究。電話(huà):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(xué)研究。電話(huà):0432-64560023,E-mail: wangyanchun1972@163.com。