孜然總黃酮抗實驗性胃潰瘍作用及機制研究*

安秀峰， 索菲婭， 盧 帥

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830046)

孜然總黃酮抗實驗性胃潰瘍作用及機制研究*

安秀峰， 索菲婭△， 盧 帥

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830046)

目的： 研究孜然總黃酮對大鼠實驗性胃潰瘍的影響并探討其作用機制。方法: 選擇幽門結(jié)扎型、乙醇損傷型及利血平誘導(dǎo)型潰瘍模型，以胃液量、胃液pH值、潰瘍指數(shù)和潰瘍抑制率為指標觀察孜然總黃酮對實驗性胃潰瘍的影響，并選用胃泌素(GAS)、前列腺素E2(PGE2)和表皮生長因子(EGF)的含量為指標探討其作用機制。結(jié)果: 孜然總黃酮對3種實驗?zāi)Ｐ蜐冇袠O顯著抑制作用(P<0.01)，且3個模型中低劑量組抑制率均高于高劑量組，但效果不如西咪替丁組。與模型組相比，孜然總黃酮高、低劑量組可明顯降低胃液量、游離酸度、總酸度以及總酸排出量(P<0.01)，且能顯著劑量依賴性地提高大鼠血清中PGE2和EGF的含量，降低GAS的含量。結(jié)論: 孜然總黃酮可能通過調(diào)節(jié)胃黏液分泌以及PGE2、EGF和GAS的含量對實驗性胃潰瘍起抑制作用。

孜然； 總黃酮； 胃潰瘍

孜然(CuminumcyminumL， cumin)又名香旱芹，維文譯名安西茴香，為傘形科孜然芹植物的干燥成熟果實[1]，原產(chǎn)埃及、土耳其等地中海沿岸各國，我國主要種植地為新疆和甘肅西部[2-3]。孜然的化學(xué)成分分為精油及非精油兩部分，現(xiàn)已經(jīng)從其精油及非精油中分離鑒定出100余種化合物。孜然在新疆主要被用作調(diào)味料，其營養(yǎng)成分豐富，主要用于肉制品的調(diào)味和腌制食品的調(diào)香，尤其是常用于燒烤肉食中[4]。其干燥果實是新疆維吾爾醫(yī)常用藥材，具有醒腦通脈、降火平肝等功效，能祛寒除濕，理氣開胃，祛風止痛，對消化不良、胃寒疼痛、腎虛便頻、月經(jīng)不調(diào)均有療效[5-7]。

本實驗室曾就孜然乙醇提取物對大鼠幽門結(jié)扎型胃潰瘍的影響進行研究，發(fā)現(xiàn)其對實驗損傷的大鼠胃黏膜有保護作用[8]，還證明孜然揮發(fā)油對實驗性胃潰瘍有較明顯的對抗作用[9]。對孜然黃酮超聲提取工藝及其抗氧化作用的研究結(jié)果表明最佳提取工藝參數(shù)為：乙醇濃度70%，料液比1∶35，超聲提取時間80 min，超聲提取功率125 W時總黃酮含量為5.543 mg/g[10]。但是孜然中總黃酮對實驗性胃潰瘍的作用及其機制國內(nèi)外還未見報道。本研究通過觀察孜然中總黃酮對幾種急性實驗性胃潰瘍模型的影響，觀察其抗實驗性胃潰瘍的作用，并初步探討其作用機制。

材 料 和 方 法

1 實驗材料

1.1 藥物和試劑 孜然總黃酮(實驗室自備，總黃酮含量為5.543 mg/g)；西咪替丁(山東仁和堂藥業(yè)有限公司)；大鼠胃泌素(gastrin，GAS)ELISA 檢測試劑盒、大鼠表皮生長因子(epidermal growth factor，EGF)ELISA 檢測試劑盒和大鼠前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)ELISA檢測試劑盒(南京建成生物工程研究所)；利血平注射液(天津金耀氨基酸有限公司產(chǎn)品)；無水乙醇、鹽酸、甲醛和乙醚等均為分析純。

1.2 動物 SPF級SD大鼠，體重(200±20) g，雌雄各半，由新疆醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供，實驗室許可證編號SYXK(新)2011-0001，分籠飼養(yǎng)于新疆醫(yī)科大學(xué)醫(yī)學(xué)實驗動物中心。

1.3 主要儀器 JA1003 電子天平(Acculab)；SHB-BA95型循環(huán)水式多用真空泵(河南鞏義英峪予華儀器廠)；外科手術(shù)基本器械；游標卡尺(上海精密儀器儀表有限公司)；PTHW型電熱套(河南鞏義英峪予華儀器廠)； DPH-9052型電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司)；TD5A-WS臺式低速離心機；PHD2-01型筆型pH計(上海大普儀器有限公司)。

2 方法

2.1 幽門結(jié)扎型胃潰瘍模型的建立 SPF級SD大鼠40只，雌雄各半，按體重隨機分為5個組，即生理鹽水(normal saline，NS)組、西咪替丁(cimetidine； 100 mg/kg)組、孜然總黃酮高劑量(200 mg/kg)組(high-dose cumin組)和孜然總黃酮低劑量(100 mg/kg)組(low-dose cumin組)。根據(jù)體重對應(yīng)的劑量灌胃，每天1次，連續(xù)灌胃10 d。造模前48 h禁食不禁水，末次灌胃2 h后，于乙醚麻醉下剖腹，結(jié)扎幽門，禁水、禁食[11]。術(shù)后8 h，剖腹，腹主動脈取血，室溫靜置2 h后，于3 000 r/min下離心分離血清于EP管內(nèi)備用。取胃，沿胃大彎展開胃，用蒸餾水輕輕沖洗干凈，將胃放入福爾馬林溶液中，固定后評定潰瘍指數(shù)[12]。

2.2 乙醇損傷型胃潰瘍模型的制備 SPF級SD大鼠40只，雌雄各半，按2.1分組。每組每天按劑量給藥，連續(xù)10 d，造模前48 h禁食不禁水，末次灌胃2 h后，各組給予無水乙醇灌胃，灌胃劑量10 mL/kg，2 h后處死大鼠，剖腹取胃，沿胃大彎展開胃，用蒸餾水輕輕沖洗干凈，將胃放入福爾馬林溶液中，固定后評定潰瘍指數(shù)。

2.3 利血平誘導(dǎo)胃潰瘍模型的制備 SPF級SD大鼠40只，雌雄各半，按2.1分組。每組每天按劑量給藥，連續(xù)10 d，造模前48 h禁食不禁水，末次灌胃2 h后，各組肌肉注射利血平，注射量100 mg/kg，8 h后處死大鼠，剖腹取胃，沿胃大彎展開胃，用蒸餾水輕輕沖洗干凈，將胃放入福爾馬林溶液中，固定后評定潰瘍指數(shù)。

2.4 胃液量的測定 把取出的胃體沿胃大彎剪一小口，將胃液傾倒于刻度離心管中以3 000 r/min的速度離心10 min后，用10 mL注射器抽取離心管中的上清液，記錄胃液總量，將胃液注入試管中。

2.5 胃液酸度的測定 利用pH計分別測出上述各個試管中胃液pH。按照公式計算，換算酸度。總酸度=游離酸度(胃液pH值)×每小時胃液量

2.6 胃胰蛋白酶的測定 采用Mett毛細玻管法[13]：取胃液1 mL放于50 mL的三角燒瓶中，加0.05 mol/L鹽酸溶液15 mL搖勻，放進蛋白管2根，塞好瓶口，在37 ℃恒溫水浴裝置中孵育24 h，取出蛋白管，用游標卡尺測量蛋白管兩端透明部分的長度，以6端之值求其平均值。胃蛋白酶活性單位=平均值2×16，胃蛋白酶排出量=胃蛋白酶活性單位(U)×每小時胃液量。

2.7 胃潰瘍指數(shù)的測定 在解剖鏡下觀察潰瘍情況，采用計分方法評定潰瘍指數(shù)。條索狀出血壞死斑長度> 1 mm 者為1分, 2～3 mm 者為 2分, 3～4 mm者為3分, 以此類推, 條索壞死斑的寬度>1 mm 積分加倍，長寬均<0.5 mm者記0.5分[14]。全胃分數(shù)的總和為該鼠的潰瘍指數(shù)。潰瘍抑制率按如下公式計算：潰瘍抑制率(%)=(生理鹽水組潰瘍指數(shù)-給藥組潰瘍指數(shù))/生理鹽水組組潰瘍指數(shù)×100%[15]。

3 統(tǒng)計學(xué)處理

用SPSS 20.0統(tǒng)計軟件進行分析。數(shù)據(jù)均采用均數(shù)±標準差(mean±SD)表示，多組間數(shù)值比較采用單因素方差分析，各組與對照組均數(shù)比較采用Dunnett-t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

1 孜然總黃酮對大鼠幽門結(jié)扎胃潰瘍的作用

結(jié)果顯示從胃液量方面看，給藥組都有效減少胃液分泌。在酸度方面，藥物治療組均能降低酸度，同時減少總酸排出量，與生理鹽水組比較，給藥組療效顯著(P<0.01)，但與陽性對照相比差異無統(tǒng)計學(xué)顯著性。從胃蛋白酶活性的角度分析，各給藥組均有效抑制胃蛋白酶活性，較生理鹽水組療效顯著(P<0.01)。孜然總黃酮能夠保護胃黏膜，降低潰瘍指數(shù)，具有較好的潰瘍抑制率，與各對照組相比，黃酮低劑量組對潰瘍的抑制作用顯著(P<0.01)。而黃酮高劑量組與低劑量組相比抑制率較低。綜合分析表明孜然總黃酮對潰瘍的抑制作用是對胃液量、酸度和胃蛋白酶活性綜合控制的結(jié)果，見表1。

表1 孜然總黃酮對幽門結(jié)扎型潰瘍的作用

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

2 孜然總黃酮對乙醇損傷型胃潰瘍的作用

由表2可以看出，孜然總黃酮高、低劑量均對乙醇損傷型胃潰瘍有一定的抑制作用，與生理鹽水組相比差異有統(tǒng)計學(xué)顯著性(P<0.01)，總黃酮高劑量組的抑制率較低劑量組低。

表2 孜然總黃酮對乙醇損傷型胃潰瘍的作用

Table 2.The effects of cumin flavonoids on gastric ulcer induced by ethanol (Mean±SD.n=8)

GroupUlcerindexSuppressiverate(%)NS40.62±2.18-Cimetidine7.83±3.7880.7High-dosecumin31.43±5.79*22.6Low-dosecumin25.37±14.67**37.5

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

3 孜然總黃酮對利血平誘導(dǎo)的胃潰瘍的作用

由表3可以看出，孜然總黃酮對利血平誘導(dǎo)的胃潰瘍有一定的抑制作用，且各給藥組與生理鹽水組相比差異有統(tǒng)計學(xué)顯著性(P<0.01)。除陽性對照西咪替丁外，黃酮低劑量組的抑制率最佳，為38.5%。高劑量黃酮組的抑制率較低劑量組低。

表3 孜然總黃酮對利血平誘導(dǎo)的胃潰瘍的作用

Table 3.The effects of cumin flavonoids on gastric ulcer induced by by reserpine (Mean±SD.n=8)

GroupUlcerindexSuppressiverate(%)NS46.23±5.72-Cimetidine11.36±3.6975.4High-dosecumin32.47±2.95*29.8Low-dosecumin28.41±8.01**38.5

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

4 孜然總黃酮對幽門結(jié)扎型胃潰瘍大鼠血清PGE2、GAS和EGF含量的影響

由表4可以看出，與模型組相比，孜然總黃酮能顯著提高大鼠血清中PGE2和EGF的含量，降低GAS的含量，并且其含量變化與給藥劑量成線性關(guān)系。

表4 孜然總黃酮對幽門結(jié)扎型胃潰瘍大鼠血清PGE2、GAS和EGF含量的影響

Table 4.The effects of cumin flavonoids on PGE2, GAS and EGF in the serum of the rats with gastric ulcer induced by pylorus ligation (Mean±SD.n=8)

GroupDose(mg/kg)PGE2(ng/L)GAS(ng/L)EGF(ng/L)NS-201.35±58.11157.24±12.48187.51±60.54Cimetidine100305.61±46.21104.82±43.64298.37±20.35High-dosecumin200241.19±16.34*123.68±40.51*204.54±70.83*Low-dosecumin100267.32±39.62**110.91±19.83**246.15±71.64**

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

討 論

胃潰瘍是一種發(fā)病率較高的慢性消化系統(tǒng)疾病，其典型的癥狀是節(jié)律性和周期性的上腹部疼痛，以及上腹部飽脹、噯氣、泛酸、惡心嘔吐等[16]。胃潰瘍的病因和發(fā)病機制復(fù)雜，目前尚未完全闡明，一般認為主要與胃黏膜的防御因子(胃黏液-黏膜屏障、黏膜血流量、前列腺素、表皮生長因子和細胞更新等)和攻擊因子(胃酸、胃蛋白酶、幽門螺桿菌感染、乙醇和藥物等)失衡有關(guān)[17]。本研究應(yīng)用多種胃潰瘍動物模型，從不同的角度觀察了孜然總黃酮對實驗性胃潰瘍的影響。孜然總黃酮對幽門結(jié)扎及利血平誘導(dǎo)型與乙醇損傷型胃潰瘍具有抑制作用，量效關(guān)系明顯，且提取物給藥組抑制率與其劑量呈負相關(guān)關(guān)系。幽門結(jié)扎法是常用而有效地潰瘍造模方法，它將胃液滯留于胃中，增加各攻擊因素(胃酸、胃蛋白酶等)對胃黏膜的攻擊，使胃黏膜的防御減弱，導(dǎo)致潰瘍的形成[18]。幽門結(jié)扎胃潰瘍模型中給藥組對胃液pH值的影響與西咪替丁組相比，無統(tǒng)計學(xué)顯著性，說明孜然總黃酮可能對質(zhì)子泵作用，降低酸度，抑制胃液分泌、并抑制胃蛋白酶活性，有效的保護胃黏膜，降低了潰瘍的發(fā)生率。其機制是通過顯著增加PGE2的分泌從而實現(xiàn)對胃潰瘍的防治；也可以通過抑制胃泌素的分泌，從而減少胃酸的分泌，達到抵抗?jié)兊淖饔?；還能夠有效的提高大鼠血清中EGF的含量，從而減輕胃黏膜的損傷程度，促進了潰瘍的愈合。

綜上所述，孜然總黃酮對胃潰瘍有一定的保護作用。初步的機制研究表明，孜然總黃酮對潰瘍的抑制作用與PGE2、GAS和EGF有關(guān)。孜然總黃酮中含有多種活性成分，其對潰瘍保護作用的主要活性成分和深入的保護機制尚需進一步研究。

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(責任編輯： 林白霜， 羅 森)

Effect of cumin total flavonoids on experimental gastric ulcer and its mechanism

AN Xiu-feng, SUO Fei-ya, LU Shuai

(CollegeofLifeScienceandTechnology,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China.E-mail:sophi3106@sina.com.cn)

AIM: To discuss the effects of cumin total flavonoids on experimental gastric ulcer and the mechanisms. METHODS: Three rat gastric ulcer models induced by pylorus ligation, ethanol or reserpine were selected. Based on these models, the gastric juice, pH value, ulcer index and suppressive rate were recorded to determine the inhibitory effects of cumin flavonoids on rat gastric ulcers. In addition, the concentrations of gastrin (GAS), prostaglandin E2(PGE2) and epidermal growth factor (EGF) were detected to further uncover the mechanisms of these effects.RESULTS: Cumin flavonoids exhibited significant anti-gastric ulcer effects on the three models. Low-dose treatment group (P<0.01) demonstrated higher inhibitory effects than high-dose group (P<0.01), and both low- and high-dose groups had lower effects than cimetidine treatment. Furthermore, cumin flavonoids were able to profoundly decrease the amount of gastric juice, free acidity, total acidity and output of total acid， and enhance the expression of PGE2and EGF, but down-regulate the level of GAS in rat serum in a dose-dependent manner. CONCLUSION: Cumin flavonoids might inhibit experimental gastric ulcers by affecting and regulating the gastric juice, PEG2, EGF and GAS.

Cumin; Total flavonoids; Gastric ulcer

1000- 4718(2017)07- 1313- 04

2016- 11- 16

2017- 03- 21

國家自然科學(xué)基金資助項目(No. 31160073)

R573.1； R965

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.07.026

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