板党、五鹤续断、天麻及头顶一颗株对抗氧化酶表达作用的比较

詹光杰 湖北民族学院医学院 (恩施 445000)

需氧生物在氧化还原循环中往往产生大量的超氧阴离子自由基(O2-)、羟自由基(OH)、过氧化氢 (H2O2)等活性氧。此外,酶促反应、电子传递及小分子自身氧化等细胞正常的代谢过程也会产生活性氧。活性氧是自由基的重要组成部分,少量的自由基是生物体所必需的,它们作为第二信使,对信号传导起重要的作用,影响基因的表达,但是自由基的性质极为活泼,过多的自由基如果不能被及时清除,它们将会攻击各种生物大分子,引起 DN A损伤、酶失活、脂质过氧化等一系列氧化损伤,进而引起生物体各种生理病变[1～2]。

生物体在长期的进化过程中,形成了一套完整的保护体系-抗氧化系统来清除体内多余的活性氧。如超氧化物歧化酶(super oxide dismutase,SOD),谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GPX)等。 SOD在清除活性氧反应过程中第一个发挥作用,它将超氧阴离子自由基快速歧化为过氧化氢和分子氧;过氧化氢在过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶的作用下转化为水和分子氧。所以,SOD和 GPX具有清除氧自由基,保护细胞不受氧化损伤的作用。而且其活性或含量的变化往往与生物体的免疫力是密切相关的。

板党为桔梗科党参属植物,因生长在湖北恩施板桥而得名,其根含有丰富的多糖、甾醇、苷类、氨基酸、胆碱及微量元素等,是非常好的滋补品;续断又名龙豆,为川续断科草本植物,其成分含有三萜皂甙类、挥发油、甾醇类、生物碱、黄酮等有效成分,五鹤续断因生长于特殊的地理生态环境的湖北省五峰县和鹤峰县而得名,其产量大、质量优,是名副其实的道地药材;天麻为兰科植物,天麻的干燥块茎古名赤箭,在我国有悠久的用药历史,主要成分为天麻素、香荚兰醇、对羟基苯甲醛和对羟基苄醇等,近年来对抗衰老和促进学习记忆作用越来越受到重视;头顶一颗株为百合科植物,主要成分含甾体皂甙和延龄草二葡萄糖甙,以根入药。本实验采用板党、五鹤续断、天麻及头顶一颗株注射液给实验动物腹腔注射,通过对各组动物组织超氧歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)含量测定的比较分析,探讨其改善中枢神经系统功能、延缓衰老,进而比较它们的差异性。

1 材料与方法 1.1 注射液制备 药材由恩施州中药材生产 GAP(质量管理规范)示范基地提供,采用水提醇沉淀法制成含生药 30%的注射液,瓶装密封消毒备用。

1.2 实验药品与仪器 氟哌啶醇注射液,湖南洞庭药业股份有限公司生产;SOD、GPX试剂盒,南京建成生物工程研究所生产;回避反应箱,华中科技大学同济医学院提供;GL-20GII型高速低温离心机;UV-2450分光光度仪;水浴箱。

1.3 实验分组 雄 Wistar大鼠 60只,鼠龄 40～ 50周,体重 300～ 350g(华中科技大学同济医学院动物中心提供),随机分对照组、模型组、板党实验组、五鹤续断实验组、天麻实验组和头顶一颗株实验组 ,每组 10只。对照组生理盐水 10只;模型组:氟哌啶醇 10只;实验组氟哌啶醇+注射液各 10只。

1.4 电跳台行为学训练及测试 实验装置为 30 cm×30cm回避反应箱,箱底为铜栅,可通刺激电流。另有一高 5cm,顶端直径为 5 cm的橡胶圆台作为避电击平台,固定放置在箱内一角的铜栅上,大鼠可在圆台上停留以回避电击。实验开始时,先将大鼠轻放于回避反应箱内,使其适应 3～ 5 min以消除探究反应。底部铜栅通电(36V)2s大鼠在受电击刺激中逐渐学会跳上平台回避电击。多数大鼠可能再次或多次跳至铜栅上,受到电击后又重新跳回平台,如此训练 3min,并记录每只大鼠受电击数或犯错次数,以此作为学习成绩,如此持续 3d,直至每只鼠的犯错次数为 0～ 1。剔除犯错次数 2次以上的大鼠,然后根据学习成绩将大鼠均分至各实验组。

1.5 给药途径和剂量 实验动物在行为学训练和测试结束后,除对照组外,模型组、实验组均按每克体重腹腔注射 0.001mg氟哌啶醇注射液,每天 2次,持续 3d。实验组在继续注射氟哌啶醇的同时,再按每克体重腹腔注射 0.003mL党参注射液,每天二次,持续 7d。对照组每天等量腹腔注射生理盐水,每天二次,持续 7d。

1.6 组织 SOD、GPX测定 实验动物注射实验结束后,再测试行为学改变并记录,随后断颈处死。迅速取血及各种组织,血液离心取血清,组织制成 10%匀浆,备用。 SOD、GPX测定,按试剂盒说明书进行,蛋白定量采用双缩目尿法测定。

1.7 统计学方法 所有结果都用 SPSS12.0统计软件进行处理,进行 ANOV A显著性分析及 S-N-K和 LSD进行组间两两比较,文中描述性统计值用平均值±SE,P＜0.05为差异性显著。

2 结 果 组织 SOD与 GPX的改变,实验组与对照组、模型组比较,四种注射液都有不同程度的上调抗氧化酶的表达 ,在血、海马和脑皮质更为明显(图 1、2),但不同的注射液上调存在差异性。

图1 对大鼠血及组织 SOD的影响比较

图2 对大鼠血及组织 GPX的影响比较

讨 论 衰老是机体生物发育成熟后,机体的生理功能逐渐下降,组织器官逐步发生退行性改变,并最终走向衰亡的过程,其机制复杂,并与多种因素有关。多数学者认为,体内自由基的浓度与衰老关系密切,随着年龄的增长,抗氧化酶活性不断下降,体内产生的过量氧自由基无法及时清除,造成细胞代谢和功能形态的改变 ,致使细胞衰老。SOD和 GPX作为重要的抗氧化酶系,其表达变化已成为检测衰老因素最为敏感和可靠的指标[3～4]。根据氟哌啶醇可使实验动物产生僵住症(强直性昏厥,catalepsy)的原理,建立实验动物快速老化模型,对 SOD和 GPX有抑制作用,是很好的动物老化造模剂[5～6]。本实验选用了富硒板党、五鹤续断、天麻和头顶一棵株等四味传统中药作为实验注射液,结果表明,四种中药都能显著上调 SOD和GPX的表达量,都是有效的抗氧化药物,但在提高 SOD和GPX的表达值上还存在明显的差异性。在血和肝中,天麻的上调作用最强,而在肾、海马和脑皮质中则头顶一棵株上调作用最好,在整个上调表达上 ,富硒板党和五鹤续断比较均一,提示这四种中药在不同组织器官作用的靶点可能不一样的,作用的效果也不一样,同时也表明不同的中药材虽然都有抗衰老的作用,但其作用机理还是存在差异性的,显然与四种药材的主要成分不一致是有关的。作为筛选抗衰老药物的前期实验,我们认为,不少中草药都具有抗衰老的作用,但是如何找到最佳的还需要进一步的研究,实验也表明不同的中草药由于主要成分的差异,作用机制不同,抗衰老的效果也不一样,如何弄清是何种成分在起关键作用还有待于研究。

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