白花丹参茎叶水提取物对博莱霉素致肺纤维化小鼠的保护作用*
2012-12-01刁保忠靳维荣陈建中
刁保忠,靳维荣,陈建中
(聊城市人民医院制剂科,山东 聊城 252000)
肺纤维化是一种原因不明的慢性、弥散性肺间质病变,可导致肺泡、肺间质纤维化并引发呼吸衰竭。白花丹参为唇形科丹参Salvia miltiorrhiza Bge.的白花变型,主要分布于泰山及其周边地区。白花丹参除具有丹参的作用和用途外,在治疗血栓性脉管炎方面具有独特疗效[1]。丹参总酚酸已初步证实,对肺纤维化有一定的治疗作用[2],而白花丹参的茎叶中含有较高的丹参总酚酸[3]。为综合开发利用白花丹参药物资源,探讨被废弃茎叶的药用价值,笔者通过观察白花丹参茎叶水提取物对小鼠肺纤维化的治疗作用,为其临床提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 药品及试剂
白花丹参于2011年11月采自泰山东麓,制备成不同浓度(按生药含量计算)水提物供实验用;博莱霉素(日本化药株式会社,批号110510);羟脯氨酸(Hyp)和超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。
1.2 动物清洁级
昆明种小鼠60只,雌雄各半,体重20g!24g,购于山东省卫生防疫站实验动物中心(合格证号鲁动质110403),寄养于泰山医学院实验动物中心。
1.3 分组、造模及给药
将50只昆明种小鼠随机分为正常对照组、模型对照组、白花丹参茎叶水提取物高、中、低剂量组(10、20、40mg·kg-1),每组 10 只。各组小鼠戊巴比妥钠麻醉后,仰卧固定位,行颈正中切口,钝性分离暴露气管,除对照组外,各组小鼠气管软骨环间隙穿刺缓缓注入5 mg·kg-1博莱霉素,对照组注入等体积生理盐水。注射后轻轻旋转动物,使药液在肺内均匀分布,缝合伤口、消毒,待动物清醒后常规饲养。次日开始灌胃给药,对照组与模型组灌胃等量蒸馏水,1次/d,连续灌胃30d。
1.4 观察指标与方法
实验结束时,脱臼处死小鼠分离出双肺,称质量计算肺指数。肺指数=肺质量(mg)/体重(g)。左肺按常规病理学方法进行固定、包埋、切片。分别进行HE及Masson氏三色染色,光学显微镜下观察。其中利用Masson氏三色染色的切片观察肺组织切片纤维化程度,以百分比表示。然后将肺泡炎和肺纤维化的程度分级。右叶肺制成组织匀浆进行生化检测,制备方法参照文献[4],称取小块肺组织参照试剂盒说明进行SOD及Hyp测定。
1.5 统计学处理
2 结果
2.1 白花丹参水提取物对小鼠肺组织病理的影响
观察表明,对照组肉眼下观察,双肺呈粉红色,表面光滑,弹性较好;光镜观察下,肺组织结构清晰,肺泡壁未见增厚,肺泡上皮细胞结构完整。模型组小鼠肉眼下观察,双肺呈暗红色,体积较大,弹性差。光镜观察下,肺泡炎明显,肺泡间隔间成纤维细胞及基质大量增多,肺泡间隔显著增宽,可见大量成纤维细胞及胶原纤维增生,其余各治疗组均轻于模型组。对照组模型组白花丹参茎叶水提取物高、中、低组小鼠肺泡间隔增宽较模型组明显减轻,巨噬细胞、淋巴细胞和浆细胞浸润较轻(Masson氏三色染色),肺泡结构基本正常,与模型组相比纤维化程度均有不同程度减轻。
2.2 白花丹参水提取物对小鼠肺指数的影响
表1显示,白花丹参水提取物和对照组实验结束时的体重明显高于模型组(P<0.05),白花丹参水提取物和对照组的肺指数明显低于模型组(P<0.05),提示白花丹参茎叶水提取物可明显降低博莱霉素所致肺纤维化小鼠的肺指数。
2.3 白花丹参水提取物对小鼠肺泡炎、肺纤维化程度的影响
图1 各组小鼠肺组织的病理形态变化
表1 各组实验始末小鼠体重及肺指数变化情况比较(n=10,±s)
表1 各组实验始末小鼠体重及肺指数变化情况比较(n=10,±s)
注:与对照组比较,△P<0.05,#P<0.01;与模型组比较,*P<0.05,**P <0.01
组 别 例数 剂量/(g·kg-1)体重/(g)肺指数/(mg·g - 1)对 照 组 10 - 28.51±0.62** 5.69±0.45**模 型 组 10 - 20.07±1.56# 10.72±2.30#10 10 25.36 ±1.25* 6.31 ±1.16**白花丹参 10 20 25.71±1.36* 6.70±1.52△*水提取物 10 40 26.25±1.19* 6.37±1.02*
表2显示,模型组的肺泡炎和肺纤维化的程度较对照组明显增加(P<0.01);白花丹参茎叶水提取物组各组中肺泡炎评分均明显低于模型组(P<0.05),其中高剂量组评分降低最为明显(P<0.01)。但白花丹参茎叶水提取物各组的肺泡炎、肺纤维化程度无显著性差异(P>0.05)。揭示博莱霉索可造成胶原组织在肺内的沉积而肺泡炎和肺纤维化的程度较对照组显著增加,40 g·kg-1剂量的白花丹参水提取物能有效地降低博莱霉素致肺纤维化小鼠肺组织的肺泡炎、肺纤维化程度。
表2 各组小鼠肺泡炎、肺纤维化、Hyp及SOD比较
2.4 白花丹参水提取物对小鼠肺组织Hyp含量的影响
表2显示,治疗30d后,模型组小鼠的肺组织Hyp含量明显高于对照组和白花丹参水提取物组(P<0.05或0.01),尤其是对照组和白花丹参水提取物组中的高、低剂量组,且白花丹参水提取物的高、低剂量组与对照组Hyp含量变化无显著差异(P>0.05)。揭示博莱霉索可造成胶原组织在肺内的沉积而 Hyp 显著升高,20 g·kg-1、40 g·kg-1剂量的白花丹参水提取物能有效地降低博莱霉素致肺纤维化小鼠的肺组织的Hyp生成。
2.5 白花丹参水提取物对小鼠肺组织SOD活性的影响
表2显示,治疗30d后,与模型组比较,白花丹参水提取物组的小鼠肺组织SOD活性显著升高,且随给药浓度升高呈上升趋势,高剂量组与对照组SOD活性无显著差异(P>0.05)。提示博莱霉索可造成胶原组织在肺内的沉积而SOD活性显著下降,40 g·kg-1剂量的白花丹参水提取物能有效地升高博莱霉素致肺纤维化小鼠肺组织的SOD活性。
3 讨论
根据肺纤维化临床表现,属中医学的“肺痹”、“肺痿”范畴。目前糖皮质激素是治疗肺纤维化的首选方法,但长期应用可引发感染和呼吸衰竭。丹参总酚酸是丹参主要的水提取物,具有抗氧化、调血脂及抗纤维化形成作用。现代实验研究表明,丹参总酚酸在抗肺纤维化中作用确切、效果显著,其机制可能与其抗氧化活性抑制成纤维细胞分泌胶原蛋白有关[5]。
肺纤维化的发生和发展与多种因素有关,脂质过氧化是肺纤维化发病机制中的关键因素。SOD是超氧阴离子自由基的清除剂,可抑制自由基启动的过氧化反应,间接反映了机体清除自由基的能力。博莱霉素致肺纤维化的重要机制是自由基损伤,氧自由基可刺激成纤维细胞增生。成纤维细胞是分泌胶原蛋白的主要细胞。Hyp是机体胶原蛋白的主要成分之一,可作为其胶原组织代谢的重要指标。
本研究结果显示,各组小鼠的体重在实验起始时与实验结束时均有显著差异(P<0.05或0.01)。白花丹参水提取物和对照组实验结束时的体重明显高于模型组(P<0.05)。白花丹参水提取物和对照组的肺指数明显低于模型组(P<0.05),且白花丹参水提取物的高、低组接近对照组。模型组小鼠的肺组织Hyp含量明显高于对照组和白花丹参水提取物组(P<0.05或0.01),尤其是对照组和白花丹参水提取物组中的高、低剂量组,且白花丹参水提取物的高、低剂量组与对照组Hyp含量变化无显著差异(P>0.05);白花丹参水提取物组的小鼠肺组织SOD活性显著升高,且随给药浓度升高呈上升趋势,高剂量组与对照组 SOD活性无显著差异(P>0.05)。提示高剂量的白花丹参水提取物能明显降低博莱霉素所致肺纤维化小鼠肺指数,有效地降低博莱霉素致肺纤维化小鼠肺组织的Hyp生成,有效地升高博莱霉素致肺纤维化小鼠肺组织的SOD活性。因此,白花丹参水提取物能减轻博莱霉素致小鼠肺纤维化程度,有一定的治疗作用。
[1]李允尧,赵华其,陈沪宁,等.山东省白花丹参的植物资源[J].中药材,2000,23(2):69-70.
[2]林军,冯一中,顾振纶,等.丹参总酚酸对博莱霉素致肺纤维化小鼠的治疗作用[J].中草药,2008,39(3):400-403.
[3]李正国,石俊英,张中湖.丹参茎、叶中丹酚酸B的HPLC法比较分析[J].药学实践杂志,2007,25(5):307-309.
[4]陈佰义,姜莉,侯显明.实验性肺纤维化大鼠肺泡巨噬细胞脂质过氧化先于其细胞因子的释放[J].中国病理生理杂志,2006,16(11):1228-1230.
[5]张瑞,宋建平,李瑞琴,等.大黄虫丸对肺纤维化大鼠形成阶段的影响[J].中国实验方剂学杂志,2011,17(4):131-133.