刺五加水提物的抗急性炎症及免疫增强作用
2013-07-13王瑞强常晓强温占勇
王瑞强,常晓强,温占勇
(石家庄以岭药业股份有限公司欧盟技术部,石家庄 050035)
刺五加俗称刺拐棒、刺老鸦子等,为五加科植物刺五加[Acanthopanax Senticosus(Rupr.et Maxim)Harms]的干燥根及根茎,性温,味甘、微苦,归脾、肺、心、肾经,具有益气健脾、补肾安神之功效,主要用于脾肺气虚、体倦乏力、久咳虚喘、肾虚腰膝酸痛、心脾不足、失眠、健忘等病症[1]。近年来,国内外学者对其药理作用进行了较为系统的研究,尤其对其增强免疫作用报道较为广泛。但对其抗炎作用报道较少,尤其对刺五加抗炎及提高免疫的内在剂量关系还鲜为报道。为此,笔者对其抗炎免疫作用进行了进一步研究,以期为其更好的临床应用提供依据。
1 材料与仪器
1.1 动物 昆明小鼠,雌性,体质量(20±2)g;SD大鼠,雌性,体质量(200±20)g,均由中国医学科学院实验动物研究所提供。
1.2 药物 刺五加药材采自黑龙江林区。实验前加9倍水煎煮提取3次,每次2 h,合并提取液,浓缩至含生药材1.0 kg/L的合剂,置冰箱冷藏室备用。
1.3 试剂 二甲苯(天津市赢达稀贵化学试剂厂,批号:1320100143),醋酸地塞米松片(天津力生制药股份有限公司,批号:H12020122),2,4-二硝基氟苯(DNFB,天津制剂一厂,批号:060518),印度墨汁(Solarbio,批号:18060)。
1.4 CP225D型电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司),754紫外—可见分光光度计(天津市普瑞斯仪器有限公司)。
1.5 统计分析 数据采用SPSS18.0统计软件处理,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素资料方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 方法及结果
2.1 刺五加水提物(ASE)对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响[2]取健康昆明小鼠50只,雌性,采用随机数字表法随机分为5组,每组10只,即:生理盐水组,ASE 低、中、高剂量组(折合生药材 0.75、1.5、3 g/kg),及地塞米松组(0.01 g/kg)。各组均采用灌胃(ig)给药,每日1次,连续5 d。末次给药45 min后在乙醚麻醉下将100%二甲苯0.1 mL均匀涂在小鼠右耳前后两面,左耳作对照。1.5 h后将小鼠脱颈处死,沿耳廓基线剪下两耳,用9 mm直径打孔器分别在左右耳的同一部位打下圆耳片,电子天平称重。以两耳片的质量之差作为肿胀度进行统计学检验,并计算肿胀抑制率,肿胀抑制率=(正常对照组-给药组)÷正常对照组×100%。结果显示:与生理盐水组相比,ASE各剂量组均对二甲苯所致小鼠耳肿胀均有明显抑制作用(P<0.01、P<0.05),且随剂量增加抑制作用增强,地塞米松阳性对照组对小鼠耳肿胀亦有极强的抑制作用。结果见表1。
2.2 ASE对蛋清所致大鼠足趾肿胀的影响[3]取健康SD大鼠50只,雌性,随机分为5组,每组10只,其余同“2.1”项下给药。末次给药1 h后,于每只大鼠左后足趾皮下注射10%鸡蛋清液0.1 mL,致炎后1、3、5、7 h分别测定左后足趾厚度1次(用游标卡尺测量大鼠踝关节下0.5 cm处足趾中央厚度),计算肿胀率,肿胀率=(致炎后足趾厚度-致炎前足趾厚度)÷致炎前足趾厚度×100%。结果显示:与生理盐水组相比,ASE高、中剂量组和阳性对照组对鸡蛋清所致大鼠足趾肿胀有明显抑制作用,并且在3 h时作用最强(P<0.01),低剂量组亦对大鼠足趾肿胀率有降低趋势,但在7 h的时候差异无统计学意义,各剂量具有良好的量效关系。结果见表2。
表1 ASE对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响(±s)Tab.1 Effects of ASE on the auricular edema induced by xylene in mice(±s)
表1 ASE对二甲苯致小鼠耳肿胀的影响(±s)Tab.1 Effects of ASE on the auricular edema induced by xylene in mice(±s)
注:与生理盐水组相比,*P<0.05,**P<0.01。
组别 n 剂量(g/kg) 肿胀度(mg) 肿胀率(%)生理盐水组 10 - 16.01±2.44** -地塞米松组 10 0.01 7.09±2.10** 55.62**ASE 低剂量组 10 0.75 11.74±4.90** 26.51**ASE 中剂量组 10 1.50 9.90±4.90** 38.03**ASE 高剂量组 10 3.00 7.35±1.63** 53.99**
注:与生理盐水组相比,**P<0.01。
2.3 ASE对小鼠吞噬功能的影响[4]采用小鼠碳粒廓清实验观察了ASE对小鼠网状内皮系统吞噬功能的影响。取小鼠40只,雌性,随机分为4组,每组10只,即:生理盐水组,ASE低、中、高剂量组(折合生药材2.5、5、7.5 g/kg)。各组均采用灌胃给药,每日1次,连续15 d。末次给药后,于小鼠尾静脉注射稀释5倍的印度墨汁0.1 mL/10 g,分别于注入后1 min及11 min用以肝素预先处理的微量移液器,自小鼠眼眶后静脉从取血20 μL,立刻加入到2 mL的0.1%碳酸钠溶液中,移液器于该液中吸入、吹出数次以充分洗出吸管壁附着之血液。取血完毕的小鼠断颈处死,解剖取肝脏及脾脏并分别称质量,以0.1%碳酸钠液校零,于分光光度计上680 nm处比色,按下式计算吞噬指数k值,并计算吞噬系数α值:
式中C为血中炭粒浓度,T为时间,W为体质量,WLS为肝脾总质量。
结果显示:与生理盐水组相比,ASE各剂量组均能增强小鼠网状内皮系统的吞噬功能(P<0.01和P<0.05),α值差异有统计学意义,且呈良好的剂量依赖关系。K值亦有升高的趋势,但无统计学意义。结果见表3。
表3 ASE对小鼠吞噬功能的影响(±s)Tab.3 Effect of ASE on phagocytic function of monocyte in mice(±s)
表3 ASE对小鼠吞噬功能的影响(±s)Tab.3 Effect of ASE on phagocytic function of monocyte in mice(±s)
注:与生理盐水组相比,*P<0.05,**P<0.01。
组别 n 剂量(g/kg) 吞噬系数(α) 吞噬指数(k)生理盐水组 10 - 5.02±0.20** 0.256±0.028 ASE 低剂量组 10 2.5 5.30±0.21** 0.257±0.033 ASE 中剂量组 10 5.0 5.82±0.37** 0.274±0.037 ASE 高剂量组 10 7.5 6.37±0.23** 0.282±0.021
2.4 ASE对DNFB诱导的小鼠迟发超敏反应的影响[5]取小鼠40只,雌性,随机分为4组,每组10只,其余同“2.3”项下给药。第7天给药30 min后,于小鼠腹部去毛处涂0.5%的DNFB 30 μL致敏,末次给药后于小鼠右耳前后两面涂0.25%的DNFB进行攻击,16 h后脱颈处死小鼠,沿耳廓基线剪下两耳,用9 mm直径打孔器分别在左右耳的同一部位打下圆耳片,电子天平称质量,以右耳的增加质量表示迟发型超敏反应的程度。另取胸腺和脾脏称质量,计算脏器系数。结果显示:与生理盐水组相比,刺五加中、高剂量组能显著增加小鼠右耳的肿胀程度,提示其超敏反应程度显著升高。此外,刺五加高剂量组能显著升高小鼠脾脏和胸腺的脏器系数。上述指标均呈现良好的剂量依赖关系。结果见表4。
表4 ASE对DNFB致小鼠迟发超敏反应的影响(±s)Tab.4 Effects of ASE on the delayed hypersensitivity induced by DNFB in mice(±s)
表4 ASE对DNFB致小鼠迟发超敏反应的影响(±s)Tab.4 Effects of ASE on the delayed hypersensitivity induced by DNFB in mice(±s)
注:与生理盐水组相比,*P<0.05,**P<0.01。
脏器系数(mg/g) 耳质量差值(mg)脾脏 胸腺生理盐水组 10 - 2.98±0.50 1.88±0.41 3.38±1.06 ASE 低剂量组 10 2.5 3.25±0.37 2.16±0.23 3.75±1.33 ASE 中剂量组 10 5.0 3.66±0.29 2.22±0.46 5.50±2.51*ASE 高剂量组 10 7.5 4.66±1.13**2.34±0.37*8.75±1.75**组别 n 剂量(g/kg)
3 讨论
炎症是一种复杂的机体自我防御反应,其包含了一系列的病理过程,可由病原体感染、抗原抗体反应、物理损伤等原因诱发。炎症发生时,早期常伴随毛细血管扩张及通透性增加,炎症因子渗出及组织肿胀。小鼠耳廓肿胀模型为一种公认的急性炎症模型,此炎症过程有多种致炎因子参与,如组胺、5-羟色胺、缓激肽及前列腺素,这些因子可引起血管扩张并增加血管通透性,导致管内液体成分和细胞成分渗出到组织间隙,引发耳肿胀。实验结果显示:刺五加0.75、1.5、3 g/kg能显著抑制二甲苯所致的小鼠耳廓肿胀,且呈现良好的剂量依赖关系。推测其可能通过抑制组胺、5-羟色胺、前列腺素等炎性因子的产生来抑制毛细血管的扩张,降低血管通透性,从而对炎症起到抑制作用。
大鼠足趾肿胀模型为另一种常用的急性炎性模型,以蛋清作为刺激剂可产生Ⅱ相反应,早期主要由组胺、白三烯、血小板活化因子及环氧化酶参与,后期主要表现为中性白细胞浸润、花生四烯酸释放、自由基产生、及其他嗜中性粒细胞衍生因子的释放。上述因子均参与了炎症的形成,引发足趾肿胀。本实验结果显示刺五加能显著抑制蛋清所致的大鼠足趾肿胀,推测其抑制炎症的作用可能与抑制组胺、白三烯、环氧化酶、花生四烯酸等致炎介质有关。
巨噬细胞是参与免疫反应的重要细胞,主要介导机体的非特异性免疫。碳粒廓清实验就是通过测定单核—巨噬细胞的吞噬功能来反映机体对外界物质刺激的非特异性免疫功能的强弱。迟发超敏反应是由于抗原进入机体后,细胞在局部接受抗原信息转化为致敏淋巴细胞。致敏淋巴细胞再次接触相同抗原时,释放出多种免疫因子,如白介素-2(IL-2)、巨噬细胞趋化蛋白-1(MCP-1)、干扰素-γ(IFN-γ)[6]。这些因子可加速骨髓单核—巨噬细胞的增殖和释放,促使血流中单核细胞向局部聚集和吞噬抗原。大量吞噬细胞浸润抗原接触部位,可引起组织水肿和组织损伤,导致炎症,因此可以通过测量皮肤再次受相同抗原刺激后的肿胀厚度来反映细胞免疫功能的强弱。本实验结果显示:刺五加2.5、5、7.5 g/kg能显著增加小鼠单核—巨噬细胞的吞噬功能,并能显著提高小鼠迟发超敏反应的程度,此外显著增加了小鼠的脾脏和胸腺的脏器系数,提示刺五加能增强机体免疫防御能力,并且这种免疫增强作用与促进巨噬细胞活化有关。
炎症和免疫是机体对异物的两种不同反应是一个问题的两个侧面,两者互相重叠,不可分割。对于刺五加的免疫功能,前期已有相关文献进行了探讨[7],笔者在确认刺五加的免疫作用的基础上,对其抗炎作用进行了研究。实验数据显示,刺五加在低于免疫增强作用的剂量下即能产生良好抗急性炎症的作用,丰富了刺五加的药理作用,为刺五加的进一步开发提供了依据。但是对于上述两方面药理活性的具体作用机制,尚需进行进一步研究。
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