云南红景天对衰老模型大鼠的抗衰老作用
2014-12-03杨怀铭四川农业大学动物医学院四川雅安62504
叶 刚 杨 锐 杨怀铭 (四川农业大学动物医学院,四川 雅安 62504)
云南红景天为景天科植物的根及全草〔1〕,主要产于我国云南省,湖北西部、四川、贵州和西藏有分布。红景天全草都可入药,气微香、味苦、涩、寒,清热解毒、燥湿,用于肺热、脉热、四肢肿胀。现代医药研究表明红景天具有广泛的药理作用,包括抗缺氧、抗寒冷、抗缺氧、抗疲劳、抗辐射、抗肿瘤、强心、兴奋中枢神经、调节内分泌、加强新陈代谢、增强免疫力等作用〔2〕。本文探讨云南红景天对亚急性衰老模型大鼠的抗衰老作用。
1 材料与方法
1.1 药品 维生素E由青岛双鲸药业有限公司提供;氯化钠注射液由山东齐都药业有限公司提供;云南红景天购自成都市新都区国际商贸城荷花池中药材专业市场。云南红景天为其干燥根及根茎,粉碎后过120目筛后进行用纯化水进行超声提取。提取时料液为1∶20,在60℃下提取30 min,过滤,滤液备用。重复提取3次,合并提取液,置水浴浓缩至浸膏,将浸膏冻干,每克干膏相当于生药2.403 g。
1.2 试剂 超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)试剂盒和丙二醛(MDA)试剂盒,均由南京建成科技有限公司提供;D-半乳糖,由美国amresco公司提供。
1.3 动物 健康SD大鼠50只,雌雄各半,由四川省人民医院实验动物研究所提供,生产许可证为SCXK(川)2013-15。在温度为(23±2)℃、湿度为(50±10)%、12 h光照交替的环境中饲养。自由进食颗粒标准饲料、引用自来水,每天添加饲料、换水1次,每2 d换垫料1次。适应性喂养1 w后根据性别编号,随机分为空白对照组,模型对照组,云南红景天小剂量(0.3 g/kg)、中剂量(0.6 g/kg)及大剂量(1.2 g/kg)组,维生素E组(100 mg/kg)。每组10只,雌雄各5只。
1.4 造模及给药 除空白对照组,其余大鼠皮下注射D-半乳糖造模。大鼠颈部每天皮下注射5%D-半乳糖120 mg/kg 42 d造成衰老模型。空白对照组大鼠颈部皮下注射等体积的氯化钠注射液。各组大鼠在造模第13天起开始灌胃30 d,云南红景天小剂量组、中剂量组和大剂量组大鼠分别按0.3、0.6、1.2 g/kg给药,维生素E组100 mg/kg给药,正常对照组和模型对照组以自来水进行给药,各组给药体积均为10 ml/kg。
1.5 测定指标 各组大鼠末次给药后禁食不禁水24 h,眼底取血,室温下静置待血液完全凝固后离心,分离血清进行生化指标测定。各大鼠脱臼处死,迅速分离肝脏和大脑组织,氯化钠溶液冲洗后制备10%组织匀浆,离心,分离得组织匀浆上清液进行生化指标测定。SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量分别采用黄嘌呤氧化酶法、二硫代二硝基苯甲酸法和硫代巴比妥酸分光法测定。操作严格按照试剂盒说明书。
1.6 统计学处理 应用SPSS15.0软件进行方差分析。
2 结果
2.1 各组血清SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量比较 与正常对照组相比,模型对照组血清SOD活性和GSH-Px活性显著降低(P<0.01),血清MDA含量显著升高(P<0.01)。与模型对照组比较,云南红景天中剂量组和大剂量组血清SOD活性和GSH-Px活性显著升高(P均<0.05),血清MDA含量显著降低(P均<0.05),并且云南红景天低剂量组、中剂量组和高剂量组血清SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量差异显著(P均<0.05)。见表1。
2.2 各组肝脏组织SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量的比较 与正常对照组比较,模型对照组肝脏组织SOD活性和GSH-Px活性显著降低(P<0.01),肝脏组织MDA含量显著升高(P<0.01)。与模型对照组比较,云南红景天中剂量组和大剂量组大鼠肝脏组织SOD活性和GSH-Px活性显著升高(P均<0.05),血清肝脏组织MDA含量显著降低(P均 <0.05),并且云南红景天低剂量组、中剂量组和高剂量组肝脏组织SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量差异显著(P<0.05)。见表1。
2.3 各组大脑组织SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量的影响 与正常对照组比较,模型对照组大脑组织SOD活性和GSH-Px活性显著降低(P<0.01),大脑组织MDA含量显著升高(P<0.01)。与模型对照组比较,云南红景天中剂量组和大剂量组大脑组织SOD活性和GSH-Px活性显著升高(P均<0.05),大脑组织MDA含量显著降低(P均<0.05),并且云南红景天低剂量组、中剂量组和高剂量组大脑组织SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量差异显著(P均<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠血清、肝脏和大脑组织血清SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量的比较(n=10,s)
表1 各组大鼠血清、肝脏和大脑组织血清SOD活性、GSH-Px活性和MDA含量的比较(n=10,s)
与正常对照组比较:1)P<0.01;与模型对照组比较:2)P<0.05,3)P<0.01;与小剂量组比较:4)P<0.05,5)P<0.01;与中剂量组比较:6)P<0.05,7)P<0.01
血清肝脏组织大脑组织组别SOD活性(U/ml)GSH-Px活性(U/ml)MDA含量(nmol/ml)SOD活性(U/ml)GSH-PX活性(U/ml)MDA含量(nmol/ml)SOD活性(U/ml)GSH-Px活性(U/ml)MDA含量(nmol/ml)±1.85 1.73±0.28模型对照组 127.46±11.561)63.14±5.251)6.97±0.631)114.35±10.471)72.35±6.341)3.64±0.281)54.28±5.211)8.27±0.941)4.26±0.311)小剂量组 130.29±11.27 66.39±5.62 6.89±0.59 118.73±11.47 75.47±6.75 3.48±0.27 55.79±5.25 8.59±0.84 3.99±0.37中剂量组 142.86±12.662)4)75.52±6.762)5)5.56±0.522)5)132.47±11.763)4)86.42±7.523)5)2.74±0.253)5)63.74±5.433)5)10.29±1.573)5)3.17±0.343)5)大剂量组 158.67±12.843)5)6)85.54±6.532)5)7)5.02±0.483)5)6)145.68±12.173)5)6)95.47±7.743)5)6)2.16±0.293)5)7)69.54±5.573)5)6)13.47±1.743)5)7)2.37±0.293)5)7)维生素E组 164.37±13.743)86.15±6.963)4.87±0.503)148.45±12.763)106.37±8.463)1.76±0.43 71.16±6.243)14.56±1.723)2.14±0.303)正常对照组 173.52±14.73 87.69±6.73 4.75±0.55 156.43±12.33 113.47±8.46 1.56±0.25 76.42±6.73 15.48
3 讨论
近年研究表明自由基及其代谢产物引起的脂质过氧化可导致老化与老年性疾病〔3〕。机体内时刻产生着自由基,但同时SOD、GSH-Px共同组成消除自由基的酶系防御体系,两者维持平衡。随着年龄的增长,机体的氧化和抗氧化系统之间平衡发生变化,抗氧化酶活性降低而导致机体清除氧自由基的能力减弱,体内积累的氧自由基使类脂质中不饱和脂肪酸发生过氧化反应,细胞膜结构受到破坏而导致细胞死亡,引起衰老、退行性疾病和肿瘤等的发生〔4~6〕。SOD和GSH-Px活性是与机体氧化还原状态密切相关〔7〕,是评价机体衰老的重要指标。SOD是体内清除氧自由基的关键酶,可清除H2O2,·OH和O2-·,其含量的高低可以反映出组织的抗氧化能力。GSH-Px是机体内催化过氧化分解的酶,广泛存在机体内。GSH-Px可特异性催化GSH对H2O2的还原反应,抑制盐酸胺腺嘌呤二核苷酸形成HO-,可保护细胞膜结构和功能的完整性〔8〕。MDA作为脂质的过氧化产物,与机体内自由基的产生情况和机体组织细胞的脂质过氧化程度密切相关,可反映出机体组织的氧化应激的损伤状态,也作为评价衰老的重要指标之一〔9,10〕。
D-半乳糖衰老模型大鼠是研究药物抗衰老的重要动物模型〔11〕,得到自由基衰老学说的支持和验证,常用于衰老机制研究和抗氧化剂、延缓衰老药物的药效学评价。本研究说明衰老大鼠造模成功。云南红景天为景天科植物的根及全草,故又名云南景天、三台观、铁脚莲〔1〕。云南红景天主含红景天苷,含量约为0.76%。云南红景天可能通过提高机体抗氧化和清除机体自由基能力而延缓衰老,其抗衰老的物质基础及其分子机制需进一步研究。
1 陈孝雨,蒋桂华,王亚云,等.17种红景天的品质研究与开发现状〔J〕.华西药学杂志,2010;25(2):224-8.
2 王云美,王元忠,赵自仙,等.大花红景天中镉和铅的电感耦合等离子体原子发射光谱法测定〔J〕.时珍国医国药,2010;21(5):1062-3.
3 杨兰泽,王宜娟,李三强,等.白藜芦醇的抗衰老作用〔J〕.中国老年学杂志,2013;33(3):628-9.
4 袁淑苹,马生吉,周小平.补益营卫方对D-半乳糖衰老模型抗氧化酶及免疫因子的影响〔J〕.时珍国医国药,2013;24(2):259-60.
5 程莉娟,刘群良,谭 峰,等.还少丹对D-半乳糖致衰小鼠的抗衰老作用〔J〕.湖南中医药大学学报,2012;32(12):11-3.
6 Reiter RJ,Paredes SD,Korkmaz A,et al.Melatonin in relation to the“strong”and“weak”versions of the free radical theory of aging〔J〕.Adv Med Sci,2008;53(2):119-29.
7 Yin J,Zhangwen ZW,Jun Y,et al.stachydrine,a major constituent of the Chinese herb leonurus heterophyllus sweet,ameliorates human umbilical vein endothelial cells injury induced by anoxia-reoxygenation〔J〕.AJCM,2010;38(1):157-71.
8 王春梅,李香艳,崔新颖.酸樱桃汁对衰老模型小鼠的抗衰老作用及其机制〔J〕.中国老年学杂志,2011;31(3):455-7.
9 Brunk UT,Terman A.Lipofuscin:mechanisms of age-related accumulation and influence on cell function〔J〕.Free Radic Biol Med,2002;33(5):611-9.
10 崔 玮,杨爱梅,李玉兰.藏药甘青虎耳草总黄酮的抗衰老作用〔J〕.中国老年学杂志,2013;33(4):877-9.
11 Chen B,Zhong Y,Peng W,et al.Increased mitochond rial DNA damage and decreased base excision repair in the audjlory conex of D-galactoseinduced aging rats〔J〕.Mol Biol Rep,2011;38(6):3635-42.