菝葜提取物抑制良性前列腺增生活性部位筛选*
2015-06-27陈静彭华山阮金兰
陈静,彭华山,阮金兰
(1.湖南省岳阳市第一人民医院药剂科,岳阳 414000;2.华中科技大学同济医学院药学院,武汉 430030)
·药物研究·
菝葜提取物抑制良性前列腺增生活性部位筛选*
陈静1,彭华山1,阮金兰2
(1.湖南省岳阳市第一人民医院药剂科,岳阳 414000;2.华中科技大学同济医学院药学院,武汉 430030)
目的 研究菝葜提取物对良性前列腺增生(BPH)的抑制作用,并筛选其活性部位。方法 将雄性大鼠随机分为8组,每组6只,分别为假手术组、模型对照组、石油醚组、乙酸乙酯组、正丁醇组、水部位组、大孔树脂部位组、总提取物组。除假手术组外,其他各组均采用丙酸睾酮诱导去势大鼠BPH模型,并分别灌胃给予菝葜各提取部位,连续3周。末次给药后分离血清,检测前列腺酸性磷酸酶(PACP)含量,称取前列腺质量并进行病理学检查,评价菝葜各提取部位抑制BPH活性。结果 菝葜各提取部位对大鼠BPH均有一定抑制作用,其中正丁醇部位、水部位和大孔树脂部位能显著抑制大鼠前列腺增生。与模型对照组比较,正丁醇组、水部位组及大孔树脂部位组前列腺指数分别降低了52.80%,50.93%及67.70%,血清PACP含量均显著降低。病理学检查发现,前列腺组织形态均有明显改善。综合各检测指标,菝葜大孔树脂部位抑制BPH效果最佳。结论 菝葜提取物对模型大鼠BPH有一定抑制作用,其中大孔树脂部位效果最好,提示其可能为抑制BPH的活性部位。
菝葜;活性部位;前列腺增生,良性
良性前列腺增生(benign prostatic hyperplasia,BPH)又称前列腺肥大症,是>50岁中老年男性最常见的疾病之一[1]。随着生活水平的普遍提高,以及医药卫生事业的不断发展,人类平均寿命将进一步延长,前列腺增生的发病数将持续增高,BPH也将成为公共卫生领域的严重问题[2]。近年来,寻找治疗BPH的药物受到研究者们越来越多关注。
菝葜(SmilaxchinaL.)又名金刚藤,系百合科菝葜属植物,《中华人民共和国药典》2010年版收录了该药[3]。现代药理学研究表明,菝葜具有抗炎镇痛、杀菌、抗动脉粥样硬化、抗凝血、降血糖及抗肿瘤等作用[4-5]。文献报道,菝葜能够很好地治疗慢性前列腺炎[6-7]。前列腺炎症在BPH的发生发展过程中起着非常关键的作用,笔者采用丙酸睾酮诱导去势大鼠前列腺增生,研究菝葜各提取部位对BPH的抑制作用并筛选其活性部位。
1 材料与方法
1.1 仪器 RE52CS-1型旋转蒸发仪(上海亚荣仪器厂),万分之一电子分析天平[梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司],TG16-WS高速离心机(长沙湘智离心机有限公司),UV-756紫外-可见分光光度计(上海精密科学仪器厂)。
1.2 试药 干燥菝葜根茎由湖北福人药业股份有限公司于2010年提供,华中科技大学同济医学院药学院中药学系张长弓副教授鉴定为百合科菝葜属植物菝葜(SmilaxchinaL.),药材样本保存于天然药物化学与资源评价湖北省重点实验室,编号:BQ201006。HPD100型大孔树脂(沧州宝恩吸附材料有限公司,批号:20100506);丙酸睾酮注射液(上海通用药业股份有限公司,规格:1 mL:25 mg,批号:090702);前列腺酸性磷酸酶(prostatic acid phosphatase,PACP)测试试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20100617);羧甲基纤维素钠(sodium salt of carboxy methyl cellulose,CMC-Na,国药集团化学试剂有限公司,批号:F20100126);其余试剂均为分析纯。
1.3 实验动物 清洁级雄性斯泼累格·多雷(Sprague Dawley,SD)大鼠,体质量180~220 g,购自华中科技大学实验动物中心,实验动物生产许可证号:SCXK(鄂):2004-0007,实验动物使用许可证号:SYXK(鄂)2004-0028。动物饲养室内保持12 h:12 h光照和避光循环饲养,室温控制在(25±2) ℃,室内相对湿度保持55%~75%。
1.4 菝葜各部位提取物的制备 称取干燥菝葜根茎2 kg,粉碎至直径约2 mm,加入50%乙醇20 L,加热回流提取2 h,重复提取3次。合并滤液并于65 ℃减压回收溶剂,得到浸膏约270 g。称取浸膏120 g混悬于纯化水5 L,依次用6倍水体积的石油醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取3次,萃取液及剩余的水溶液减压回流后,真空冷冻干燥分别得到石油醚部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位以及水部位。另取总提取物浸膏约100 g和HPD100型大孔树脂1 000 g,按照文献[8]方法,制备得到菝葜大孔树脂部位。
1.5 大鼠BPH模型的建立 将雄性SD大鼠按照文献[9]方法行去势手术。新鲜水合氯醛溶液按350 mg·kg-1剂量对大鼠进行麻醉,剪开阴囊中间位置皮肤,分离两侧睾丸,剪除两侧睾丸。假手术组除未剪除两侧睾丸,均进行与去势组相同的手术操作过程。每只大鼠连续3 d腹腔注射15万U青霉素,以预防感染。
经过7 d恢复,所有大鼠进食饮水及活动情况等均恢复正常,即开始第一次实验给药。假手术组大鼠每天颈部皮下注射橄榄油0.1 mL,去势组大鼠每天皮下注射溶于橄榄油的丙酸睾酮注射液0.5 mg(0.1 mL),连续注射3周,用以建立大鼠BPH模型。
1.6 分组与给药 去势手术后,模型大鼠按随机单位组设计分组法分为7组,每组6只:模型对照组,石油醚组,乙酸乙酯组,正丁醇组,水部位组,大孔树脂部位组以及总提取物组。皮下注射丙酸睾酮约1 h后(其中假手术组皮下注射橄榄油),假手术组和模型对照组大鼠每天灌服0.5% CMC-Na溶液1 mL,其余各给药组每天灌服混悬于0.5% CMC-Na溶液的菝葜各部位提取物1 mL,剂量为根据各部位提取率换算成10 g(原生药)·kg-1,连续灌胃3周。所有大鼠每周称量记录体质量1次。末次给药后,取血,3 000 r·min-1(r=14 cm)离心15 min,分离血清用于检测PACP含量。分离出完整前列腺组织称重,计算前列腺湿重指数。并用10%多聚甲醛固定用于苏木精-伊红(hematoxylin and eosin,HE)染色检测前列腺组织病理形态。其中前列腺湿重指数计算公式如下:前列腺湿重指数=前列腺质量/大鼠体质量×1 000。抑制率(%)=100-[(给药组-假手术组)/(模型对照组-假手术组)]×100%。
2 结果
2.1 菝葜各部位提取物对大鼠前列腺湿重指数的影响 见表1。模型对照组大鼠前列腺湿重和前列腺湿重指数与假手术组比较,均差异有统计学意义(P<0.01),提示大鼠去势后注射丙酸睾酮3周,BPH造模成功,该方法可靠、重现性好。与模型对照组比较,各给药组大鼠前列腺质量及前列腺湿重指数均不同程度降低,且正丁醇组、水部位组及大孔树脂部位组差异有统计学意义(P<0.05或P<0.01),提示菝葜上述3个提取部位对BPH抑制效果较好。
2.2 病理学检查 8组大鼠前列腺组织病理检查结果见图1。假手术组前列腺组织细胞未见明显病理学变化;模型对照组前列腺上皮细胞明显增生,上皮细胞显著增厚,层数增加,上皮厚度明显增高,可发现很多乳头状突起伸入腺腔,腺体管腔直径显著下降。经过菝葜各部位提取物连续3周治疗后,与模型对照组比较,除石油醚组和乙酸乙酯组改善较少外,其余4组前列腺组织病理结构均有不同程度改善,如腺腔直径变大,乳头状突出物减少,腺体上皮厚度均有一定程度降低,尤其是大孔树脂部位组,乳头状突起物显著减少,腺腔直径增大,接近假手术组。
表1 8组大鼠前列腺质量、湿重指数、抑制率测定结果
Tab.1 Determination results of prostate weight, wet weight index and the inhibition ratio in eight groups of rats
±s
与假手术组比较,*1P< 0.01;与模型对照组比较,*2P< 0.05,*3P< 0.01
Compared with sham operation group,*1P< 0.01;Compared with model control group,*2P< 0.05,*3P< 0.01
A.假手术组;B.模型对照组;C.石油醚组;D.乙酸乙酯组;E.正丁醇组;F.水部位组;G.大孔树脂部位组;H.总提取物组
A.sham operation group;B.model control group;C.petroleum ether fraction group;D.acetic ether fraction group;E.n-butyl alcohol fraction group;F.water fraction group;G.macroporous resin fraction group;H.total extract group
Fig.1 Histopathologic result of prostate histopathology in eight groups of rats(HE,×100)
2.3 菝葜各部位提取物对大鼠PACP的影响 见图2。模型对照组大鼠PACP含量较假手术组显著上升(P<0.01),提示模型对照组大鼠前列腺处于增生状态。各给药组经过3周治疗后,血清PACP含量较模型对照组均不同程度下降,且正丁醇组、水部位组以及大孔树脂部位组差异有统计学意义(P<0.01)。
3 讨论
BPH是老年男性人群多发病,其引起的尿频、尿急、血尿等严重影响患者生活质量,因此寻找安全、低毒、高效的治疗药物一直是研究人员的关注热点。
菝葜具有显著的抗炎、抗肿瘤等活性,对慢性前列腺炎也有很好的治疗效果[6]。在本实验中,笔者发现菝葜不同部位提取物均显示出一定的抑制BPH活性,其中大孔树脂部位效果最明显,其能显著降低前列腺湿重及前列腺湿重指数。PACP是前列腺分泌物中能水解磷酸酯的一种糖蛋白,在前列腺炎、前列腺增生以及前列腺癌等疾病中,血清PACP水平增高[10]。在本实验中,笔者也发现,菝葜大孔树脂部位能显著降低血清PACP含量,并通过病理学观察发现,其能显著改善大鼠前列腺组织增生病变。
与假手术组比较,*1P< 0.01;与模型对照组比较,*2P<0.01
图2 8组大鼠血清PACP测定结果
Compared with sham operation group,*1P< 0.01;Compared with model control group,*2P< 0.01
Fig.2 Serum PACP content in eight groups of rats
对于BPH的发病机制,目前的研究还远不能详细阐释,但是越来越多的研究表明,凋亡和炎症因子参与了BPH的发生发展过程[11-12]。基于菝葜的抗肿瘤及抗炎等活性,笔者推测其抑制BPH活性可能与抑制增生过程中所产生的炎症反应以及促进前列腺增生细胞发生凋亡等机制有关。
通过以上研究,笔者发现菝葜提取物对BPH大鼠模型具有较好的抑制作用,并筛选出其中治疗效果最好的大孔树脂部位。在以后的研究中,笔者将对菝葜大孔树脂部位治疗BPH的具体作用机制及其中的活性化合物等做进一步深入研究。
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DOI 10.3870/yydb.2015.07.001
Screening for the Bioactive Fraction ofSmilaxchinaL.on Inhibition of ExperimentallyInduced Benign Prostatic Hyperplasia
CHEN Jing1, PENG Huashan1, RUAN Jinlan2
(1.DepartmentofPharmacy,theFirstPeople'sHospitalofYueyang,HunanProvince,Yueyang414000,China;2.SchoolofPharmacy,TongjiMedicalCollege,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430030,China)
Objective To study the effect of extracts ofSmilaxchinaL.on inhibition the experimentally induced benign prostatic hyperplasia (BPH), and screen the effective fraction. Methods The BPH model was built on the castrated rats by subcutaneous injection of testosterone propionate.Male rats were randomly divided into eight groups (n=6):sham operation, model control, petroleum ether fraction, acetic ether fraction,n-butyl alcohol fraction, water fraction, macroporous resin fraction(FMR), and total extracts group.The rats were treated with testosterone propionate by subcutaneous injection for consecutive 3 weeks.Meanwhile, rats were orally administrated with the six extract fractions ofS.chinaL.After the last administration, serum was separated for the determination of prostatic acid phosphatase (PACP), prostate was weighed and histopathological examination was carried out to evaluate the inhibitory effect ofS.chinaL.against BPH. Results All of the six fractions fromS.chinaL.could inhibit BPH, and then-butanol fraction, water fraction and FMR showed better inhibitory effect, which significantly decreased the prostatic index by 52.80%, 50.93% and 67.70%, respectively, remarkably reduced serum PACP, and notably improved the prostate gland morphology compared with the model group.Among the three fractions, FMR showed the strongest effect against BPH. ConclusionS.chinaL.ameliorates the experimentally prostatic hyperplasia, and FMR showes the best effect, which might be the bioactive components against BPH.
SmilaxchinaL.;Bioactive fraction;Prostatic hyperplasia, benign
2014-07-15
2014-08-20
*国家自然科学基金资助项目(81173065)
陈静(1987-),男,湖南岳阳人,主管药师,博士,主要从事中药活性成分研究。E-mail:jingch0829@163.com。
阮金兰(1952-),男,湖北当阳人,教授,博士生导师,研究方向:中药生物活性物质研究。电话:027-83692892,E-mail:jinlan8152@163.com。
R286;R965
A
1004-0781(2015)07-0847-04