葛根素抑制大鼠结肠平滑肌收缩活动的机制探讨

刁汇玲 孙 晖 郭 莉 马中女

滨州医学院基础医学院生理教研室 烟台 264003



葛根素抑制大鼠结肠平滑肌收缩活动的机制探讨

刁汇玲 孙 晖 郭 莉 马中女

滨州医学院基础医学院生理教研室 烟台 264003

目的 探讨葛根素抑制大鼠离体结肠平滑肌收缩活动的作用机制。方法 制备大鼠离体结肠平滑肌标本，用PowerLab数据采集分析系统记录结肠平滑肌收缩活动的变化。结果 葛根素对大鼠离体结肠平滑肌的收缩活动具有明显抑制作用(P<0.05)；阿托品、尼莫地平、普萘洛尔和格列本脲对结肠平滑肌收缩活动无明显作用(P>0.05)，但可部分阻断葛根素对平滑肌收缩的抑制作用(P<0.05)。结论 葛根素对大鼠离体结肠平滑肌收缩活动的抑制作用可能由β受体、M受体、K+通道和Ca2+通道所介导。

葛根素；离体结肠平滑肌；β受体；M受体；K+通道；Ca2+通道

葛根素是传统中药葛根的主要有效成分之一，近年来已广泛地应用于心血管疾病、糖尿病及青光眼等疾病的临床治疗[1]。《中国药典》记载葛根具有“升阳止泻”的功能，在临床应用中也发现它可导致患者腹胀。本课题组已发现葛根素可明显抑制家兔、大鼠和小鼠各段消化道平滑肌的收缩活动，其机制可能与结肠平滑肌内NOS表达上调有关[2]。在结肠平滑肌内广泛分布着M受体、β受体、Ca2+通道和K+通道，它们与肌肉的收缩活动密切相关。为进一步探讨葛根素抑制大鼠结肠平滑肌收缩活动的作用机制，本实验采用大鼠离体平滑肌运动的实验方法，观察阻断结肠M受体、β受体、Ca2+通道和K+通道后，对葛根素抑制作用的影响。

1 材料与方法

1.1 药品与仪器 葛根素注射液(puerarin)购自广州白云山天心制药股份有限公司，50 g/L，批号：H20043061；阿托品注射液(Atropine)购自山东华信制药，5 g/L，批号：H37021468；普萘洛尔(Propranolol)注射液，购自莱恩药业，5 g/L，批号：H32024747；尼莫地平(Nimodipine)注射液和格列美脲(Glimepiride)购自山东新华制药，剂量为0.2 g/L和2 mg/片，批号分别为H10950226、H20030800；PowerLab生物信号处理系统和JVH-2B 张力换能器(成都泰盟)；克氏(Kerbs)液，现用现配。

1.2 方法

1.2.1 大鼠离体结肠平滑肌制备 清洁级SD大鼠体质量250～300 g，购自山东绿叶制药有限公司，雌雄不限，实验前禁食18 h，不限饮水。猛击头部致昏大鼠，取出离盲结肠连接处1 cm左右的结肠，将其存于Kerbs液内备用。

1.2.2 离体结肠平滑肌张力记录及实验分组 如以往实验操作[2]，将离体结肠平滑肌置于含37℃ Kerbs液恒温浴槽中，待平滑肌活动稳定后，用Power Lab记录平滑肌的自发活动。R为药物对结肠平滑肌收缩活动影响的指标，为加药前后结肠平滑肌张力曲线下面积积分值之比。

实验分为6组：①空白对照组；②葛根素组：根据以往实验结果[2]，加入葛根素使其终浓度为1 mmol/L；③阿托品+葛根素组；④尼莫地平+葛根素组；⑤普萘洛尔+葛根素组；⑥格列美脲+葛根素组。以上3～6组均是先加药物2 min后，再加葛根素，药物和葛根素的终浓度分别为10 μmol/L和1 mmol/L。

2 结果

葛根素作用于大鼠离体结肠平滑肌5 min 后，肌肉收缩活动的R值为(0.45±0.04) (P<0.05，n=6)。10 min后其收缩活动仍未恢复正常，此结果同以往实验结果[2]，表明葛根素可降低平滑肌运动，与正常对照组比较，有显著性差异。阿托品、尼莫地平、普萘洛尔和格列美脲分别为M受体、Ca2+通道、β受体和K+通道的阻断剂，单独加入它们对结肠平滑肌收缩活动均无影响，5 min后再加入葛根素，结果显示平滑肌收缩活动的R值分别降低到(0.84±0.04)、(0.87±0.03)、(0.75±0.03)和(0.67±0.04) (P<0.05，n=6)，这表明以上四种阻断剂与葛根素合用时可明显降低平滑肌管的收缩活动，但与单独加入葛根素相比，它们对肌管收缩活动降低的幅度小(P<0.05，n=6)。

图1 不同药物对大鼠离体结肠平滑肌条收缩活动的影响

注：与对照组比较，*P<0.05；与葛根素组比较，#P<0.05。

3 讨论

结肠平滑肌收缩活动主要受神经和体液因素调节。支配结肠的神经有外来神经和内在神经两部分，外来神经有交感神经和副交感神经，其节后纤维分别为肾上腺素能神经和胆碱能神经；内在神经主要由肌间神经丛和粘膜下神经丛交织而成，含有胆碱能、嘌呤能和肽能等多种神经元。结肠内神经所释放的递质以及内分泌细胞所分泌的激素分别与相应的受体结合后，通过不同细胞信号转导途径来调控平滑肌细胞内Ca2+浓度，进而影响平滑肌的收缩活动。结肠内存在β受体、M受体、K+通道和Ca2+通道等，本研究拟从受体和通道的角度来探讨葛根素抑制结肠平滑肌收缩的作用机制。

胞内Ca2+是结肠平滑肌收缩的关键分子，其主要来源是肌膜上L型Ca2+通道开放后外Ca2+的内流和内Ca2+的释放，当细胞内Ca2+浓度增高时可通过兴奋—收缩偶联引起肌丝滑行、肌肉收缩[3]。有研究报道外来神经的胆碱能神经节后纤维和内在神经的胆碱能神经元均可释放乙酰胆碱(Acetycholine, Ach)，Ach作用于M受体后，通过AC-CAMP的信号转导通路，导致胞内Ca2+浓度升高，进而兴奋结肠平滑肌[3-4]。葛根素可同时抑制外钙内流和内钙释放，进而降低血管平滑肌的收缩活动[5]。葛根素是否可通过相同的机制来抑制结肠平滑肌的收缩活动，本实验选用M受体和Ca2+通道的阻断剂阿托品和尼莫地平预处理结肠平滑肌，结果显示阿托品和尼莫地平可部分阻断葛根素对结肠平滑肌的抑制作用，这提示了葛根素有可能通过抑制M受体和阻断外钙内流，调控细胞内钙浓度来降低结肠的收缩活动。

有文献[6]报道，大鼠结肠粘膜层、粘膜下层和肌层内均有β1、β2、β3肾上腺素受体mRNA的表达，其中在平滑肌内表达较多，激活β1、β2、β3肾上腺素能受体可引起大鼠结肠平滑肌收缩活动减弱。本实验结果表明，大鼠结肠平滑肌应用肾上腺素β受体阻断剂普萘洛尔预处理后，葛根素对平滑肌的抑制作用显著降低，这提示葛根素可能部分通过β受体来调控结肠的收缩活动。

结肠平滑肌对牵张刺激较为敏感，现已有研究发现结肠平滑肌内存在大量ATP敏感钾通道(ATP-sensitive potassium channel，KATP)，此通道受细胞ATP和ADP水平的调控，将细胞代谢水平与电-机械收缩活动联系在一起，并对牵张刺激敏感。KATP通道激活时，引起细胞内K+外流，细胞超级化，细胞膜上Ca2+通道被抑制，进而降低细胞内Ca2+浓度，引起肠道舒张[7-8]。本研究应用KATP通道抑制剂预处理结肠平滑肌条后，发现葛根素抑制结肠平滑肌的作用明显降低，这提示葛根素可能部分通过KATP通道来调控结肠的收缩活动。

综上所述，葛根素对大鼠离体结肠平滑肌收缩活动的抑制作用可能部分由β受体、M受体、K+通道和Ca2+通道所介导，但结肠具有较为复杂的运动调节机制，葛根素如何通过各种通道和受体来调控结肠活动，另外葛根素在抑制结肠运动的同时还具有明显的通便作用，这是否与其调控结肠水通道有关，都有待进一步探讨。

[1] 高风英. 葛根素药理作用的研究进展[J].中草药,2003,34(12):72-8.

[2] 刁汇玲,孙晖,高金祥,等.葛根素对大鼠离体肠道平滑肌运动的影响及其机制[J].中国老年学杂志,2013,33(16):3897-3899.

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Mechanism of inhibitory effect of puerarin on isolated colon smooth muscle of rats

DIAO Huiling SUN Hui GUO Li MA Zhongnv

Department of Physiology,School of Basic Medical Sciences,Binzhou Medical University,Yantai 264003, P.R.China

Objective To explore the mechanisms of supressing the contractile activity of isolated colon smooth muscle of rats with Puerarin.Methods Powerlab signal processing instrument was used to observe the activity of isolated colon smooth muscle of rats.Results Puerarin significantly exerted depressant effect on the contractile activity of the colon smooth muscle of rats. Atropine,nimodipine, propranolol and glibenclamide partially blocked the depressant action of puerarin.Conclusion Puerarin inhibited the motility of the colon smooth muscle of rats, which was partially mediated via adrenergic β receptor, cholinergic M receptor, potassium channel and calcium channel.

puerarin, isolated colon smooth muscle, adrenergic β receptor, cholinergic M receptor, potassium channel, calcium channel

山东省高等学校科技计划(J13LL71)

R286.11

A

1001-9510(2016)05-0324-03

2016-05-20)

刁汇玲，E-mail：diaohuiling520@163.com