孜然总黄酮抗实验性胃溃疡作用及机制研究*

安秀峰， 索菲娅， 卢 帅

(新疆大学生命科学与技术学院， 新疆 乌鲁木齐 830046)

孜然总黄酮抗实验性胃溃疡作用及机制研究*

安秀峰， 索菲娅△， 卢 帅

(新疆大学生命科学与技术学院， 新疆 乌鲁木齐 830046)

目的： 研究孜然总黄酮对大鼠实验性胃溃疡的影响并探讨其作用机制。方法: 选择幽门结扎型、乙醇损伤型及利血平诱导型溃疡模型，以胃液量、胃液pH值、溃疡指数和溃疡抑制率为指标观察孜然总黄酮对实验性胃溃疡的影响，并选用胃泌素(GAS)、前列腺素E2(PGE2)和表皮生长因子(EGF)的含量为指标探讨其作用机制。结果: 孜然总黄酮对3种实验模型溃疡有极显著抑制作用(P<0.01)，且3个模型中低剂量组抑制率均高于高剂量组，但效果不如西咪替丁组。与模型组相比，孜然总黄酮高、低剂量组可明显降低胃液量、游离酸度、总酸度以及总酸排出量(P<0.01)，且能显著剂量依赖性地提高大鼠血清中PGE2和EGF的含量，降低GAS的含量。结论: 孜然总黄酮可能通过调节胃黏液分泌以及PGE2、EGF和GAS的含量对实验性胃溃疡起抑制作用。

孜然； 总黄酮； 胃溃疡

孜然(CuminumcyminumL， cumin)又名香旱芹，维文译名安西茴香，为伞形科孜然芹植物的干燥成熟果实[1]，原产埃及、土耳其等地中海沿岸各国，我国主要种植地为新疆和甘肃西部[2-3]。孜然的化学成分分为精油及非精油两部分，现已经从其精油及非精油中分离鉴定出100余种化合物。孜然在新疆主要被用作调味料，其营养成分丰富，主要用于肉制品的调味和腌制食品的调香，尤其是常用于烧烤肉食中[4]。其干燥果实是新疆维吾尔医常用药材，具有醒脑通脉、降火平肝等功效，能祛寒除湿，理气开胃，祛风止痛，对消化不良、胃寒疼痛、肾虚便频、月经不调均有疗效[5-7]。

本实验室曾就孜然乙醇提取物对大鼠幽门结扎型胃溃疡的影响进行研究，发现其对实验损伤的大鼠胃黏膜有保护作用[8]，还证明孜然挥发油对实验性胃溃疡有较明显的对抗作用[9]。对孜然黄酮超声提取工艺及其抗氧化作用的研究结果表明最佳提取工艺参数为：乙醇浓度70%，料液比1∶35，超声提取时间80 min，超声提取功率125 W时总黄酮含量为5.543 mg/g[10]。但是孜然中总黄酮对实验性胃溃疡的作用及其机制国内外还未见报道。本研究通过观察孜然中总黄酮对几种急性实验性胃溃疡模型的影响，观察其抗实验性胃溃疡的作用，并初步探讨其作用机制。

材 料 和 方 法

1 实验材料

1.1 药物和试剂 孜然总黄酮(实验室自备，总黄酮含量为5.543 mg/g)；西咪替丁(山东仁和堂药业有限公司)；大鼠胃泌素(gastrin，GAS)ELISA 检测试剂盒、大鼠表皮生长因子(epidermal growth factor，EGF)ELISA 检测试剂盒和大鼠前列腺素E2(prostaglandin E2，PGE2)ELISA检测试剂盒(南京建成生物工程研究所)；利血平注射液(天津金耀氨基酸有限公司产品)；无水乙醇、盐酸、甲醛和乙醚等均为分析纯。

1.2 动物 SPF级SD大鼠，体重(200±20) g，雌雄各半，由新疆医科大学实验动物中心提供，实验室许可证编号SYXK(新)2011-0001，分笼饲养于新疆医科大学医学实验动物中心。

1.3 主要仪器 JA1003 电子天平(Acculab)；SHB-BA95型循环水式多用真空泵(河南巩义英峪予华仪器厂)；外科手术基本器械；游标卡尺(上海精密仪器仪表有限公司)；PTHW型电热套(河南巩义英峪予华仪器厂)； DPH-9052型电热恒温培养箱(上海一恒科学仪器有限公司)；TD5A-WS台式低速离心机；PHD2-01型笔型pH计(上海大普仪器有限公司)。

2 方法

2.1 幽门结扎型胃溃疡模型的建立 SPF级SD大鼠40只，雌雄各半，按体重随机分为5个组，即生理盐水(normal saline，NS)组、西咪替丁(cimetidine； 100 mg/kg)组、孜然总黄酮高剂量(200 mg/kg)组(high-dose cumin组)和孜然总黄酮低剂量(100 mg/kg)组(low-dose cumin组)。根据体重对应的剂量灌胃，每天1次，连续灌胃10 d。造模前48 h禁食不禁水，末次灌胃2 h后，于乙醚麻醉下剖腹，结扎幽门，禁水、禁食[11]。术后8 h，剖腹，腹主动脉取血，室温静置2 h后，于3 000 r/min下离心分离血清于EP管内备用。取胃，沿胃大弯展开胃，用蒸馏水轻轻冲洗干净，将胃放入福尔马林溶液中，固定后评定溃疡指数[12]。

2.2 乙醇损伤型胃溃疡模型的制备 SPF级SD大鼠40只，雌雄各半，按2.1分组。每组每天按剂量给药，连续10 d，造模前48 h禁食不禁水，末次灌胃2 h后，各组给予无水乙醇灌胃，灌胃剂量10 mL/kg，2 h后处死大鼠，剖腹取胃，沿胃大弯展开胃，用蒸馏水轻轻冲洗干净，将胃放入福尔马林溶液中，固定后评定溃疡指数。

2.3 利血平诱导胃溃疡模型的制备 SPF级SD大鼠40只，雌雄各半，按2.1分组。每组每天按剂量给药，连续10 d，造模前48 h禁食不禁水，末次灌胃2 h后，各组肌肉注射利血平，注射量100 mg/kg，8 h后处死大鼠，剖腹取胃，沿胃大弯展开胃，用蒸馏水轻轻冲洗干净，将胃放入福尔马林溶液中，固定后评定溃疡指数。

2.4 胃液量的测定 把取出的胃体沿胃大弯剪一小口，将胃液倾倒于刻度离心管中以3 000 r/min的速度离心10 min后，用10 mL注射器抽取离心管中的上清液，记录胃液总量，将胃液注入试管中。

2.5 胃液酸度的测定 利用pH计分别测出上述各个试管中胃液pH。按照公式计算，换算酸度。总酸度=游离酸度(胃液pH值)×每小时胃液量

2.6 胃胰蛋白酶的测定 采用Mett毛细玻管法[13]：取胃液1 mL放于50 mL的三角烧瓶中，加0.05 mol/L盐酸溶液15 mL摇匀，放进蛋白管2根，塞好瓶口，在37 ℃恒温水浴装置中孵育24 h，取出蛋白管，用游标卡尺测量蛋白管两端透明部分的长度，以6端之值求其平均值。胃蛋白酶活性单位=平均值2×16，胃蛋白酶排出量=胃蛋白酶活性单位(U)×每小时胃液量。

2.7 胃溃疡指数的测定 在解剖镜下观察溃疡情况，采用计分方法评定溃疡指数。条索状出血坏死斑长度> 1 mm 者为1分, 2～3 mm 者为 2分, 3～4 mm者为3分, 以此类推, 条索坏死斑的宽度>1 mm 积分加倍，长宽均<0.5 mm者记0.5分[14]。全胃分数的总和为该鼠的溃疡指数。溃疡抑制率按如下公式计算：溃疡抑制率(%)=(生理盐水组溃疡指数-给药组溃疡指数)/生理盐水组组溃疡指数×100%[15]。

3 统计学处理

用SPSS 20.0统计软件进行分析。数据均采用均数±标准差(mean±SD)表示，多组间数值比较采用单因素方差分析，各组与对照组均数比较采用Dunnett-t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

结 果

1 孜然总黄酮对大鼠幽门结扎胃溃疡的作用

结果显示从胃液量方面看，给药组都有效减少胃液分泌。在酸度方面，药物治疗组均能降低酸度，同时减少总酸排出量，与生理盐水组比较，给药组疗效显著(P<0.01)，但与阳性对照相比差异无统计学显著性。从胃蛋白酶活性的角度分析，各给药组均有效抑制胃蛋白酶活性，较生理盐水组疗效显著(P<0.01)。孜然总黄酮能够保护胃黏膜，降低溃疡指数，具有较好的溃疡抑制率，与各对照组相比，黄酮低剂量组对溃疡的抑制作用显著(P<0.01)。而黄酮高剂量组与低剂量组相比抑制率较低。综合分析表明孜然总黄酮对溃疡的抑制作用是对胃液量、酸度和胃蛋白酶活性综合控制的结果，见表1。

表1 孜然总黄酮对幽门结扎型溃疡的作用

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

2 孜然总黄酮对乙醇损伤型胃溃疡的作用

由表2可以看出，孜然总黄酮高、低剂量均对乙醇损伤型胃溃疡有一定的抑制作用，与生理盐水组相比差异有统计学显著性(P<0.01)，总黄酮高剂量组的抑制率较低剂量组低。

表2 孜然总黄酮对乙醇损伤型胃溃疡的作用

Table 2.The effects of cumin flavonoids on gastric ulcer induced by ethanol (Mean±SD.n=8)

GroupUlcerindexSuppressiverate(%)NS40.62±2.18-Cimetidine7.83±3.7880.7High-dosecumin31.43±5.79*22.6Low-dosecumin25.37±14.67**37.5

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

3 孜然总黄酮对利血平诱导的胃溃疡的作用

由表3可以看出，孜然总黄酮对利血平诱导的胃溃疡有一定的抑制作用，且各给药组与生理盐水组相比差异有统计学显著性(P<0.01)。除阳性对照西咪替丁外，黄酮低剂量组的抑制率最佳，为38.5%。高剂量黄酮组的抑制率较低剂量组低。

表3 孜然总黄酮对利血平诱导的胃溃疡的作用

Table 3.The effects of cumin flavonoids on gastric ulcer induced by by reserpine (Mean±SD.n=8)

GroupUlcerindexSuppressiverate(%)NS46.23±5.72-Cimetidine11.36±3.6975.4High-dosecumin32.47±2.95*29.8Low-dosecumin28.41±8.01**38.5

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

4 孜然总黄酮对幽门结扎型胃溃疡大鼠血清PGE2、GAS和EGF含量的影响

由表4可以看出，与模型组相比，孜然总黄酮能显著提高大鼠血清中PGE2和EGF的含量，降低GAS的含量，并且其含量变化与给药剂量成线性关系。

表4 孜然总黄酮对幽门结扎型胃溃疡大鼠血清PGE2、GAS和EGF含量的影响

Table 4.The effects of cumin flavonoids on PGE2, GAS and EGF in the serum of the rats with gastric ulcer induced by pylorus ligation (Mean±SD.n=8)

GroupDose(mg/kg)PGE2(ng/L)GAS(ng/L)EGF(ng/L)NS-201.35±58.11157.24±12.48187.51±60.54Cimetidine100305.61±46.21104.82±43.64298.37±20.35High-dosecumin200241.19±16.34*123.68±40.51*204.54±70.83*Low-dosecumin100267.32±39.62**110.91±19.83**246.15±71.64**

*P<0.05，**P<0.01vsNS group.

讨 论

胃溃疡是一种发病率较高的慢性消化系统疾病，其典型的症状是节律性和周期性的上腹部疼痛，以及上腹部饱胀、嗳气、泛酸、恶心呕吐等[16]。胃溃疡的病因和发病机制复杂，目前尚未完全阐明，一般认为主要与胃黏膜的防御因子(胃黏液-黏膜屏障、黏膜血流量、前列腺素、表皮生长因子和细胞更新等)和攻击因子(胃酸、胃蛋白酶、幽门螺杆菌感染、乙醇和药物等)失衡有关[17]。本研究应用多种胃溃疡动物模型，从不同的角度观察了孜然总黄酮对实验性胃溃疡的影响。孜然总黄酮对幽门结扎及利血平诱导型与乙醇损伤型胃溃疡具有抑制作用，量效关系明显，且提取物给药组抑制率与其剂量呈负相关关系。幽门结扎法是常用而有效地溃疡造模方法，它将胃液滞留于胃中，增加各攻击因素(胃酸、胃蛋白酶等)对胃黏膜的攻击，使胃黏膜的防御减弱，导致溃疡的形成[18]。幽门结扎胃溃疡模型中给药组对胃液pH值的影响与西咪替丁组相比，无统计学显著性，说明孜然总黄酮可能对质子泵作用，降低酸度，抑制胃液分泌、并抑制胃蛋白酶活性，有效的保护胃黏膜，降低了溃疡的发生率。其机制是通过显著增加PGE2的分泌从而实现对胃溃疡的防治；也可以通过抑制胃泌素的分泌，从而减少胃酸的分泌，达到抵抗溃疡的作用；还能够有效的提高大鼠血清中EGF的含量，从而减轻胃黏膜的损伤程度，促进了溃疡的愈合。

综上所述，孜然总黄酮对胃溃疡有一定的保护作用。初步的机制研究表明，孜然总黄酮对溃疡的抑制作用与PGE2、GAS和EGF有关。孜然总黄酮中含有多种活性成分，其对溃疡保护作用的主要活性成分和深入的保护机制尚需进一步研究。

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(责任编辑： 林白霜， 罗 森)

Effect of cumin total flavonoids on experimental gastric ulcer and its mechanism

AN Xiu-feng, SUO Fei-ya, LU Shuai

(CollegeofLifeScienceandTechnology,XinjiangUniversity,Urumqi830046,China.E-mail:sophi3106@sina.com.cn)

AIM: To discuss the effects of cumin total flavonoids on experimental gastric ulcer and the mechanisms. METHODS: Three rat gastric ulcer models induced by pylorus ligation, ethanol or reserpine were selected. Based on these models, the gastric juice, pH value, ulcer index and suppressive rate were recorded to determine the inhibitory effects of cumin flavonoids on rat gastric ulcers. In addition, the concentrations of gastrin (GAS), prostaglandin E2(PGE2) and epidermal growth factor (EGF) were detected to further uncover the mechanisms of these effects.RESULTS: Cumin flavonoids exhibited significant anti-gastric ulcer effects on the three models. Low-dose treatment group (P<0.01) demonstrated higher inhibitory effects than high-dose group (P<0.01), and both low- and high-dose groups had lower effects than cimetidine treatment. Furthermore, cumin flavonoids were able to profoundly decrease the amount of gastric juice, free acidity, total acidity and output of total acid， and enhance the expression of PGE2and EGF, but down-regulate the level of GAS in rat serum in a dose-dependent manner. CONCLUSION: Cumin flavonoids might inhibit experimental gastric ulcers by affecting and regulating the gastric juice, PEG2, EGF and GAS.

Cumin; Total flavonoids; Gastric ulcer

1000- 4718(2017)07- 1313- 04

2016- 11- 16

2017- 03- 21

国家自然科学基金资助项目(No. 31160073)

R573.1； R965

A

10.3969/j.issn.1000- 4718.2017.07.026

杂志网址： http://www.cjpp.net

△通讯作者 Tel: 13009651827； E-mail: sophi3106@sina.com.cn