黄芩拆分组分对正常大鼠物质代谢、能量代谢、内分泌系统及植物神经系统的影响*

张亚男，陈平平，王洪玉，高 鑫，刘树民

（1.黑龙江中医药大学中医药研究院，哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学药物安全评价中心，哈尔滨 150040）

黄芩为唇形科植物黄芩（Scutellaria baicalensis Georgi）的干燥根，2015版中国药典记载黄芩味苦性寒。归肺、胆、脾、大肠、小肠经[1-5]。

中药的四性（四气）是指中药温热寒凉4种不同的药性，但也有一部分中药药性平和，故现在四气一般指“寒、热、温、凉、平”5种药性，它反映了药物影响人体阴阳盛衰、寒热变化方面的作用趋势[1]。基于此本实验检测大鼠体内物质代谢、能量代谢、内分泌系统、植物神经系统相关酶的含量，考察黄芩拆分组分对其表达的影响，以初步诠释黄芩拆分组分的寒热属性。

1 实验材料

1.1 实验动物 取SD种雄性大鼠50只，SPF级，体质量（200±20）g，动物由黑龙江中医药大学药物安全性评价中心提供[许可证号：SCXK（黑）2015-004]，室温为（22±1）℃，相对湿度为（65±5）%，实验动物自由摄食饮水。将大鼠随机分成5组，空白组，全成分组、苷元组、苷类组、多糖组，每组10只。

1.2 药物 黄芩生品[河北承德药材有限公司（生产批号：20140623）]。黄芩拆分组分的制备：黄芩饮片加石油醚（料液比 1∶6）超声 50 min，2 次，抽滤。合并滤液减压浓缩，挥去石油醚得挥发油组分；药渣干燥后，水煎煮，第1煎加入10倍量的蒸馏水提取，第2煎加入8倍量水（两煎均冷凝回流2 h）,合并两煎药液，减压回收提取液至适当浓度，得到全成分。加入95%乙醇（大约5倍量体积），不断搅动，至乙醇的浓度约为80%，静置24 h（此过程反复3～4次），收集沉淀部分，沉淀经抽虑，离心后，经无水乙醇，乙醚交替洗涤，自然干燥沉淀得多糖组分；滤液减压回收至无醇味，过D101大孔树脂，用3倍柱体积的30%乙醇和95%的乙醇进行洗脱，分别得到黄芩苷元组分和苷类组分，缩至稠浸膏，冻干，干燥保存待用。

1.3 试剂与仪器 葡萄糖激酶（GCK）、果糖磷酸激酶（PFK）、乙酰辅酶 A（Ac-CoA）、丙酮酸脱氢酶（PDH）、柠檬酸合酶（CS）、异柠檬酸脱氢酶（ICD）（南京建成生物工程研究所，批号20150610）、腺甘酸激酶（ADK）、ATP合成酶（ATPs）、细胞色素 C 还原酶（CCR）、细胞色素 C 氧化酶（COX）（南京建成生物工程研究所，批号20150617）、三碘甲状腺原氨酸（T3）、四碘甲状腺原氨酸（T4）、5-羟色胺（5-HT）、乙酰胆碱（AchE）、去甲肾上腺素（NE）酶联免疫试剂盒、超微量Na-K-ATP酶测试剂盒（南京建成生物工程研究所，批号20150624）。

酶标仪M200 PRO（奥地利）；AL204电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；TGL-20M高速台式冷冻离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）；移液枪（德国梅特勒-托利多）；水浴锅（北京市长风仪器有限公司）。

2 实验方法

2.1 动物的分组及给药 动物适应性喂养3d以后，随机分为空白组、全成分组、苷元组、苷类组、多糖组，每组10只。全成分组给予（生药3 g/kg），苷元组（生药 0.05 g/kg），苷类组（生药 0.41 g/kg），多糖组（0.42 g/kg），空白组给予等剂量生理盐水。连续给药2周后取心脏、肝脏、肌肉等迅速冻存于液氮中，转移至-80℃冰箱中保存备用。

2.2 物质代谢相关指标的检测 取出之前冻存的肝脏组织解冻后，取剪碎的组织0.2 g，按照1∶9的质量体积比，加入1.8 mL的生理盐水，加入玻璃匀浆器中，于冰上充分研磨，最后将匀浆液以4 000 r/min，离心10 min，依据试剂盒说明书检测GCK、PFK、PK、Ac-CoA、PDH、CS、ICD、的含量。

2.3 能量代谢相关指标的检测 操作方法如上，依据试剂盒说明书检测 ADK、ATP、CCR、COX、Na-KATP酶（肌肉）、Na-K-ATP酶（肝脏）的含量。

2.4 内分泌系统相关指标的检测 取材后的全血样品于室温放置2 h或者4℃过夜后以3 000 r/min离心15 min，取上清液，依据试剂盒说明检测T3、T4的含量。

2.5 植物神经系统相关指标的检测 操作方法如2.4，依据试剂盒说明检测5-HT、AchE、NE的含量。

2.6 统计方法 采用SPSS 22.0进行统计处理，实验数据以均数±标准差（x±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析，组间两两比较采用LSD法，P＜0.05表示差异有统计学意义。

3 结果

3.1 黄芩拆分组分对正常大鼠物质代谢的影响

3.1.1 黄芩拆分组分对葡萄糖氧化成丙酮酸阶段相关酶表达情况的影响 见表1。实验结果所示，与空白组比较，全成分组大鼠GCK、PFK的表达下调且具有统计学差异（P＜0.05）；苷元组GCK显著下调（P＜0.05）；苷类组 PFK 显著下调（P＜0.05）。

3.1.2 黄芩拆分组分对丙酮酸氧化成乙酰辅酶A阶段相关酶表达情况的影响 见表2。实验结果所示，与空白组比较，全成分组大鼠Ac-CoA表达显著升高、PDH表达显著性下降且具有统计学差异（P＜0.05）；苷类组 PDH 显著下调（P＜0.05）。

表1 黄芩拆分组分对大鼠GCK、PFK、PK表达的影响（x±s）ng/mL

表2 黄芩拆分组分对大鼠Ac-CoA、PDH蛋白影响（x±s）ng/mL

3.1.3 黄芩拆分组分对三羧酸循环过程相关酶表达情况的影响 见表3。结果可以得出，与空白组比较，全成分组CS、ICD蛋白表达下调，且具有统计学差异（P＜0.05）；苷元组CS蛋白表达下调明显（P＜0.05）。

表3 黄芩拆分组分对大鼠CS、ICD蛋白的影响（x±s）ng/mL

3.2 黄芩拆分组分对能量代谢过程中相关酶表达的影响 见表4。实验结果所示，与空白组比较，全成分组可显著性的降低ADK、CCR、NA-K-ATP酶（肝脏）的表达，具有统计学差异（P＜0.01）；苷元组可明显降低COX、NA-K-ATP酶（肝脏）的表达且具有统计学差异（P＜0.05），其余指标均有回调趋势；苷类组显著性降低COX蛋白表达及NA-K-ATP（肌肉）活性（P＜0.05），其余指标均有回调作用；多糖组ATP显著降低（P＜0.05）。

3.3 黄芩拆分组分对正常大鼠内分泌系统相关酶表达的影响 见表5。实验结果所示，与空白组比较，全成分组和苷元组T4明显降低（P＜0.05）；苷类组T3、T4水平降低且具有明显差异（P＜0.05）。

表4 黄芩拆分组分对大鼠ADK、ATP、CCR、COX、NA-K-ATP的影响（x±s）

表5 黄芩拆分组分对大鼠T3、T4的影响（x±s）ng/mL

3.4 黄芩拆分组分对正常大鼠植物神经系统相关酶表达的影响 见表6。实验结果所示，与空白组比较，全成分组大鼠5-HT水平显著上升（P＞0.05）；苷元组大鼠5-HT水平明显升高、AchE水平显著降低（P＜0.05），NE有降低趋势但不明显；苷类组5-HT水平明显升高、NE水平明显下降，AchE有降低趋势；多糖组5-HT升高，AchE和NE下降，但均不显。

表6 黄芩拆分组分对大鼠5-HT、AchE、NE的影响（x±s）

4 讨论

王伽伯等[6]提出中药药性物质基础研究，研究药性相同或相近的中药中的一类化学成分是揭示药性实质的有效途径，发现寒性药抑制中枢神经系统的兴奋性、减弱循环系统、降低机体产热量。王艳艳等[7]发现具有寒凉药性的中药抑制线粒体的能量代谢；温热药与之相反。黄丽萍等[8-9]提出寒性中药黄芩抑制能量代谢，抑制NA-K-ATP酶的生成。戴璐[10]通过观察寒性中药黄连和大黄对实热证大鼠物质代谢、能量代谢及甲状腺轴功能的影响，发现寒凉中药抑制物质代谢、能量代谢及甲状腺轴功能。滕佳林等[11]也发现寒性药使脑内5-HT增加，NE减少。黄俊山等[12]发现寒凉药抑制甲状腺激素。克迎迎等[13]发现桑白皮拆分组分抑制物质能量代谢，推测其药性可能为寒凉。SONG等[14]发现苍术能够通过线粒体中的C2C12肌管促进糖代谢和脂肪代谢。在前期的实验研究基础上，本实验考察物质代谢、能量代谢、内分泌系统以及植物神经系统相关指标的表达，以探讨黄芩拆分组分的药性归属。

总体来说黄芩全成分抑制物质代谢；苷元和苷类具有与寒凉中药相同的作用趋势，推测其抑制物质代谢；在物质代谢阶段多糖的作用趋势不明显[15]。

在能量代谢的过程中，黄芩全成分显著降低ADK、CCR、COX、NA-K-ATP酶的表达；对 ATP的影响不明显，主要可能是三羧酸循环过程被抑制，而该过程是主要生成ATP的过程，糖原的合成和分解均处于动态过程提供能量，脂肪分解提供能量以保持机体的正常功能。由以上指标可以推断出黄芩全成分对正常大鼠的能量代谢具有抑制作用；通过部分指标的表达，推测苷元和苷类具有与寒凉中药相同的作用趋势，推测其抑制能量代谢；在该过程中多糖抑制ATP的生成，推测多糖抑制能量代谢过程。

黄芩全成分和苷元抑制植物神经系统，苷类有抑制倾向，NE和AchE降低，5-HT升高，表现出与寒凉中药相似的作用趋势，由此可以推断出其黄芩全成分和苷元药性为寒性，该阶段苷类组分和多糖组分的趋势不明显，需要进一步证实。

陈慧等[17]提出中药寒热平性质与化学成分的类别及含量有相关性，在寒性中药中黄酮类化合物出现的频率以及含量明显高于其他化合物，在热性中药中萜类和挥发油出现的频率以及含量最高，在平性中药中黄酮类化合物出现的频率和糖类、萜类和挥发油相差不大，平性中药无寒热之偏，糖类在寒热平3种中药中出现的频率相差不大。综合上述实验结果，根据黄芩拆分组分对物质代谢、能量代谢、内分泌系统及植物神经系统相关指标表达的影响，推断出苷元和苷类的药性为寒，是黄芩药性为寒的主要物质基础，多糖的药性可能为微寒，尚需进一步的实验来进行验证。

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