黄芩苷在小鼠附植前对胚胎耐热损伤的保护作用

毛梦菌，吴佳俊，高 倩

(衢州市衢江区畜牧兽医站，浙江 衢州 324022)

黄芩苷是从黄芩的干燥根茎中提炼出的一种黄酮类化合物，分子式为 C21H18O11，是黄芩的主要功效成分之一。黄芩苷的作用众多，其主要作用为解炎抗炎的作用、能够有效清除体内自由基并具有抗氧化[1]、抗恶性肿瘤[2]、保肝、抗口腔溃疡活性、抗缺血再灌注及抗粘膜损伤的重要作用[3]，同时还具有保护机体神经元、调节机体免疫的作用等。如今全球变暖情况日益严重，高温引起动物诸多相关问题。有文章报道，当温度升高1.5℃，人类将会遭受致命的危害，其他生物(昆虫、脊椎动物和植物等)也将面临巨大的威胁[4]。

1 热损伤概述

目前，热应激对于胚胎细胞发育的影响和机制尚不清楚。研究结果表明，这种热应激可能主要是由以下两个主要因素引起的，一方面，热应激本身可作为一种对细胞蛋白质的损伤抑制因子对于胚胎细胞发育具有直接的细胞损伤和毒性抑制作用，如直接破坏变性细胞DNA分子的结构完整性，改变热应激蛋白质的图谱、促进自由基的活性产生、干扰变性细胞有丝分裂、诱导变性细胞的凋亡等；另一方面胚胎细胞抵抗变性的热氧化应激的防御和抑制系统不够健全和完善，如果长期缺乏胚胎细胞抵抗氧化应激的防御能力，就无法有效保护热应激蛋白质的正确装配并及时降解变性的热应激蛋白质，也就导致细胞无法有效地抵抗或及时修复因热应激而对于胚胎发育所造成的细胞损害[5]。

有研究表明，许多动物在暴露于热应激后会被诱导产生一组抗应激蛋白，即热应激蛋白或热休克蛋白，它是广泛地存在于哺乳动物各细胞组织和人体器官细胞中的一种分子类蛋白质，一般在15-110 kda之间。根据其产生的分子量及其功能的不同可以将其进行分类，主要有大分子hsp110，hsp90，hsp70，hsp60以及一种小分子热休克抗应激蛋白，研究结果表明至少有10种热休克基因诱导蛋白是影响哺乳动物在体内发生热休克抗应激的蛋白。胚胎细胞在受到热应激时，可通过用合成热休克蛋白[6]、诱导凋亡[7]/抗凋亡[8]信号通路、增加抗氧化应激能力[9]和自噬[10]等方式抵抗热应激。胚胎对热应激的敏感性在胚胎发育的早期最高，并随着妊娠的进展而降低。在小鼠胚胎中，胚胎发育到8细胞阶段之后可以激活细胞凋亡级联反应作为对热应激的适应性反应；但是处于2细胞或4细胞阶段的早期胚胎非常容易受到热应激的影响。

2 黄芩苷在胚胎附植前的保护作用

黄芩苷是一种含有黄酮类的化合物，其主要成分属于葡萄糖醛酸苷类，在黄芩的干燥处及茎根中可以提取并将其分离出。黄芩苷的作用众多，其主要作用为解炎抗炎作用、能够有效清除体内自由基并具有抗氧化的重要作用、抗恶性肿瘤的重要作用、保肝并具有抗口腔溃疡的重要作用、抗缺血再灌注及抗粘膜损伤的重要作用、保护机体神经元、调节机体免疫的作用等。另外黄芩及其有效成分还具有预防和治疗糖尿病及其并发症的作用。有研究结果表明，黄芩苷对于链脲酶素作用诱导产生的糖尿病并发症的大鼠平均血糖和孕酮浓度水平有着明显的抑制作用，黄芩素对于大鼠的糖尿病肾病、糖尿病视网膜病变等并发症都有一定的辅助治疗和预防作用。

本人曾在不同热应激条件下对小鼠囊胚ROS含量以及线粒体相关功能基因表达的影响进行了探讨。为检测黄芩苷对热应激小鼠囊胚ROS含量以及mtDNA和TFAM表达，试验分为对照组(在小鼠细胞发育至囊胚之前，在纯KSOM培养液中37 ℃培养，要细心观察培育以防小鼠细胞死亡)，黄芩苷组(在小鼠细胞发育至囊胚之前，在含有4 μg/mL黄芩苷的KSOM 培养液中37 ℃体外进行培养，细心观察以防细胞死亡)，热应激组(在纯KSOM 培养液中37 ℃ 体外培养发育至91 h胚龄后42 ℃热应激1 h，随后37 ℃恢复3 h)，热应激黄芩苷组(在含有4 μg/mL黄芩苷的KSOM 培养液中37 ℃体外培养发育至91 h胚龄后42 ℃热应激1 h，随后37 ℃恢复3 h)。结果显示小鼠囊胚ROS的含量增多，由于热应激环境下，导致小鼠囊胚的氧化反应。常温下对照组和黄芩苷组小鼠囊胚ROS含量正常，而小鼠囊胚在热应激的环境下ROS的含量变多，当热应激环境下加入黄芩苷，能明显抑制小鼠囊胚ROS的含量变化。通过小鼠的荧光定量PCR检测mtDNA和TFAM的表达，试验结果表明，mtDNA的表达水平降低，TFAM的表达水平也明显降低，说明热应激能明显降低这两种基因的表达水平，而黄芩苷的作用可以显著地降低热应激小鼠的线粒体胚胎细胞和线粒体功能相关基因的表达水平，通过对这两种基因的深入研究，也可以说明热应激对小鼠的胚胎会有损伤作用，黄芩苷则可以有效减少热应激对小鼠胚胎的损伤。

3 结语

黄芩苷制剂可以有效地解决动物体因为热损伤引起的氧化应激。但是目前关于黄芩苷的提取仍有许多技术问题，例如在畜禽生产中黄芩提取物的使用和研发不够深入，与此相关的资料还比较少。此外，目前黄芩苷及黄芩提取物的广泛使用还有很大的局限性，生产流程和工艺需要继续加强改善，其中的成分和含量也不稳定[11]。相信随着我国医药科学技术研究的不断深入，生产工艺的不断完善，黄芩苷及黄芩提取物在人们的生活和生产经营过程中的推广和应用将一定会不断地被重视和推动。