艳山姜挥发油对小鼠高尿酸血症的保护作用*
2022-01-21吴林菁张幸幸蔡正伦陈英肖婷周雪张嫩玲张彦燕陶玲沈祥春
吴林菁,张幸幸,蔡正伦,陈英,肖婷,周雪,张嫩玲,张彦燕,陶玲,沈祥春
(贵州医科大学 药学院 & 天然药物资源优效利用重点实验室, 贵州 贵阳 550025; 药用植物功效与利用国家重点实验室, 贵州 贵阳 550025; 贵州省普通高等学校天然药物药理与成药性评价重点实验室, 贵州 贵阳 550025; 贵州省特色天然药物资源高效利用工程中心,贵州 贵阳 550025)
高尿酸血症(hyperuricemia,HUA)是因嘌呤代谢异常导致的以高尿酸为特征的代谢性疾病,是痛风发作的重要病理基础,更是高血压、冠心病、肥胖症及胰岛素抵抗等疾病发生的危险因素,并增加心血管疾病和糖尿病死亡率,如何有效防治高尿酸血症已成为目前医疗界的研究热点[1-3]。从传统医学辨证角度,血尿酸升高是由膏人中满,气血运行不畅,积聚成浊、或进一步流注经络而成,属“尿酸浊”范畴[4-5]。中医认为高尿酸血症的治疗需从整体辨治,把握通腑泻浊大法,辨清虚实急缓加减用药,临床上治疗高尿酸血症的中药多以清热利湿、健脾益气、固肾泄浊为主[6-8]。艳山姜来源于姜科植物艳山姜Alpiniazerumbet(Pers.)Burtt.et Smith的新鲜或干燥果实,具有温中燥湿,行气止痛,截疟等功效[9]。艳山姜的主要化学成分为挥发油类、黄酮类和二萜类等化合物[10-12],本课题组经过多年研究证实,艳山姜挥发油具有显著的心血管活性[12-14],主要体现在抗高血压、动脉粥样硬化、调血脂、抗炎镇痛、抗氧化等药理作用[15-19]。本研究结合高尿酸血症疾病发生发展的特点,考察艳山姜挥发油对氧嗪酸钾诱导高尿酸血症小鼠的血清尿酸平衡及肾保护作用。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1动物 SPF级雄性昆明种小鼠,体质量为18~22 g,购自斯贝福(北京)生物技术有限公司,合格证号SCXK(京)2019-0010,所有动物于试验前12 h禁食不禁水。
1.1.2药品与试剂 实验所用药材经贵州医科大学龙庆德副教授鉴定为姜科山姜属植物艳山姜Alpiniazerumbet(Pets.)Burtt.et Smith 的干燥成熟果实,采自贵州省黔西南州贞丰县连环乡巧岩村。别嘌呤醇(合肥久联制药有限公司,批号20200101),氧嗪酸钾(上海阿拉丁生化科技股份有限公司,批号A2003023),吐温-80(国药集团化学试剂有限公司,批号20180104),无水硫酸钠(重庆江川化工有限公司,批号20130320),尿酸试剂盒、肌酐试剂盒均购于南京建成生物工程研究所。
1.1.3仪器 ZNHW型电热套(郑州标普电子科技有限公司),E104/02型电子天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司),Microfuge 20R型冷冻离心机(美国贝克曼库尔特公司),XW-80A漩涡混合仪(上海驰唐电子有限公司),KQ3200型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),UPW-UP-10超纯水处理器(成都天莘宁科技有限公司),LUX 3020-426多功能酶标仪(赛默飞世尔科技公司),Pannoramic 250数字切片扫描仪(济南丹吉尔电子有限公司)等。
1.2 方法
1.2.1艳山姜挥发油的提取制备 将艳山姜干燥果实破碎至种子破裂,按药典要求均匀取样,精密称取500 g,加12倍蒸馏水浸泡1 h,按2020年版《中国药典》(四部)通则2204挥发油测定法提取7 h,收集挥发油,经无水硫酸钠干燥后,-20 ℃冰箱储存备用。
1.2.2小鼠高尿酸血症模型的构建 50只健康SPF级昆明种雄性小鼠,随机分为空白对照组、模型对照组(氧嗪酸钾组,250 mg/kg)、阳性对照组(别嘌呤醇组,35 mg/kg)和艳山姜高、低剂量组(160 mg/kg、100 mg/kg),每组各10只。模型组、艳山姜高、低剂量组和阳性对照组每日腹腔注射氧嗪酸钾盐(250 mg/kg),空白对照组腹腔注射等量生理盐水;1 h后按剂量灌胃给药艳山姜挥发油和阳性药物,每日1次,连续7 d。末次给药前,小鼠禁食12 h,给药结束后1 h,采集生物样品。
1.2.3样品收集 在末次给药后1 h,小鼠眼球后静脉丛取血,室温放置45 min,4 ℃ 5 000 r/min离心10 min,吸取上层血清,置于-20 ℃保存储存备用;取血后,断颈处死小鼠,于冰台上快速分取肝脏和肾脏组织,生理盐水清洗后,置于-80 ℃储存备用。
1.3 观察指标
1.3.1生化指标测定 血清尿酸、肌酐活性按照试剂盒方法测定。
1.3.2肾脏苏木精-伊红染(HE)染色 小鼠眼球取血处死后,取出肾脏组织,用10%中性甲醛溶液固定、脱水、制备成3 μm厚石蜡切片、HE染色,光学显微镜下观察各组小鼠肾脏组织学变化。
1.4 统计学分析
2 结果
2.1 血清尿酸、肌酐水平
与空白比较,模型组小鼠血清尿酸水平显著升高(P<0.01),提示氧嗪酸钾造模成功,小鼠血清肌酐水平显著升高,差异具有统计学意义(P<0.05);与模型组比较,艳山姜挥发油高、低剂量组可以显著改善氧嗪酸钾盐诱导的高尿酸小鼠尿酸、肌酐指标的异常变化(P<0.05),且艳山姜低剂量组对尿酸的降低作用高于艳山姜高剂量组,但艳山姜高剂量组降低肌酐的作用优于艳山姜低剂量组。结果见表1和图1。
注:(1)与空白组比较,P<0.01;(2)与空白组比较,P<0.05;(3)与模型组比较,P<0.05;(4)与模型组比较,P<0.01。
表1 各组小鼠血清尿酸及肌酐水平
2.2 肾组织病理学变化
与空白对照组比较,模型组见明显的肾被膜增厚水肿,肾小管不同程度变性坏死、细胞管型及炎性细胞浸润等病理改变,差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组比较,阳性对照组与艳山姜挥发油高、低剂量组小鼠肾组织病变有不同程度减轻,其中阳性对照组病变有所减轻,艳山姜低剂量组明显减轻,差异有统计学意义(P<0.05),艳山姜高剂量组未见明显病理改变。见图2。
注:A、B、C、D、E分别为空白对照组、模型组、阳性对照组、艳山姜挥发油高剂量组、艳山姜挥发油低剂量组。
3 讨论
尿酸酶能促使尿酸迅速氧化成尿囊素,不再被肾小管重吸收而排泄,由于人类进化过程中丧失了此基因,故在造模中降低尿酸酶活性不仅与人类发病机制更贴近,而且成模时间短,效果明显[20-22]。本研究使用抑制尿酸酶活性的化学药物氧嗪酸钾,抑制小鼠体内尿囊素的生成,以提高体内尿酸的水平,制备高尿酸血症小鼠模型。高尿酸血症的主要治疗原则是控制血尿酸水平,目前治疗高尿酸血症的主力军仍是西药,主要包括抑制尿酸生成的药物如别嘌醇、非布司他,促进尿酸排泄的药物如苯溴马隆、丙磺舒、磺吡酮,以及尿酸氧化酶类药物[23]。西药治疗高尿酸血症虽疗效显著,但往往均需要长期服用,且伴随有不同症状不同程度的副反应,大大限制了其临床使用,因此寻找安全有效的降尿酸药物迫在眉睫。中药由于其副作用较小,不良反应不明显且疗效较好,成为近些年研究开发抗高尿酸血症药物的热点。
本研究表明艳山姜挥发油具有降低高尿酸血症小鼠尿酸水平和改善肾功能作用,具体表现为艳山姜挥发油高、低剂量组可以显著降低氧嗪酸钾诱导的高尿酸血症小鼠血清尿酸、肌酐水平,同时改善肾脏病理变化。
综上所述,本研究以具有显著心血管活性的贵州地产特色民族药艳山姜挥发油部位为研究对象,采用氧嗪酸钾诱导高尿酸血症小鼠模型,验证了艳山姜挥发油能够显著降低高尿酸血症模型小鼠血清中尿酸、肌酐水平,以及对肾损伤具有一定保护作用,表明艳山姜挥发油具有较好的降低血清尿酸水平的作用,而其作用机制还有待进一步深入研究。