氢溴酸槟榔碱抗胃黏膜损伤的作用及机制
2022-02-23贺佳佳吴诗宇刘冠兰
贺佳佳,易 睿,赵 迪,陆 康,吴诗宇,刘冠兰
(长沙医学院,湖南 长沙 410219)
槟榔原产于马来西亚,我国主产于海南岛、台湾地区、云南河口及西双版纳热带雨林间,广西、广东和福建也有少量分布[1]。槟榔碱是槟榔众多化学成分中含量最多的生物碱,其含量达到0.30%~0.63%[2]。近年来国内外众多学者对槟榔碱在药理、生理等方面进行了深入研究,阐述了其对人体及动物的致口腔黏膜下纤维性病变、生殖系统毒性、神经系统毒性及促进胃肠道消化作用、驱虫灭螺作用、抑菌作用等[3]。槟榔碱作为可食用槟榔的主要化学成分,其在口腔黏膜损伤方面有非常多的研究,而对于胃黏膜损伤方面研究较为少见。本文主要氢溴酸槟榔碱在胃黏膜损伤的防治与修复过程中的作用效果,并对其作用机制进行初步探讨。
1 资料与方法
1.1实验动物和分组:SPF级SD大鼠50只(由本校实验动物中心提供),雌雄各半,体重230~250 g,常规饲养。随机分为五组,每组10只,分别为空白对照组、生理盐水对照组、氢溴酸槟榔碱低剂量组、氢溴酸槟榔碱中剂量组及氢溴酸槟榔碱高剂量组(分别给予11 mg/kg、22 mg/kg、44 mg/kg氢溴酸槟榔碱)[4]。本次研究符合本院医学伦理委员会的所有规定。
1.2主要试剂:溴酸槟榔碱(纯度98%),规格:1 g/瓶,CAS号:300-08-3(成都埃法生物技术有限公司);胃蛋白酶测试试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号20190506);100%乙酸(长沙医学院科研中心);0.9%NaCl注射液(250 ml/袋,山东齐都药业有限公司)。
1.3实验方法
1.3.1检测对大鼠胃溃疡模型的影响
1.3.1.1造模与给药:参照文献复制实验性胃溃疡模型[5]。各组大鼠禁食不禁水24 h后,对生理盐水对照组及氢溴酸槟榔碱低、中、高剂量组进行造模。用50 mg/kg戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,将大鼠仰卧位固定在手术台上,腹部备皮消毒,铺无菌洞巾,于剑突下切开腹壁约2 cm,轻取出胃,在胃前壁胃窦部浆膜下近肌层处用1 ml注射器注入100%乙酸30 μl,待注射部位出现直径约3 mm的半透明白斑即判定为胃溃疡模型复制成功。将胃还纳入腹腔归位,缝合伤口,无菌消毒。常规喂养3 d,于第4天开始,各组按照上述方法和剂量每天在同一时间灌胃,空白对照组正常给水,生理盐水对照组给0.9%生理盐水,其他三组给不同浓度氢溴酸槟榔碱治疗,连续治疗7 d。
1.3.1.2取材与检测:各组大鼠收集胃液后处死动物,所有动物均采取活体固定法处死。剖腹取出胃,沿胃大弯剪开胃,用蒸馏水洗去胃内容物,平铺于白色手术盘中,观察并用游标卡尺测量溃疡大小。之后取胃窦部组织进行后固定,石蜡包埋,切片,HE染色,光学显微镜观察胃黏膜的病理变化:溃疡长径>1 mm,直接测量长度,每1毫米计1分;若宽径>1 mm,则计分翻倍;若长宽径都<1 mm,按照溃疡点计分,每点计0.5分。每只动物溃疡累计总分计为溃疡指数1、2、3、4、5。计算溃疡抑制率,溃疡抑制率=(对照组溃疡指数-氢溴酸槟榔碱组溃疡指数)/对照组溃疡指数×100%。
1.3.2检测对胃酸和胃蛋白酶活性的影响:各组大鼠末次给药前12 h禁食不禁水,给药后2 h用50 mg/kg戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,将大鼠仰卧位固定与手术台上,剖开上腹部。从幽门端切一小口,向胃内插入一直径2.5 mm的塑料管,并于幽门环处用丝线结扎固定,以收集胃液。用输液器(剪去针头)的塑料管从口腔经食道插入胃,于食道近贲门处结扎固定;将0.9%NaCl注射液以10 ml/h的滴速进行胃内灌流。收集30 min洗出液,离心10 min(3 000 r/min),用于测量游离酸、总酸、胃蛋白酶活性。胃酸测定采用酸碱中和滴定法,胃蛋白酶活性测定按照试剂盒说明进行。
2 结果
2.1氢溴酸槟榔碱对胃溃疡的作用效果
2.1.1各组大鼠溃疡指数和溃疡抑制率检测:游标卡尺测得溃疡面积并计算溃疡指数和抑制率显示:氢溴酸槟榔碱剂量越高则大鼠胃溃疡指数越小,溃疡抑制率越大;氢溴酸槟榔碱高剂量组大鼠胃黏膜溃疡指数与对照组比较明显变小,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠溃疡指数和溃疡抑制率比较(n=10)
2.1.2各组大鼠胃组织病理变化:病理切片形态学观察,发现生理盐水对照组黏膜损伤严重,黏膜上皮和固有层均出现变性坏死和较大的溃疡灶;氢溴酸槟榔碱低剂量组胃黏膜依然损伤严重,与生理盐水对照组差别不大;氢溴酸槟榔碱中剂量组胃黏膜变性坏死有所减轻,溃疡灶不明显;氢溴酸槟榔碱高剂量组胃黏膜损伤明显改善,上皮和固有层都有修复。结果见图1。
2.2氢溴酸槟榔碱对胃分泌物的影响:测定结果显示,中高剂量氢溴酸槟榔碱组与对照组比较 胃游离酸量及总酸量都明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);氢溴酸槟榔碱高剂量组与生理盐水对照组比较,胃蛋白酶的活力明显变小,差异有统计学意义(P<0.01)。见表2。
图1 各组大鼠胃黏膜组织病理变化比较(HE,×40)
表2 各组大鼠胃游离酸量、总酸量和胃蛋白酶活性比较
3 讨论
槟榔碱是可食用槟榔的主要化学成分,国内外对槟榔提取后的氢溴酸槟榔碱有着非常多的研究。有文献表明,槟榔对代谢及肠胃运动[6]、肝、肾等器官和细胞都会产生一定的影响,如槟榔碱对大鼠肠道中分离的α-淀粉酶有明显的抑制作用[7],槟榔碱还可以抑制大鼠离体肾上腺体中儿茶酚胺的释放[8]。消化性溃疡是临床常见病,对其发病原因和机制虽有诸多观点,目前普遍认为是多种因素共同作用的结果,其发生与致溃疡因子(胃酸、胃蛋白酶分泌、幽门螺杆菌感染、迷走神经亢进等)与防御因子(黏液分泌、黏膜抵抗等)之间的平衡被打破有关。胃在消化食物的过程中,若不能分泌足够多的黏液,则黏膜就可能会被盐酸和胃蛋白酶消化,严重时将累及肌层,形成溃疡;或者胃酸分泌增加,胃蛋白酶活性增强,胃黏膜也会被损伤而发生溃疡[9]。本研究把氢溴槟榔碱与胃黏膜损伤的防治与修复联系起来,通过人为建立胃黏膜损伤模型,采用先给药再造模和先造模再给药两种方式,研究不同浓度氢溴槟榔碱在胃黏膜损伤预防与修复过程中作用效果;并测定了不同剂量氢溴酸槟榔碱对胃酸及胃蛋白酶分泌的影响,以探讨其作用效果的可能机制。
从氢溴酸槟榔碱对胃溃疡模型的影响结果看,发现氢溴酸槟榔碱剂量越高则大鼠胃溃疡指数越小,溃疡抑制率越大;氢溴酸槟榔碱高剂量组大鼠胃黏膜溃疡指数与对照组比较明显变小;病理切片形态学观察,发现生理盐水对照组黏膜损伤严重,黏膜上皮和固有层均出现变性坏死和较大的溃疡灶;氢溴酸槟榔碱低剂量组胃黏膜依然损伤严重,与生理盐水对照组差别不大;氢溴酸槟榔碱中剂量组胃黏膜变性坏死有所减轻,溃疡灶不明显;氢溴酸槟榔碱高剂量组胃黏膜损伤明显改善,上皮和固有层都有修复。这说明高剂量氢溴酸槟榔碱对大鼠胃黏膜溃疡的修复有一定的促进作用。
从氢溴酸槟榔碱对胃分泌物的影响结果看,中高剂量氢溴酸槟榔碱组与对照组比较胃游离酸量及总酸量都明显减少;氢溴酸槟榔碱高剂量组对照组比较,大鼠胃蛋白酶的活力明显下降。这说明适当剂量的氢溴酸槟榔碱能抑制胃酸的分泌,并降低胃蛋白酶的活性。故认为,适当剂量的氢溴酸槟榔碱能预防大鼠胃黏膜溃疡的发生并促进溃疡的修复,此作用的可能机制是其抑制了胃酸的分泌并降低胃蛋白酶的活性。所以减轻了胃黏膜损伤的侵袭因素,对胃黏膜损伤起到了预防和保护作用,同时促进了大鼠胃黏膜溃疡后的修复,有利于胃黏膜损伤的愈合,可为临床上胃黏膜损伤的防治提供新思路。但是其减少胃酸分泌、抑制胃蛋白酶活力的具体机制尚不明确,或者氢溴酸槟榔碱对胃黏膜是否还有其他影响还需进一步研究。