土家药千足虫草抗胃溃疡作用的实验研究
2022-03-24彭小欢许馨怡谭艳颖王丽华黄先菊
蒙 湘 彭小欢 许馨怡 谭艳颖 王丽华 黄先菊* 董 悦
1.中南民族大学药学院,湖北 武汉,430074;2.武汉生物制品研究所有限责任公司,湖北 武汉 430207
胃溃疡是临床多发疾病,调查研究[1]显示大约有10%的人曾患胃溃疡。胃黏膜作为胃组织的最表层结构,具有维持胃正常功能的作用,当其受到酒精等因素刺激时,会首先受到损害,长时间将导致胃黏膜产生病理变化[2]。
千足虫草,学名为“球茎燕麦”,又名“银边草”[3],拉丁名为Arrhenatherumelatiusvar.bulbosum‘Variegatum’,为禾本科燕麦草属燕麦草的变种,与原变种区别为杆基部膨大呈念珠状,具有明显的肉质球茎,叶片较长,带状,具黄白色边缘,中间绿。粉末显微特征(如图1所示)可见根含复粒淀粉粒、草酸钙簇晶,导管为螺纹导管和梯纹导管;叶含单粒淀粉粒、草酸钙方晶,导管为螺纹导管和梯纹导管。民间主要以其叶子入药,也可以其根入药,但使用叶子居多。割取叶子后用酒浸泡,以药酒涂抹于外伤,对伤口愈合有较为明显的作用。
注:A.根复粒淀粉粒;B.根草酸钙簇晶;C.根螺纹导管;D.根梯纹导管;E.叶单粒淀粉粒;F.叶草酸钙方晶;G.叶螺纹导管;H.叶梯纹导管
现代中药研究[4-7]显示中药材中的多糖成分是其重要的药效基础,具有抗衰老、抗肿瘤、抗消化性溃疡等多种作用。调查发现湖南湘西土家族医生以千足虫草药涂沫于外伤处可促进伤口愈合,而现有文献[8-10]表明与千足虫草(即银边草)同属的植物,如莜麦、燕麦、裸燕麦等均含有多糖成分。受此启发,本实验旨在观察千足虫草多糖成分的抗溃疡作用。
1 仪器与材料
1.1 实验动物 SPF级昆明小鼠,雌雄各半,体重(20±3)g,购自华中农业大学,实验于中南民族大学实验动物中心操作。动物饲养严格按照中南民族大学动物伦理委员会和国际NIH准则进行,实验室温度20~25 ℃,湿度40%~70%,自由进食,光/暗周期为12 h。
1.2 药品与试剂 千足虫草,采自湖南湘西土家族苗族自治州,由湖南省永顺县灵溪镇大井村民间土家族医生彭秋生提供。中国科学院武汉药用植物所张燕君博士鉴定为球茎燕麦。本校标本库保存编号:HSN13354。千足虫草醇提物。用70%乙醇浸泡三次,回流提取,旋转蒸发仪挥干,再以生理盐水配制成溶液备用。无水乙醇;组织固定液(4%多聚甲醛、PBS缓冲溶液);盐酸雷尼替丁(广东恒健制药有限公司,生产批号:200316)。
2 实验方法
2.1 胃黏膜损伤实验 小鼠随机分为正常对照组、模型组、阳性对照组、低剂量组、中剂量组、高剂量组,每组10只。正常对照组和模型组以生理盐水灌胃(0.1 mL/10 g),阳性对照组给予45 mg/kg(0.1 mL/10 g)盐酸雷尼替丁灌胃,低、中、高剂量组分别以250 mg/kg、350 mg/kg、450 mg/kg的千足虫草提取物溶液灌胃给药,连续5 d。末次给药后对所有组别禁食不禁水24 h,除正常对照组外,其余组别均以无水乙醇0.1 mL/10 g灌胃制作溃疡损伤模型[11-12],1 h后眼球取血并处死动物,使胃部完整暴露,取下全胃后沿胃大弯剪开,洗净胃内容物,于4%甲醛溶液中固定20 min,展平全胃,以游标卡尺测量并记录胃黏膜出血条带的长度、宽度,记录出血点个数。
2.2 观察指标与检测方法 各实验组胃黏膜损伤程度以溃疡抑制率、损伤积分指数、溃疡指数表示[11-12]。
溃疡抑制率=
溃疡指数计算方法:条索状损伤长度大于 1 mm 者测量其长度,每1 mm计1分,宽度大于 1 mm 者加倍计分,计分总数作为该动物的溃疡指数。
2.3 统计方法 实验结果以平均值加减标准差表示。多组间计量资料比较用One-way ANOVA方法分析,均采用统计软件SPSS 13.0处理。P<0.05认为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 千足虫草对无水乙醇致小鼠胃黏膜损伤的影响 以无水乙醇损伤胃黏膜1 h后,解剖取小鼠全胃并沿胃大弯剪开,肉眼观察可见正常对照组小鼠胃黏膜完整,未见明显出血、溃烂。其余组别小鼠胃部均可见出血、溃烂。模型组动物胃部可见成块出血溃烂。低、中、高剂量组均以点状、条索状出血为主(如图2所示)。根据计算方法计算各组动物损伤评分(表1)。溃疡指数计算结果:正常对照组0,模型组140,阳性对照组115,低剂量组135,中剂量组80,高剂量组108。损伤积分指数:正常对照组0,模型组14.0,阳性对照组11.5,低剂量组13.5,中剂量组8,高剂量组10.8。溃疡抑制率:阳性对照组17.9%,低剂量组3.6%,中剂量组42.9%,高剂量组22.9%。结果证实千足虫草提取物高、中剂量均可减轻小鼠胃黏膜损伤程度,疗效优于阳性对照组和低剂量组,其中中剂量(350mg/kg)组对小鼠胃黏膜损伤保护作用最为显著。
注:A.正常对照组;B.模型组;C.阳性对照组;D.低剂量组;E.中剂量组;F.高剂量组
表1 各组动物胃黏膜损伤评分表
续表1
3.2 千足虫草对无水乙醇致小鼠胃病理组织学的影响 如图3所示,正常对照组小鼠胃组织黏膜结构基本正常,黏膜层未见明显坏死,未见炎性细胞浸润;模型组小鼠胃黏膜可见坏死(黑色箭头),局部黏膜糜烂(蓝色箭头),间质毛细血管淤血,广泛黏膜下层水肿(绿色箭头),个别腺体萎缩(红色箭头);阳性对照组可见胃上皮轻度增生、增厚(黑色箭头),局部可见较多中性粒细胞和少量单核细胞浸润(黄色箭头);低剂量组出现广泛粘膜上皮细胞脱落、缺失(黑色箭头),可见2处粘膜轻度坏死伴出血(蓝色箭头),局部粘膜下层可见散在的炎性细胞浸润(黄色箭头);中剂量组胃黏膜上皮完整,粘膜肌层平滑肌细胞排列紧密,未见明显异常,未见明显炎性细胞浸润;高剂量组胃黏膜上皮完整,未见明显坏死和脱落,固有层腺体数量丰富,可见主细胞和壁细胞,形态结构未见明显异常,有粘膜下层水肿,可见少量中性粒细胞和单核细胞浸润(黄色箭头)。
注:A.正常对照组;B.模型组;C.阳性对照组;D.低剂量组;E.中剂量组;F.高剂量组
4 讨论
胃溃疡属消化性溃疡,主要发病机制为胃黏膜防御与攻击因子失衡[13-14]。现代医药主要以降低各种攻击因素的作用及增强胃黏膜防御功能来治疗胃溃疡[15]。
现代中医药学研究[16]发现,中草药提取物多糖成分可通过抑酸、抑制胃蛋白酶分泌、抑制炎症反应、改善氧化防御能力、促进胃黏液分泌、改善胃黏膜血管微循环等对胃溃疡起到防治作用。胃黏膜攻击因素主要是胃酸和胃蛋白酶[16]。胃蛋白酶由胃蛋白酶原经胃酸活化产生,胃酸分泌过多时导致胃蛋白酶原过度活化生成胃蛋白酶,侵袭胃黏膜,导致胃溃疡产生。胃黏膜发生炎症时,组织缺氧,能量代谢发生障碍,将导致氧自由基释放,氧自由基具有强细胞毒性,其可与细胞膜上的不饱和脂肪酸结合形成丙二醛,对胃黏膜细胞造成损伤[17]。超氧化物歧化酶(SOD)可清除氧自由基,减轻氧化应激损伤。此外,胃黏膜血管微循环作为胃防御损伤的另一因素,为保障胃黏膜完整,其通过血液循环为胃黏膜传递营养和清除有害代谢物[18]。微循环受损将导致胃黏膜受到损害。
目前,临床对胃溃疡的治疗以西药为主。西医多采用化学药物如奥美拉唑、泮托拉唑等对胃溃疡进行治疗,虽疗效显著,但复发率高;对比而言中医药学对疾病的治疗则讲究调节整体,中药多靶点、多层次、多途径的作用机制在治愈疾病的同时还提升了人体免疫力,减小药物不良反应、降低复发率[19-20]。多糖在胃溃疡的临床治疗上具有广阔的前景,有较高的临床应用价值,未来在相应的科研工作当中还需要更深入探究其药理学机制,推进多糖在临床治疗胃溃疡的进一步应用。
本实验对土家药千足虫草多糖提取物的抗小鼠急性酒精性胃溃疡效果做了初步探究。根据现有研究显示,大量摄入酒精后,酒精可对胃黏膜上表皮细胞造成损害,导致胃黏膜破损,并刺激胃黏膜释放细胞因子与炎症介质,导致炎症因子浸润,酒精急性胃溃疡的产生与这些因素紧密相关[21-22]。实验结果显示,以千足虫草提取物350 mg/kg(0.1 mL/10g)的剂量给药治疗无水乙醇致小鼠急性胃溃疡具有较好效果。溃疡抑制率42.9%,相较于其他给药组较为理想,且大于阳性对照17.9%;病理切片结果同样显示中剂量组胃黏膜损伤程度优于其他组别。说明在本实验设计剂量范围内,其作用符合“钟型”反应规律,即在中剂量组已达最大效能,今后的研究中可设计此剂量为高剂量组。
研究[23-26]表明,燕麦类的主要功能成分除了多糖还有β-葡聚糖,其含量由3%~16%不等,临床研究已证实其具有降血糖、降血脂、抗氧化、调节免疫、促进伤口愈合等功能。最新研究[27]显示燕麦β-葡聚糖能够对小鼠酒精急性胃溃疡起到良好对抗作用。由此分析千足虫草多糖提取物抗无水乙醇致小鼠急性胃溃疡的主要作用成分可能为多糖和β-葡聚糖,但千足虫草中多糖和β-葡聚糖的具体含量以及与同类药用植物相比千足虫草具有哪些优势,有待进一步设计相关实验进行分析探讨。
综上,千足虫草提取物350mg/kg剂量对胃黏膜具有一定保护作用,具有较好开发利用前景。其药理作用与剂量之间的关系、作用机理、具体药效成分等有待进一步探究。