张玉强 郑超 杨赟 刘敏 徐麟 符小发
[摘要] 目的 从31种中草药醇提物中筛选出具有抗HBV活性的药物。 方法 60%乙醇回流提取药物醇提物;用四甲基偶氮唑盐比色法检测药物对细胞的毒性;采用酶联免疫法检测细胞培养上清液的HBsAg和HBeAg;用治疗指数判断药物的抗HBV作用。 结果 实验发现,槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草等5种中草药具有一定的抗HBV活性,半数有毒浓度分别为83.2、926.5、509.9、477.7和577.7 μg/mL;最大无毒浓度时,5种药物对HBeAg的抑制率分别为52.9%、63.7%、78.1%、56.8%和66.3%,对HBeAg的半数抑制浓度为29.7、34.4、42.1、91.4和27.8 μg/mL,治疗指数分别为2.8、26.9、12.1、5.2、20.8。 结论 槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺和溪黄草抗HBV效果较好,有进一步研究的价值。
[关键词] 中药提取物;乙型肝炎病毒;HepG2 2.2.15细胞;HBsAg;HBeAg
[中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2013)05-37-05
乙肝病毒(HBV)属嗜肝DNA病毒,感染HBV后不仅会引起急、慢性肝炎,而且还可能导致原发性肝癌[1-2]。在我国,至少有一半以上的人感染过乙肝病毒,严重的危害着人民的健康[3]。干扰素与核苷类似物是目前国内外公认的抗乙肝药物,已大量用于治疗慢性乙肝。但干扰素副作用较大,而核苷类易引起病毒变异,导致治疗效果下降[4-5],因此,研究抗HBV药物已成为治疗乙型肝炎的重中之重。
我国中草药资源丰富,实践表明许多天然药物不仅具有明确的治疗乙型肝炎的作用,而且毒性低,副反应小,从中分离提取活性成分已成为当前新型抗乙肝药物研发的热点之一。但由于HBV宿主仅限于人和类人猿,不适于动物模型的建立[6]。为此,Camille等[7]于1986年将HBV基因组转染至人肝癌细胞株HepG2,经G-418筛选得到细胞克隆,建
立了HepG2 2.2.15细胞株,已被国内外作为抗乙肝药物筛选的细胞模型,大量应用于药物的筛选研究[8-12],且已经成为申报肝炎新药必具的抗病毒实验模型[13]。
为此,通过查阅相关书籍[14-15],选取具有治疗肝炎、清热解毒、保肝护肝等功效的中草药共31种,以HepG2 2.2.15细胞为评价模型,运用四甲基偶氮唑盐(MTT)比色法及酶联免疫(ELISA)法,检测各中草药提取物的细胞毒性及对抗原分泌的抑制率,初步筛选出具有抗HBV活性的药物。
1 材料
1.1 中草药
实验用中草药购自河北安国聚福中药材有限公司,药材名称见表1。
1.2 HepG2 2.2.15细胞株
HepG2 2.2.15细胞购自美国MountSinai医学中心,可稳定、持续的分泌HBsAg、HBeAg,本实验室自行传代培养。
1.3 主要试剂
DMEM培养液,青霉素-链霉素,胰蛋白酶,胎牛血清(美国GIBCO公司);G-418、DMSO(Amresco公司);MTT(美国Sigma公司);HBsAg、HBeAg ELISA检测试剂盒(北京科卫临床诊断试剂有限公司)。
1.4 器材
培养瓶,96孔板(美国Corning);二氧化碳培养箱(日本SANYO);酶标仪(美国BIO-RAD);倒置显微镜(重庆光电仪器有限公司);旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。
2 方法
2.1 中药醇提物样品的制备
取粉碎后药材,加入60%乙醇,料液比1︰10,回流提取3次,每次2 h,提取液经过滤除渣、旋转蒸发仪60℃减压浓缩后,经干燥、研磨得醇提物干粉,4℃保存备用。
2.2 HepG2 2.2.15细胞培养
细胞培养参考Tianzhen Wang[16]的方法,具体步骤如下:细胞长满瓶壁后,弃培养液,用pH7.2 PBS洗2遍,加入适量的0.25%胰蛋白酶消化液,37℃消化,待细胞形态变化并且开始脱落时,弃消化液,加培养液轻轻吹打均匀,1∶4传代,用含10%胎牛血清、100 IU/mL青霉素、100 μg/mL链霉素、380 μg/mL G-418的培养液继续培养(本实验所用培养液均加380 μg/mL G-418)。
2.3 药物对HepG2 2.2.15细胞毒性试验
MTT比色法[13,17]检测药物对细胞的毒性。按上述方法将细胞消化吹匀后,调整细胞浓度至3×104个/mL,接种于96孔板中,每孔150 μL。37℃、5%CO2条件下培养24 h后,加入含有1200,600,300,150,75,37.5,18.8,9.4 μg/mL等不同浓度药物的培养液,每孔150 μL,各浓度分别设3个复孔,同时设对照组及无细胞的空白组。培养72 h后,弃上清,每孔加入10 μL 5 mg/mL的MTT及100 μL培养液,继续培养4 h;弃上清后每孔加入150 μL DMSO,震荡至甲瓒蓝完全溶解,用酶标仪检测570 nm波长下各孔OD值,通过计算细胞存活率来判断药物对细胞毒性的大小。半数有毒浓度TC50用Reed-Meuench法计算[18]。
式中:B=log<50%药物浓度,A=log>50%药物浓度,C=A-B,下同。
2.4 药物对HBeAg分泌的抑制试验
参考王选举等[19]报道的方法,略有改动。将细胞消化后,调整细胞密度为3×104个/mL,接种至96孔板种,每孔150 μL。37℃、5% CO2条件下培养24 h后,加入无毒浓度以下2倍稀释的药物,每种药物设定6个梯度,每梯度3个复孔,同时设定3孔不加药物的对照组,4 d后换相同浓度的药物继续培养,药物作用8 d后收集上清液,-20℃保存。用ELISA检测试剂盒检测上清中HBsAg及HBeAg,酶標仪测定450 nm时各孔OD值,结果以抗原抑制率表示:
2.5 藥物效果评价
药物的安全性及临床应用前景通常以治疗指数(TI)来评价。TI=TC50/IC50,当TI>2.0时为有效低毒,1.0
3 结果与讨论
3.1 31种中草药抗乙肝活性的筛选
结合MTT法及ELISA法检测药物抗乙肝活性的结果见表1。最大无毒浓度时部分中草药表现出一定的抗乙肝活性,其中槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草5种中草药在最大无毒浓度时具有较好的抑制HBeAg活性,抑制率分别为52.9%、63.7%、78.1%、56.8%、66.3%。紫草、木蝴蝶、狼杷草、怪柳、一枝蒿、阿魏、金不换等中草药对HBeAg抑制率为30%~50%,有轻度抑制作用,其它药物对HBeAg抑制率<30%。所有药物对HBsAg的抑制率均<50%,其中葡萄根和槟榔对HBsAg抑制率为38%和30.9%,有轻度抑制作用,其它药物对HBsAg抑制率均<30%。为此,本实验选取槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草等5种效果较好药物继续检测。
3.2 5种效果较好中草药对HepG2 2.2.15细胞的毒性
采用2.3方法,检测槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草5种药物在不同浓度时对2.2.15细胞的毒性并计算TC50值。结果表明,槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草的TC50分别为83.2、926.5、509.9、477.7、577.7 μg/mL,其中佛甲草TC50最大,对细胞毒性最小,其余依次为溪黄草、石榴皮、骆驼刺和槟榔。见表2。
3.3 5种效果较好中草药对HepG2 2.2.15细胞抗原分泌的抑制作用
采用2.4方法检测5种药物对HepG2 2.2.15细胞抗原分泌的抑制作用,结果见表3。由表可知,槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草等药物对HBeAg分泌的抑制作用呈明显剂量依赖关系,IC50依次为29.7、34.4、42.1、91.4、27.8 μg/mL;但5种中草药对HBsAg的抑制作用均较弱,槟榔、佛甲草、石榴皮对HBsAg的最大抑制率分别为30.9%、28.0%和23.2%,而骆驼刺和溪黄草对HBsAg的分泌无抑制作用。
3.4 5种效果较好中草药抗HBV效果评价
槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草等5种中草药对HBeAg的治疗指数分别为2.8、26.9、12.1、5.2、20.8,全部>2,均为有效低毒。其中,佛甲草的TI值最高,效果最好,其它依次为溪黄草、石榴皮、骆驼刺和槟榔;由于5种中草药对HBsAg抑制率<50%,无法计算IC50值,故无法计算治疗指数。见表4。
4 结论
本实验对31种中草药醇提物的抗HBV活性进行了初步筛选研究,结果显示,槟榔、佛甲草、石榴皮、骆驼刺、溪黄草5种中草药对HBeAg具有较好的抑制作用,而HBeAg是HBV大量复制时产生的一种可溶性蛋白,代表着HBV复制的强弱,与病毒传染性正相关[23-25],为此,推测这5种中草药很可能具有抗乙肝的作用,尤其对降低或控制乙肝患者的传染性方面起到一定效果,可进一步追踪分离活性部位或组分。
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(收稿日期:2013-01-15)