五味子木脂素对多柔比星诱导肝损伤大鼠的保护作用*

安英,王艳春,徐路,范红艳,沈楠,赵丽晶,陈雪,徐博

(1.吉林医药学院基础医学院,吉林 132013；2.广西师范大学生命科学学院,桂林 541004)

五味子木脂素对多柔比星诱导肝损伤大鼠的保护作用*

安英1,王艳春1,徐路2,范红艳1,沈楠1,赵丽晶1,陈雪1,徐博1

(1.吉林医药学院基础医学院,吉林 132013；2.广西师范大学生命科学学院,桂林 541004)

目的 探讨五味子木脂素对多柔比星诱导肝损伤大鼠的保护作用。方法SD大鼠随机分为正常对照组,模型对照组,维生素C组,五味子木脂素小、中、大剂量组,共6组。腹腔注射多柔比星制备肝损伤模型。正常对照组每天灌胃0.9%氯化钠溶液;其他各组给予相应治疗药物。分别测定各组大鼠血清中白细胞介素-10(IL-10)、肝组织匀浆中一氧化氮(NO)和天冬氨酸氨基转移酶(AST)含量,肝组织染色观察肝组织病理学变化。结果模型对照组大鼠血清中IL-10含量较其他治疗组明显降低(P＜0.05或P＜0.01)。模型对照组肝组织匀浆中NO含量较其他组明显降低,各治疗组NO含量升高明显(P＜0.05或P＜0.01)。五味子木脂素中、大剂量组AST含量分别为(372.58±105.80),(327.92± 42.80)U·g-1,均明显低于模型对照组(565.07±22.13)U·g-1(P＜0.05或P＜0.01)。肝组织病理学检查显示,五味子木脂素组肝细胞变性坏死明显减轻。结论五味子木脂素对多柔比星诱导肝损伤大鼠具有保护作用。

五味子木脂素;多柔比星;肝疾病

五味子木脂素是五味子中的主要生物活性成分,具有抗肿瘤[1-2]、抗病毒[3-4]、抗氧化[5]、抗肝纤维化[6]、神经保护[7]等作用。研究表明,五味子木脂素具有改善学习记忆的作用,可能与其抗氧化作用有关[8]。五味子提取物进入体内后,在肝中的分布高于血清和其他组织[9],因此五味子在肝相关疾病的预防和治疗中可能会发挥更显著的作用。笔者在建立多柔比星(doxorubicin,DOX)诱导大鼠肝损伤模型的基础上,观察五味子木脂素对肝损伤的保护作用,为五味子的进一步临床应用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 动物 斯波雷格·多雷(Sprague Dawley,SD)大鼠,SPF级,体质量180～250 g,由吉林大学基础医学院实验动物中心提供,实验动物合格证号:SCXK(吉) 2006-0008,使用许可证号:SYXK(吉)2007-0011。动物自由进食饮水,12 h明暗交替光照,环境温度在22～24℃,相对湿度为50%～55%。

1.2 药品与试剂 五味子木脂素由吉林医药学院基础医学院醇提法获得[8],白细胞介素-10(interleukin-10,IL-10)检测试剂盒(USA.B.D公司,批号: 20130302),一氧化氮(nitric oxide,NO)检测试剂盒(碧云天生物技术研究所,批号:S0021),天冬氨酸氨基转移酶(aspartate aminotransferase,AST)检测试剂盒(南京建成生物工程研究所,批号:20130420),DOX购自山西普德药业股份有限公司。

1.3 仪器 ZMN-7803型全自动组织包埋机(常州市华利电子有限公司)；RM2126型轮转式切片机(上海徕卡仪器有限公司)；BA300型数码生物显微镜(中国麦克奥迪实业集团有限公司)；AG135电子分析天平(上海精密科学仪器有限公司)；酶标仪(SUNRISE)。TD5A型台式低速离心机(湖南凯达科学仪器有限公司)。

1.4 动物模型制备与给药方法 SD大鼠40只,随机数字表法将大鼠分为6组,即正常对照组,模型对照组,维生素C组,五味子木脂素小、中、大剂量组。模型对照组10只,其余5组每组6只。正常对照组和模型对照组每日给予相同体积的0.9%氯化钠溶液20 mL·kg-1。维生素C组灌胃给予维生素C 80 mg·kg-1[10]。五味子木脂素小、中、大剂量组灌胃给予相应剂量(25,50,100 mg·kg-1),每天1次,连续30 d。在每周的第5天,除正常对照组外各剂量组均腹腔注射DOX 2.5 mg·kg-1[11]。30 d后随机选取模型对照组大鼠2只,制备肝组织切片,苏木精-伊红染色观察肝损伤情况,确定模型制备成功后,各组动物禁食不禁水,24 h后用10%水合氯醛(3 mL·kg-1)腹腔注射麻醉,腹主动脉取血,3 500 r·min-1离心10 min分离血清。取肝制备成10%肝组织匀浆, 3 000 r·min-1离心15 min,取上清液。

1.5 观察指标 血清IL-10含量和肝组织匀浆中NO、AST含量测定均按照说明书操作,酶标仪测定。采用苏木精-伊红染色法对肝组织进行病理学检查,光镜下观察其结构变化。

1.6 统计学方法 采用SPSS12.0版统计软件进行数据处理,数据用均数±标准差(±s)表示,组间差异采用单因素方差分析进行比较。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 五味子木脂素对IL-10、NO、AST含量的影响血清IL-10含量比较:模型对照组低于正常对照组(P＜0.05),维生素C组高于模型对照组(P＜0.01)；与模型对照组相比,五味子木脂素小、中、大剂量组IL-10含量均增高(P＜0.01或P＜0.05)。肝组织NO含量比较:模型对照组明显低于正常对照组(P＜0.01),维生素C组和五味子木脂素小、中、大剂量组与模型对照组相比NO含量均显著增高(P＜0.05或P＜0.01)。肝组织中AST含量比较:模型对照组高于正常对照组(P＜0.01),维生素C组、五味子木脂素中剂量组、大剂量组与模型对照组比较含量均降低(P＜0.05或P＜0.01),但五味子木脂素小剂量组降低不明显(P＞0.05),见表1。

2.2 五味子木脂素对肝组织结构的影响 正常对照组肝细胞索排列整齐,围绕中央静脉呈放射状排列,肝血窦和细胞结构正常(图1A)。模型对照组肝细胞排列紊乱,部分肝细胞变性坏死,伴有炎症细胞浸润(图1B)。维生素C组、五味子木脂素小剂量组、中剂量组肝细胞变性坏死减轻(图1C、D、E)。五味子木脂素大剂量组无明显肝细胞坏死和炎症细胞浸润(图1F)。

3 讨论

DOX是蒽环类抗菌药物,作为常用的一种抗癌化疗药物,对造血系统肿瘤和实体肿瘤都具有高效的抑制作用。DOX虽然抗癌作用强,但不良反应也多,对心、肝、肾等都具有毒性作用。针对DOX诱发的活性氧以及脂质过氧化等造成的包括肝毒性在内的各种毒副作用,主要保护方法之一就是使用具有抗氧化作用的药物。

五味子具有抗炎[12]、抗氧化[13]等作用,可以降低血清中丙氨酸氨基转移酶(alanine aminotransferase,ALT)和AST水平以及总自由基和超氧阴离子水平,同时提高谷胱甘肽过氧化物酶和还原酶活性,表明其有抗氧化和提高肝功能作用[14]。作为主要成分的五味子木脂素,其可以降低四氯化碳诱导的慢性肝损伤大鼠血清ALT、AST、碱性磷酸酶等的活性[15]。

表1 6组大鼠IL-10、NO和AST的含量比较Tab.1 Comparison of the content of IL-10,NO and AST among six groups of rats ±s

表1 6组大鼠IL-10、NO和AST的含量比较Tab.1 Comparison of the content of IL-10,NO and AST among six groups of rats ±s

与正常对照组比较,*1P＜0.05,*2P＜0.01;与模型对照组比较,*3P＜0.01,*4P＜0.05Compared with normal control group,*1P＜0.05,*2P＜0.01;compared with model control group,*3P＜0.01,*4P＜0.05

组别大鼠/只剂量/ (mg·kg-1) IL-10/ (pg·mL-1) NO/ (μmol·L-1) AST/ (U·g-1)正常对照组6…72.85±10.9621.47±3.51348.66±61.20模型对照组10…55.73±2.74*18.48±0.28*2565.07±22.13*2维生素C组68070.35±6.42*316.51±1.74*3399.36±73.62*4五味子木脂素小剂量组62569.06±7.21*49.74±0.61*4443.94±89.54中剂量组65067.30±5.68*411.86±1.28*4372.58±105.80*4大剂量组610074.52±5.98*312.67±0.44*3327.92±42.80*3

A.正常对照组;B.模型对照组;C.维生素C组;D.五味子木脂素小剂量组;E.五味子木脂素中剂量组;F五味子木脂素大剂量组图1 6组大鼠肝组织病理学变化(HE,×200)A.normal control group；B.model control group；C.vitamin C group；D.low-dose Schisandra lignans group；E.middle-dose Schisandra lignans group；F.high-dose Schisandra lignans groupFig.1 Histopathological changes of liver among six groups of rats(HE,×200)

笔者在研究五味子木脂素改善DOX所致心肌损伤的过程中发现,其对DOX诱发的肝损伤也有保护作用。组织病理学结果显示,DOX诱导大鼠肝损伤,模型对照组大鼠肝细胞索排列紊乱,少数细胞坏死,与模型对照组比较,五味子木脂素小、中、大剂量组的肝组织病理变化都有不同程度的改善。IL-10是一种强效的抗炎性细胞因子[16]。研究证实,IL-10是一个极其关键的肝脏保护性细胞因子,在肝损伤过程中发挥重要保护作用[17-18]。NO可灭活白细胞产生的氧自由基而起到保护作用[19],提示NO可通过清除自由基,减轻肝损伤。本研究结果显示,DOX诱导的肝损伤大鼠给予五味子木脂素后,IL-10、NO的合成增多,而AST含量减少,肝炎症反应减弱,表明五味子木脂素对DOX诱导的肝损伤具有保护作用。五味子木脂素保护DOX诱导肝损伤机制可能是通过提高IL-10和NO水平,抑制炎症因子释放或增加自由基的清除,从而减轻肝损伤,但其具体机制尚需进一步证实。

[1] GAO X M,WANG R R,NIU D Y,et al.Bioactive dibenzocyclooctadiene lignans from the stemsofschisandra neglecta[J].J Nat Prod,2013,76(6):1052-1057.

[2] CHEN M,XU X,XU B,et al.Neglschisandrins E-F:two new lignans and related cytotoxic lignans fromSchisandra neglecta[J].Molecules,2013,18(2):2297-2306.

[3] YANG G Y,WANG R R,GAO Z H,et al.Bioactive lignans from the leaves and stems ofSchisandra wilsoniana[J].Nat Prod Commun,2013,8(4):467-470.

[4] YANG G Y,WANG R R,MU H X,et al.Neolignans fromSchisandrawilsonianaandtheiranti-human immunodeficiency virus-1 activities[J].Chem Pharm Bull (Tokyo),2011,59(11):1344-1347.

[5] HU D,CAO Y,HE R,et al.Schizandrin,an antioxidant lignan fromSchisandrachinensis,amelioratesAβ1-42-induced memory impairment in mice[EB/OL].[2012-07-04].http://www.ncbi.nim.njh.gov/pubmed/22829961/.

[6] CHEN Y C,LIAW C C,CHENG Y B,et al.Anti-liver fibrotic lignans from the fruits ofSchisandra arisanensisandSchisandra sphenanthera[J].Bioorg Med Chem Lett,2013, 23(3):880-885.

[7] YU H Y,HAO C,MENG F Y,et al.Neuroprotective lignans from the stems ofSchisandra glaucescens[J].Plant Med, 2012,78(18):1962-1966.

[8] 王艳春,任旷,范红艳,等.五味子总素对记忆障碍模型小鼠学习记忆的改善作用[J].中国中药杂志,2011,36 (23):3310-3314.

[9] 关皎,朱鹤云,张秀荣,等.北五味子提取物小鼠体内药动学和组织分布研究[J].中药材,2011,34(12):1912-1915.

[10] SOUJANYA S,LAKSHMAN M,KUMAR A A,et al.Evaluation of the protective role of vitamin C in imidaclopridinduced hepatotoxicity in male Albino rats[J].J Nat Sci Biol Med,2013,4(1):63-67.

[11] BULUCU F,OCAL R,KARADURMUS N,et al.Effects ofN-acetylcysteine,deferoxamineandseleniumon doxorubicin-induced hepatotoxicity[J].Biol Trace Elem Res,2009,132(1-3):184-196.

[12] BAE H,KIM R,KIM Y,et al.Effects of Schisandra chinensisBaillon(Schizandraceae)onlipopolysaccharide induced lung inflammation in mice[J].J Ethnopharmacol, 2012,142(1):41-47.

[13] CHEN N,KO M.Schisandrin B-induced glutathione antioxidant response and cardioprotection are mediated by reactive oxidant species production in rat hearts[J].Biol Pharm Bull,2010,33(5):825-829.

[14] CHIU H F,CHEN T Y,TZENG Y T,et al.Improvement of liver function in humans using a mixture of schisandra fruit extract and sesamin[J].Phytother Res,2013,27(3):368-373.

[15] YAN F,ZHANG Q Y,JIAO L,et al.Synergistic hepatoprotective effect of Schisandrae lignans with Astragalus polysaccharides on chronic liver injury in rats[J]. Phytomedicine,2009,16(9):805-813.

[16] HAWRYLOWICZ C M.Regulatory T cells and IL-10 in allergic inflammation[J].J Exp Med,2005,202(11): 1459-1463.

[17] CHOU W Y,LU C N,LEE T H,et al.Electroporative interleukin-10genetransferamelioratescarbon tetrachloride-induced murine liver fibrosis by MMP and TIMP modulation[J].Acta Pharmacol Sin,2006,27(4): 469-476.

[18] LOUIS H,VAN LAETHEM J L,WU W,et al.Interleukin-10 controls neutrophilic infiltration,hepatocyte proliferation, and liver fibrosis induced by carbon tetrachloride in mice [J].Hepatology,1998,28(6):1607-1615.

[19] RUBANYI G M,HO E H,CANTOR E H,et al.Cytoprotective function of nitric oxide:inactivation of superoxide radicals produced by human leukocytes[J].Biochem Biophys Res Commun,1991,181(3):1392-1397.

DOI 10.3870/yydb.2014.09.005

Protective Effects of Schisandra Lignans Against Doxorubicin-Induced Liver Injury in Rats

AN Ying1,WANG Yan-chun1,XU Lu2,FAN Hong-yan1,SHEN Nan1,ZHAO Li-jing1,CHEN Xue1,XU Bo1
(1.School of Basic Medicine,Jilin Medical College,Jilin 132013,China;2.College of Life Sciences,Guangχi Normal University,Guilin 541004,China)

Objective To investigate protective effects of schisandra lignans on doxorubicin-induced liver injury rats.MethodsSD rats were randomly divided into six groups:normal control,model control,vitamin C and schisandra lignans at small,middle,and high doses.The liver injury model was established by intraperitoneal injection of doxorubicin.Normal controls were intragastrically administrated with 0.9%sodium chloride solution,while other groups were administrated with different medications,respectively.Interleukin-10(IL-10)in serum,nitric oxide(NO)and aspartate aminotransferase(AST)in liver tissue homogenate were measured.Histopathological changes in hepatic tissues were also observed.ResultsSerum IL-10 and tissue NO were obviously lower in the model control group than those in other groups,while those in all schisandra lignans treated groups were significantly improved(P＜0.05,P＜0.01).The AST level in schisandra lignans middle-and high dose groups was (372.58±105.80)and(327.92±42.80)U·g-1,respectively,significantly lower than(565.07±22.13)U·g-1in the model control group(P＜0.05,P＜0.01).Histopathological analysis showed that degeneration and necrosis of hepatocytes were remarkably alleviated in all schisandra lignans treated groups.ConclusionSchisandra lignans protect rats against doxorubicininduced liver injury.

Schisandra lignans;Doxorubicin;Liver diseases

R285.5；R575

A

1004-0781(2014)09-1136-04

2013-08-30

2013-11-19

*吉林省教育厅“十一五”科学技术研究基金资助项目(2009311)；吉林省卫生厅科学技术研究基金资助项目(2012z060)

安英(1979-),女,吉林人,讲师,硕士,从事心血管药理学研究。电话:0432-64560376,E-mail:anying115@ 126.com。

王艳春(1972-),女,吉林人,教授,博士,从事心血管药理学研究。电话:0432-64560023,E-mail: wangyanchun1972@163.com。