莪术醇对大鼠十二指肠平滑肌收缩的影响

金 龙，马建秀，马艳庆

(西北民族大学医学院,兰州 甘肃 730030)

中药莪术具有降脂、抗炎、镇痛、抗肿瘤等一系列药理作用[1-2]。实验研究表明，莪术具有改善胃动力、加强胃肠功能的作用[3]。日本将其归为助消化类药物，临床上可用于改善胃动力、加强胃肠运动功能[4]。莪术成分复杂，具体是其中何种成分发挥促进胃肠运动的作用并未见报道。莪术醇(C15H24O2，curcumol)是莪术的主要组成成分之一，具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗血栓等作用[5]。本实验通过研究莪术醇对大鼠离体十二指肠平滑肌收缩功能的影响及其作用机制，探索莪术中促进胃肠运动的有效成分，为治疗肠道疾病、指导临床合理用药提供理论依据。

1 材料与方法

1.1实验动物Wistar成年健康大鼠，体质量200～250 g，♀♂不限，由中国农业科学院兰州兽医研究所实验动物中心提供，许可证号：SCXK(甘)2015-0001。

1.2药品与试剂莪术醇购自Sigma公司，货号：36236-10MG。莪术醇以Tween-80作为溶剂，溶解后以双蒸水补足容积，配成母液(10 μmol·L-1)备用，实验时按所需浓度稀释。每个样品灌流槽中Tween-80体积分数不超过0.01‰，对十二指肠平滑肌基本收缩效应无干扰。硫酸阿托品(批号：03160402)、盐酸异丙肾上腺素(批号：41150101)、盐酸维拉帕米(批号：160602)、重酒石酸去甲肾上腺素(批号：1609171)均购自上海禾丰制药有限公司；Krebs液(NaCl 120.6 mmol·L-1,KCl 5.9 mmol·L-1,CaCl22.5 mmol·L-1,NaH2PO41.2 mmol·L-1,NaHCO315.4 mmol·L-1,葡萄糖 11.5 mmol·L-1，MgCl21.2 mmol·L-1，pH 7.4)；无钙Krebs液不加CaCl2。

1.3仪器BL-420F生物机能实验系统，购自成都泰盟软件有限公司； CW-3G型恒温平滑肌槽，淮北正华生物仪器设备有限公司生产。

1.4方法

1.4.1大鼠离体十二指肠平滑肌标本的制备 大鼠禁食24 h，饮水不限。颈椎离断法致死，迅速沿腹正中线切开腹部，以胃幽门与十二指肠交界处为起点剪取肠管，剪取十二指肠10 cm，置于盛有室温Krebs液的平皿中，洗净肠内容物，修剪肠系膜，将其剪成1.5～2 cm的肠段作为实验标本。将标本的一端固定于L形钩上，置于平滑肌槽的浴管中；另一端连与张力换能器上，连接BL-420F生物机能实验系统，调节基本张力为1 g左右，恒温(38± 0.5)℃水浴，以每秒1～2个气泡的速度持续通气，记录收缩的振幅和张力。

1.4.2实验步骤与分组 将十二指肠标本随机分成5组：莪术醇组(1、5、10、50、100 nmol·L-1)、阿托品加莪术醇组、异丙肾上腺素加莪术醇组、去甲肾上腺素加莪术醇组、Ca2+与莪术醇组。

制备离体十二指肠平滑肌标本，待标本活动稳定20 min后，向肌槽中依次加入不同剂量的莪术醇母液，使其终浓度分别为1、5、10、50、100 nmol·L-1，观察、记录 20 min 内的收缩曲线。为研究莪术醇对十二指肠平滑肌收缩影响的作用机制，在加入莪术醇100 nmol·L-1之前3 min，分别预先应用阿托品1 μmol·L-1、异丙肾上腺素0.1 μmol·L-1、去甲肾上腺素0.1 μmol·L-1，观察各药物对莪术醇作用的影响。为研究平滑肌细胞外钙内流和肌浆网内钙释放是否参与莪术醇对十二指肠平滑肌收缩作用的影响，对Ca2+与莪术醇组，先在正常Krebs液中观察十二指肠的收缩活动，待收缩稳定20 min后，换为无钙Krebs液，3 min 后加入莪术醇100 nmol·L-1，3 min 后加入 CaCl2以恢复Krebs液中正常Ca2+的浓度，3 min 后加入维拉帕米0.1 μmol·L-1，观察收缩振幅和张力的变化。

2 结果

2.1不同浓度莪术醇对大鼠离体十二指肠平滑肌收缩的影响莪术醇对大鼠十二指肠平滑肌的收缩活动具有兴奋作用，明显增大了收缩的振幅和张力(P<0.01)。各剂量对收缩张力的作用差异无显著性，对收缩振幅的作用100 nmol·L-1组明显高于1 nmol·L-1组，其余各剂量间差异无显著性(Fig 1)。

Fig 1 Effects of different concentrations of curcumol on isolated duodenal smooth muscle contraction (±s, n=12)

**P<0.01vscontrol group;#P<0.05vs1 nmol·L-1curcumol group

2.2阿托品对莪术醇作用的影响如Fig 2所示，单独应用阿托品(1 μmol·L-1)明显降低了大鼠离体十二指肠平滑肌收缩的振幅和张力(P<0.01)。加入莪术醇(100 nmol·L-1)后，十二指肠平滑肌收缩的振幅及张力明显增大(P<0.01)，但仍明显低于对照组(P<0.01)。

Fig 2 Influence of atropine on effects of curcumol(±s, n=12)

**P<0.01vscontrol group;##P<0.01vsatropine group

2.3异丙肾上腺素对莪术醇作用的影响单独应用异丙肾上腺素(0.1 μmol·L-1)明显降低了大鼠离体十二指肠平滑肌收缩的振幅和张力(P<0.01)。加入莪术醇(100 nmol·L-1)后，收缩的振幅变化差异无显著性，且仍明显低于对照组(P<0.01)；收缩的张力变化差异均无显著性(Fig 3)。

Fig 3 Influence of isoprenaline and norepinephrine on effects of curcumol(±s, n=12)

**P<0.01vscontrol group;#P<0.05vsnorepinephrine group

2.4去甲肾上腺素对莪术醇作用的影响如Fig 3所示，单独应用去甲肾上腺素(0.1 μmol·L-1)明显降低了大鼠离体十二指肠平滑肌收缩的振幅和张力(P<0.01)。加入莪术醇(100 nmol·L-1)后，十二指肠平滑肌收缩的振幅及张力明显增大(P<0.05)，但振幅仍明显低于对照组(P<0.01)，张力变化差异无显著性。

2.5Ca2+对莪术醇作用的影响如Fig 4所示，单独应用无钙Krebs液明显降低了大鼠离体十二指肠平滑肌收缩的振幅和张力(P<0.01)。加入莪术醇(100 nmol·L-1)后，十二指肠平滑肌收缩的振幅及张力与无钙Krebs液组间差异无显著性，仍明显低于对照组(P<0.01)。加入CaCl2恢复Krebs液中Ca2+浓度后，十二指肠平滑肌收缩的振幅和张力增大，明显高于对照组(P<0.01)。加入维拉帕米(0.1 μmol·L-1)后，明显降低了收缩的振幅和张力(P<0.01)。

Fig 4 Influence of calcium-free Krebs solution, CaCl2 and verapamil on effects of curcumol(±s,n=12)

**P<0.01vscontrol group;##P<0.01vsCaCl2group

3 讨论

胃肠动力障碍性疾病主要病理过程包括胃排空延迟及肠道排空减慢、胃肠协调运动紊乱等，其功能紊乱是引起消化系症状的重要因素之一[6]。因此，增强胃肠动力是治疗这些疾病的重要措施。目前，临床最常用的促动力药有多巴胺受体阻断剂(如胃复安、吗叮啉)及 5-HT受体激动剂(如西沙必利)等，多年的临床应用表明，这些药物都存在不同程度的副反应。

中医理论认为，莪术具有行气破血、消积止痛的功效，可用于瘀血经闭、食积胀痛等[5]。研究表明，莪术可明显促进大鼠离体十二指肠平滑肌收缩作用，其作用机制可能是与抑制胆碱酯酶、激动M受体、抑制α和β受体有关[4]。莪术醇是莪术的主要组成成分之一，具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗血栓等作用[5]，目前关于莪术醇的研究大都集中于其在抗炎、抗肿瘤方面，莪术醇对消化道平滑肌的作用如何却未见报道。本研究发现，莪术醇对大鼠离体十二指肠平滑肌的收缩具有促进作用，使其收缩振幅和张力明显增大，此作用可能是通过兴奋M受体、抑制α和β 肾上腺素能受体、促进外钙内流等途径实现。这与以往对中药莪术作用研究的结果基本一致[4]。

消化道平滑肌M受体激动后可导致外Ca2+内流，引起平滑肌收缩[7]。本实验中应用M受体阻断剂阿托品，明显抑制了离体十二指肠平滑肌的收缩。加入莪术醇后，肠管的收缩活动虽明显增强，但仍明显低于正常，表明阿托品部分阻断了莪术醇对十二指肠平滑肌的兴奋作用，提示莪术醇的兴奋作用可能与兴奋M受体有关。

激动β肾上腺素能受体，可使平滑肌细胞质内Ca2+浓度下降，抑制小肠平滑肌的收缩[8]。本实验中应用β受体激动剂异丙肾上腺素，明显抑制了离体十二指肠平滑肌的收缩。加入莪术醇后，肠管的收缩效应并无明显变化，表明莪术醇促进收缩的作用可被异丙肾上腺素拮抗，提示莪术醇的作用机制可能与β受体介导有关。

去甲肾上腺素可激动α受体，降低平滑肌收缩的兴奋性[4]。本实验中应用去甲肾上腺素，明显抑制了离体十二指肠平滑肌的收缩。加入莪术醇后，去甲肾上腺素部分阻断了莪术醇对十二指肠平滑肌的兴奋作用，提示莪术醇作用机制可能与α受体介导有关。

Ca2+在平滑肌收缩中起着非常重要的作用，是诱发小肠平滑肌收缩的关键离子[9]。小肠平滑肌的收缩是靠细胞内的Ca2+浓度增加诱发的，而细胞内的Ca2+浓度取决于外钙内流和内钙释放[10]。本研究中，十二指肠平滑肌在无钙Krebs液中收缩明显减弱，加入莪术醇后，收缩活动无明显改变，这提示莪术醇可能直接促进内钙释放的作用并不明显。加入CaCl2以恢复Krebs液中的Ca2+浓度后，导致外钙内流，肠管的收缩活动明显增强，加入钙离子通道阻断剂维拉帕米后，十二指肠平滑肌的收缩效应明显减弱，这表明莪术醇促进十二指肠平滑肌的收缩主要依赖于外钙内流。

总之，莪术醇对大鼠离体十二指肠平滑肌的收缩具有兴奋作用，这种作用可能通过兴奋M受体、抑制α和β肾上腺素能受体、促进外钙内流等途径实现。

(致谢：本实验在西北民族大学医学院机能实验室独立完成，感谢在实验过程中给予无私帮助的老师和同学们。)

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