天门冬地上部分水提液在小鼠衰老过程中的抗氧化作用

袁祎玲 殷浩宇 谭 娟

(怀化学院生物与食品工程学院，湖南 怀化 418008)

天门冬是我国传统的药用植物〔1,2〕。现代药理研究表明，天门冬不仅具有养阴生津、润肺清心等功效，在抗肿瘤、抗菌、抗氧化、抗衰老等方面均有显著药效〔3〕。天门冬传统的药用部位主要是地下块状根，但地上部分茎、叶鲜重比重占整株的40%以上。现代研究表明，根据植物遗传规律及次生代谢产物的分布规律，其药用成分往往不只分布于单一器官〔4〕，白术〔5〕、人参〔6〕等传统药用部位为根茎或鳞茎等地下部分，其地上部分有效成分也非常丰富甚至个别成分含量超过根的含量。另外，紫萁、蒺藜等传统药用植物的非药用部位与药用部位具有相同或相近的药用功效〔7,8〕。本实验拟分析天门冬地上部分水提液对D-半乳糖致小鼠衰老过程中的抗氧化作用。

1 材料与方法

1.1药品与试剂 参考谭娟等〔9〕研究，将天门冬地上部分(茎和叶)60℃烘干后，粉碎成粗粉。取20 g，加水160 ml煮提3次，1 h/次，合并3次提取液，旋转蒸发浓缩，蒸馏水稀释到生药浓度0.1 g/ml，高压蒸汽灭菌后冷藏备用。参照中国药典〔1〕，按20倍成人用药剂量，给小鼠灌胃高浓度天门冬(4.0 g/kg体重)。D-半乳糖，上海试剂二厂；维生素C(Vc)，华中药业；0.9%NaCl注射液，杭州民生药业；Bouin固定液；其余试剂均为分析纯。

1.2实验动物 实验用KM小鼠，雌、雄各30只，体重维20 g，购自中南大学湘雅医学院(合格证号：湘检证字2008-0002)。

1.3实验仪器 Mettler-ToledoAL104电子天平，瑞士；RE-52A旋转蒸发仪，上海；LeicaRM2255切片机，德国；Olympus BX-53，日本。

1.4模型制备 60只KM小鼠随机分成6组，每组10只，各组分笼饲养，自由进水，每组连续给药30 d。正常对照组皮下注射0.9%生理盐水(100 mg/kg)；模型组以D-半乳糖(100 mg/kg)为阳性对照；Vc组注射D-半乳糖的同时灌胃Vc(100 mg/kg)；给药组分为低、中、高浓度组，注射D-半乳糖同时分别按1.0、2.0和4.0 g/kg体重灌胃天门冬地上部分水提液。

1.5生化指标测定 末次给药24 h后，摘取小鼠眼球，第一滴血弃之，其余血置于有肝素钠的eppendorf管(肝素2 U/μl，取5 μl湿润管壁)中，3 000 r/min离心10 min，取上清分别测超氧化物歧化酶(SOD)、一氧化氮(NO)合成酶(NOS)、氧化氢酶(CAT)、NO和丙二醛(MDA)。断颈处死，取肝，预冷生理盐水分别制成1%和10%匀浆，1 000 r/min离心5 min，取上清液测以上各项指标。试剂均采用南京建成生物工程研究所试剂盒。

1.6组织病理学观察 断颈处死后，迅速取其心、肝、脾、肺、肾、胰等脏器，Bouin液固定24 h，常规石蜡包埋，切片5～7 μm，苏木素-伊红(HE)染色，显微观察，OLYMPUS BX53拍照。

1.7统计学方法 应用SPSS13.0软件进行方差分析、t检验。

2 结 果

2.1天门冬地上部分水提液对小鼠血清、肝脏生化指标的影响 相比模型组，低、中、高浓度组血清NOS、CAT、SOD及NO含量显著升高，MDA含量显著降低(P<0.05)，且随着给药浓度的增加，SOD、NOS、CAT活性增强，中浓度组和高浓度组差异均无统计学意义(P>0.05)。高浓度组SOD、NOS、CAT与Vc组差异无统计学意义(P>0.05)。高浓度组肝脏SOD、NOS、CAT及NO含量分别比模型组高11.36%、47.30%、12.40%、139.80%，MDA含量比模型组低26.53%(P<0.05)；NOS活性显著高于正常对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 天门冬地上部分水提液对D-半乳糖致衰小鼠血清、肝脏生化指标的影响

与模型组比较：1)P<0.05；与正常对照组比较：2)P<0.05

2.2天门冬地上部分水提液对小鼠肺显微结构的影响 正常对照组细支气管管壁平整，肺泡壁薄，排列整齐。模型组注射D-半乳糖后组织结构损伤严重，细支气管管壁明显增厚，肺泡间隔显著增宽，肺泡壁纤维组织有增生，毛细血管明显扩张充血。低浓度组细支气管管壁仍有少量增厚现象，肺泡间隔相比模型组明显变薄，偶见毛细血管扩张充血。中浓度组和高浓度组各组织结构明显好转，尤其是高浓度组，肺泡壁薄，肺泡囊形态规整，与正常对照组形态无明显差异，见图1。

图1 天门冬地上部分水提液对小鼠肺组织的影响(HE,×10)

2.3天门冬地上部分水提液对小鼠心脏显微结构的影响 正常对照组心肌纤维排列紧密，层次分明。模型组心肌纤维结构模糊，肿胀扭曲，心肌间质毛细血管明显充血。灌胃不同浓度天门冬地上部分水提液，心肌纤维结构改善明显，随浓度增加结构更加清晰完整，高浓度组与正常对照组形态结构极为接近，见图2。

图2 天门冬地上部分水提液对小鼠心脏的影响(HE，×40)

2.4天门冬地上部分水提液对小鼠脾脏显微结构的影响 正常对照组脾脏红髓和白髓分界明显，淋巴细胞紧密分布。模型组红髓、白髓分界不清晰，淋巴细胞分布疏松，数量显著减少。灌胃天门冬地上部分水提液后，红髓白髓界限逐渐清晰，白髓区淋巴细胞分布由较松散逐渐紧密，密度显著增加，红髓区红细胞逐渐丰富，见图3。

2.5天门冬地上部分水提液对小鼠肝脏显微结构的影响 正常对照组肝细胞结构清晰，胞核较大，沿肝细胞索紧密排列。模型组肝细胞明显肿胀，排列紊乱，肝板间间隙变宽，中央静脉及肝血窦间均可见炎症细胞浸润。天门冬各浓度组随浓度升高肝细胞结构逐渐趋向正常，尤其是高浓度组肝细胞胞质丰富，细胞排列紧密，见图4。

图3 天门冬地上部分水提液对小鼠脾组织的影响(HE，×20)

图4 天门冬地上部分水提液对小鼠肝组织的影响(HE,×20)

2.6天门冬地上部分水提液对小鼠肾脏和胰脏显微结构的影响 天门冬地上部分水提液对小鼠肾和胰脏组织结构保护效果不显著。模型组肾小球萎缩，肾小囊囊腔明显扩大，肾小管管腔内偶见蛋白管型；胰脏部分胰岛细胞空泡化，分泌腺泡细胞结构模糊。相比模型组，低浓度组仍有部分病变现象，高浓度组结构得到改善，见图5，图6。

图5 天门冬地上部分水提液对小鼠肾脏的影响(HE,×20)

图6 天门冬地上部分水提液对小鼠胰脏的影响(HE,×20)

3 讨 论

活性氧是细胞内的重要信号传导分子，特别是神经细胞。在外界环境诱发下，活性氧增加，抗氧化酶能有效清除过量活性氧，维持体内活性氧均衡，有效维护生物体的健康〔10〕。抗氧化系统酶含量的变化直接反映生物体的损伤程度和修复情况。SOD是生物体内清除自由基的首要物质，可催化生物体内的超氧自由基发生歧化反应，降低自由基代谢产物MDA的生成〔11〕。CAT是在生物演化过程中建立起来的生物防御系统的关键酶之一，能清除SOD歧化超氧阴离子自由基产生的过氧化氢，主要存在于动物肝脏和血液中〔12〕。NO是体内重要的信使分子，对维持血管张力恒定、调节血压稳定、杀菌均有重要作用，也是重要的神经系统信号分子，NO的生成量与NOS的活性密切相关〔13〕。MDA是脂质代谢的终产物，体外影响线粒体呼吸链复合物及线粒体关键酶活性，具有很强的细胞毒性〔14,15〕。本实验结果表明天门冬地上部分能够提高体内抗氧化系统酶活性，有利于减少机体过氧化损伤程度。

已有报道，天门冬块根提取液对小鼠衰老过程中的脏器显微结构损伤有一定抑制作用，抑制效果最佳的是脾和肺，其次是心和胰〔9〕。据记载，天门冬地下部分即块根具有养阴润燥，清肺生津的作用〔1〕。天门冬块根化学成分种类较多，除氨基酸、糖类之外，富含维生素、黄酮等成分〔16〕。本研究推测天门冬地上部分也有与块根类似的有效成分，同样具有提高抗氧化系统酶活性，降低脂质过氧化，改善体内脏器形态结构等功能。