灯盏乙素苷元对豚鼠离体支气管平滑肌张力影响及作用机制研究

胡 灿，张一鸣，缪志敏，赖 泳

（大理大学药学与化学学院，云南大理 671000）

灯盏乙素是从云贵高原菊科飞蓬属植物短葶飞 蓬Erigeron breviscapus（Vant.）Hand-Mazz.（灯 盏花）中提取的总黄酮类化合物灯盏花素的有效成分，其对脑血栓、冠心病等心脑血管疾病具有良好疗效〔1-4〕。目前绝大多数研究都是集中在药理作用、心脑血管疾病的临床应用方面，而在对治疗支气管哮喘疾病方面的研究较少。支气管哮喘（简称哮喘）是由多种细胞和细胞组分参与的气道慢性炎症性疾病，是呼吸内科常见病〔5-6〕。临床治疗主要以平喘、抗炎、解痉为主，但是副作用大，复发率较高，多数患者都不能彻底根治。研究表明灯盏花素治疗哮喘疗效良好〔7〕，另外，李慧萍等〔8〕发现灯盏花素对离体豚鼠肺间质条平滑肌有松弛作用。也有研究发现灯盏花素治疗支气管哮喘疗效显著，无明显不良反应〔9〕，提示灯盏乙素对哮喘有一定治疗作用。口服灯盏乙素的药动学研究显示只有1%左右的原型被吸收，其主要经肠道细菌代谢后以苷元的形式进入体内并发挥作用〔10〕，且灯盏乙素本身在体内消除迅速，不适于经静脉途径给药。本实验以灯盏乙素苷元为受试药对豚鼠离体支气管平滑肌张力影响进行研究，并对其机制进行初步探讨，为支气管哮喘的治疗提供新的途径，并为进一步开发及利用灯盏花提供科学依据。

1 实验材料

1.1药物与试剂灯盏乙素苷元（云南植物药业有限公司，批号：15031221）；磷酸组胺（上海如吉生物科技发展有限公司，批号：15067162）；毛果芸香碱（北京第二制药厂，批号：15026579）；KCl（天津市化学试剂一厂）；茶碱缓释胶囊（海南普利制药股份有限公司，批号：14127523）；克氏液（每1 000 mL含NaCl 6.9 g，KCl 0.35 g，KH2PO40.16 g，NaHCO32.1 g，CaCl20.28 g，葡萄糖2 g）；无钙克氏液（每1 000 mL含NaCl 6.9 g，KCl 0.35 g，KH2PO40.16 g，NaHCO32.1 g，葡萄糖2 g），均为市售分析纯。

1.2动物豚鼠，普通级，雌雄不限，体质量（300±50）g，购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司，许可证号：SCXK（湘）2011-0003。

1.3仪器BL-420E+型生物信号采集与分析系统、张力换能器（成都泰盟软件有限公司）；HW-400S恒温平滑肌槽（成都泰盟软件有限公司）。

2 方法

2.1灯盏乙素苷元溶液的制备称取灯盏乙素苷元粉末0.5 g，分别用3 mL克氏液和无钙克氏液溶解，过滤，备用。

2.2豚鼠离体支气管平滑肌标本的制备将豚鼠击头处死后迅速取出支气管，浸没于通有氧气的克氏液中，剪除支气管周围的结缔组织后将其制成螺旋条，放入盛有经（37±0.5）℃预热20 mL克氏液的恒温浴槽中，并通入95%O2及5%CO2混合气体。将离体支气管与张力换能器相连，生理记录仪记录肌张力的变化。标本初始负荷张力1.5 g，每20 min换1次液，稳定60 min后开始实验〔11〕。

2.3灯盏乙素苷元对豚鼠正常离体支气管平滑肌的影响豚鼠离体支气管标本稳定后，加入灯盏乙素苷元溶液，使恒温浴槽中的最终质量浓度依次为0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L，另设阳性对照组0.150 g/L茶碱和溶剂对照组。观察给药后10 min内的支气管张力下降幅度，计算舒张率。

舒张率=（给药前张力高度-给药后张力高度）/给药前张力高度×100%。

2.4灯盏乙素苷元对磷酸组胺预收缩支气管平滑肌张力的作用以0.300 mg/L磷酸组胺预收缩支气管平滑肌，待支气管平滑肌收缩达到稳定后，累积加入灯盏乙素苷元，使恒温浴槽中的灯盏乙素苷元质 量 浓度 依次 递 增为0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L，另设0.150 g/L茶碱阳性对照组及溶剂对照组，观察支气管平滑肌的舒张反应。

2.5灯盏乙素苷元对毛果芸香碱预收缩支气管平滑肌的作用以0.760 mg/L毛果芸香碱预收缩支气管平滑肌，待支气管平滑肌收缩达到稳定后，累积加入灯盏乙素苷元，使恒温浴槽中的灯盏乙素苷元质量浓度依次递增为0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L，另设0.150 g/L茶碱阳性对照组及溶剂对照组，观察支气管平滑肌的舒张反应。

2.6灯盏乙素苷元对KCl预收缩支气管平滑肌的作用以0.610 mg/L KCl预收缩支气管平滑肌，待支气管平滑肌收缩达到稳定后，累积加入灯盏乙素苷元，使恒温浴槽中的灯盏乙素苷元质量浓度依次递增为0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L，另设0.150 g/L茶碱阳性对照组及溶剂对照组，观察支气管平滑肌的舒张反应。

2.7无钙条件下灯盏乙素苷元对支气管平滑肌的作用在无钙克氏液条件下，重复“2.4”“2.5”的操作。

2.8数据处理采用SPSS22.0统计软件进行数据处理，数据以±s）表示，多组间比较采用单因素方差分析（One-way ANOVA），P＜0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1灯盏乙素苷元对豚鼠正常离体支气管的影响与对照组相比，0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L灯盏乙素苷元对静息状态下豚鼠离体支气管平滑肌张力均具有舒张作用，舒张率分别为（4.610±0.038）%、（4.220±0.022）%、（3.310±0.023）%、（3.900±0.030）%、（6.170±0.026）%，与对照组比较差异有统计学意义（P＜0.05）。见图1。

图1 灯盏乙素苷元对豚鼠正常离体支气管平滑肌张力的影响（±s,n=10）

3.2磷酸组胺、毛果芸香碱和KCl分别联合灯盏乙素苷元对豚鼠离体支气管平滑肌在含钙及无钙条件下的影响加入磷酸组胺终浓度为0.300 mg/L时，引起豚鼠离体支气管平滑肌收缩，联合0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L灯盏乙素苷元后在有钙条件下舒张率分别为（35.600±0.021）%、（37.200±0.023）%、（39.200±0.018）%、（40.400±0.024）%、（42.000±0.017）%；在无钙条件下，磷酸组胺联合0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L灯盏乙素苷元舒张率分别为（19.300±0.011）%、（22.350±0.021）%、（24.580±0.015）%、（29.050±0.024）%、（32.400±0.023）%。见表1。加入毛果芸香碱终浓度为0.760 mg/L时，引起豚鼠离体支气管平滑肌收缩，联合0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L灯盏乙素苷元后在有钙条件下舒张率分别为（16.180±0.028）%、（16.760±0.027）%、（16.760±0.027）%、（18.500±0.028）%、（19.010±0.026）%；在无钙条件下，0.038、0.076、0.152、0.305、0.610 g/L灯盏乙素苷元联合毛果芸香碱舒张率分别为（1.580±0.031）%、（10.050±0.028）%、（15.340±0.029）%、（25.390±0.033）%、（28.570±0.030）%。见表2。加入KCl终浓度为0.610 mg/L时，引起豚鼠离体支气管平滑肌收缩，联合灯盏乙素苷元后未见豚鼠离体支气管平滑肌舒张。见表3。

表1 灯盏乙素苷元联合磷酸组胺对豚鼠离体支气管平滑肌的作用

表1 灯盏乙素苷元联合磷酸组胺对豚鼠离体支气管平滑肌的作用

注：与溶剂对照组比较*P＜0.05；与磷酸组胺组比较△P＜0.05。

表2 灯盏乙素苷元联合毛果芸香碱对豚鼠离体支气管平滑肌的作用（

表2 灯盏乙素苷元联合毛果芸香碱对豚鼠离体支气管平滑肌的作用（

注：与溶剂对照组比较*P＜0.05；与毛果芸香碱组比较△P＜0.05。

表3 灯盏乙素苷元联合KCl对豚鼠离体支气管平滑肌的作用（s,n=10）

表3 灯盏乙素苷元联合KCl对豚鼠离体支气管平滑肌的作用（s,n=10）

注：与溶剂对照组比较*P＜0.05。

4 讨论

灯盏花素是由灯盏花甲素和灯盏花乙素（又名野黄芩苷）组成的混合物。因其药理作用较多，目前已在临床上广泛应用。但对其研究主要集中在心脑血管疾病，而在呼吸系统方面的研究报道却较少。灯盏花素粉针剂治疗支气管哮喘的临床疗效已经得到验证〔9〕。灯盏乙素苷元是口服灯盏乙素后经肠道菌群作用产生的活性成分，本实验在豚鼠离体支气管平滑肌的张力检测中发现，灯盏乙素苷元对静息状态下豚鼠离体支气管平滑肌有明显的舒张作用，并且在质量浓度为0.152～0.610 g/L时表现出明显的浓度依赖性。

支气管平滑肌上受体主要有组胺受体（H受体）、胆碱受体（M受体）和肾上腺素受体，磷酸组胺和毛果芸香碱分别作用于H1、M受体引起豚鼠离体支气管平滑肌痉挛。为了进一步研究灯盏乙素苷元舒张豚鼠支气管平滑肌的机制，我们分别检测了在含钙及无钙条件下，磷酸组胺、毛果芸香碱联合灯盏乙素苷元作用于豚鼠离体支气管平滑肌后，其张力的变化，结果发现灯盏乙素苷元可以使磷酸组胺、毛果芸香碱诱导的平滑肌收缩的张力变小并且有浓度依赖性，在无钙条件下依然得到同样的结果，但和有钙条件下比较差异不明显。表明灯盏乙素苷元可能通过影响组胺受体及胆碱受体，起到舒张支气管平滑肌的作用。

研究表明，在支气管平滑肌收缩反应中，细胞胞浆内的Ca2+起着关键作用。此外，支气管平滑肌细胞膜上存在电压依赖性钙通道（VDC）〔12〕。VDC可以调节细胞外Ca2+进入胞浆内，从而启动兴奋-收缩耦联过程。哮喘患者气道平滑肌细胞膜上的钙通道开放增加，增加胞浆内Ca2+浓度可使哮喘患者的气道平滑肌处于无收缩的活性增加状态。虽然此时气道平滑肌没有开始收缩，但却可以增加气管平滑肌的活性，使其处于高敏感状态，从而使气道处于高反应性，轻微的刺激都容易诱发气道的痉挛。钾离子通道（IK）在自然界广泛存在。IK在细胞去极化后的兴奋性恢复及维持中均起重要的作用。Panthiya等〔13〕发现茶、氨基吡啶（4-AP）阻断IK可引起气管平滑肌兴奋性增加，KCl可使细胞膜发生除极化，继而使VDC被激活〔14〕；同时KCl可增加平滑肌细胞对Ca2+的收缩敏感性〔15〕，本研究结果显示灯盏乙素苷元对KCl诱导的痉挛状态豚鼠离体支气管平滑肌张力无影响，提示灯盏乙素苷元舒张豚鼠离体支气管平滑肌的作用可能与K+和Ca2+通道无关。

以上结果表明，灯盏乙素苷元对静息状态及致痉剂处理的豚鼠离体支气管平滑肌具有舒张作用；作用机制可能与阻断组胺受体和胆碱受体有关，与K+和Ca2+通道无关。这为其进一步的研究提供了实验依据，由于离体实验脱离生理环境，有一定局限性，故此实验结论尚需经过体内试验进一步的验证。