侯 豹,李忠杰,孙姜楠,艾 敏,蔡维维,倪露露,邱丽颖
研究表明,焦虑的特征是具有持续的恐惧感,不仅阻碍人体机能的放松,还会加速衰老[1-3]。对焦虑的深入研究有助于临床药物的开发和身心健康的全面发展[4]。合欢皮作为一种民间药物,对失眠、乏力、意识不清有良好的治疗作用[5]。合欢皮水提物的化学成分包括皂甙、木脂素、酚苷、黄酮和生物碱[6],其中主要成分为皂甙和木脂素[7]。 然而,合欢皮正丁醇提取物作为一种中药混合物,当前对其毒性反应的研究尚不清楚。肝脏作为一个主要的代谢和解毒器官,参与许多重要的生理功能[8]。药物和天然产物都可以通过各种机制引起肝损伤、肾损伤等[9]。笔者研究合欢皮正丁醇提取物的肝毒性和肾毒性,为临床应用提供理论依据。
1.1试剂AST、ALT、AKP、TP、白蛋白、CRE、BUN和尿蛋白试剂盒均取自南京建诚生物科技有限公司,苏木精和伊红购自武汉博士得生物工程技术有限公司,合欢皮正丁醇提取物购自上海合武生物科技有限公司。沃特斯1525高效液相色谱仪,紫外可见检测器(2489型)。
1.2动物该研究经江南大学伦理委员会批准。所有小鼠均取自上海斯莱克实验动物有限公司。所有小鼠均在隔离设施中,在恒定的温度和湿度控制的环境中喂养,进行12 h昼夜光照循环。用15只8周龄、体重20~25 g的雌性小鼠(ICR)研究了ANE的体内毒性。三组分别给予PBS、ANE (8 mg/kg)和ANE(40 mg/kg),每日 0.2 ml胃肠道给药,连续给药30 d,取尿、内脏和血液进行分析。用15只6周龄、体重18~20 g的雌性小鼠(C57BL/6)研究ANE对肿瘤生长的影响。选择的剂量是根据人类最高治疗剂量(45 mg/70 kg·d,主要抑郁症推荐的最大治疗剂量)的1倍和5倍作为动物的给药剂量。从人到动物的剂量转换是根据体表面积换算公式进行[10]。使用了以下公式[11]:Animal dose(mg/kg)=[Human Dose(mg/kg)×Human Km]/Animal Km,其中,Km 是一个相关系数,通过将动物的平均体重(kg)除以其表面积(m2)计算得出:人类 Km=37,小鼠 Km=3。
1.3血液分析先从小鼠眼球采集血液进行分析。动物处死后,迅速取出心、肝、脾、肺、肾等组织进行病理学检查。血液样本孵育1 h,离心后取上清(2000 r/m,5 min)。采用ELISA试剂盒(南京建成生物科技有限公司)检测血清。
1.4植物提取与鉴定采用75%EtOH提取合欢皮粉,然后将合欢皮粉过滤,减压浓缩于旋转蒸发器中。将提取液悬浮于水中,分别用乙醇酸乙酯和正丁醇对其进行分离,用高效液相色谱法对合欢提取液进行了表征,并在 C18 柱(5 μm,4.6 mm×250 mm)上对其进行组分分离。流动相采用0.1%甲酸-水(A-乙醇(B)梯度洗脱,紫外检测波长254 nm。
1.5苏木精伊红染色法心脏、肝脏、脾脏、肺、肾和肿瘤用4%多聚甲醛缓冲液固定,按常规组织处理方法进行处理,处理后组织石蜡包埋。制备5 μm厚的皮肤组织切片,然后按标准方法用苏木精和伊红(H&E)染色,并在光学显微镜(Nikon ECLIPSE 80i)下进行观察。
1.6统计学分析采用SPSS 13.0统计软件进行数据分析。计量数据以()表示。采用t检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。
2.1 ANE成分鉴定研究表明,该ANE的主要成分为皂甙和木脂素,其指纹图谱如图1所示。
2.2 ANE对肝脏的毒性反应ANE对肝脏的毒性反应。如图2a所示为8 mg/kg和40 mg/kg组的肝脏指数,与对照组相比,40 mg/kg组血清中AST和白蛋白的活性水平显著降低(图2b和f)。8 mg/kg组和40 mg/kg组的ALT、AKP和TP(总蛋白)活性没有显著差异(图2c~e)。由图2g可见,H&E染色结果显示:40 mg/kg组血窦扩张,门静脉周围可见散在变性空泡细胞,8 mg/kg组小叶结构正常。
2.3 ANE对肾脏的毒性反应ANE对肾脏的毒性反应。如图3a所示,8 mg/kg、40 mg/kg组与对照组肾脏指数无差异。与对照组相比,40 mg/kg组血清BUN和尿蛋白活性水平显著降低(图3c和d)。如图(3b和e)所示,CRE浓度和尿pH值变化不明显(P>0.05)。H&E 染色结果显示,8 mg/kg组肾皮质正常,可见肾小体、近曲小管和远曲小管。40 mg/kg组出现明显的肾小球充血和间质性出血(图3f)。
2.4 ANE对其他器官的毒性反应进一步探讨ANE对其他主要器官系统的潜在毒性反应。观察心、脾、肺毒性反应。8 mg/kg组和40 mg/kg组的心、脾和肺指数与对照组相比无显著性差异(图4a~c)。HE染色脾、心、肺等脏器的病理变化见(图4d~f)。结果分析表明,8 mg/kg给药组与对照组相比无明显变化。结果表明,8 mg/kg剂量的ANE对小鼠脾、心、肺均无毒性反应。同时评价了ANE对小鼠体重的影响。
图1 ANE的HPLC图谱
2.5 ANE对小鼠体重的影响给药初期,小鼠体重略有下降。给药中期,小鼠体重增加,给药结束时,小鼠体重逐渐增加(图5)。结果表明,灌胃给药后小鼠体重逐渐增加。ANE对小鼠体重无明显影响。
图2 ANE对肝的毒性作用
图3 ANE对肾脏的毒性作用
图4 ANE对其他器官的毒性作用
图5 ANE对小鼠体重的影响
中药合欢皮具有良好的抗焦虑作用,其有效成分主要集中在ANE中。已有报道ANE对癌症患者具有抗焦虑作用,但是对ANE的毒性反应还没有深入的研究。
肝肾功能是评价药物毒性反应的重要指标之一[12]。因为肝脏既是毒性的主要靶点,又是主要的代谢和解毒器官。药物、外源性物质、天然产物和工业毒物都可以通过多种机制造成肝损伤。血清中某些酶的活性,通常被称为肝酶。这些酶包括天冬氨酸转氨酶(AST)、丙氨酸转氨酶(ALT)、碱性磷酸酶(AKP)[13]。它们广泛应用于从筛选肝病到监测药物不良反应,以及确定对特定肝病的治疗反应[14]。白蛋白主要在肝脏合成,但白蛋白mRNA也可在胰腺、肾脏和大脑中检测到[15]。白蛋白是肝硬化最重要和最广泛使用的预后指标[16]。40 mg/kg组血清AST和白蛋白水平降低可能是肝功能不全所致(图3b 和 f)。
与其他组织相比,肾脏可能暴露在更高浓度的毒物中。肾损伤可导致广泛的系统性紊乱,由于再生能力有限,长期肾功能不全可能是由于接触肾毒性物质所致。最常用的肾功能评估指标是血尿素氮(BUN)和血清肌酐(CRE)浓度。血尿素氮的变化是肾损害的重要指标[17]。尿蛋白是心血管和肾脏损害的有力预测因子,准确评估尿蛋白对评估和管理慢性肾脏疾病至关重要[18]。40 mg/kg组BUN和尿蛋白活性降低可能是由肾功能衰竭、肾炎和其他因素引起的(图 4c和 d)。
该研究主要探讨合欢皮正丁醇提取物的毒性。与对照组比较,8 mg/kg组无显著毒性反应,肝和肾功能指标无异常。但随着ANE剂量增加到40 mg/kg,肝肾等内脏器官开始受到毒性反应影响。