胡居吾
(江西省科学院应用化学研究所,江西南昌 330096)
高尿酸血症(Hyperuricemia,HUA)是指在正常嘌呤饮食状况下,血液中尿酸(Uric Acid,UA)含量异常升高的异质性疾病。流行病学研究发现,HUA与痛风、高血压、高血脂、动脉硬化、冠心病、糖尿病、肥胖症等疾病密切相关。
蔓三七(Gynura procumbens (Lour.) Merr.),又名平卧菊三七,是菊科(Compositae)千里光族(Senecioneae-Cass)菊三七属(GynuraCass),多年生草本药食两用植物,分布于我国广东、海南、贵州、云南等地,越南、泰国、印度尼西亚和非洲也有分布,具有清热解毒、止血止咳、活血通络、提高人体免疫力和抗病毒能力、补钙、抗感冒、降三高、提高免疫力等功效[1],是一种无毒级的药食兼可的植物。有研究表明,蔓三七具有抗高尿酸作用[2],但没有文献报道,蔓三七对急性高尿酸血症是否具有治疗效果。
本文选择腹腔注射氧嗪酸钾,建立一个稳定可靠的小鼠急性高尿酸血症模型,考察蔓三七提取物对急性高尿酸血症的影响,通过测定血清中尿酸值的变化来评价蔓三七提取物对急性高尿酸血症的治疗情况。
SPF 级KM 小鼠100 只,雄性,体重18~22 g(合格证号:0002448),由江西中医药大学实验动物科技中心提供[生产许可证号:SCXK(赣)2018-0003]。动物饲养于江西中医药大学实验动物科技中心屏障系统动物房(使用许可证号:SYXK(赣)2017-0004)。每笼5 只,食水自取。
动物房温度21~24 ℃;相对湿度55%~62%。任何疑似非健康小鼠在试验前均已剔除。
氧嗪酸钾:上海凛恩科技发展有限公司,批号RH206114,用生理盐水配制成300 mg/kg、600 mg/kg。别嘌醇:爵叶生物,98%,批号X27J10Y9,用0.5%羧甲基纤维素钠稀释。羧甲基纤维素钠:索莱宝生物科技有限公司,化学纯。
尿酸试剂盒:南京建成生物工程研究所公司,批号C012-2-1;3001 型号酶标仪:上海赛默飞世尔公司。
1.4.1 蔓三七提取物制备
蔓三七干叶10 kg,加入65%乙醇200 kg,用柠檬酸调节提取液pH=3.0,提取1.5 h 后过滤,再加入65%乙醇200 kg,用柠檬酸调节提取液pH=3.0,提取时间为1.0 h,合并两次提取液,回收乙醇,浓缩液进行喷雾干燥(进风温度120 ℃,出风温度82 ℃),得蔓三七提取物(MSQ)。
1.4.2 MSQ 制剂
分别按照10 倍、20 倍成人日推荐剂量(3 g/50 kg 人体质量)配制为低高剂量,用0.5%羧甲基纤维素钠稀释。
1.4.3 模型建立
按1 mL/100 g 的剂量将氧嗪酸钾进行小鼠腹腔注射,构建高尿酸血症(HUA)模型。如果SUA 水平明显升高,即表明模型复制成功。
1.4.3.1 造模时间及造模剂量的摸索
60 只雄性KM 小鼠,随机分为5 组,每组12 只。各组动物腹腔注射300 mg/kg、400 mg/kg、450 mg/kg、500 mg/kg、600 mg/kg 氧嗪酸钾建立高尿酸血症模型;给药后1 h、2 h、3 h、4 h,小鼠眼眶静脉取血0.5 mL,室温放置1 h,以3 500 r/min 离心,取血清;按照尿酸试剂盒说明书检测血清尿酸(SUA)水平。通过比较SUA 水平,筛选出最佳造模剂量及取样时间。
1.4.3.2 阳性药剂量摸索
40 只雄性KM 小鼠,随机分为4 组,每组10 只;分别灌胃0.5%羧甲基纤维素钠、5 mg/kg 别嘌醇、10 mg/kg 别嘌醇、20 mg/kg 别嘌醇(0.5%羧甲基纤维素钠),每天给药1 次,连续5 d;末次给药前1 h,各组动物腹腔注射氧嗪酸钾建立高尿酸血症模型;给药后,小鼠眼眶静脉取血0.5 mL,室温放置1 h,以3 500 r/min 离心,取血清;按照尿酸试剂盒说明书检测血清尿酸(SUA)水平。通过比较SUA 水平,筛选出最佳阳性药剂量。
1.4.3.3 正式实验的分组及给药
50 只雄性KM 小鼠,随机分为5 组:正常组、模型组、别嘌醇组(10 mg/kg)和MSQ 组(300 mg/kg,600 mg/kg),每组10 只,正常组和模型组灌胃0.5%羧甲基纤维素钠,给药组灌胃相应的药液,10 mL/kg,每天给药1 次,连续5 d;末次给药后1 h,除正常组外,其余各组动物腹腔注射氧嗪酸钾建立高尿酸血症模型,正常组注射等体积的0.5%羧甲基纤维素钠;给药后1 h,小鼠眼眶静脉取血0.5 mL,室温放置1 h,以3 500 r/min 离心,取血清。
1.4.3.4 指标测定
本实验UA 浓度均由尿酸检测试剂盒测定,检测原理是尿酸在水和氧气的存在下通过尿酸酶形成尿囊素,过氧化氢和4-APP 及TOOS 在过氧化物酶的作用下形成醌系色素,在特定波长处比色,可计算出尿酸的浓度。按操作说明书将小鼠血清5 μL 加入至96 孔板里,超纯水5 μL 作为空白品,试剂盒中的标准液5 μL 作为标准品,底液250 μL 后混匀,37 ℃孵育10 min,波长510 mm,放入酶标仪读取吸光度,通过计算公式测定尿酸浓度。
式中:A测为测定管吸光值;A标为标准管吸光值;C标为标准品浓度,500 μmol/L。
1.4.4 统计学处理
采用Graphpad prism 8.0 比较进行数据统计分析,计量资料以(±s)表示,采用t检验,以p<0.05 为差异有统计学意义。
采用氧嗪酸钾进行小鼠腹腔注射,构建HUA 模型。如果SUA 水平明显升高,即表明模型复制成功。由图1 可知,造模后,不同浓度氧嗪酸钾对小鼠血清中尿酸值与正常组相比,血清中尿酸值浓度显著升高(p<0.001),表明氧嗪酸钾可成功复制大鼠急性HUA 模型。
图1 不同浓度氧嗪酸钾造模后小鼠血清中尿酸值的变化
选择0.5%羧甲基纤维素钠和别嘌醇作为阳性对照物并通过比较UA 水平,筛选出最佳阳性药剂量。由表2 可知,选择别嘌醇作为阳性对照物,别嘌醇组明显降低由氧嗪酸钾引起的高尿酸值(p≤0.05)。
表2 别嘌醇对小鼠血清中尿酸值的影响(±s,n=10)
表2 别嘌醇对小鼠血清中尿酸值的影响(±s,n=10)
组别UA 浓度/(μmol/L)0.5% CMC-Na53.13±29.64 5 mg/kg 别嘌醇43.13±25.76 10 mg/kg 别嘌醇24.38±7.48 20 mg/kg 别嘌醇33.75±14.49
由图2 可知,造模后,不同浓度MSQ 对小鼠血清中尿酸值与模型组相比,血清中尿酸值浓度基本无变化,表明MSQ 无抗急性高尿酸作用。
图2 不同药物对急性高尿酸模型小鼠血清中尿酸值的影响
氧嗪酸钾是一种竞争性尿酸酶抑制剂,可阻断肝脏尿酸酶的作用,并在啮齿类动物中产生尿酸,是合适啮齿类动物的高尿酸造模用药[3]。氧嗪酸钾不溶于水,采用腹腔注射氧嗪酸钾造模,采用合适的溶剂是成功的关键。0.5%羧甲基纤维素钠是脂溶性物质的常用助悬溶剂,可作为灌胃的辅料,不能作为腹腔注射溶液。因此,本文采用生理盐水进行溶解氧嗪酸钾,效果良好,可供借鉴使用。
由于前期实验表明,性别不同的小鼠对氧嗪酸钾所致的高尿酸状态差异较大,雄性小鼠相对较为稳定,因此本文采用单一性别的雄性小鼠进行实验。急性高尿酸血症模型的另一个关键点是,造模后的尿酸测定时间的控制。氧嗪酸钾造模1 h 后尿酸显著升高,并随后逐渐下降,因此实验中应保证各组取样时间一致。
目前高尿酸的治疗多以化学药为主,但长期服用会导致严重副作用。中药具有多成分、多靶点、副作用小的特点,是新药筛选的宝库,采用简单有效的动物模型进行药效学验证,是一个有效的中药新药筛选途径[4]。本文采用急性高尿酸血症模型评价蔓三七提取物的抗尿酸作用,可知该部分蔓三七干叶无抗急性高尿酸作用。
通过腹腔注射氧嗪酸钾建立高尿酸血症模型,将造模成功的雄性KM 小鼠采用不同剂量的MSQ 灌胃治疗5 d 后,MSQ 未表现出对氧嗪酸钾致小鼠急性高尿酸模型具有抗尿酸作用。