劉 珊,滕佳林,韓冰冰,劉一洋,楊富梅
(山東中醫藥大學基礎醫學院,濟南 250355)
中醫學認為虛寒證多由素體陽虛,或久居寒涼之處或氣虛進一步發展,或過服寒涼之品,或房事太過,傷腎陽等,以致臟腑機能減退,機體失去陽氣的溫煦,寒從內生,于是形成病性屬虛、屬寒的證候。依據中醫的治療原則“熱者寒之,寒者熱之”,應選用溫熱藥進行治療,而附子是“回陽救逆第一品”,通過觀察附子對虛寒模型大鼠三磷酸腺苷(adenosine triphoshate,ATP)酶活性及能荷代謝指標的影響,分析其作用趨勢、特點及規律,揭示其與寒熱藥物屬性的內在聯系,為更好地指導臨床用藥奠定基礎。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 無特定病原體(specific pathogen free,SPF)級 Wistar大鼠,40只,體質量(200±20)g,雌雄各半,由魯抗動物實驗中心提供[許可證編號:SCXK(魯)20080002]。動物室環境為SPF級,按晝夜節律自然照明,于獨立送回風凈化籠飼養,室溫22~26℃,相對濕度40%~70%,予60Co輻照飼料和純凈水飼喂。
1.1.2 實驗藥物
1.1.2.1 中藥材 生石膏、龍膽草、黃柏和知母,經山東中醫藥大學中藥學院李峰教授鑒定符合《中華人民共和國藥典》2010版標準。
1.1.2.2 造模藥的制備 造模復方生石膏、龍膽草、黃柏和知母按比例(2.0∶1.2∶1.0∶1.5)混合后加蒸餾水煎煮2次,分別過濾,合并2次濾液,65℃水浴濃縮至含生藥量生藥3.2g/mL,4℃儲存備用。
1.1.2.3 治療藥 附子正丁醇提取物0.3980g、附子水提物34.3558g(山東中醫藥大學中藥學院提供),均相當于附子生藥量28.35g,分別溶于水和吐溫80的混合液制成混懸液,制成每毫升含有附子正丁醇0.0019g的溶液,附子水提物0.1636g,均相當于每毫升溶液含有0.135g生藥。
1.1.3 試劑 ATP 標準品(adenosine 5′-triphosphate disodium salt,Grade 1,minium 99%)為 Sigma公司產品,批號:028K7009;ADP 標 準 品 (adenonisine 5′-disphosphate sodium salt,from bacterial source)為 Sigma 公 司 產 品,批 號:107K7030;AMP 標準品(adenosine 5′-monophosphate sodium salt,minium 99%)為Sigma公司產品,批號:107K7003。乙腈(批號:20090522),娃哈哈純凈水(批號:201009252113WF),生理鹽水(批號:100907E05),四汀基溴化銨(批號:2009年3月15日),磷酸二氫鈉(批號:2009年5月15日),磷酸三鈉(批號:2009年9月18日),磷酸(批號:20100331)。ATP酶測試驗盒(批號:20100824)為南京建成生物工程研究所生產。
1.1.4 主要儀器 獨立送回風凈化籠(型號:I5,蘇州市蘇杭科技器材有限公司),電子天平(型號:JA5003,上海精科天平廠),電子天平(型號:WT11001R,江蘇省常州市萬得天平儀器廠),恒溫水浴鍋(型號:HH系列,江蘇金壇中大儀器廠),紫外可見分光光度計(型號:WFZ800-D3B),全自動高速冷凍離心機(型號:GL-20A,湖南離心機廠),高效液相色譜儀(二元泵、自動進樣器、柱溫箱、FLD檢測器,型號:Agilent1100,安捷倫公司),電子體溫計(型號:歐姆龍 MC-142L型,歐姆龍大連有限公司),四通道自主活動測定儀(型號:H-ZYC-1)。
1.2 方法
1.2.1 分組 將實驗動物隨機分為:空白對照組(10只),模型組(10只),附子正丁醇組(10只),附子水提物組(10只)。
1.2.2 模型復制 實驗動物適應性喂養3d后開始造模,除空白對照組均給灌含生藥量3.2g/mL的造模藥5mL,每天1次,連續14d,空白對照組每天灌服等量的生理鹽水。空白對照組和附子提取物組在造模過程中各意外死亡1只,故這兩組分別為9只。
1.2.3 外觀觀察及體質量、肛溫自主活動的測定 造模過程中觀察并記錄各組大鼠的毛發色澤、行為狀態、飲食、大便等外觀方面的變化。18:00開始測量肛溫,使用歐姆龍電子體溫計檢測大鼠肛溫,將涂有凡士林的測溫探頭插入直腸約3cm,測溫計顯示數字穩定蜂鳴音提示后讀取數字。自主活動使用HZYC-1型四通道自主活動測定儀記錄各組大鼠5min自主活動次數,各組動物平行交替進行測試。
1.2.4 治療 按大鼠體質量給附子正丁醇、附子水提取物組大鼠灌服附子正丁醇、水提取物(每毫升含有0.135g生藥),給藥劑量每千克為1.35g生藥,每天1次,連續7d。
1.2.5 肝組織勻漿液的制備 取出肝臟,用生理鹽水洗凈,稱取0.5g左右置于勻漿器中,按1∶9的比例將蒸餾水和0.9%的生理鹽水混勻用來研麿肝組織,之后將組織勻漿液轉入離心管,置冷凍離心機,4℃以3000r/min離心15min。
1.2.6 檢測方法
1.2.6.1 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶檢測方法取肝組織勻漿液上清,檢測方法按ATP酶試劑盒說明操作。
1.2.6.2 ATP及能荷檢測方法 取肝組織勻漿液0.5mL加入預冷的2.4mmol/L的高氯酸(ClO4)100μL,3500r/min,離心10min,取上清液加入與上清液等體積的1mol/L的磷酸氫二鉀(K2HPO4),調pH 至 6.5~7.0,再次3500r/min,離心10min,取上清液用0.45μm濾過膜濾過即成色譜分析樣品,以上操作在4℃下完成。
1.3 統計學處理 實驗數據采用統計軟件SPSS17.0進行統計分析,以表示,采用單因素方差分析。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 外觀指標 模型組大鼠,造模當日或第2天開始出現軟便,繼而出現便溏、肛門周圍有污物、泄瀉、食欲減少、活動減少、畏寒蜷縮、閉目無神;造模第5天出現體質量增長逐日下降、懶動、肛溫溫度略降、喜聚堆、皮毛疏松無光澤。空白對照組大鼠飲食、大便正常,毛發有色澤,行為狀態正常。
2.2 附子提取物對虛寒證模型大鼠體質量、肛溫及自主活動的影響 由表1可見,與空白對照組相比,模型組大鼠的體質量、肛溫、自主活動都有下降的趨勢,且模型組的肛溫較空白對照組下降明顯(P<0.01)。
表1 附子提取物對虛寒證模型大鼠體質量、肛溫、自主活動的影響()

表1 附子提取物對虛寒證模型大鼠體質量、肛溫、自主活動的影響()
△:P<0.01,與空白對照組比較。
組別 n 體質量(g) 肛溫(℃) 自主活動(次)空白對照組9256.93±21.5936.84±0.55200.22±134.18模型對照組 10239.36±21.8035.98±0.70△139.60±83.16附子正丁醇 10249.19±27.1036.24±0.70155.60±90.27附子水提物9251.87±18.3936.15±0.38162.56±63.53
2.3 附子提取物對虛寒證模型大鼠 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶含量的影響 由見表2可見,與空白對照組相比,模型組大鼠 Na+-K+-ATP酶活性明顯降低(P<0.01);附子水提物組比附子正丁醇組有增強的趨勢,差異不明顯。與空白對照組相比,模型組Ca2+-Mg2+-ATP酶活性明顯減弱(P<0.01);與模型組相比,附子正丁醇組Ca2+-Mg2+-ATP酶活性增強(P<0.05);附子正丁醇組比附子水提物組 Ca2+-Mg2+-ATP活性增強(P<0.05)。
表2 附子提取物對虛寒證模型大鼠Na+K+-ATP酶、Ca2+Mg2+-ATP酶含量的測定()

表2 附子提取物對虛寒證模型大鼠Na+K+-ATP酶、Ca2+Mg2+-ATP酶含量的測定()
△:P<0.01,與空白對照組比較;*:P<0.05,與模型組比較;▲:P<0.05,與附子正丁醇組比較。
組別 n Na+-K+-ATP酶(μmolpi·mgprot-1·h-1)Ca2+-Mg2+-ATP酶(μmolpi·mgprot-1·h-1)空白對照組9 0.9178±0.2470 1.2072±0.3918模型對照組 10 0.4050±0.2225△ 0.4628±0.1682△附子正丁醇 10 0.5043±0.1037 0.8857±0.4413*附子水提物 9 0.6483±0.2209 0.4900±0.4185▲
2.4 附子提取物對虛寒證模型大鼠ATP含量及能荷的影響 由表3可見,與空白對照組相比,模型組ATP含量及能荷均降低(P<0.05);與模型組相比,附子正丁醇組能荷比例升高(P<0.05),其他治療組均有上升的趨勢;這兩項指標中,附子水提物組比附子正丁醇組有增強的趨勢。
表3 附子提取物對虛寒證模型大鼠ATP含量及能荷的測定()

表3 附子提取物對虛寒證模型大鼠ATP含量及能荷的測定()
▲:P<0.05,與空白對照組相比較;*:P<0.05,與模型對照組相比較。
組別 n ATP(μg/g) 能荷空白對照組9 0.2173±0.08620.8642±0.0635模型對照組 10 0.0528±0.0661▲ 0.6553±0.1514▲附子正丁醇 100.0572±0.0323 0.7084±0.1017*附子水提物9 0.0936±0.09450.8049±0.0779
虛寒證是陽氣不足引起的寒證,虛寒證動物模型是中醫證候動物模型中研究較多的一種,以北京醫科大學研制者較為典型[1]。由于是間接地以寒涼因素致虛,所以在寒證病理存在的同時,虛證本身是否存在這一問題還需要解決。本實驗采用的造模方藥(包括比例)是北京醫科大學較為成熟的虛寒證造模方藥,無直接瀉下藥味,而動物出現明顯腹瀉,說明是因寒涼過度所致,也說明本造模量損傷機體元氣較甚。外觀指標以逐漸出現毛臟、毛枯,精神萎靡,蜷縮,倦怠乏力,便溏腹瀉,受激排便增多,舌偏淡嫩、淡白,苔少為特征,體質量增長減緩,肛溫較低,食量減少,飲水量較實驗前減少,以上表現基本符合虛寒證表現。從體質量、肛溫、自主活動來看,模型組各指標數值均小于空白對照組,特別是模型組的體溫較空白組明顯下降(P<0.01),而經過治療后各項指標又有所恢復。現代藥理研究亦證實,附子能加強心血管循環、擴張血管、增強心肌收縮力、加快心率、增加心排出量和冠狀動脈血流量等[2],也具有抗炎、提高免疫力、抗腫瘤等藥理活性,其中二萜生物堿類成分被認為是其特征性的活性成分[3-6],能上助心陽,中溫脾陽,下補腎陽,用于治療虛寒證非常適合。
從虛寒證大鼠的表現來看,精神萎靡,蜷縮,倦怠乏力,體質量增長減緩,體溫較低,食量減少,飲水量較實驗前減少均顯示虛寒證大鼠的能量代謝降低,因ATP酶是反映機體能量代謝的可靠指標,故對虛寒證大鼠ATP酶的研究具有重要意義。ATP酶是存在于組織細胞及細胞器生物膜上的一種蛋白酶,其在物質運送、能量轉換、信息傳遞以及維持細胞膜的完整、組織代謝等方面具有重要的意義,可作為代謝紊亂及損傷組織恢復能力的可靠指標[7]。ATP酶是逆離子梯度進行細胞膜內、外轉運的離子泵,其中重要的為 Na+-K+-ATP酶和 Ca2+-Mg2+-ATP酶[10]。由于 Na+-K+-ATP酶主要與 ATP的分解和利用有關,維持細胞正常內外離子濃度和膜電位,故其活性是反映機體能量代謝水平和生理功能狀態的重要指標[11]。而在消耗ATP的同時也釋放出大量的熱能,所以Na+-K+-ATP酶的活性越高,體內能量消耗和產熱過程也越強。另有實驗研究表明,甲狀腺激素的產熱作用也與Na+-K+-ATP酶的關系十分密切。Ca2+-Mg2+-ATP酶是細胞膜上另一種重要的酶,是一種疏水的膜結合蛋白。此酶轉運Ca2+和水解ATP都需要 Mg2+存在,故稱 Ca2+-Mg2+-ATP 酶,其在維持細 胞內Ca2+和Mg2+濃度穩定,對心肌及其他肌肉的收縮、神經細胞動作電位的傳導、細胞的分泌和繁殖均有重要影響[8]。該酶的主要作用涉及ATP的分解利用和細胞內外Ca2+濃度的維持,其活性受ATP含量、Ca2+濃度等多種因素的影響。當ATP含量下降、胞內Ca2+濃度增高或膜脂質過氧化時,該酶的活性降低[9]。所以,Ca2+-Mg2+-ATP酶是衡量線粒體功能和能量代謝水平的一個重要的指標。對于虛寒證大鼠來說,模型組大鼠 Na+-K+-ATP酶、Ca2+-Mg2+-ATP酶活性都比空白對照組弱,用藥各組均比模型組活性強;同時從ATP含量來看,模型組比空白對照組明顯較低,治療后又升高,能荷的趨勢也是一樣。
由此可見ATP酶活性降低可能是造成虛寒模型的原因之一。附子正丁醇和附子水提物能提高虛寒證大鼠的ATP酶活性及能荷的比例,有利于虛寒證大鼠的物質代謝的恢復,提高ATP酶活性有利于虛寒癥的治療,具體情況仍有待進一步研究。
[1]陳小野,周永生,樊雅莉.大鼠虛寒證模型的研制[J].中國實驗動物學報,2002,9(3):155-159.
[2]鄧家剛,范麗麗,郝二偉,等.附子回陽救逆量效關系的實驗研究[J].時珍國醫國藥,2010,21(3):656-658.
[3]國家中醫藥管理局《中華本草》編委會.中華本草精選本上冊[M].上海:上海科學技術出版社,1999:483-493.
[4]Murayama M,Mori T,Bando H,et al.Studies on the constituents of Aconitum species.IX.The pharmacological properties of pyro-type aconitine alkaloids,components of processed aconite powder“Kako-bushi-matsu”,analgesic,anti-inlfammatory and acute toxic activities[J].J Ethnopharmacol,1991,35(2):159-164.
[5]徐暾海,趙洪峰,徐雅娟,等.四川江油生附子強心成分的研究[J].中草藥,2004,35(9):964-966.
[6]Zhao C,Li M,Luo YF,et al.Isolation and structural characterization of an immunostimulating polysaccharide from fuzi,Aconitum carmichaeli[J].Carbohydr Res,2006,341(4):485-491.
[7]樊凱芳,唐迎雪,曹淑霞.三化湯對腦缺血-再灌注老齡大鼠胃腸組織 Na+-K+-ATP酶活性及Ca2+-Mg2+-ATP酶活性的影響[J].時珍國醫國藥,2009,20(6):1367-1368.
[8]劉秉文,陳俊杰.醫學分子生物學[M].北京:中國協和醫科大學出版,2000:139-140.
[9]劉景生.細胞信息與調控[M].2版.北京:中國協和醫科大學出版社,2004:663.
[10]農文田,顏小若,藍賢俊.maFGF對慢性衰老大鼠肝組織中ATP酶活力的影響[J].臨床和實驗醫學雜志,2011,10(8):561-563.
[11]馬清翠.附子、干姜、黃連、大黃對正常大鼠寒熱表征和能量代謝的影響[D].山東:山東中醫藥大學,2010.