沙紀越 ,李健豪 ,林向輝 ,劉喜峰 ,林曉熙 ,劉 偉 ,李 偉
(1.吉林農(nóng)業(yè)大學中藥材學院,長春130118 2.遼寧熙峰藥業(yè)集團有限公司,桓仁117000)
對乙酰氨基酚(APAP)又稱撲熱息痛,在臨床上廣泛應用于解熱和鎮(zhèn)痛[1~2],在治療劑量范圍內(nèi)相對安全,但在大量臨床數(shù)據(jù)監(jiān)測表明過量的APAP會導致嚴重的副作用,最常見的會導致不可逆肝毒性[3]。APAP在數(shù)百種處方藥和非處方藥中的廣泛應用,導致了大量患者因此而受到傷害[4~5]。
人參為五加科人參屬植物人參(Panax ginseng C.A.Meyer)的干燥根及根莖,是歷史悠久的特色中草藥,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,可安神益智,生精養(yǎng)血,復脈固脫,久服輕身延年,享有“百草之王”的美譽[6~8]。人參的主要活性成分為人參皂苷,具有抗腫瘤、降低化療藥物的心臟毒性和肝毒性、保護中樞神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)、抗疲勞、降血糖、修復創(chuàng)面等廣泛藥理作用[9~11]。隨著人參的多重功效被證實,為了更好地開發(fā)利用人參的藥用價值,人們開始對人參進行深加工,并開發(fā)了一系列的人參加工制品[12]。
膏劑,屬于中醫(yī)傳統(tǒng)劑型之一[13]。膏劑一般由多味中藥組成,將藥物用水或植物油煎熬濃縮而成的膏狀劑型[14],常采用通補兼施,動靜結(jié)合的方法,更易于人體吸收,兼具治療和滋補的特點。鮮人參膏(Fresh Ginseng Paste,FGP)精選自然生長于林間的5年生優(yōu)質(zhì)新鮮林下參,配以優(yōu)質(zhì)紅棗精華,采用世界先進的冷鏈工藝技術(shù),鮮人參原漿提取,經(jīng)專利配方及多道殺菌工序秘制而成,可充分保留了人參活性成分和營養(yǎng)物質(zhì)。利用獨有的專利技術(shù)[15],全成分使用新鮮人參,在最大限度保留天然原生皂苷的同時,創(chuàng)造性的生成以R-Rg3為代表的16種稀有人參皂苷組分群和氨基酸、人參多糖、人參蛋白等18種活性物質(zhì)。同時,通過酶促反應增加美拉德反應產(chǎn)物精氨酸雙糖苷AFG的生成。
人參加工產(chǎn)品由于其富含人參皂苷并具有顯著的生理活性,更易于消化吸收,一直是國內(nèi)外學者研究的熱點,研究發(fā)現(xiàn)人參皂苷還具有抗高脂血癥及清除氧自由基的作用[16~17],本文首次利用人參加工品“鮮人參膏”探討其對APAP誘導小鼠肝損傷的保護作用及其可能機制,為深度開發(fā)人參類加工產(chǎn)品及對肝損傷保護治療劑提供理論依據(jù)和物質(zhì)參考。
精密稱取人參總皂苷標準品5 mg,加甲醇配置成人參皂苷的質(zhì)量濃度分別為1.00 mg/mL的對照品溶液,經(jīng)0.22 μm濾膜濾過。精密稱取FGP 5 g,加入50 ml甲醇,超聲30 min,濃縮后加甲醇定容至10 ml經(jīng)0.22 μm濾膜濾過作為待測品溶液,取部分樣品進行HPLC分析,色譜柱為C18柱 (250 mm×4.6 mm,5 μm);柱溫 30 ℃,檢測波長 203 nm,流動相乙腈(A)-水(B)梯度洗脫(0~20 min,18.5%~20.5%A;20~30 min,20.5%~25.5%A;30~40 min,25.5%~35%A;40~60 min,35%~45%A;60~70 min,45%~60%A;70~80 min,60% ~70%A;80 ~90 min,70% ~80%A;90 ~91 min,80%~18.5%A;91~95 min,18.5%A), 流速 1.0 mL/min,進樣量 20 μL。
SPF級雄性ICR小鼠32只,體質(zhì)量22~25g,由長春市億斯實驗動物技術(shù)有限責任公司提供,合格證號:SCXK(吉)2016-0003。動物飼養(yǎng)條件符合實驗動物福利倫理委員會的要求,小鼠自由進食和飲水,室溫23.0±2.0℃,濕度55%~65%,明暗交替12h的環(huán)境中適應性飼養(yǎng),飼養(yǎng)1周后開始實驗。
鮮人參膏(Fresh Ginseng Paste,FGP),遼寧熙峰藥業(yè)集團有限公司生產(chǎn),合格證號:SC10721052200667;APAP(質(zhì)量分數(shù)>98%,批號:D1513003,阿拉丁試劑有限公司);蘇木素-伊紅染液(H&E),丙氨酸轉(zhuǎn)移酶 (ALT)、天冬氨酸轉(zhuǎn)移酶(AST)、丙二醛(MDA)及谷胱甘肽(GSH)試劑盒,購于南京建成生物工程有限公司;乙腈,TEDIA公司;色譜純甲醇(MEOH)、乙醇(ETOH),北京化工廠,分析純;水為超純水,所有其他試劑均為分析級。
PL303電子天平,上海梅特勒托利多儀器有限公司;HC-2517高速離心機,安徽中科中佳科學儀器有限公司;拓宇衡器電子天平,沈陽拓宇衡器有限公司;T10高速組織勻漿機,德國IKA;SPECTRO star Nano全波長掃描式酶標儀,德國BMG LABTECH公司;顯微鏡Leica DM 500和Leica DM 2500熒光顯微鏡,德國徠卡。
將ICR小鼠進行適應性飼養(yǎng)1周后,隨機分為4組(n=8);FGP 藥品置于羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)溶液中分別配置成低劑量組(400 mg/ml)和高劑量組(800 mg/ml),正常對照組和模型組給予同樣劑量的生理鹽水。各組在給藥前均稱量小鼠體重,以調(diào)整給藥劑量。所有小鼠連續(xù)給藥7天。其中第7天給藥1h后,模型組、FGP低、高劑量組一次性腹腔注射APAP 250 mg/kg-1,24 h后眼球取血,血液室溫凝結(jié) 1 h后4℃離心 (3 500 r/min,10 min),取上清供血清指標ALT和AST檢測。取肝臟組織溶于生理鹽水中制成肝勻漿用于檢測GSH和MDA水平,取相同部位的肝組織固定于10%甲醛中,用于肝組織切片觀察病理變化。
計算實驗結(jié)束前與給藥前小鼠體質(zhì)量的差值,記為體質(zhì)量變化值。小鼠處死后立即取新鮮肝組織稱重,并計算肝指數(shù)=(肝質(zhì)量/體質(zhì)量)×100。
將肝組織固定于 10%甲醛中,石蠟包埋切片,將切片放入二甲苯中脫蠟30 min,再放入無水乙醇中30 min,依次放入 95%、70%、50%乙醇中 3 min水化,最后放入蒸餾水中 5 min,加入蘇木素,1 min后流水沖洗返藍,返藍后依次放入50%、70%、95%乙醇中各3 min,滴加伊紅,1 min后放入無水乙醇,5 min后放入二甲苯中保持 30 min,滴加樹脂,蓋玻片封片,光鏡下觀察肝組織切片的病理變化。
經(jīng)HPLC法在FGP中檢測到22種人參皂苷類成分:Rg1,Re,Rb1,Rc,Rb2,Rd,(S)-Rg2,(R)-Rg2,(S)-Rh1,(R)-Rh1,Rg6,F4,Rk3,Rh4,(S)-Rg3,(R)-Rg3,Rk1,Rg5,(S)-Rh2,(R)-Rh2,原人參二醇(PPD),原人參三醇(PPT).等(圖1),其中稀有人參皂苷總含量大于620 mg/100g。

圖1 HPLC色譜圖:人參總皂苷標品(A)和FGP(B)。1:Rg1 2:Re 3:(S)-Rg2 4:(R)-Rg2 5:(S)-Rh1 6:(R)-Rh1 7:Rb1 8:Rc 9:Rb2 10:Rd 11:Rg6 12:F4 13:Rk3 14:Rh4 15:(S)-Rg3 16:(R)-Rg3 17:Rk1 18:Rg5 19:(S)-Rh2 20:(R)-Rh2 21:PPT 22:PPD
正常對照組小鼠生長情況良好,毛順色亮,體質(zhì)量增加。與正常對照組相比,APAP組毛色成縷,毛發(fā)無光,體質(zhì)量有明顯減輕,并無小鼠死亡,脾臟系數(shù)有顯著降低(P<0.01),肝臟系數(shù)有顯著升高(P<0.05),充分表明小鼠的肝受到損傷。與APAP組相比,F(xiàn)GP低劑量組(400mg·kg-1)和高劑量組(800mg·kg-1)小鼠毛色明顯好轉(zhuǎn),體質(zhì)量下降得到緩解,低劑量組(400 mg·kg-1)脾系數(shù)降低以及高劑量組(800mg·kg-1)肝系數(shù)升高的幅度都得到明顯改善(P<0.05)。

表1 .FGP對APAP誘導的急性肝損傷小鼠器官指數(shù)的影響
ALT和AST是肝損傷的主要酶標記物,當肝細胞受到損傷時,這些標記物會從肝臟滲漏到血液中,從而導致二者血清濃度急劇升高。如圖2所示,與對照組比較,模型組小鼠血清中ALT和AST的水平顯著升高(P<0.05),GFA低、高劑量組能夠明顯抑制血清中 ALT和 AST水平的升高(P<0.05),且存在一定的劑量效應關(guān)系。初步說明FGP對APAP所致的肝損傷具有一定的保護作用。

圖2 .FGP對APAP誘導的急性肝損傷小鼠血清ALT和AST水平的影響。所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±S.D.,n=8.**P﹠0.01,相對于正常組;與順鉑組相比,#P﹠0.05,##P﹠0.01
為進一步說明FGP的藥理作用,我們對小鼠肝臟內(nèi)的GSH和MDA水平進行檢測,如圖3所示,模型組中小鼠肝組織勻漿中的GSH水平明顯低于對照組(P﹠0.05,P﹠0.01),而低、高劑量的FGP顯著地抑制了GSH水平的降低。另外,MDA水平能充分說明組織的脂質(zhì)過氧化產(chǎn)物的多少,直接說明細胞受損程度[18]。結(jié)合本實驗可知,與對照組比較,模型組的MDA量明顯升高(P﹠0.05,P﹠0.01),F(xiàn)GP低、高劑量組則明顯抑制了肝組織中MDA水平的升高。以上數(shù)據(jù)說明FGP能夠提高肝組織抗氧化能力以及減緩APAP對肝細胞產(chǎn)生的脂質(zhì)過氧化作用。


圖3 .FGP對APAP誘導的急性肝損傷小鼠肝臟GSH和MDA水平的影響。所有數(shù)據(jù)均表示為平均值±S.D.,n=8.**P﹠0.01,相對于正常組;與順鉑組相比,#P﹠0.05,##P﹠0.01

圖4 .FGP對APAP誘導的急性肝損傷小鼠肝組織病理變化的影響
如圖4所示,對照組小鼠肝組織細胞排列整齊且形態(tài)正常。模型組肝組織中央靜脈附近細胞大面積壞死,壞死處可見無核肝細胞殘體,肝竇擴張充血,伴有部分細胞變性腫脹和細胞炎性浸潤,部分凋亡細胞有明顯的點狀和灶狀壞死。FGP低、高劑量組細胞壞死程度減輕,炎性細胞浸潤減輕,F(xiàn)GP高劑量組細胞壞死顯著減輕,肝細胞排列比較規(guī)律。
研究結(jié)果顯示,APAP誘導小鼠血清中 AST和ALT水平顯著升高、肝組織中GSH水平降低和 MDA水平升高,使肝細胞腫脹,排列疏松,細胞核部分消失或壞死,說明造模成功;FGP低、高劑量組與模型組相比,血清中 AST、ALT水平降低,肝組織中 GSH升高和MDA水平降低,顯示FGP可以緩解APAP造成的肝損傷。 研究表明,當肝組織損傷時,細胞中產(chǎn)生大量 N-乙酸-對苯醌亞胺(NAPQI),與 GSH 結(jié)合,導致GSH量下降,細胞中超氧負離子歧化作用導致大量活性氧生成,對細胞產(chǎn)生氧化應激作用[19]。本研究結(jié)果顯示,F(xiàn)GP低、高劑量組中 GSH量升高,MDA量降低,說明 FGP具有明顯的抗氧化作用。由H&E染色結(jié)果可知,模型組肝細胞壞死、腫脹,部分細胞發(fā)生炎性浸潤,F(xiàn)GP低、高劑量組細胞壞死程度減輕,炎性細胞浸潤減輕,進一步說明FGP能顯著抑制細胞凋亡。本研究采用新型的人參加工品“鮮人參膏”,通過APAP所致的肝損傷,對FGP的藥效學研究進行探索,初步揭示FGP對APAP誘導肝損傷具有保護作用,其可能的機制與抑制氧化應激和細胞凋亡,減少炎癥反應有關(guān)。本研究進一步拓寬藥食同源藥材的使用范圍,為人參及相關(guān)產(chǎn)品的深度開發(fā)提供物質(zhì)參考,并結(jié)合藥效學研究為FGP臨床應用提供理論依據(jù)。