李志滿,李田野,王玉,孫印石※
(1.中國農業科學院特產研究所,吉林 長春 130112;2.吉林省鹿參芝產業研究院,吉林 長春 130061;3.吉林省遠播醫藥科技有限公司,吉林 長春 130022)
關鍵字:復合人參葵花盤;痛風;關節炎;高尿酸血癥
痛風是一種關節炎癥性疾病,其特點是由于血清尿酸鹽水平過高和關節內單鈉尿酸鹽(MSU)結晶沉淀,導致急性疼痛反復發作[1,2]。痛風患者常伴有糖尿病、腎臟疾病和心血管疾病等,且患病率呈逐年上升趨勢,已成為第四大代謝性疾病[3]。而高尿酸血癥通常是由于體內嘌呤代謝紊亂,使得尿酸合成增多或排泄減少,進而機體出現尿酸代謝異常[4]。高尿酸血癥是痛風疾病發生、發展的不同階段。痛風與高尿酸血癥具有病期長和難以根治等特點。目前治療急性痛風或高尿酸血癥多采用化學藥物,雖然有一定的效果,但也會引起胃腸道刺激等副作用,患者服藥后經常會出現腹瀉、惡心和反酸等現象,影響患者的生活質量[5-7]。
天然植物是新型藥物開發的來源之一,不僅具有生物活性,而且副作用較少,這主要依賴于其含有復雜的生物活性化合物[8,9]。葵花盤(Sunflower plate)是去除葵花籽的向日葵盤,味甘,性寒,歸肝經,用于清熱平肝、止痛止血?,F代藥理學證明,葵花盤具有降血糖、降血脂、抗氧化、緩解疼痛和抗炎等作用[10,11]。此外,有研究發現葵花盤粉對治療痛風性關節炎具有較好的療效[12-14]。本研究利用葵花盤這一新型抗痛風的藥食同源材料,將人參、葵花盤、薏苡仁與淡竹葉進行組方,明確復合人參葵花盤改善高尿酸血癥與抗痛風的藥理作用,為復方制劑的開發利用提供理論基礎。
氧嗪酸鉀、別嘌醇、秋水仙堿和尿酸鈉購自西格瑪奧德里奇(上海)貿易有限公司;黃嘌呤氧化酶購自北京世紀山水科技有限公司;尿酸測定試劑盒、肌酐測定試劑盒和尿素氮(BUN)測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所;TNF-Elisa 試劑盒和IL-6 Elisa 試劑盒購自賽默飛試劑公司。
復合人參葵花盤按照本課題組的專利方法進行提取和制備[15]。該組合物主要由人參、葵花盤、薏苡仁、淡竹葉和麥芽糊精等物質組成。人參、葵花盤、薏苡仁、淡竹葉分別經過乙醇和水進行提取、過濾和濃縮,濃縮物經不同程度的酶解處理后,進行混合和干燥處理,即為復合人參葵花盤。
Epoch2 型酶標儀(美國博騰儀器有限公司);DHG-9123A電熱恒溫鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司);CPA225D電熱恒溫水浴鍋(北京市永光明醫療儀器廠);MS204S 電子分析天平(瑞士梅特勒公司);超低溫離心機(賽默飛世爾科技有限公司)。
SPF 級BALB/c 健康雄性小鼠48 只(20 ± 2)g和SD 雄性大鼠36 只(200±20)g,購自遼寧長生生物技術股份有限公司[動物生產許可證:SCXK(遼)2020-0001]。自由進食進水,適應飼養7 d 后開始試驗,飼養環境在環境溫度(22±3)℃,相對濕度55%±15%,照明時間12 h/d。試驗通過中國農業科學院特產研究所動物倫理委員會批準(No.ISAPSAEC-2022-76)。
將SD大鼠隨機分為正常組、模型組、復合人參葵花盤低劑量給藥組(0.2 g/kg)、復合人參葵花盤中劑量給藥組(0.5 mg/kg),復合人參葵花盤高劑量給藥組(1 g/kg)和秋水仙堿陽性對照組(0.3 mg/kg),每組6只。各給藥組大鼠灌胃給予對應劑量的受試物,正常組和模型組給予相同體積的生理鹽水,連續7 d。在第6天,建立急性痛風性關節炎模型,將0.2 mL 尿酸鈉晶體(20 g/L)注射到大鼠右側的踝關節腔內,正常組注入0.2 mL 的PBS 溶液。造模后的0、1、2、4、6、8、24 h,共7 個時間點對試驗大鼠的右踝關節直徑(mm)進行測量,3 次測量,計算平均值。
關節腫脹度(mm)=造模后的踝關節直徑(mm)-造模前的踝關節直徑(mm)。
各組大鼠的步態進行觀察,0 級:正常行走(0 分);1 級:輕微跋行,受試下肢略有彎曲(1 分);2 級:中度跋行,受試下肢剛觸及地面(2 分);3 級:重度跋行,受試下肢離開地面,3 足著地行走(3 分)。
根據Elisa 試劑盒說明書的方法檢測各組大鼠血清中TNF-和IL-6 的含量。
將雄性BALB/c 小鼠隨機分為正常組、模型組、陽性對照藥別嘌醇組(20 mg/kg)、復合人參葵花盤組(0.5g/kg、1 g/kg 和1.5 g/kg),每組8 只。除空白組外,各組均灌胃給予20 g/kg 酵母溶液,各給藥組灌胃相應樣品,共8 d。在第5~8 天,酵母灌胃1 h 后,除空白組,各組腹腔注射300 g/kg 氧嗪酸鉀(OXO)溶液??瞻捉M注射等量生理鹽水。最后一次給藥后1h,各組小鼠眼眶靜脈叢取血,血漿靜置30 min 后,以3 000 r/min的速度離心5 min,取上清,置于 80 ℃保存。
按照南京建成試劑盒說明書的測定方法檢測小鼠血清尿酸和肌酐及尿素氮的含量。
按照南京建成試劑盒說明書的測定方法檢測小鼠肝臟中黃嘌呤氧化酶的含量。
表1 結果顯示,與正常組相比,模型組大鼠踝關節處在1、2、4、6、8、24 h 發生明顯腫脹,在8 h 時腫脹程度最為嚴重,表明痛風性關節炎模型成功,差異具有統計學意義(P <0.01)。與模型組相比,復合人參葵花盤3 個劑量組大鼠踝關節的腫脹程度均有所下降(P<0.05,P <0.01),具有劑量依賴性,秋水仙堿組顯著抑制大鼠踝關節的腫脹的程度(P <0.01)。說明復合葵花盤能夠抑制痛風性關節炎大鼠的關節腫脹。
表1 復合人參葵花盤對急性痛風性關節炎大鼠踝關節腫脹程度的影響(,n=6)Table 1 Effects of CGS on ankle swelling in rats with acute gouty arthriti (,n=6)

表1 復合人參葵花盤對急性痛風性關節炎大鼠踝關節腫脹程度的影響(,n=6)Table 1 Effects of CGS on ankle swelling in rats with acute gouty arthriti (,n=6)
注:與正常組相比,##P <0.01;與模型組相比,*P <0.05,**P <0.01。Note:Compared with normal group,##P <0.05;Compared with model group,*P <0.05,**P <0.01.
造模24 h 后,模型組大鼠活動量減少,走路姿勢異常,受試下肢輕觸或離開地面,呈3 足著地的步態,關節局部呈現紅腫狀態。與模型組相比,復合人參葵花盤低、中、高劑量組及秋水仙堿組大鼠行走障礙指數顯著下降,說明復合人參葵花盤能夠明顯改善痛風引起的大鼠行走步態異常(P <0.01),結果見表2。
表2 復合人參葵花盤對急性痛風性關節炎模型大鼠步態的影響(,n=6)Table 2 Effects of CGS on gait of rats with acute gouty arthritis(,n=6)

表2 復合人參葵花盤對急性痛風性關節炎模型大鼠步態的影響(,n=6)Table 2 Effects of CGS on gait of rats with acute gouty arthritis(,n=6)
注:與正常組相比,##P <0.01;與模型組相比,**P <0.01。Note:Compared with normal group,##P <0.01;Compared with model group,**P <0.01.
與正常組對比,注射MSU 的模型大鼠血清中炎癥因子TNF-和IL-6 的含量顯著上升(P <0.01)。與模型組相比,復合人參葵花盤中、高劑量組和秋水仙堿陽性組能夠顯著降低大鼠血清中TNF-的含量(P <0.05),復合人參葵花盤3 個劑量組和秋水仙堿陽性組能夠極顯著降低IL-6 的水平(P <0.01)。結果表明,復合人參葵花盤具有提高機體的抗炎能力從而達到抗痛風性關節炎的藥理作用,結果見表3。
表3 復合人參葵花盤對急性痛風性關節炎大鼠血清中TNF-和IL-6 的影響(,n=6)Table 3 Effect of CGS on serum TNF-and IL-6 in rats with acute gouty arthritis (,n=6)

表3 復合人參葵花盤對急性痛風性關節炎大鼠血清中TNF-和IL-6 的影響(,n=6)Table 3 Effect of CGS on serum TNF-and IL-6 in rats with acute gouty arthritis (,n=6)
注:與正常組相比,#P <0.05,##P <0.01;與模型組相比,*P <0.05。Note:Compared with normal group,#P <0.05,##P <0.01;Compared with model group,*P <0.05.
與正常組相比,模型組小鼠血尿酸值、尿素氮和肌酐顯著增加(P <0.05,P <0.01),說明建立高尿酸血癥小鼠模型成功。從表4 中可以看出,與模型組相比,復合人參葵花盤低、中和高劑量組均能顯著降低小鼠血尿酸、尿素氮和肌酐的含量(P<0.05,P<0.01),給藥組的血尿酸低于正常組小鼠血尿酸水平,與陽性組的作用一致,說明復合人參葵花盤能起到抗高尿酸血癥的作用,結果見表4。
表4 復合人參葵花盤對高尿酸血癥小鼠腎功能指標的影響(,n=8)Table 4 Effects of CGS on renal function indexes of hyperuricemia mice (,n=8)

表4 復合人參葵花盤對高尿酸血癥小鼠腎功能指標的影響(,n=8)Table 4 Effects of CGS on renal function indexes of hyperuricemia mice (,n=8)
注:與正常組相比,#P <0.05,##P <0.01;與模型組相比*P <0.05,**P <0.01。Note: Compared with normal group,#P <0.05,##P<0.01;Compared with model group,*P <0.05,**P <0.01.
與正常組相比,模型組小鼠肝臟中黃嘌呤氧化酶的活力顯著升高(P<0.01),可能誘發小鼠體內尿酸合成增加。與模型組相比,復合人參葵花盤低、中和高劑量組能顯著降低小鼠肝臟中黃嘌呤氧化酶的活力(P<0.05),高劑量組能極顯著降低小鼠肝臟中黃嘌呤氧化酶的活力(P <0.01),與陽性組的作用一致,說明復合人參葵花盤通過抑制黃嘌呤氧化酶的活力抑制高尿酸血癥小鼠體內尿酸的合成,結果見表5。
表5 復合人參葵花盤對高尿酸血癥小鼠肝臟黃嘌呤氧化酶活力的影響(,n=8)Table 5 Effects of CGS on the activity of XOD of liver in hyperuricemia mice (,n=8)

表5 復合人參葵花盤對高尿酸血癥小鼠肝臟黃嘌呤氧化酶活力的影響(,n=8)Table 5 Effects of CGS on the activity of XOD of liver in hyperuricemia mice (,n=8)
注:與正常組相比,##P <0.01;與模型組相比*P <0.05,**P <0.01。Note:Compared with the normal group,##P <0.01;Compared with the model group,*P <0.05,**P <0.01.
近年來隨著生活水平的提高,人們的飲食中越來越多地攝入高蛋白與高嘌呤類食物,導致部分人群尿酸值升高或持續偏高,當尿酸水平超過其物理溶解度時會以MSU 晶體的形式析出誘發痛風性關節炎,出現關節疼痛、腫脹、發熱以及活動困難等癥狀[16]。痛風的發病機制與炎癥密切相關,MSU 晶體刺激滑膜細胞、單核細胞、巨噬細胞及中性粒細胞并產生IL-1、IL-6 和TNF-等炎性因子[17]。在大鼠的急性痛風性關節炎試驗中,通過在大鼠踝關節中注射MSU 晶體來誘導急性痛風性關節炎,引起了大鼠踝關節腫脹與行動困難的癥狀。與模型組相比,復合人參葵花盤組大鼠在1、2、4、6、8、24 h時顯著減輕踝關節的腫脹度,說明復合人參葵花盤能夠抑制MSU 引起的踝關節的腫脹且緩解行走障礙。復合人參葵花盤顯著降低血清中IL-6 和TNF-的含量,說明復合人參葵花盤具有通過抑制炎癥的發生而起到抗痛風的作用。因尿酸水平異常與痛風疾病二者關系密切,我們進一步探討了復合人參葵花盤對尿酸的生成與分泌產生的作用。在高尿酸血癥試驗中,給予小鼠酵母膏增加嘌呤的攝入,聯合氧嗪酸鉀鹽降低尿酸酶活性,二者聯合給予導致小鼠尿酸升高,誘導高尿酸血癥模型[18]。結果表明復合人參葵花盤能夠顯著降低高尿酸血癥小鼠血清中尿酸、肌酐和尿素氮的含量。黃嘌呤氧化酶是促進尿酸在肝臟中合成的關鍵酶[19],復合人參葵花盤能顯著抑制黃嘌呤氧化酶的活力,證明了復合人參葵花盤能夠抑制高尿酸血癥小鼠體內尿酸的生成。
綜上所述,復合人參葵花盤通過降低炎癥因子IL-6 和TNF-的分泌而起到抗痛風性關節炎的生物活性,同時抑制黃嘌呤氧化酶活力進而減少尿酸的生成,從而達到改善高尿酸血癥的作用。