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编号:10231084
三七总皂苷对TNF、NO含量的影响及其机制研究
http://www.100md.com 《中草药》 1999年第7期
     作者:李晓辉 李淑慧

    单位:三军医大学药理教研室 重庆 400038

    关键词:三七总皂苷;炎证;TNF;NO;游离钙

    中草药990720 摘 要 采用sc角叉菜胶(Car)25 mg/kg复制大鼠背部气囊滑膜炎模型。白细胞计数、蛋白含量分别用试管稀释法和Lowry法测定。酶联免疫吸附分析法、Rivanol法和Fura-2荧光分析法分别用于测定灌洗液中TNF、NO含量以及中性粒细胞胞内游离钙(Neu-[Ca2+]i)水平的变化。结果显示:三七总皂苷(PnS)60、120、240 mg/kg 3个剂量组均能一定程度地降低灌洗液中白细胞数、蛋白含量、TNF及NO含量;与此同时,抑制Neu-[Ca2+]i水平的升高,其抑制率分别为:9.2%、34.3%及39.2%。提示PnS具有良好抗炎活性,其机制与抑制灌洗液中炎性细胞因子TNF及NO水平的升高有密切关系,而抑制Neu-[Ca2+]i水平的升高则是PnS抑制炎性细胞因子含量升高的重要分子机制之一。
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    Effects of Total Saponins of Sanchi (Panax pseudo-ginseng var.

    notoginseng)on TNF, NO and Its Mechanisms

    Li Xiaohui and Li Shuhui

    (Department of Pharmacology, the Third Military Medical University, Chongqing 400038)

    Abstract Rat air-pouch acute imflammatory model was prepared by sc injection of carrageenan (Car,25 mg/kg). The neutrophil (Neu) count and protein content in exudate were measured by test tube diluting method and Lowry method. Enzyme linked immunosorbent assay and Rivanol assay were applied respectively to investigate effects of saponins of Panax pseudo-ginseng var. notoginseng (Burk.) Hoo et Tseng (PnS) on tumor necrosis factor (TNF) and nitric oxide (NO) content in the perfusate. Fura-2 fluorescence technique was used to determine the intracellular free calcium concentration in Neutrophils (Neu-[Ca2+]i). The results showed that PnS 60, 120 and 240 mg/kg ip reduced Neu counts, protein content, TNF and NO contents in a dose-dependent manner; lowered the level of Neu-[Ca2+]i with inhibitory rates of 9.2%, 34.3%, and 39.2%, respectively. It was concluded that PnS has an obvious antiinflammatory effect and its mechanisms of action are related to the reducton of TNF and NO contents, and inhibition of Neu-[Ca2+]i level.
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    Key words saponins of Panax pseudo-ginseng var. notoginseng (Burk.) Hoo et Tseng TNF NO free calcium anti-inflammation Neu-[Ca2+]i

    三七总皂苷(total saponins of Panax notoginseng, PnS)是三七根的主要活性成分,具有良好的抗炎活性[1],但其抗炎机制尚不清楚。肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor, TNF)是一重要的炎性细胞因子,多种炎性疾病均伴有TNF含量的升高[2]。一氧化氮(NO)是新近发现的另一重要致炎分子[3]。鉴于PnS与人参皂苷组成成分具有类似性[4],而人参皂苷具有调节细胞因子生成的作用[5],故我们以角叉菜胶(Car)诱导的大鼠气囊滑膜炎为模型,在研究PnS抗炎作用的同时探讨了PnS对灌洗液中TNF及NO含量的影响。因细胞内游离钙的变化介导NO的致伤作用[6],Ca2+参予TNF的释放[7]。为此,进一步探讨了PnS对Neu-[Ca2+]i水平的影响。
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    1 材料和方法

    1.1 动物:健康雄性Wistar大鼠,体重(185±34) g,由第三军医大学实验动物中心提供。

    1.2 药品与试剂:PnS为中国科学院昆明植物研究所提供(粉剂,含量99%);地塞米松(Dex)为卫生部药品检定所提供;角叉菜胶(Car)为辽宁药物研究所产品;rivanol:美国Sigma产品;肿瘤坏死因子(TNF)试剂盒:军事医学科学院基础所提供;Fura-2及Fura-2 AM:中国科学院上海药物研究所提供;其它试剂为国产分析纯级。

    1.3 动物处理:随机将大鼠分为6组(每组8只):正常组、Car致炎组(对照组)、Car+PnS 60、120、240 mg/kg组及Car+Dex 1 mg/kg组。于Car致炎前30 min及致炎后6 h分别ip PnS和Dex,对照组给予等容量溶媒。Car致炎后12 h活杀大鼠,用无钙镁Hank'S液(HBSS)灌洗,收集灌洗液进行有关指标测定。
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    1.4 大鼠气囊滑膜炎模型复制:参照文献方法进行[8]。气囊内注射Car 25 mg/kg(正常组给予等容量溶媒)诱导炎症,致炎后2 h活杀大鼠,背部气囊内注入4 mL HBSS灌洗,收集灌洗液并置于已硅化试管中。取少许灌洗液行白细胞计数及分类计数,其余部分立即离心(4℃,1 800×g, 10 min)收集上清液-70℃贮存备用。将沉淀白细胞用HBSS液洗涤2次(4℃,1 800×g, 5 min),typan blue检查白细胞活力,结果细胞活力大于97%,Neu占约95%,用HBSS调整成一定浓度的细胞悬液后备用。

    1.5 灌洗液中蛋白含量的测定:按Lowry法进行[9]

    1.6 灌洗液中TNF含量测定:采用酶联免疫吸附分析法进行[10]

    1.7 灌洗液中NO测定:参照文献方法[11],略加改进。(1)样品处理:取样品0.25 mL,加入40 mol/L过氯酸0.1 mL,混匀后离心(3 000×g,30 min),弃沉淀,-70℃贮存待测。(2)测定:取样品或不同浓度的亚硝酸钠标准液加蒸镏水至2 mL,加入0.1% rivanol 200 μL、12 mol/L 盐酸800 μL,于波长520 nm处测定光密度值。根据标准曲线计算样本NO含量,以mg/L表示。
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    1.8 Neu-[Ca2+1]i测定[12]:取细胞悬液(1×109/L),用含有0.2%牛血清白蛋白的HEPES-Krebs Rins缓冲液(HKR)(含:NaCl 116、KCl 5.4、MgCl2 1.0、HEPES 20、葡萄糖10 mmol/L;pH7.4)洗涤1次,加入用DMSO配制的Fura-2 AM贮存液(2 mmol/L)使其终浓度为4 μmol/L,37℃孵育40 min,使Fura-2 AM负载到细胞内。用HKR洗涤2次,测定荧光强度。测定条件:以500 nm波长为发射波,激发光光栅和发射光光栅均固定为10 nm,扫描激发光光谱,若最大荧光峰在345 nm,即说明负载成功。固定激发发射光波长于345 nm,测定 无Ca2+及1 mmol/L Ca2+时的荧光强度,继之加入Triton-X-100(终浓度为0.09%)破细胞膜测定最大荧光强度(Fmax),再加入9 mmol/L EDTA络合全部钙,以测定最小荧光强度(Fmin),依下列公式计算[Ca2+]i浓度。
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    [Ca2+]i=Kd(F-Fmin)/(Fmax-F)

    Kd为Fura-2与Ca2+的解离常数,37℃时为224 nmol/L。

    1.9 统计分析:各组数据采用方差分析和相关显著性检验。结果用均数±标准差(±s)表示。

    2 结果

    2.1 对灌洗液中白细胞计数及蛋白含量的影响:由表1可见,Car致炎后,灌洗液中白细胞计数及蛋白含量均显著高于正常组(P<0.01),PnS在所用剂量范围内能明显降低白细胞数及蛋白含量,且呈剂量依赖性。

    表1 对灌洗液中白细胞计数及蛋白含量的影响 (±s) 组别
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    剂量

    (mg/kg)

    动物数

    (只)

    白细胞

    (1×109/L)

    蛋白

    (g/L)

    正常组

    -

    8

    2.95±0.54

    0.59±0.20
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    Car致炎组

    -

    8

    47.87±15.34△△

    7.46±1.26△△

    Car+PnS

    60

    8

    30.29±9.49△△**

    7.41±1.55△△

    Car+PnS
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    120

    8

    21.16±7.15△△**

    5.70±1.47△△*

    Car+PnS

    240

    8

    16.99±6.18△△**

    4.41±1.35△△**

    Car+Dex

    1
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    8

    16.85±6.99△△**

    5.39±1.20△△**

    与正常组比较:△△P<0.01

    与致炎组比较:*P<0.05 **P<0.01

    2.2 对Car致炎大鼠灌洗液中TNF含量的影响:由表2可见,Car致炎后,大鼠气囊灌洗液中TNF含量明显升高(P<0.01),PnS在所用剂量范围内能一定程度地抑制TNF含量的升高,且呈剂量依赖性。Dex具有类似作用。但各药物不能使TNF含量恢复到正常水平。

    表2 对灌洗液中TNF及NO含量和Neu-[Ca2+]i水平的影响(±s) 组别
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    剂量

    (mg/kg)

    动物数

    (只)

    TNF

    (g/L)

    NO

    (mg/L)

    Neu-[Ca2+]i

    (nmol/L)

    正常组

    -
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    8

    1.22±0.36

    1.09±0.20

    216±48

    Car致炎组

    -

    8

    6.47±2.06△△

    4.70±1.02△△

    485±126△△

    Car+PnS

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    8

    5.66±2.21△△

    4.89±1.32△△

    441±131△△

    Car+PnS

    120

    8

    4.34±1.66△△*

    3.48±0.59△△*

    324±115△*
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    Car+PnS

    240

    8

    3.08±0.74△**

    2.11±0.59△△**

    294±86△**

    Car+Dex

    1

    8

    2.97±0.73△△**

    2.22±0.35△△**
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    480±106△△

    与正常组比较:P<0.05 △△P<0.01; 与致炎组比较:*P<0.05 **P<0.01

    2.3 对Car致炎大鼠灌洗液中NO含量的影响:Car致炎后大鼠气囊灌洗液中NO含量明显升高,PnS在所用剂量范围内能一定程度地降低灌洗液中NO的含量,且呈剂量依赖性。Dex也具有类似作用(见表2)。

    2.4 对Car致炎大鼠Neu-[Ca2+]i水平的影响:Car致炎后大鼠气囊灌洗液Neu-[Ca2+]i水平明显升高(P<0.01),PnS 60、120、240 mg/kg能一定程度地抑制Neu-[Ca2+]i水平的升高,其抑制率分别为9.2%、34.3%、39.2%;Dex无降低Neu-[Ca2+]i水平的作用(见表2)。
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    2.5 相关分析结果:PnS对灌洗液中TNF及NO含量变化的影响与其对灌洗液中蛋白含量变化的影响均呈显著正相关(r=0.9319、0.9109,P均<0.01);Neu-[Ca2+]i水平与TNF、NO含量的变化也呈显著正相关(r=0.6986、0.6640,P均<0.01)。

    3 讨论

    白细胞游出和蛋白渗出是炎症的两大显著特征。本实验观察到PnS在使用剂量范围内能明显降低Car致炎大鼠气囊灌洗液中Neu数量,降低灌洗液中蛋白含量,表明PnS具有抑制Car诱导的大鼠气囊滑膜炎的作用。这与其它学者报道PnS能显著抑制大鼠5-HT足肿胀、巴豆油致耳肿胀的结果[1]相似。说明PnS的确具有良好的抗炎活性。

    实验结果显示,Car致炎后大鼠气囊灌洗液中TNF水平明显增加,这与其它学者报道人类系统性炎症反应综合症、类风湿性关节炎时均伴有TNF含量增加的结果[2]相一致。PnS在所用剂量范围内能明显降低大鼠气囊灌洗液中TNF含量,且呈剂量依赖关系。相关分析结果显示,PnS抑制灌洗液TNF含量升高与其抑制灌洗液中蛋白渗出呈显著正相关(P<0.01)。表明抑制炎性细胞因子TNF生成是PnS发挥抗炎作用的重要机制之一。
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    实验还发现,Car致炎后大鼠灌洗液中NO含量明显升高。这与其它学者报道大鼠关节炎时NO含量明显升高的结果[3]相吻合,提示降低NO可能具有抗炎活性。但目前对PnS是否影响炎症时NO的含量尚未见文献报道,本实验首次观察到PnS能一定程度地阻止Car致炎大鼠灌洗液中NO含量的升高。相关分析结果显示,PnS抑制NO含量的升高与其抑制蛋白渗出呈显著正相关(r=0.9101,P<0.01);表明PnS抑制NO合成可能是其发挥抗炎作用的又一重要机制。

    实验进一步观察到,Car致炎后Neu-[Ca2+]i水平明显升高,PnS 3个剂量组呈剂量依赖性地阻止Neu-[Ca2+]i水平的升高,Dex无影响。相关分析结果显示,PnS对Neu-[Ca2+]i水平的影响与其对TNF及NO含量的影响成显著正相关(P均<0.01),表明PnS抗炎机制与Dex不同,抑制Neu-[Ca2+]i水平的升高是其抑制炎性细胞因子TNF及NO含量升高的重要分子机制之一。
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    参考文献

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    收稿日期:1998-12-30, 百拇医药