戴遲兵 劉 娜 錢 偉 侯曉華
華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院消化內(nèi)科(430022)
四磨湯屬中醫(yī)理氣劑,主要成分為木香、枳殼、檳榔、烏藥,功能破滯降逆,補(bǔ)氣扶正,主治七情氣逆,上氣喘急,妨悶不食。臨床實(shí)踐顯示該制劑具有良好的全胃腸促動(dòng)力效應(yīng),但關(guān)于其促動(dòng)力機(jī)制的研究目前尚未完善。本課題組的前期研究顯示四磨湯主要通過膽堿能毒蕈堿性受體(M受體)[1]以及部分通過煙堿性受體(N受體)[2]促進(jìn)胃竇平滑肌收縮。然而,作為一種含有多種組分的中藥方劑,四磨湯促胃腸動(dòng)力的作用機(jī)制較為復(fù)雜,其對(duì)胃竇平滑肌收縮活動(dòng)的興奮效應(yīng)可能尚有其他機(jī)制參與。有研究[3]發(fā)現(xiàn)四磨湯的主要組分檳榔提取物能顯著抑制誘生型一氧化氮合酶(iNOS)。鑒于一氧化氮(NO)在胃腸神經(jīng)介導(dǎo)胃腸平滑肌松弛中起重要中介作用,推測(cè)NO可能亦參與了四磨湯對(duì)胃竇平滑肌收縮的調(diào)節(jié)。本研究以NO供體左旋精氨酸(L-Arg)預(yù)處理大鼠離體胃竇平滑肌條,探討NO在四磨湯誘導(dǎo)胃竇平滑肌收縮中的作用。
雄性Sprague-Dawley大鼠8只,體質(zhì)量300~350 g,由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部提供。
四磨湯口服液(生產(chǎn)批號(hào)091245-010,國藥準(zhǔn)字Z20025044,湖南漢森制藥股份有限公司);L-Arg(Sigma-Aldrich Co.LLC.);Krebs 液:NaCl 119 mmol/L,KCl 4.7 mmol/L,NaH2PO41.2 mmol/L,MgSO4·7H2O 1.2 mmol/L,NaHCO325 mmol/L,CaCl22.5 mmol/L,C6H12OH611 mmol/L。
25 mL Myobath 4通道組織浴槽、Haake DC10-P5/U恒溫水浴箱、FORT1010 g力傳感器、SYSTBM4M Transbridge 換能放大器(WPI Inc.);MP100數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和AcqKnowledge 3.7.1軟件(BIOPAC Systems,Inc.)。
1.大鼠胃竇平滑肌條的獲取和處理:大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)一周,禁食不禁水24 h,脫頸椎處死后迅速取出鼠胃,沿大彎剪開,以4℃Krebs液漂洗干凈,置于硅膠平皿中,大頭針固定,分離胃竇,小心去除胃黏膜,以自制雙刀(間距2 mm)切取胃竇縱肌條和環(huán)肌條(8 mm×2 mm),肌條兩端以5-0號(hào)絲線結(jié)扎。
將肌條懸掛于盛有25 mL Krebs液的組織浴槽中,37℃恒溫持續(xù)通入含5%CO2、95%O2的混合氣體;給予1.0 g前負(fù)荷,每20 min更換一次Krebs液,平衡1 h,待肌條收縮活動(dòng)平衡后開始實(shí)驗(yàn)。
2.實(shí)驗(yàn)流程:①記錄基礎(chǔ)狀態(tài)(給藥前)肌條收縮活動(dòng)5 min,然后依次由低至高累積量加入四磨湯 1、5、25、50、100、150、200 μL,每次加入后記錄肌條收縮活動(dòng)5 min;②以Krebs液洗滌肌條3次,待收縮活動(dòng)平衡后記錄基礎(chǔ)狀態(tài)(給藥前)肌條收縮活動(dòng) 5 min,加入 L-Arg(終濃度 10-4mol/L)后記錄肌條收縮活動(dòng)5 min,然后依次由低至高累積量加入四磨湯(劑量梯度同步驟①),每次加入后記錄肌條收縮活動(dòng)5 min。
3.數(shù)據(jù)處理:通過AcqKnowledge 3.7.1軟件獲得不同狀態(tài)下的5 min肌條收縮曲線下面積(AUC),給藥后肌條收縮活性的變化以AUC變化率表示。AUC變化率=(效應(yīng)值-對(duì)照值)/對(duì)照值×100%,其中對(duì)照值為基礎(chǔ)狀態(tài)5 min肌條收縮AUC,效應(yīng)值為給藥后(加入L-Arg、四磨湯或 LArg+四磨湯后)5 min肌條收縮AUC。
單用四磨湯能劑量依賴性地促進(jìn)胃竇縱肌條收縮(F=80.62,P=0.000)。加入 10-4mol/L L-Arg 后,縱肌條收縮活性與基礎(chǔ)狀態(tài)相比無明顯變化;繼續(xù)加入梯度劑量四磨湯,縱肌條收縮活性雖然仍呈劑量依賴性增強(qiáng)(F=66.363,P=0.000),但量效曲線較單用四磨湯顯著下移(見圖1),表明NO可部分阻斷四磨湯對(duì)胃竇縱肌的興奮效應(yīng)。其中加入LArg+1 μL四磨湯后的縱肌條收縮活性較基礎(chǔ)值增加3.43%±0.78%,與單用等劑量四磨湯(增幅6.24%±0.64%)相比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;四磨湯劑量增至5~200 μL,加入L-Arg+四磨湯后的縱肌條收縮活性增幅均顯著低于單用等劑量四磨湯,LArg+200 μL四磨湯的縱肌條收縮活性增幅為組內(nèi)最高,但仍顯著低于單用等劑量四磨湯(48.02%±3.38%對(duì) 128.84%±7.47%,P<0.05)。
單用四磨湯能劑量依賴性地促進(jìn)胃竇環(huán)肌條收縮(F=94.01,P=0.000)。加入 10-4mol/L L-Arg 后,環(huán)肌條收縮活性與基礎(chǔ)狀態(tài)相比無明顯變化;繼續(xù)加入梯度劑量四磨湯,環(huán)肌條收縮活性雖然仍呈劑量依賴性增強(qiáng)(F=73.375,P=0.000),但量效曲線較單用四磨湯顯著下移(見圖2),表明NO可部分阻斷四磨湯對(duì)胃竇環(huán)肌的興奮效應(yīng)。其中加入LArg+1 μL四磨湯后的環(huán)肌條收縮活性增幅即已顯著低于單用等劑量四磨湯(-2.53%±0.31%對(duì)4.56%±0.84%,P<0.05);L-Arg+150 μL 四磨湯的環(huán)肌條收縮活性增幅為組內(nèi)最高,但仍顯著低于單用等劑量四磨湯(39.40%±2.73%對(duì) 141.47%±9.05%,P<0.05)。
經(jīng)L-Arg預(yù)處理的胃竇平滑肌條,加入低中劑量(1~50 μL)四磨湯后,縱肌條收縮活性增幅顯著高于環(huán)肌條(1 μL:3.43%±0.78%對(duì)-2.53%±0.31%,5 μL:6.02%±0.90%對(duì) 1.80%±0.59%,25 μL:14.38%±1.13%對(duì) 9.34%±1.01%,50 μL:25.58%±2.16%對(duì) 17.66%±1.37%,P均<0.05);加入高劑量(100~200 μL)四磨湯后,縱肌條與環(huán)肌條收縮活性增幅無明顯差異(見圖3)。單用1~200 μL四磨湯,對(duì)縱肌條與環(huán)肌條收縮活性的影響無明顯差異。
NO是腸神經(jīng)系統(tǒng)中重要的非腎上腺素能非膽堿能抑制性神經(jīng)遞質(zhì),可由其前體L-Arg在NOS的作用下轉(zhuǎn)化生成,對(duì)胃腸運(yùn)動(dòng)具有負(fù)向調(diào)控作用。本課題組的前期研究[1,2]顯示四磨湯主要通過興奮膽堿能受體對(duì)胃竇平滑肌產(chǎn)生促收縮作用。有研究發(fā)現(xiàn)抑制內(nèi)源性NO可增強(qiáng)電場(chǎng)刺激(electrical field stimulation,EFS)誘導(dǎo)的膽堿能反應(yīng)[4],并使平滑肌對(duì)EFS顯現(xiàn)出非膽堿能興奮效應(yīng)[5]。鑒于四磨湯的主要組分檳榔提取物能顯著抑制iNOS[3],本研究對(duì)四磨湯是否還可通過抑制NO釋放調(diào)節(jié)胃竇平滑肌收縮進(jìn)行了探討。
作為NO的前體,L-Arg對(duì)靜息狀態(tài)的胃竇平滑肌收縮并無調(diào)節(jié)作用[6],本研究結(jié)果與之相符。通過本研究數(shù)據(jù)可發(fā)現(xiàn),以L-Arg預(yù)處理大鼠胃竇平滑肌條,外源性NO對(duì)經(jīng)四磨湯作用后處于興奮狀態(tài)的平滑肌條產(chǎn)生了明顯的抑制效應(yīng),但尚不能完全阻斷平滑肌條收縮活性增強(qiáng)的趨勢(shì),表明抑制NO釋放可能是四磨湯促進(jìn)胃竇平滑肌收縮的機(jī)制之一,但并非主要機(jī)制。后續(xù)研究擬檢測(cè)四磨湯作用后胃竇平滑肌NO含量的變化,以進(jìn)一步明確該作用機(jī)制。
本研究還發(fā)現(xiàn),在外源性NO的作用下,四磨湯對(duì)胃竇縱肌條與環(huán)肌條的促收縮作用存在差異。經(jīng)L-Arg+低中劑量四磨湯作用的環(huán)肌條,收縮活性增幅顯著低于縱肌條,而單用四磨湯對(duì)縱、環(huán)肌條收縮活性的影響無明顯差異,提示NO在縱、環(huán)肌中的作用程度不同,四磨湯對(duì)環(huán)肌的興奮效應(yīng)較縱肌更多依賴于對(duì)NO釋放的抑制。已知煙堿可刺激人乙狀結(jié)腸神經(jīng)釋放NO。McKirdy等[7]的研究發(fā)現(xiàn),乙狀結(jié)腸環(huán)肌條對(duì)EFS的收縮反應(yīng)峰值時(shí)間(time to peak,TTP)顯著長于縱肌條,而NOS抑制劑硝基-L-精氨酸甲酯(L-NAME)可顯著縮短環(huán)肌條的TTP,使之對(duì)EFS的收縮反應(yīng)模式與縱肌條趨于一致;煙堿可顯著抑制由EFS誘導(dǎo)的環(huán)肌條收縮,對(duì)縱肌條收縮則無明顯影響,而L-NAME可阻斷煙堿對(duì)環(huán)肌條收縮的抑制作用。上述結(jié)果提示神經(jīng)刺激引起的NO釋放在環(huán)肌中更為明顯,與本研究發(fā)現(xiàn)相符。目前雖無直接證據(jù)表明NO對(duì)胃竇縱、環(huán)肌具有不同影響,但關(guān)于NO合成相關(guān)酶類分布的研究發(fā)現(xiàn),參與從L-瓜氨酸再合成NO前體L-Arg的精氨酸琥珀酸合成酶和裂解酶分布于犬類全消化道環(huán)肌神經(jīng)束,但僅分布于回結(jié)腸縱肌[8];直接參與NO合成的NOS主要分布于鴿全消化道肌間、環(huán)肌和黏膜下神經(jīng)叢[9]。這些發(fā)現(xiàn)為本研究推論,即四磨湯對(duì)大鼠胃竇環(huán)肌的促收縮作用較縱肌更多依賴于抑制NO釋放提供了理論上的支持。
綜上所述,四磨湯對(duì)大鼠胃竇平滑肌具有明顯促收縮作用,該作用部分是通過抑制NO釋放實(shí)現(xiàn)的;四磨湯對(duì)胃竇環(huán)肌的興奮效應(yīng)較縱肌更多依賴于抑制NO釋放。關(guān)于四磨湯調(diào)節(jié)胃竇平滑肌收縮的其他機(jī)制,尚待進(jìn)一步研究。
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