汪永忠,洪燕,李鈺馨,,韓燕全
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院國家中醫(yī)藥管理局中藥制劑三級實驗室,安徽合肥230031;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽合肥230012)
蒼耳子水提取液對小鼠肝毒性“量-時-毒”關(guān)系研究
汪永忠1,洪燕2,李鈺馨1,2,韓燕全1
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院國家中醫(yī)藥管理局中藥制劑三級實驗室,安徽合肥230031;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽合肥230012)
●“實驗”雖然是現(xiàn)代科學(xué)研究常用的方法,然在我國卻自古有之。古代學(xué)者王沖說“等類眾多,行事比肩,略舉較著,以定實驗也”,顏之推說“昔在江南,不信有千人帳,及來河北,不信有二萬斛船,皆實驗也”,大凡此義均與現(xiàn)代科學(xué)意義上的experiment相通。照此,傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)并非只是經(jīng)驗之學(xué),而更充滿實驗的思想和方法。實驗中醫(yī)藥學(xué),將現(xiàn)代實驗科學(xué)的方法和傳統(tǒng)中醫(yī)藥學(xué)的實驗方法融合起來,開拓現(xiàn)代實驗生物學(xué)、醫(yī)學(xué)和藥物科學(xué)的新領(lǐng)域。
目的:考察蒼耳子水提物單次給予對小鼠肝毒性的“量-時-毒”關(guān)系。方法:將小鼠按不同時間點和不同劑量分組,觀察小鼠急性肝毒性反應(yīng),檢測血清谷氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、谷草氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)水平,計算肝體比值,光學(xué)顯微鏡下觀察肝組織病理形態(tài)變化。結(jié)果:“時-毒”關(guān)系研究表明:制備4.0 g/mL蒼耳子水提液,取小鼠按不同時間點分組,按101.14 g/kg劑量小鼠灌胃給藥一次,分別于給藥后各時間點取血,小鼠血清ALT,AST均在給藥1 h后明顯升高,給藥后8 h達(dá)到高峰,24 h后恢復(fù)近正常值;肝體比值增大,肝組織病理損傷嚴(yán)重;“量-毒”關(guān)系研究表明:小鼠單次灌胃給藥不同劑量(101.14 g/kg、83.312 g/kg、66.650 g/kg、53.320 g/kg、42.656 g/kg、空白組同體積蒸餾水)。蒼耳子水提液對肝組織產(chǎn)生明顯損傷,隨劑量增大,血清ALT,AST值顯著升高。肝體比值增大,肝組織病理損傷嚴(yán)重。結(jié)論:小鼠單次灌胃給藥蒼耳子水提取液可造成明顯急性肝損傷,并呈現(xiàn)一定“量-時-毒”關(guān)系。
蒼耳子水提液;肝毒性;時毒;量毒
中藥蒼耳子為菊科植物蒼耳(Xanthium sibirium Patr.)的干燥成熟帶總苞的果實,收載于歷版《中華人民共和國藥典》,味辛、苦,性溫,有毒,歸肺經(jīng)。蒼耳子水提取物臨床應(yīng)用于治療鼻竇炎和頭痛,也用于治療中耳炎、過敏性鼻炎和臭鼻癥等[1-2]。課題組前期研究表明蒼耳子水提物對于小鼠具有抗炎和鎮(zhèn)痛等藥理作用,但蒼耳子屬傳統(tǒng)記載的確有療效的有毒中藥,臨床有因長期、過量、反復(fù)使用或者炮制不當(dāng)或者未經(jīng)炮制使用而導(dǎo)致中毒,甚至屢有死亡的報道。研究表明,蒼耳子的使用不當(dāng)容易導(dǎo)致不同器官的損害,尤其是肝臟,以及輕微程度的心肌和腎臟損傷。大鼠在給藥4 w后,血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)氨酶和堿性磷酸酶顯著增加[3-4]。蒼耳子中蒼術(shù)苷與羧基蒼術(shù)苷等水溶性苷類成分可影響脂肪酸及氨基酸代謝從而產(chǎn)生肝臟毒性[5]。
蒼耳子作為臨床常用中藥,其化學(xué)成分和藥理作用已經(jīng)得到廣泛的研究,但對于蒼耳子的毒性作用研究較少,為進(jìn)一步明確蒼耳子水提物的肝臟毒性特點及其“時間窗”和“劑量窗”,本實驗對蒼耳子藥材的水提組分給小鼠單次灌胃所致急性肝毒性的“量-時-毒”關(guān)系進(jìn)行了研究,以期為該中藥臨床合理安全用藥提供實驗依據(jù)。
1.1 實驗材料
1.1.1 實驗動物昆明種小鼠,18~22 g,適齡,健康,雌雄各半,共240只,購于安徽醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心。
1.1.2 實驗藥物蒼耳子藥材購于合肥深南中藥飲片有限公司,批號:120909。經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)彭華勝教授鑒定為菊科植物蒼耳的成熟帶總苞的果實。取蒼耳子藥材600 g,適當(dāng)粉碎后加水煎煮,第1次為10倍量水,煎煮1.5 h,收集濾液;第2次加入8倍量水,煎煮1 h,收集濾液;合并2次濾液,加熱濃縮至濃度為4 g/m L,冷凍保存,備用。
1.1.3 試劑與儀器谷丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT/ GPT)試劑盒,批號:C009-2;谷草氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST/GOT)試劑盒,批號:C010-2,上述試劑均由南京建成生物科技有限公司提供。Thermo Scientific Multiscan GO 1510全波長酶標(biāo)儀,美國賽默飛世爾科技有限公司;BS2005電子天平,德國Sartorius公司;KDC-16H高速離心機(jī),科大創(chuàng)新股份有限公司中佳分公司。
1.2 實驗方法
課題組前期研究表明,蒼耳子小鼠灌胃給藥的LD50為329.92 g/kg,95%可信區(qū)間為303.42~ 359.06 g/kg,設(shè)定“時-毒”關(guān)系研究給藥劑量為101.14 g/kg;“量-毒”關(guān)系研究各給藥劑量組分別為101.140 g/kg、83.312 g/kg、66.650 g/kg、53.32 g/kg、42.656 g/kg,空白對照組給予等體積蒸餾水灌胃,均按25mL/kg體積灌胃。
1.2.1 蒼耳子水提物相同劑量單次給藥對小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系研究取小鼠,隨機(jī)分為12組,按處理時間點依次為0 h(正常對照組)、20min、40 min、1 h、2 h、3 h、4 h、8 h、12 h、24 h、48 h、72 h組。正常對照組小鼠蒸餾水灌胃,其余各組按101.14 g/kg生藥濃度灌胃。于相應(yīng)時間點稱量小鼠體質(zhì)量,摘眼球取血,3 000 rpm離心10min。采用所購買試劑盒,按照試劑盒說明書,以生化分析儀測定血清ALT、AST水平。取肝臟稱重,計算臟器系數(shù);另取一部分肝組織,常規(guī)HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察其組織形態(tài)學(xué)變化。
1.2.2 蒼耳子水提物相同劑量單次給藥對小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系研究取小鼠,隨機(jī)分為6組,按劑量分別為101.140 g/kg、83.312 g/kg、66.650 g/kg、53.320 g/kg、42.656 g/kg及正常對照組。給藥8 h后,按1.2.1項下方法測量血清ALT、AST水平,計算臟器系數(shù);另取一部分肝組織,光學(xué)顯微鏡下觀察其組織形態(tài)學(xué)變化。
2.1 蒼耳子水提物相同劑量單次給藥對小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系
2.1.1 蒼耳子水提物對小鼠血清ALT、AST活力的影響空白對照組(0 h)小鼠血清ALT、AST水平均在正常范圍內(nèi);給藥后20min~48 h,藥物組小鼠血清ALT、AST值均有不同程度升高,與對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),結(jié)果見表1、圖1。
表1 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系血清ALT和AST的影響(±s)
表1 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系血清ALT和AST的影響(±s)
注:與0 h比較,1)P<0.05
時間n ALT(IU/L)AST(IU/L)0 h 10 35.67±1.27 49.73±1.02 20min 10 38.59±1.181)55.53±1.521)40 min 10 40.71±1.291)75.90±1.361)1 h 10 51.30±1.431)85.56±1.481)2 h 10 55.15±1.401)91.02±1.001)3 h 10 58.86±1.231)92.47±2.981)4 h 10 68.23±1.691)99.93±1.691)8 h 10 84.77±1.001)114.43±1.561)12 h 10 48.00±1.961)86.20±1.571)24 h 10 43.32±1.171)77.15±1.301)48 h 10 35.33±1.40 54.14±0.951)72 h 10 35.35±1.38 48.63±1.06
圖1 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“時-毒”ALT和AST變化曲線
2.1.2 對小鼠肝臟指數(shù)的影響給藥8 h后小鼠即可出現(xiàn)肝臟明顯腫大,肝指數(shù)升高,其中8~24 h肝臟指數(shù)升高最為明顯(P<0.01),結(jié)果見表2。
表2 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系肝臟指數(shù)的影響(±s)
表2 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系肝臟指數(shù)的影響(±s)
注:與0 h比較,1)P<0.05,2)P<0.01
不同時間肝臟指數(shù)(g/100 g)不同時間肝臟指數(shù)(g/100 g)0 h 4.081±0.019 4 h 5.309±0.0972)20min 4.359±0.0422)8 h 5.451±0.0492)40min 4.445±0.0742)12 h 5.290±0.1102)1 h 4.509±0.0462)24 h 5.018±0.0992)2 h 4.603±0.0622)48 h 4.125±0.032 3 h 5.273±0.0412)72 h 4.147±0.0761)
2.1.3 對小鼠肝組織形態(tài)的影響光鏡下觀察,正常對照組肝小葉結(jié)構(gòu)清晰完好,肝細(xì)胞未見明顯變性、壞死;給藥20min后,可見肝小葉結(jié)構(gòu)尚正常,肝細(xì)胞水腫、變性,大部分細(xì)胞固縮深染,出現(xiàn)氣球樣變、嗜酸性變與脂肪變,與正常對照組比較差異明顯。結(jié)果見圖2。
2.2 蒼耳子水提物相同劑量單次給藥對小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系
2.2.1 蒼耳子水提物對小鼠血清ALT、AST活力的影響正常對照組(0 h)小鼠血清ALT、AST水平均在正常范圍內(nèi),藥物組小鼠血清ALT、AST值均有不同程度升高,與正常照組相比,5個劑量組的小鼠血清ALT、AST值均不同程度的升高(P<0.01)。結(jié)果見表3、圖3。
2.2.2 對小鼠肝臟指數(shù)的影響蒼耳子水提物各劑量組肝臟指數(shù)均顯著性升高,與正常對照組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),結(jié)果見表4。
表3 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系血清ALT和AST的影響(±s)
表3 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系血清ALT和AST的影響(±s)
注:與正常對照組比較,1)P<0.01
組別n劑量(g/kg)ALT(IU/L)AST(IU/L)正常對照組10-22.20±0.79 66.19±1.58 42.656 37.35±1.121)105.68±1.011)53.320 39.10±1.241)115.84±0.841)66.650 51.85±1.841)122.27±1.091)83.312 66.98±1.451)155.36±1.131)101.14 64.93±1.041)153.32±1.001)蒼耳子水提物10
圖3 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“量-毒”ALT和AST變化曲線
表4 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系肝臟指數(shù)的影響(±s)
表4 蒼耳子水提物對小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系肝臟指數(shù)的影響(±s)
注:與正常對照組比較,1)P<0.01
劑量(g/kg)肝臟指數(shù)(g/100g)劑量(g/kg)肝臟指數(shù)(g/100g)0 4.292±0.088 66.650 5.805±0.1281)42.656 5.325±0.1351)83.312 6.233±0.1021)53.320 5.495±0.4231)101.140 5.935±0.1341)
2.2.3 對小鼠肝組織形態(tài)的影響給藥8 h后,觀察小鼠肝細(xì)胞形態(tài),可見肝小葉結(jié)構(gòu)尚正常,肝細(xì)胞明顯腫大,出現(xiàn)氣球樣變與脂肪變,部分灶狀壞死或點狀壞死,與正常對照組比較差異明顯。結(jié)果見圖4。
圖2 蒼耳子水提液小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系研究病理照片(HE染色,10×20)
圖4 蒼耳子水提液小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系研究病理照片(HE染色,10×20)
蒼耳子為歷代治療鼻淵及頭痛的要藥,在治療鼻病的常用方劑中占有重要的地位,但文獻(xiàn)載明有“小毒”,屬有毒中藥范疇。蒼耳子引起的毒性反應(yīng)表現(xiàn)為多器官、多靶點、多系統(tǒng)。部分學(xué)者認(rèn)為蒼耳子的毒性物質(zhì)常損害肝、心、腎等內(nèi)臟實質(zhì)細(xì)胞,出現(xiàn)黃疽、心律不齊、蛋白尿,尤以損害肝臟為甚[6]。臨床均使用蒼耳子或炒蒼耳子的水煎提取物用于治療鼻科疾病,而現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,蒼耳子中的毒性成分主要為水溶性苷類蒼術(shù)苷與羧基蒼術(shù)苷[7]。因此,為了減少臨床不良反應(yīng),更安全合理地使用蒼耳子,了解其口服毒性特點及機(jī)制,對其進(jìn)行毒性機(jī)制研究指導(dǎo)臨床應(yīng)用具有重要意義。
本實驗對蒼耳子水提物單次給藥致小鼠急性肝毒性“量-時-毒”關(guān)系進(jìn)行了觀察與評價。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),蒼耳子水提物對小鼠肝臟具有毒性作用。蒼耳子水提物致小鼠肝毒性“時-毒”關(guān)系研究顯示,小鼠單次灌胃101.14 g/kg蒼耳子水提物后,血清ALT、AST值隨時間不同肝損傷程度不同,給藥20min后血清ALT、AST水平升高,毒性高峰出現(xiàn)在給藥后8 h,毒性持續(xù)時間24 h。肝組織病理形態(tài)學(xué)檢查顯示,蒼耳子水提液在給藥后8 h對肝組織產(chǎn)生明顯損傷。這表明,單次給予較高劑量的蒼耳子水提液可造成小鼠急性肝損傷,具體表現(xiàn)為血清ALT、AST值升高或肝組織病理形態(tài)學(xué)的改變,且毒性出現(xiàn)早、持續(xù)時間長。蒼耳子水提物致小鼠肝毒性“量-毒”關(guān)系研究顯示,小鼠灌胃給藥8 h后,不同劑量組小鼠肝體比值和血清ALT、AST值都明顯升高,
本文對蒼耳子水提液單次給藥對小鼠肝毒性的“量-時-毒”關(guān)系進(jìn)行了初步研究,為中藥蒼耳子體內(nèi)肝毒性安全性評價體系的建立提供了研究思路與技術(shù)支撐。通過本文明確了蒼耳子水提液單次給藥致小鼠體內(nèi)肝毒性的毒性劑量范圍和肝毒性依賴時間變化的規(guī)律,為臨床長期大量使用蒼耳子水提制劑過程中毒副作用的監(jiān)測提供了參考,對于中藥臨床安全合理用藥具有重要意義。
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(編輯:翟春濤)
Study on"dose-time-toxicity"relationship on hepatotoxicity caused by water extract of Xanthium in m ice
Wang Yongzhong1,Hong Yan2,Li Yuxin1,2,Han Yanquan1
(1.Grade 3 Laboratory of Traditional Chinese Medicine Preparation,State Administration of Traditional Chinese Medicines,The First Affiliated Hospital,Anhui University of Traditional Chinese Medicine,Hefei Anhui230031;2.Anhui University of Traditional Chinese Medicine,Hefei Anhui230031)
Objective:To study the"dose-time-toxicity"relationship of hepatotoxicity in mice caused by single dosage water extract of Xanthium.Method:Mice were packeted according to different time and dose points,to observe the hepatotoxicity ofmice,detect the ALT、AST in serum,calculate liver index,and observe the histopathology of liver tissue. Result:The"time-toxicity"relationship showed that:administrated the 101.14 g/kgwater extractof Xanthium tomice,take the blood samples at different time after administration,ALT and AST were increased after 1 hour,peaked at 8 hour and turned back to normal level at 24 hour;liver index increased and histopathological examination showed serious injury of liver tissue.The"dosage-toxicity"relationship showed that:the dosage ranger ofwater extract of Xanthium cause injury is 101.14 g/kg、83.312 g/kg、66.650 g/kg、53.320 g/kg、42.656 g/kg,the ALT and AST increased significantly as the dosage increased.Live index also increased,live tissue histopathology serious injurywas observed.Conclusion:The acute liver injury can be caused by single dosewaterextractofXanthium tomice,and thereare certain"time-dosage-toxicity"relationship.
water extract of xanthium;hepatotoxicity;time-toxicity;dosage-toxicity
R285
A
1671-0258(2016)06-0001-04
國家中醫(yī)藥管理局中藥炮制技術(shù)傳承基地項目
汪永忠,碩士,主任藥師,E-mail:wyzhmail@163.com
韓燕全,副主任藥師,E-mail:hyquan2003@163.com