馮小東
(西安石油大學體育系,陜西西安 710065)
適當的運動能夠使人機體免疫力增強,還能調節(jié)心理情緒,從而促進身心健康。應激性胃潰瘍是指機體創(chuàng)傷或者嚴重全身感染時引發(fā)的急性胃炎,屬于一種急性胃黏膜病變[1]。近年來,應激性胃潰瘍的發(fā)病率越來越高。對應激性胃潰瘍的防治是當務之急。土茯苓(Smilaxglabra)是一種天然中藥材,是隸屬于百合科的干燥根莖。赤土茯苓是土茯苓的一種,醫(yī)學上常用作解毒等。赤土茯苓苷(Smiglabrin)是從赤土茯苓中提取并分離出來的一種單體黃酮苷類有效成分,研究發(fā)現赤土茯苓苷對應激性胃潰瘍有保護作用[2-4]。本文選取60只雄性小鼠,隨機分為生理鹽水組、草藥組、粗品組及3組赤土茯苓苷組(SmiⅠ組、SmiⅡ組、SmiⅢ組),連續(xù)灌胃10 d后觀察小鼠胃部的潰瘍情況,評價6組小鼠胃黏膜出血量、胃黏膜Se-GSH-Px活性以及顯微鏡下胃部潰瘍指數和出血點數。通過5個指標來討論赤土茯苓苷對運動后應激性胃潰瘍的保護作用。
1.1.1 藥品 赤土茯苓,購自安國市華仁藥材有限公司;甲醛、乙酸乙酯、乙醇、石油醚、聚酰胺粉、甲醇,購自天津市科密歐化學試劑有限公司。
1.1.2 實驗動物 選取出生2個月以上,體重在23.1 g~27.2 g的成年小鼠60只,雄性,品系為C57BL/6。
1.1.3 主要設備 解剖鏡(奧林巴斯解剖鏡SZX16型),購自上海賴氏電子科技有限公司;顯微鏡(SEZ-300體視顯微鏡),購自深圳市法尼奧科技有限公司;紫外分光光度計(752N),購自上海科曉科學儀器有限公司;石蠟組織切片機(202c),購自邢臺慧思科技有限公司;H.H.S電熱恒溫水浴鍋,上海醫(yī)療器械五廠生產。
1.2.1 粗品制備 將購置的赤土茯苓直接用粉碎機粉碎后用乙醇反復提取7次,將濾液合并減壓回收。取一部分減壓回收物用甲醇重結晶得到粗品。
1.2.2 赤土茯苓苷制備 ①粗品制備剩余濾液減壓回收物收集備用;②將粗品提取過程中所得濾渣用乙醇重新提取7次,冷卻后過濾,將濾液合并減壓回收;③將第1、2步驟所得減壓回收物分別同時處理,在減壓回收物中加入5倍水稀釋后用石油醚脫脂,再用乙酸乙酯萃取得萃取液。隨后,將兩部分萃取液合并,繼續(xù)減壓濃縮;④將③所得物用聚酰胺粉攪拌均勻,濕法上柱,水和乙醇梯度洗脫合并相同部分收集物,減壓回收溶劑,甲醇重結晶,所得提取物經色譜分析檢測即為赤土茯苓苷[5]。
1.2.3 試驗方案 將小鼠隨機分為6組,生理鹽水組、草藥組、粗品組及3組赤土茯苓苷組(SmiⅠ組、SmiⅡ組、SmiⅢ組)。生理鹽水組每次服用生理鹽水2 mL,草藥組每次服用300 mg直接粉碎的赤土茯苓,粗品組每次服用300 mg制備粗品,赤土茯苓苷組又分為SmiⅠ組給藥量300 mg、SmiⅡ組給藥量200 mg和SmiⅢ組給藥量100 mg。人為給小鼠制造水浸應激環(huán)境,全部小鼠連續(xù)灌胃給藥10 d,第10次灌胃后讓小鼠禁食24 h,再進行灌胃給藥1次,隨后將全部小鼠四肢固定浸在電熱恒溫水浴鍋中,使水面處于小鼠劍突部,水溫設置為21℃,24 h后松開小鼠四肢后處死,先將0.5 mL 10 mL/L甲醛溶液注入到小鼠胃里,15 min后將小鼠胃取出。隨后沿著胃大彎處解剖,小心清潔胃部內容物,首先測定GMBF,后置于載玻片上展平觀察整個胃部出血點以及潰瘍指數。
1.2.4 測定指標
1.2.4.1 潰瘍抑制率 潰瘍抑制率[6]為對照組的潰瘍指數與試驗組之差占對照組潰瘍指數的百分比。公式:潰瘍抑制率=(空白組潰瘍指數-給藥組潰瘍指數)/空白組潰瘍指數〕×100%
1.2.4.2 胃黏膜Se-GSH-Px活性 DTNB法觀察胃黏膜GSH水平能夠有效評價小鼠胃部脂質過氧化反應情況。
1.2.4.3 胃黏膜血流量GMBF 用LDF100C激光多普勒血流測定模塊得TSD143表面型探頭分別置于潰瘍邊緣面的4個不同部位,每個部位1 min,測定4個數據的平均值為胃黏膜血流量,結果以血流灌注單位BPU表示[7]。
1.2.5 切片制作方法 用針管先將10 mL/L的甲醛0.5 mL注入胃中,15 min后取胃,沿胃大彎剖 開,緩慢沖凈胃內容物,放于載玻片上展平,取腺胃部制作切片,HE染色,病理組織觀察。
1.2.6 數據統(tǒng)計分析 采用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件進行分析,所有數據以均數±標準差表示,P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。
每個小鼠都進行應激環(huán)境處理,將每組10只小鼠的胃潰瘍指數和出血點數均取平均值匯總如表1所示。從表1中可以看出,SmiⅠ組、SmiⅡ組和SmiⅢ組的潰瘍指數和出血點都明顯低于其他3組,草藥組和粗品組的潰瘍指數低于生理鹽水對照組。
從6組小鼠胃部潰瘍指數分布圖1可以發(fā)現,每組間10只小鼠的潰瘍指數并無顯著規(guī)律,說明具有可比性。
試驗中小鼠給藥赤土茯苓苷均經過提取與分離制備的純品,提純后的藥品經成分測定后確定為赤土茯苓苷。從表2中可以看出,SmiⅠ組、SmiⅡ組、SmiⅢ組給藥赤土茯苓苷,與生理鹽水對照組相比,小鼠Se-GSH-Px活性水平明顯升高(P<0.05)。分別對SmiⅠ組、SmiⅡ組、SmiⅢ組給予不同赤土茯苓苷藥量干預后,小鼠胃黏膜Se-GSH-Px活性升高情況不同,其中給予300 mg赤土茯苓苷的藥量對小鼠體內超氧自由基的清除效果最好,間接說明水浸應激環(huán)境形成的胃潰瘍改善效果最明顯。草藥組和粗品組雖然也在給予赤土茯苓干預,但是這2組小鼠的谷胱甘肽過氧化物酶活性升高幅度不明顯,試驗結果顯示赤土茯苓直接灌胃和粗品灌胃的胃潰瘍保護效果不佳。
表1 赤土茯苓苷對水浸應激所致小鼠胃潰瘍的影響
注:*P<0.05 **P<0.01。
Note:*P<0.05 **P<0.01.
圖1 6組小鼠胃部潰瘍指數分布圖Fig.1 Gastric ulcer index distribution in six groups of mice表2 赤土茯苓苷對小鼠胃黏膜Se-GSH-Px活性的影響Table 2 Effects of Smilax glabra glycosides on gastric mucosa Se-gsh-px activity in mice
組別Groups劑量/mgDose小鼠數Mouse№Se?GSH?Px/(U/min·mg)生理鹽水組Salinegroup—102.05±0.47草藥組Herbalmedicinegroup300102.13±0.62粗品組Crudeproductgroup300102.25±0.53SmiⅠ組SmiⅠgroup300102.83±0.72?SmiⅡ組SmiⅡgroup200102.53±0.54?SmiⅢ組SmiⅢgroup100102.80±0.74?
注:*P<0.05 **P<0.01。
Note:*P<0.05 **P<0.01.
對照組和試驗組小鼠的GMBF情況如表3所示。試驗中小鼠給藥赤土茯苓苷均經過提取與分離制備的純品,提純后的藥品經成分測定后確定為赤土茯苓苷。本研究中對60只小鼠胃黏膜血流量的平均值做以對比,由表3中可以看出,生理鹽水組的GMBF平均值明顯低于試驗組的平均值,說明生理鹽水組的小鼠胃潰瘍程度要明顯重于SmiⅠ組、SmiⅡ組、SmiⅢ組,間接說明赤土茯苓苷能夠有效緩解應激性胃潰瘍的病情。SmiⅠ組、SmiⅡ組、SmiⅢ組中,不同的給藥量為小鼠的胃黏膜血流量控制帶來不同的效果,其中給藥量300 mg組的胃黏膜血流量最大,說明該組10只小鼠基本能夠滿足胃潰瘍治愈的需求。草藥組和粗品組各組平均胃黏膜血流量水平有所升高,但是遠遠達不到保護應激性胃潰瘍的作用,雖然同樣給予小鼠300 mg的藥量,但是試驗效果卻差別甚遠。表明300 mg赤土茯苓苷對應激性胃潰瘍的保護效果最明顯。
表3 赤土茯苓苷對小鼠GMBF的影響
注:*P<0.05。
Note:*P<0.05.
由圖2可見,顯微鏡下觀察解剖展平后的小鼠胃部顯示,綜合60只小鼠的胃部情況,生理鹽水對照組的潰瘍處黏膜層細胞脫落明顯,胃壁肌肉層出現斷裂的現象,黏膜下層有少許水腫并且伴有少量漿膜下輕微水腫。在潰瘍周圍的胃黏膜細胞出現變性的癥狀,毛細血管也有些許破裂,小動脈內有血栓現象。
赤土茯苓苷試驗組的30只小鼠顯微鏡下結果表現為,潰瘍處黏膜層細胞有脫落的現象,但是胃壁肌肉層是完整的沒有出現斷裂狀況,黏膜下層和漿膜下的細胞也沒有看到水腫等病變。在潰瘍周圍的胃黏膜細胞,試驗組的30只小鼠基本表現為細胞疏松,有小部分細胞脫落,黏膜下層少許水腫,但是肌肉層以及漿膜層無明顯病變。
A.生理鹽水組;B.草藥組;C.粗品組;D. SmiⅠ組;E. SmiⅡ組;F. SmiⅢ組 A. Normal saline group;B.Herbal medicine group;C.Crude product group;D.Smi Ⅰ group;E.Smi Ⅱ group;F.Smi Ⅲ group圖2 小鼠胃組織病理學切片(HE染色)Fig.2 Histopathological sections of stomachs in mice(HE staining)
水浸應激所致胃潰瘍,主要是胃黏膜下層微小動脈痙攣以及毛細血管有血栓形成導致胃黏膜下層微循環(huán)障礙,組織缺血、缺氧、細胞變性壞死,進而微小血管破裂出血,黏膜屏障消失,H+反流而不能被有效清除。微循環(huán)障礙時胃黏膜氧自由基清除酶系統(tǒng)活性降低,而白細胞等激活產生的自由基增加,從而使自由基聚積造成組織細胞損害。
研究發(fā)現,赤土茯苓粗提物對胃潰瘍有一定的保護作用,但是對胃潰瘍的保護作用遠不及赤土茯苓苷的作用。這說明經過11次對小鼠灌胃赤土茯苓苷對應激性胃潰瘍起了保護作用。赤土茯苓苷對水浸應激所致小鼠胃潰瘍的干預,給藥量不同,潰瘍抑制的效果也不同,300 mg劑量赤土茯苓苷干預組的潰瘍抑制率最高,潰瘍指數和出血點數2個指標與對照組的差異最大,在6組中最低(P<0.01)。說明赤土茯苓苷300 mg的干預能夠很好地對水浸應激性胃潰瘍起到保護作用。
應激性胃潰瘍的形成原因主要是攻擊因子和防御因子系統(tǒng)失衡。攻擊因子包括胃部胃酸過多的腐蝕、代謝中氧自由基的損傷及藥物等化學物品對胃黏膜的損害。其中代謝中氧自由基過多則需要更多谷胱甘肽過氧化物酶(Se-GSH-Px)消除自由基給機體造成的損害。小鼠水浸應激環(huán)境下,體內的脂類過氧化效應明顯。這是由于應激反應使得小鼠兒茶酚胺水平增高,進而激化氧自由基。超氧自由基擁有活性非常強的氧化因子,對細胞膜結構的維持有重大意義的不飽和脂肪酸形成脂質過氧化反應,從而損傷線粒體等細胞,最終導致胃黏膜損傷,造成胃潰瘍的形成[6]。
胃黏膜血流可為胃黏膜細胞的新陳代謝提供氧和豐富的營養(yǎng)元素,以維持細胞功能的有效運行和結構的完整性。胃黏膜血流量還能帶走反滲透進入胃黏膜中的氫離子,以此維持組織細胞內酸堿性處于正常范圍。但凡胃黏膜內的平衡系統(tǒng)發(fā)生變化,胃黏膜血流量就會相應改變。一旦引起胃黏膜血流量的減少,就直接導致細胞的氧供應不足,造成胃黏膜缺血甚至形成潰瘍面。早前就有學者的研究認為應激刺激使得交感神經異常興奮,致使機體分泌更多兒茶酚胺,最終導致為小血管痙攣性收縮,胃黏膜出血量降低[7]。
結果顯示,赤土茯苓苷給藥組能夠減少胃黏膜的脂質過氧化反應,試驗組谷胱甘肽過氧化物酶活性明顯高于對照組,說明赤土茯苓苷抗氧化及清除自由基的作用與胃黏膜的保護有關。赤土茯苓苷能抑制血小板聚積,促其解聚,抗血栓形成。這對改善胃黏膜微循環(huán)、防止微血管破裂出血有非常重要的意義。
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