聶曉霞,王翠香
(石家莊理工職業(yè)學(xué)院健康與公共衛(wèi)生學(xué)院,河北石家莊 050000)
葛根在我國分布廣泛,主要盛產(chǎn)與湖南、廣西及廣東等地,生于路旁、山坡草叢以及疏林中較陰濕處的藤狀植物。黃酮苷是其主要活性成分,具有降低心肌耗氧量、活血化瘀、改善微循環(huán)等作用。葛根素是從葛根的干燥根中提取的一種異黃酮類化合物,屬于植物雌激素類[1,2]。葛根具有解肌退熱、生津止渴及升陽止瀉等功效,現(xiàn)代醫(yī)理學(xué)指出,葛根素提取物具有改善血液循環(huán)、抗氧化應(yīng)激、降糖、保護(hù)神經(jīng)以及抗過敏的作用,已廣泛用于多種疾病[3]。妊娠期糖尿病是妊娠期首次被發(fā)現(xiàn)的糖耐量降低現(xiàn)象,可導(dǎo)致胎膜早破、先兆性子癇以及早產(chǎn)的幾率明顯增加,母嬰的健康受到嚴(yán)重的危害[4,5]。
葛根素提取物可通過抑制樹突狀細(xì)胞的功能使T淋巴細(xì)胞的增體殖與分化能力受力抑制,有效抑制免疫炎癥反應(yīng),還可對細(xì)胞免疫功能具有促進(jìn)作用,可使主要吞噬碳粒的脾臟、肝臟碳粒攝取功能增強(qiáng)[6]。痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎是由于尿酸排泄減少或嘌呤代謝紊亂引起的,葛根素可通過抑制黃嘌呤氧化酶的活性,減少尿酸的生成[7]。葛根素提取物可抑制XO的活性,可增強(qiáng)機(jī)體清除氧自由基與總抗氧化的能力,抗炎作用較強(qiáng)[8]。
炎癥是機(jī)體常見的一種重要的基本病理過程,是機(jī)體對致炎因子的損傷作用產(chǎn)生的一種反應(yīng),也是機(jī)體與致病因素斗爭的一種防御性反應(yīng)[9,10]。妊娠期糖尿病的發(fā)病較為復(fù)雜,目前研究顯示,其重要的發(fā)病機(jī)制為抗氧化能力下降[11]。氧化應(yīng)激反應(yīng)可導(dǎo)致組織或細(xì)胞受損,抗氧化系統(tǒng)失衡。因此尋找一種拮抗氧化應(yīng)激損傷的藥物尤為重要。目前有較少文獻(xiàn)報(bào)道抗氧化劑對妊娠期糖尿病大鼠的氧化應(yīng)激損傷的保護(hù)作用,一般研究為抗氧化劑對妊娠期糖尿病大鼠的抗氧化、抗炎作用。本文將研究葛根素提取物對妊娠期糖尿病模型大鼠氧化應(yīng)激的作用。
選取健康、雌性、清潔級大鼠50只,年齡8~10周,平均年齡(8.5±0.4)周,體重205~230 g,平均體重(216±15)g,由甘肅中醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心提供,動(dòng)物批準(zhǔn)文號(SCXK甘2011-0001),所有大鼠實(shí)驗(yàn)前均適應(yīng)性飼養(yǎng)在中科院動(dòng)物飼養(yǎng)中心,且經(jīng)中科院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
ELISA檢測試劑盒,南京森貝伽生物科技有限公司。
1.3.1 葛根素提取
將葛根粉碎后過10目篩,稱取定量的葛根粉,置于提取罐中,過濾,回流提取1~1.5 h用濃度為95%乙醇或甲醇或其質(zhì)量4倍體積的蒸餾水作溶劑;再次過濾,使用2倍體積的上述溶劑將濾渣回流提取1 h,兩次濾液收集、合并,獲得葛根素粗提液。
1.3.2 葛根素的濃縮及提純
1.3.2.1 濃縮與上柱
將醇提取液置于真空濃縮器中,濃縮溫度為85~90 ℃,真空度控制為-0.1~0.08 MPa,回收乙醇或甲醇。應(yīng)吸附的提取液體積按照其對葛根素的吸附容量計(jì)算出,將提取液泵入取定量活化D101大孔吸附樹脂裝柱中,1~1.5倍樹脂柱體積/h為控制流出液速度,是葛根素吸附于D101吸附樹脂上。
1.3.2.2 洗脫及濃縮
在流完后上柱液,先用蒸餾水洗滌,將鞣質(zhì)水溶性雜質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類洗去,當(dāng)洗脫液近無色時(shí)停止,洗脫使用70%的乙醇溶液,使用12倍樹脂體積的洗脫液,1~1.5倍樹脂柱體積/h為流出速度,即可洗脫被樹脂吸附的85%以上的葛根素。洗脫液置于真空濃縮機(jī)中,維度為85~90 ℃,真空度控制為-0.1~0.08 MPa,濃縮至密度為1.2 h。
1.3.2.3 萃取、提純
濃縮液置于萃取器中,加入等體積的正丁醇,反復(fù)4次,再次進(jìn)行真空減壓濃縮至干,獲得葛根素粗提取物;將提取物再次用有機(jī)溶劑溶解,進(jìn)行重結(jié)晶,獲得高濃度產(chǎn)品。
1.3.2.4 樣品的含量測定
精密稱取樣品相當(dāng)于葛根素提取物10 mg,置于10 mL容量瓶中,加甲醇至刻度,搖勻,得供試品溶液,分別點(diǎn)樣1 μL于高效硅膠板上,上行展開。在255 nm處測定,其含量為20.23%。取葛根藥材,精密稱定1 g,按供試品溶液制備方法制成樣品,依法測定。
1.3.3 妊娠期糖尿病模型建立
將雌性大鼠與雄性大鼠按照1:1合籠過夜,次日使用陰道涂片鏡觀察精子確定為孕鼠,一周后50 mg/kg鏈脲佐菌素經(jīng)腹腔注射,三天后檢測空腹血糖在13.0 mmol/L以上,確認(rèn)為造模成功。
1.3.4 分組及葛根素提取物干預(yù)
建模成功,將大鼠隨機(jī)分為模型組、二甲雙胍組、葛根素低劑量組、葛根素中劑量組及葛根素高劑量組,各10只。模型組大鼠給予生理鹽水;二甲雙胍組給予200 mg/kg;葛根素低劑量組給予葛根素提取物80 mg/kg;葛根素中劑量組給予葛根素提取物120 mg/kg;葛根素高劑量組給予葛根素提取物160 mg/kg。
1.3.5 空腹血糖(FPG)、高密度脂蛋白(HDL-C)、低密度脂蛋白(LDL-C)水平檢測
采用血糖儀檢測FPG水平;采用全自動(dòng)生化分析儀檢測HDL-C及LDL-C水平。
1.3.6 丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)、超氧化物歧化酶(SOD)、白介素-6(IL-6)、C反應(yīng)蛋白(CRP)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平檢測
采用ELISA檢測,緩沖液稀釋50 mM碳酸鹽包MDA、NO、SOD、IL-6、CRP及TNF-α抗原,之后添加到聚苯乙烯的反應(yīng)板孔中,放置24 h溫度4 ℃,次日洗滌劑洗滌3次后,拋干。在各孔中加入稀釋液稀釋的待測標(biāo)本0.1 mL,同時(shí)加入陽性和陰性的對照標(biāo)本,42 ℃放置60 min,將液體移除洗滌3次后,拋干。在各孔中加入MDA、NO、SOD、IL-6、CRP及TNF-α的酶標(biāo)抗體0.1 mL,43 ℃放置60 min。液體移去,洗滌3次,拋干。在各個(gè)空中加入0.1 mol/L的Na2HPO4,0.05 mol/L的枸櫞酸滴液混勻,再加入0.1 mL鄰苯二胺,遮光處理20 min,在各孔中加入2 mol/L H2SO40.05 mL,終止反應(yīng)。使用酶標(biāo)儀檢測405,分析MDA、NO、SOD、IL-6、CRP及TNF-α水平。
1.3.7 Western blot檢測醌氧化還原酶1(NQO1)、血紅素氧合酶-1(HO-1)及核因子E2相關(guān)因子2(Nuclear factor E2 related factor 2)Nrf2蛋白
將所采集到的所有標(biāo)本,進(jìn)行研磨,然后加入蛋白緩沖液,常規(guī)蛋白提取,BCA法定量分析。50 μg蛋白樣品上樣后SDS-PAGE電泳,電轉(zhuǎn)到PVDF膜,在TBST中將5%的脫脂奶粉避光封閉1 h,洗滌后加入(稀釋比為1:1000)的NQO1、HO-1及Nrf2單克隆抗體稀釋溶液,在4 ℃的環(huán)境中保存過夜,洗滌后加入(稀釋比為1:5000)的NQO1、HO-1及Nrf2單克隆抗體稀釋溶液,在溫床中孵育1 h后再次洗滌,加入發(fā)光液ECL,使軟件分析蛋白條帶灰度值,內(nèi)參蛋白是GAPDH。
采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析處理。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)描述,三組數(shù)據(jù)比較采用F值檢驗(yàn),兩組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),p<0.05具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
黃酮類物質(zhì)在大自然中分布非常廣泛,其主要存在與植物的葉子以及果實(shí)中,葛根不僅能當(dāng)成營養(yǎng)非常豐富的食物使用,還是中醫(yī)藥材。本文研究顯示,葛根中葛根素含量為20.23%,總黃酮量為12.64%。
表1 葛根中葛根素及總黃酮含量測定Table 1 Determination of puerarin and total flavonoids in Pueraria lobata
HDL-C能夠協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)膽固醇而代謝為膽汁酸,對身體有利[12]。LDL-C是導(dǎo)致心肌梗死的危險(xiǎn)因子,能夠損害血管內(nèi)皮。妊娠期糖尿病不僅要控制血糖,還要抑制自由基損傷,調(diào)節(jié)血脂。葛根素提取物具有明顯的抗氧化、抗炎、抗凋亡以及降血脂等多種作用,是傳統(tǒng)中藥葛根中的主要有效成分。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,葛根素高劑量組FPG為6.72 mmol/L、HDL-C為0.72 mmol/L及LDL-C為0.67 mmol/L較模型組、葛根素低劑量組、葛根素中劑量組FPG 13.67 mmol/L、HDL-C 0.63 mmol/L、LDL-C 1.01 mmol/L明顯改善。劉奇云等相關(guān)研究[13],葛根素低劑量為70 mg/kg,中劑量為120 mg/kg,高劑量為170 mg/kg,低劑量組與本文相比較高,中劑量組與本文相同,高劑量組比本文高;葛根素提取物干預(yù)后,葛根素中計(jì)量組FPG為7.05 mmol/L,葛根素提取物可提高胰島素受體細(xì)胞敏感性、降血糖及增強(qiáng)免疫力等作用,本文研究結(jié)果與其保持一致。
表2 四組大鼠FPG、HDL-C及LDL-C水平比較Table 2 Comparison of FPG, HDL-C and LDL-C levels in rats between groups (x±s)
表3 四組大鼠MDA、NO及SOD水平比較Table 3 Comparison of MDA, NO and SOD levels in rats between groups (x±s)
表4 四組大鼠IL-6、CRP及TNF-α水平比較Table 4 Comparison of IL-6, CRP and TNF-α levels in rats between groups(x±s)
MDA是間接反應(yīng)氧自由基的存在及對細(xì)胞損傷程度的指標(biāo),其水平能夠反映組織損傷的程度[14]。NO可參與機(jī)體的病理、生理調(diào)節(jié),氧化應(yīng)激條件下,NO過表達(dá),是肝血管受損,破壞血管內(nèi)外動(dòng)態(tài)平衡。本文中,葛根素高劑量組MDA為5.21 nmol/mg、NO為72.13 μmol/L及SOD為12.53 U/mg較模型組、葛根素低劑量組、葛根素中劑量組明顯改善。SOD是抗氧化酶防御體系中的關(guān)鍵酶,具有保護(hù)細(xì)胞不收自由基的損害[15]。葛根素提取物與可善微循環(huán),擴(kuò)張外周血管、活血化瘀作用相關(guān)。李會(huì)柏等相關(guān)研究結(jié)果顯示[16],妊娠期糖尿病大鼠葛根素干預(yù)后MDA為5.67 nmol/mg、SOD為10.9 U/mg;葛根素提取物對妊娠期糖尿病模型大鼠具有保護(hù)作用,有效抑制肝組織病變、降低大鼠血糖、改善肝功能。葛根素提取物可圍繞提高抗氧化活性與改善其溶解性方面,具有抗炎的作用。其中葛根素中劑量組為最佳濃度。
IL-6是一種多功能的炎性因子,可刺激參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞分化與增殖,在免疫應(yīng)答與炎癥反應(yīng)中均發(fā)揮重要的作用,具有誘導(dǎo)急性期反應(yīng)分子并刺激肝細(xì)胞。CRP主要由肝臟產(chǎn)生,是一種炎癥急性期的反應(yīng)蛋白,其在正常機(jī)體中相對較少,參與局部或全身的炎癥反應(yīng)。TNF-α是一種促炎因子,刺激中性粒細(xì)胞與單核細(xì)胞活化,引起炎癥反應(yīng),是啟動(dòng)炎性因子級聯(lián)反應(yīng)的始發(fā)因子。本文研究結(jié)果顯示,葛根素高劑量組IL-6為128.19 ng/L、CRP為4.06 mg/L及TNF-α為10.13 μg/μL水平低于模型組、葛根素低劑量組、葛根素中劑量組,具有差異。冷超[17]等相關(guān)研究,使用葛根素劑量為250 mg/kg,與本文相比所使用劑量較高,葛根素干預(yù)后,妊娠期糖尿病大鼠CRP為7.03 mg/L、TNF-α為14.16 ng/mL。葛根素提取物可激活大量的吞噬細(xì)胞,使T淋巴細(xì)胞的分化與增殖能力受到限制,提高吞噬細(xì)胞的吞噬功能,抑制免疫炎癥反應(yīng)[18]。葛根素主要是表現(xiàn)在對促炎因子的抑制與對抗炎因子的促進(jìn)方面,起到發(fā)揮抗炎作用。
葛根素提取物可降低空腹血糖,通過增強(qiáng)SOD的活性,提高胰島素受體細(xì)胞敏感性、降血糖及增強(qiáng)免疫,改善肝功能等作用。同時(shí),葛根素提取物具有降低炎癥反應(yīng)的作用,可影響妊娠期糖尿病模型大鼠白介素系統(tǒng),抑制免疫炎癥反應(yīng)。