李海霞,周 民,周有君,常 依,王雅露
(湖南省兒童醫(yī)院,湖南 長沙 410007)
水牛角為??苿?dòng)物水牛(Bubalus bubalisLinnaeus)的角,可作為中藥犀角的代用品。水牛角始載于梁·陶弘景《名醫(yī)別錄》,味苦、咸,性寒,歸心、肝、胃經(jīng),專入血分,為治血熱毒盛之要藥,臨床常用于治療血熱出血證。但其止血作用機(jī)制及有效成分尚不明確[1-2]。以往學(xué)者大多采用藥理實(shí)驗(yàn)研究水牛角主要成分,發(fā)現(xiàn)水牛角含有膽甾醇、強(qiáng)心成分、蛋白質(zhì)、肽類、氨基酸及鈣鹽。水牛角粉及水牛角煎液中含有鎂、磷、鈉等元素以及硅、鐵、錳、鋅、銅、鋁、鈦等微量元素[3-5]。有研究發(fā)現(xiàn)水牛角水解物在體外能夠抗炎、止血,且有一定誘導(dǎo)血小板聚集的作用[6-8]。本課題組前期研究以干姜水煎劑為造模用藥,建立了大鼠血熱出血模型,故本研究采用大鼠血熱出血模型研究水牛角的止血功效和作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級SD大鼠60只,雌雄各半,體質(zhì)量(350±50)g,8~9周齡,購自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號:SYXK(湘)2020-0012。湖南省兒童醫(yī)院兒科醫(yī)學(xué)研究所動(dòng)物房飼養(yǎng)。濕度50%~55%,溫度22~24 ℃,定期更換墊料,自由飲食,適應(yīng)性飼養(yǎng)4 d。醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)遵循有關(guān)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理和使用的規(guī)定。本實(shí)驗(yàn)已通過湖南省兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查(批件號:HCHLL-2020-36)。
1.2 藥物 水牛角飲片(批號:201911902)、干姜飲片(批號:1812020242)均購自湖南三湘中藥飲片有限公司,經(jīng)戴冰主任藥師鑒定,水牛角為??苿?dòng)物水牛BubalisLinnaens的角,干姜為姜科植物Zingiber officinaleRosc.的干燥根莖,質(zhì)量均為優(yōu)。云南白藥(云南白藥集團(tuán)股份有限公司,批號:ZLA1811);無水乙醇(鄭州派尼化學(xué)試劑廠,批號:181216)。水牛角水煎液制備:在水牛角中加入雙蒸水500 mL,砂鍋武火熬開后,文火熬30 min,去上沫,再煮30 min,倒出上清液;再煎煮一次,兩次液體混合。離心10 min(3 000 r/min,離心半徑為30 cm),調(diào)配至質(zhì)量濃度分別為3.60、1.80、0.90 g/mL,于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
干姜水煎液制備:將干姜飲片(適量)加10倍水浸泡后,武火煮開,文火煎煮1 h,趁熱過濾,同上操作再煎煮2次之后,3次濾液混合至一起濃縮至1.5 kg/L,即為干姜水煎劑,冷凍保存,備用。
云南白藥生理鹽水溶液配制:將4 g的云南白藥以無菌生理鹽水將原液稀釋為50 mg/mL。
1.3 試劑 HE染色液(上海埃彼化學(xué)試劑有限公司);磷酸鹽緩沖溶液(PBS,湖北威德利化學(xué)試劑有限公司,批號:14S002);10%水合氯醛(湖南省兒童醫(yī)院藥房配制);蘇木素-伊紅染色液(批號:P032IH)、中性樹膠(批號:P033IH)均購自Auragene;二甲苯(批號:10023418)、無水乙醇(批號:10009218)均購自國藥集團(tuán)。
1.4 主要儀器 SSW-600-2S型電熱恒溫水槽(上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);YT-6C型生物組織攤烤片機(jī)(湖北孝感分析試劑公司);P031IH防脫載玻片(Auragene);AE41光學(xué)顯微鏡(美國Motic);AG135電子天平(梅特勒-托利多);M1ii1-Qadvantage自動(dòng)雙重純水蒸餾器(貝徠美生物科技有限公司);可調(diào)式移液器(德國Eppendorf公司);5810R臺式高速冷凍離心機(jī)(德國Eppendorf公司);LMQ.C立式高壓蒸汽滅菌器(山東新華醫(yī)藥公司);BJH-30P陶瓷自動(dòng)中藥煲(潮州市科力電器有限公司)。
1.5 分組與造模 將60只SD大鼠隨機(jī)分為正常對照組、出血模型組、云南白藥組、水牛角高劑量組、水牛角中劑量組、水牛角低劑量組,每組10只。除正常對照組大鼠外,其余各組大鼠以5%乙醇代替自由飲水,并灌胃干姜水煎液(15 g/kg),復(fù)制血熱出血模型[6]。正常對照組自由飲水,并灌胃等體積蒸餾水。
1.6 實(shí)驗(yàn)給藥 根據(jù)前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果設(shè)置各組給藥劑量。造模6 h后,云南白藥組灌胃云南白藥溶液,0.5 g/(kg·d)。水牛角高、中、低劑量組大鼠分別灌胃高、中、低劑量的水牛角水煎液,劑量分別為36.0、18.0、9.0 g/(kg·d)。正常對照組、出血模型組大鼠灌胃等體積蒸餾水,10.0 mL/(kg·d)。1次/d,連續(xù)14 d。
1.7 觀察指標(biāo)
1.7.1 一般體征 給藥前、給藥后(第14天),24 h之內(nèi)監(jiān)測代謝籠中各組大鼠飲水量、攝食量、尿量及糞便量的變化,繼續(xù)觀察24 h,計(jì)算各組大鼠每100 g體質(zhì)量的上述指標(biāo)平均值;并于每組大鼠各取新鮮糞便1粒,先測濕質(zhì)量,再置于105 ℃的烘干箱5 h,冷卻后測干質(zhì)量。糞便含水量=[(濕質(zhì)量-干質(zhì)量)/濕質(zhì)量]×100%;體質(zhì)量增長率=(給藥后體質(zhì)量-給藥前體質(zhì)量)/給藥前體質(zhì)量×100%。
給藥前、給藥后清晨分別測定大鼠肛溫。
1.7.2 凝血功能 末次給藥1 h后,10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉,手術(shù)臺上切開腹腔找到腹主動(dòng)脈,用采血管穿入其中,每只大鼠取10 mL血液,3.8%枸櫞酸鈉(1∶9)抗凝,4 ℃,3 000 r/min(離心半徑30 cm)離心10min,取血清,測定凝血酶原時(shí)間(PT)、活化部分凝血活酶時(shí)間(APTT)、纖維蛋白原(FIB)、凝血酶時(shí)間(TT)、纖維蛋白降解產(chǎn)物(FDP)、抗凝血酶Ⅲ(AT)。
1.7.3 肺組織、胃組織病理學(xué)變化 大鼠取血后處死,取右葉肺、胃組織,10%多聚甲醛溶液固定48 h,用全自動(dòng)生物組織脫水機(jī)進(jìn)行脫水、浸蠟、包埋、切片、蘇木精和伊紅(HE)染色,光鏡觀察拍片。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”()表示,符合正態(tài)分布且方差齊,計(jì)量資料比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般體征 出血模型組大鼠肛溫高于正常對照組(P<0.01),體質(zhì)量增長率、攝食量、飲水量、尿量、糞便量及糞便含水量均低于正常對照組(P<0.01);云南白藥組大鼠肛溫低于出血模型組(P<0.05),體質(zhì)量增長率高于出血模型組(P<0.01);水牛角高、中劑量組大鼠肛溫低于出血模型組(P<0.01或P<0.05),體質(zhì)量增長率、攝食量、飲水量、尿量、糞便量及糞便含水量均高于出血模型組(P<0.01或P<0.05);水牛角高劑量組大鼠肛溫低于云南白藥組(P<0.01);水牛角高、中劑量組大鼠攝食量、飲水量、尿量、糞便量及糞便含水量均高于云南白藥組(P<0.01或P<0.05);水牛角高劑量組大鼠體質(zhì)量增長率、攝食量、飲水量、尿量、糞便量及糞便含水量均高于水牛角低劑量組(P<0.01或P<0.05)。(見表1)
表1 各組大鼠一般體征比較 ()
表1 各組大鼠一般體征比較 ()
注:與正常對照組比較,aP<0.01;與出血模型組比較,bP<0.05,cP<0.01;與云南白藥組比較,dP<0.05,eP<0.01;與水牛角低劑量組比較,fP<0.05,gP<0.01。
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2.2 各組大鼠凝血功能比較 出血模型組大鼠PT、APTT均低于正常對照組,F(xiàn)IB、TT均高于正常對照組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01或P<0.05)。云南白藥組大鼠TT、FIB均低于出血模型組(P<0.05);云南白藥組大鼠PT、APTT與出血模型組比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。水牛角高、中劑量組大鼠PT、APTT均高于出血模型組,F(xiàn)IB、TT均低于出血模型組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01或P<0.05);水牛角低劑量組大鼠FIB低于出血模型組(P<0.01);水牛角低劑量組大鼠PT、APTT、TT與出血模型組比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。水牛角高劑量組大鼠PT、APTT高于云南白藥組(P<0.05);水牛角高、中劑量組大鼠PT、APTT高于水牛角低劑量組,F(xiàn)IB低于水牛角低劑量組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01或P<0.05);水牛角高劑量組大鼠PT、APTT、TT、FIB與水牛角中劑量組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表2)
表2 各組大鼠凝血功能指標(biāo)比較 ()
表2 各組大鼠凝血功能指標(biāo)比較 ()
注:與正常對照組比較,aP<0.05,bP<0.01;與出血模型組比較,cP<0.05,dP<0.01;與云南白藥組比較,eP<0.05;與水牛角低劑量組比較,fP<0.05,gP<0.01。
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2.3 各組大鼠FDP、AT比較 出血模型組大鼠FDP、AT高于正常對照組(P<0.01);云南白藥組大鼠AT與出血模型組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);云南白藥組大鼠FDP低于出血模型組(P<0.01);水牛角高、中劑量組大鼠FDP、AT均低于出血模型組(P<0.01);水牛角低劑量組大鼠FDP、AT與出血模型組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。水牛角高劑量組大鼠FDP、AT低于云南白藥組(P<0.01);水牛角中劑量組大鼠AT低于云南白藥組(P<0.05);水牛角中劑量組大鼠FDP與云南白藥組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。水牛角高、中劑量組大鼠AT、FDP低于水牛角低劑量組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01或P<0.05);水牛角高劑量組大鼠FDP、AT與水牛角中劑量組比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表3)
表3 各組大鼠FDP、AT 比較 ()
表3 各組大鼠FDP、AT 比較 ()
注:與正常對照組比較,aP<0.01;與出血模型組比較,bP<0.01;與云南白藥組比較,cP<0.05,dP<0.01;與水牛角低劑量組比較,eP<0.05,fP<0.01。
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2.4 大鼠肺組織病理學(xué)變化 正常對照組大鼠肺泡、支氣管及肺間隔基本正常。出血模型組大鼠肺泡結(jié)構(gòu)明顯被破壞,肺泡壁毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,肺泡腔少量紅細(xì)胞浸潤,伴炎癥細(xì)胞浸潤。與出血模型組比較,云南白藥組、水牛角低劑量組、水牛角中劑量組、水牛角高劑量組大鼠肺出血表現(xiàn)均不同程度減輕,尤其以水牛角高劑量組最明顯。水牛角高劑量組大鼠肺泡結(jié)構(gòu)相對完整,肺間質(zhì)及間隔出血、肺泡壁顯著改善,未見明顯炎癥細(xì)胞浸潤。云南白藥組、水牛角中劑量組可見部分肺泡結(jié)構(gòu)破壞,肺間質(zhì)和間隔少量出血,纖維組織少量增生,可見少量炎癥細(xì)胞浸潤。水牛角低劑量組以上情況稍有改善,但不明顯。(見圖1)
圖1 各組大鼠肺組織病理圖 (HE,×100)
2.5 大鼠胃組織病理學(xué)變化 正常對照組大鼠胃黏膜基本正常。與正常對照組比較,出血模型組大鼠胃黏膜水腫、充血、炎癥細(xì)胞浸潤,固有層中性粒細(xì)胞浸潤,胃底腺有少量不規(guī)則現(xiàn)象,主細(xì)胞和壁細(xì)胞數(shù)明顯減少。與出血模型組比較,云南白藥組、水牛角低劑量組、水牛角中劑量組、水牛角高劑量組大鼠胃黏膜損傷有不同程度減輕,尤其以水牛角高、中劑量組改善明顯。(見圖2)
圖2 各組大鼠胃組織病理圖 (HE,×100)
研究發(fā)現(xiàn),清熱類中藥可在炎癥反應(yīng)環(huán)節(jié)發(fā)揮保護(hù)血管內(nèi)皮細(xì)胞、抗感染作用[9-11],但水牛角的清熱止血作用機(jī)制尚不清楚。本實(shí)驗(yàn)采用干姜水煎液灌胃并以5%乙醇代替自由飲水,建立大鼠血熱出血模型。結(jié)果顯示,模型大鼠體質(zhì)量、攝食量等減少,肺組織、胃組織出血,并且大鼠PT、APTT縮短,F(xiàn)IB含量增加,TT延長,AT、FDP升高,表明血熱出血模型復(fù)制成功。
血液黏度是反映血液在血管中流動(dòng)是否通暢的指標(biāo)。血液黏度高和血流速度變慢,則容易發(fā)生血栓或栓塞性疾病,從而導(dǎo)致血液淤滯、血溢脈外而出血[12-13]。常見原因有血細(xì)胞數(shù)量增多,紅細(xì)胞變形性差,血小板數(shù)量增高及黏附性增強(qiáng)等,或血漿中溶質(zhì)成分改變,如血糖、血脂、纖維蛋白原濃度升高等[14]。本實(shí)驗(yàn)中,血熱出血模型組大鼠飲水量、攝食量明顯減少,尿量、糞便含水量及體質(zhì)量增長率均明顯下降,全血黏度及血漿黏度顯著增加,表明干姜之辛熱能入血分,耗傷津液,導(dǎo)致全血黏度增加、凝血功能異常,引起DIC傾向;而高、中劑量的水牛角水煎液和云南白藥可改善大鼠飲水量、攝食量等一般體征,降低FIB、AT、FDP,延長PT、APTT,縮短TT,使全血及血漿黏度下降,改善血液流動(dòng)性。而低劑量水牛角水煎液對以上指標(biāo)改善不明顯,提示水牛角的清熱止血作用與劑量密切相關(guān)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,水牛角高、中劑量組大鼠FDP、AT均低于出血模型組,表明水牛角水煎液能通過調(diào)整纖溶系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡,改善肺組織和胃組織出血等病理損傷,從而綜合發(fā)揮止血作用。與既往學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)一致[2,15]。
關(guān)于水牛角的成分,有研究采用超高效液相色譜-四極飛行時(shí)間質(zhì)譜法(UHPLC Q-TOF-MS)結(jié)合主成分分析法(principal component analysis, PCA)對水牛角、羚羊角、山羊角、牛角骨的角蛋白進(jìn)行分類,并找出其標(biāo)記肽段而進(jìn)行鑒定。結(jié)果表明,每個(gè)樣品的標(biāo)記肽隱藏在大量的胰蛋白酶肽中,4種樣品的四基峰離子(BPI)圖譜非常相似[16]。近紅外光譜技術(shù)結(jié)果顯示,水牛角水解過程中脯氨酸、酪氨酸、纈氨酸、苯丙氨酸和賴氨酸的濃度最高[17-18];且水牛角與羚羊角均含有酰胺基團(tuán)、CH基團(tuán)和Ca3(PO4)2混合物[19]。因此,水牛角的抗血栓、抗凝血作用,可能與其含有的多肽段及氨基酸成分有關(guān)[20-22]。水牛角發(fā)揮止血的具體機(jī)制及成分有待于進(jìn)一步研究。