痹祺胶囊对实验性骨关节炎大 鼠 NO、HYP 的 影 响*

2011-05-16 03:31师咏梅柳占彪钟文婕
天津中医药 2011年3期
关键词:羟脯氨酸一氧化氮造模

许 放,师咏梅,柳占彪,钟文婕

(天津中医药大学中医药研究院,天津 300193)

痹祺胶囊对实验性骨关节炎大 鼠 NO、HYP 的 影 响*

许 放,师咏梅,柳占彪,钟文婕

(天津中医药大学中医药研究院,天津 300193)

[目的]观察痹祺胶囊对实验性大鼠膝骨关节炎(OA)一氧化氮(NO)、羟脯氨酸(HYP)的影响。[方法]选Wistar大鼠,木瓜蛋白酶膝关节注射造模,痹祺胶囊灌胃治疗8周,测定血清NO、HYP和尿HYP的含量。[结果]模型组造模后第1天尿HYP明显升高[(17.07±4.10)mg/L],第15天[(9.92±3.09)mg/L]和第64天[(13.77±1.32)mg/L]与正常组无明显差异。模型组大鼠血清NO含量明显升高(22.64μmol/L);痹祺胶囊高、中治疗组能明显降低大鼠血清NO含量(18.24μmol/L和19.14μmol/L)。[结论]痹祺胶囊具有降低OA大鼠血清NO的含量,减轻由NO介导的对关节软骨的损伤作用。

骨关节炎;痹祺胶囊;一氧化氮;羟脯氨酸

骨关节炎(OA)是以关节软骨损伤为特征的退行性关节疾病,其发生发展与一氧化氮(NO)的调控有关。软骨基质主要由胶原和蛋白多糖组成,当发生骨关节炎时,胶原的最终代谢产物羟脯氨酸(HYP)和炎症细胞因子一氧化氮水平发生明显变化。痹祺胶囊由党参、丹参、白术、茯苓、马钱子等组成,具有益气养血,祛风除湿、活血止痛的功效,是治疗骨关节炎的有效方剂。前期研究结果表明[1],痹祺胶囊对大鼠关节软骨组织的坏死具有一定的保护作用,但作用机制不清。为了探讨痹祺胶囊保护关节软骨的作用机制,在前期研究的基础上,本实验观察了OA大鼠尿中羟脯氨酸的变化及痹祺胶囊对OA大鼠血清一氧化氮含量的影响。

1 实验材料

1.1 动物 50只雄性Wistar大鼠,体质量(180±10)g,购自天津市山川红实验动物科技有限公司。许可证号:SCX K(津)2009-0001。生产批号:20100425。

1.2 药物 痹祺胶囊:天津京万红药业股份有限公司(批号:301510)。木瓜蛋白酶(Papain):博士德公司进口分装(sigma)(批号:118K1465)。

1.3 试剂 水合氯醛:成都市科龙化工试剂厂(批号:20081206)。一氧化氮试剂盒:南京建成生物工程研究所(批号:20100513)。羟脯氨酸(HYP)试剂盒:南京建成生物工程研究所(批号:20100513)。

1.4 仪器 FlexStation 3多功能微孔分析仪,CisBio公司生产。LDZ5-2离心机,北京京立离心机有限公司生产。HH-S数显恒温水浴锅,金坛市岸头实验仪器厂生产。

2 实验方法

2.1 造模 参照文献[2]方法造模。选雄性Wistar大鼠,体质量(180±10)g,按 3mL/kg腹腔注射 10%的水合氯醛,麻醉后,大鼠双侧膝关节注射4%木瓜蛋白酶。

2.2 分组及给药 选成功模型大鼠40只,按随机数字表法随机分为模型组、痹祺胶囊1.296、0.648、0.324 g/kg剂量组,每组10只。另取10只,作为正常组。痹祺胶囊治疗组分别按不同的剂量灌胃给药,连续治疗8周,正常组和模型组灌胃等量生理盐水。

2.3 取材 在造模成功后的第1周和2周,分别采集大鼠12 h尿液,3 000 r/min,离心10min,取上清液,按照试剂盒说明书测定尿HYP含量。治疗8周后,麻醉,腹主动脉取血,3 000 r/min离心10min,取血清4℃保存;测定血清NO和HYP的含量。

2.4 统计方法 所得数据应用SPSS11.5软件统计,计量资料用均数±标准差(±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。

3 结果

3.1 痹祺胶囊对OA大鼠尿HYP的影响 见表1。

表1 痹祺胶囊对OA大鼠尿HYP的影响(±s)Tab.1 Effectof Biqicapsuleon the HYPof urine in rats with osteoarthritis(±s)mg/L

表1 痹祺胶囊对OA大鼠尿HYP的影响(±s)Tab.1 Effectof Biqicapsuleon the HYPof urine in rats with osteoarthritis(±s)mg/L

注:与正常组比较:*P<0.05,**P<0.01。

组别 n 造模(第1天)造模(第64天)正常组 10 10.51±1.50 10.96±1.72 15.10±4.00模型组 10 17.07±4.10* 9.92±3.09 13.77±1.32痹祺 1.296 g/kg 10 17.64±4.02** 9.21±1.15 14.25±0.98痹祺 0.648 g/kg 10 17.16±4.66* 9.88±1.59 14.84±1.14痹祺 0.324 g/kg 10 18.27±7.82** 11.19±3.18 15.40±1.54造模(第15天)

由表1结果可知:模型组和痹祺胶囊各治疗组大鼠尿羟脯氨酸含量在造模后第1周内均明显升高(P<0.01),从第2周起至第9周恢复到正常水平,与正常对照组均无明显差异(P>0.05)。

3.2 痹祺胶囊对OA大鼠血清Hyp、NO的影响见表2。

表2痹祺胶囊对OA大鼠HYP、NO的影响(±s)Tab.2 Effectof Biqicapsule on serum HYP and NO in ratswith osteoarthritis(±s)

表2痹祺胶囊对OA大鼠HYP、NO的影响(±s)Tab.2 Effectof Biqicapsule on serum HYP and NO in ratswith osteoarthritis(±s)

注:与正常组比较:*P<0.01;与模型组比较:▲P<0.01。

组别 n 血清HYP(mg/L) 血清NO(μmol/L)正常组 10 15.10±3.99 17.17±2.21●●模型组 10 13.77±1.32 22.64±3.80*痹祺 1.296 g/kg 10 14.25±0.98 18.24±1.89▲痹祺 0.648 g/kg 10 14.84±1.14 19.14±1.94▲痹祺 0.324 g/kg 10 15.40±1.53 22.64±1.67*

由表2结果可知:各组血清羟脯氨酸无明显变化(P>0.05)。模型组大鼠血清NO含量明显高于正常组大鼠(P<0.01),痹祺胶囊 1.296、0.648 g/kg剂量组血清NO含量明显降低,与模型组差异有统计学意义(P<0.01)。结果表明,痹祺胶囊能降低模鼠血清NO含量,减轻由NO介导的对关节软骨的损伤作用。

4 讨论

木瓜蛋白酶是一种含疏茎(-SH)肽链内切酶,具有蛋白酶和酯酶的活性,对动蛋白、多肽、酯、酰胺等有较强的水解能力,应用木瓜蛋白酶复制骨关节炎动物模型已是公认的实验方法[3]。关节软骨由蛋白多糖和胶原组成,在生理情况下,蛋白多糖和胶原的分解代谢与合成代谢维持平衡,将木瓜蛋白酶注入关节后,可分解软骨基质的胶原蛋白,破坏软骨基质,使尿中胶原的最终分解产物羟脯氨酸排出增多。另外,由于雌激素与骨关节炎的发病率呈负相关[4],为排除雌激素对模型的影响,本实验选用了雄性大鼠。

Grabowski等[5]研究证实人类关节中的软骨母细胞在体外培养中并无NO产生,只要加入炎性细胞因子,如白介素-1α(IL-1α)、白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-β(TNF-β)等,就会激活软骨母细胞中的一氧化氮合酶(iNOS)而产生大量NO。OA时,滑膜中丰富的血管内皮细胞、血管平滑肌细胞、巨噬细胞、中性粒细胞等在炎性细胞因子的刺激下都可产生大量的NO[6]。邵欣欣等[7]研究结果证实:炎性细胞因子可诱导出高水平的NO,NO可通过抑制软骨细胞增殖,抑制关节软骨细胞Ⅱ型胶原的合成,通过激活金属蛋白酶和环氧合酶,促进胶原降解,造成对关节软骨的破坏。经研究痹祺胶囊对关节软骨的坏死具有一定的保护作用[8]。中医认为本病发生的关键在于肝肾亏虚、正气虚弱,痹祺胶囊可能是通过它的益气养血功能,减轻OA的炎症反应,使炎性细胞因子的分泌减少,从而减少了由其刺激产生的NO,减轻了由NO介导的对关节软骨的损伤作用。

[1]柳占彪,师咏梅,许 放,等.痹祺胶囊对大鼠膝骨性关节炎软骨组织影响的病理形态观察[J].天津中医药,2010,27(4):318-319.

[2]Murat N,Karadam B,Ozkal S,et al.Quantification of papain-induced ratosteoarthritis in relation to timewith the Mankin score[J].ActaOrthop Traumatol Turc,2007,41(3):233-237.

[3]吴 雷,黄朝梁.骨关节炎动物实验模型的研究进展[J].现代医药卫生,2007,23(12):1742-1743.

[4]Gokhale JA,FrenkelSR,DicesarePE,etal.Estrogenandosteoarthritis[J].Am JOrthop,2004,33(2):71-80.

[5]Grabowski PS,Macpherson H,Ralston SH,et al.Nitric oxide production in cells derived from the human joint[J].Br JRheumatol,1996,35(3):207-212.

[6]Rediske JJ;Hoehne C F;Zhang B,et al.The inducible production of nitric oxide by articular cell types[J].Osteoarthritis Cartilage,1994,2(3):199-206.

[7]邵欣欣,田得祥,于长隆,等.一氧化氮抑制兔关节软骨细胞Ⅱ型胶原的合成[J].中国运动医学杂志,2001,20(1):31-34.

[8]柳占彪,师咏梅,许 放,等.痹祺胶囊对大鼠膝骨关节炎软骨组织影响的病理形态观察[J].天津中医药,2010,27(4):318-321.

Effectsof Biqicapsuleon NO and HYP levels in ratswith Osteoarthritis

XUFang,SHIYong-mei,LIUZhan-biao,etal
(Research Instituteof TCM,Tianjin Universityof TCM,Tianjin 300193,China)

[Objective]Toobserve the effectofBiqicapsuleon the Nitric oxide(NO)and hydroxyproline(HYP)in ratswith osteoarthritis.[Methods]Wistar rats were used.Papain was injected into their knee joints to establish the animalmodel of osteoarthritis.They were treated with Biqicapsule through intragastric administration for 8 weeks.The contents of NO and HYP in serum and HYP in urinewere detected.[Results]The contentsofHYP in urinewereobviously increased inmodelgroup in the firstday[(17.07±4.10)mg/L,P<0.05],andwerenormalin the fifteenth day and sixty-fourth day[(9.92±3.09)mg/L,(13.77±1.32)mg/L,P>0.05].The contentsofNO in serum were obviously increased(22.64μmol/L,P<0.01)inmodelgroup.In treatmentgroup the contentsofNO in serum were decreased by Biqicapsule,1.296 g/kgand 0.648 g/kg(18.24μmol/Land 19.14μmol/L,P<0.01).[Conclusion]BiqiCapsule can decreaseserum contentsofNO in OA rats,and ameliorate the NO-mediated damage of the cartilage in joint.

osteoarthritis;Biqicapsule;NO;HYP

R289.5

A

1672-1519(2011)03-0237-03

国家科技支撑计划项目(2007BAI47B04)。

师咏梅(1981-),女,在读硕士,主要从事中药药理研究。

柳占彪。

2011-03-02)

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