胃是人体健康的关键脏腑。胃部独特的位置和功能,导致胃黏膜特别容易受到损伤,这种损伤可能导致胃黏膜溃疡、糜烂甚至出血,严重时会引发胃癌[1]。胃黏膜损伤的常见因素包括感染幽门螺杆菌、胃酸酸度过高、大量饮酒导致的酒精刺激以及各种非甾体抗炎药物[2]。因此保护胃黏膜除了控制上述因素,寻求有效的方法快速修复受损的胃黏膜对于维持胃黏膜屏障的完整性也尤为重要[3]。
研究表明,在动物模型中,地奥司明、蜂王浆和瑞帕米肽等某些化合物对乙醇引起的胃黏膜损伤具有保护作用,但仍具有一定的局限性,可能会产生如胃肠道反应、反弹效应、高胃泌素血症、肝肾毒性、过敏和心律失常等一系列副作用。而中草药相对于西药,具有取材天然、平稳有效、毒副作用小等独特的优点,因此,寻找温和有效的中药制剂及中草药配方对胃黏膜损伤的治疗至关重要。随着我国中医药的不断发展,已有多项研究表明,可以利用中药保护胃黏膜,抑制胃酸分泌,达到缓解胃黏膜损伤的目的[4]。
现代药理学研究证明:葛根对胃黏膜具有一定的保护作用,大黄对胃溃疡具有一定的缓解作用,砂仁可以醒脾和胃,陈皮对胃黏膜损伤性炎症有一定效用,白芷与栀子清热祛湿,甘草健脾益气,具有消炎的作用[5-11]。张昆茹[5]研究表明,葛根可以影响小鼠胃黏膜中超氧化物歧化酶活性与丙二醛的含量,推测葛根对胃黏膜的保护作用可能是抗自由基的原因。林静瑜等[6]通过吲哚美辛诱导的大鼠胃黏膜损失模型发现黄芪-葛根药对胃黏膜的保护作用可能与抗胃黏膜组织氧化应激水平有关。高红艳等[7]发现大黄对应激性溃疡有一定的保护作用,相较于模型组和正常组,大黄给药组的血浆和胃黏膜表皮生长因子均有显著性升高,推测其保护作用同表皮生长因子有关。李菡等[8]对生、熟大黄提取物进行对比研究,发现相同剂量下,熟大黄对小鼠应激性胃溃疡的保护作用更为显著,表现出明显的胃黏膜损伤修复作用,其作用机制与降低氧自由基反应有关。Huang 等[9]研究讨论了葛根和大黄在减少炎症和促进组织修复方面的潜力,而这些因素都与胃损伤的修复密切相关。Huang 等[10]发现砂仁挥发油对幽门螺杆菌感染性胃炎的胃黏膜损伤有相应的保护作用。陈皮对于胃黏膜损伤及胃炎的治疗有较好的前景[11]。枳实白芷散在胃溃疡治疗方面有良好的临床疗效,白芷性温,善于散寒除湿,对胃气痛有较好作用[12]。现代研究证明,栀子不仅可防止胃黏膜损伤,还可促进损伤的修复。马燕等[13]对栀子的主要功效成分栀子总苷开展研究,通过无水乙醇、阿司匹林、消炎痛胃黏膜损伤模型,测定丙二醛以及一氧化氮含量,发现栀子总苷可降低因胃黏膜损伤导致上升的丙二醛和一氧化氮含量,其保护胃黏膜的作用可能与抗氧化因子有关。甘草提取物中分馏得到3 种主要成分,包括皮诺菌素、格拉布菌素和核黄素,其中核黄素可显著降低促炎细胞因子和环氧合酶2 的表达水平,这表明天然化合物作为抗炎药物具有很好的前景[14]。
本研究分析葛根、熟大黄、砂仁、陈皮、白芷、栀子、甘草7 种药用植物复配提取物对大鼠乙醇致急性胃黏膜损伤的保护作用,评价葛根熟大黄复配提取物在修复胃黏膜损伤方面的应用价值,以期为优化该配方提供理论支持。
1.1.1 样品
原料(葛根、熟大黄、砂仁、陈皮、白芷、栀子):河北康益强药业有限公司;原料(甘草):甘肃亚兰药业有限公司。原料经水提取、干燥、粉碎、混合等工艺制备成葛根熟大黄复配提取物,备用。成人口服推荐用量为每日3.06 g/60 kg BW,相当于生药葛根3 g、熟大黄2.8 g、砂仁1 g、陈皮3 g、白芷2.5 g、栀子2.5 g、甘草0.5 g。
1.1.2 试剂
甲醛溶液(分析纯):西陇化工股份有限公司;无水乙醇(分析纯):北京化工厂有限责任公司。
选用北京华阜康生物科技股份有限公司[许可证号:SCXK(京)2019-0008]繁殖的160~180 g 无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级SD 雄性大鼠60 只,分为5 组,每组12 只。实验动物质量合格证:No.110322231102774126。实验动物饲养于北京联合大学应用文理学院保健食品功能检测中心SPF 级动物室[许可证号:SYXK(京)2023-0013]。维持饲料由北京华阜康生物科技股份有限公司[许可证号:SCXK(京)2019-0008]生产。
体视显微镜(K-400L):麦克奥迪实业集团有限公司;生物显微镜(DM2000):德国徕卡公司;电子天平(BS2202S):德国赛多利斯公司;电子天平(T-1000):美国双杰公司;游标卡尺:上海美耐特实业(集团)有限公司。
1.4.1 实验分组及剂量设计
葛根熟大黄复配提取物样品的推荐剂量为人体每日3.06 g/60 kg BW,即0.05 g/kg BW。实验剂量设计人体推荐量的2.5、5.0、15.0 倍,即每日0.125、0.250、0.750 g/kg BW 的低、中、高剂量组。高剂量受试物:称取9.00 g 样品,加无菌水至60.0 mL。中剂量受试物:称取3.00 g 样品,加无菌水至60.0 mL。低剂量受试物:称取1.50 g 样品,加无菌水至60.0 mL。
1.4.2 给药方法
将SD 大鼠分为正常对照组、模型对照组和葛根熟大黄复配提取物低、中、高剂量组,每组12 只,大鼠灌胃体积为5 mL/kg BW。正常对照组(0 g/kg BW)和模型对照组(0 g/kg BW)用无菌水代替受试物,每日灌胃体积与各受试物组相同,每日1 次经口给予,连续灌胃32 d 后测定各项指标。各组均给予常规饲料正常喂养。
1.4.3 造模方法
动物按体质量随机分正常对照组、模型对照组和葛根熟大黄复配提取物低、中、高剂量组。葛根熟大黄复配提取物低、中、高剂量组灌胃受试物32 d 后,全部动物严格禁食24 h(不禁水),此期间禁止给予受试物。实验结束当天除正常对照组外,所有实验组动物均给予无水乙醇1.0 mL/只,1 h 后处死动物。
1.5.1 胃损伤积分
暴露完整胃,结扎幽门,灌注适量10% 福尔马林溶液,固定20 min,然后沿胃大弯剪开,洗净胃内容物,展开胃黏膜。利用游标卡尺检测出血带长度和宽度,记录出血点分值,按下列公式计算胃损伤积分。
I=B+H+2W
式中:I 为胃损伤积分;B 为出血点分值;H 为长度分值;W 为宽度分值,因宽度所代表的胃损伤的严重性较长度大,故双倍积分。
1.5.2 胃黏膜损伤程度
各实验组胃黏膜损伤程度以损伤发生率(R,%)、损伤积分指数(S)和损伤抑制率(L,%)表示,计算公式如下。
R=q/Q×100
式中:R 为损伤发生率,%;q 为某组出现出血或溃疡的大鼠数量;Q 为该组大鼠数量。
S=A/Q
式中:S 为损伤积分指数;A 为该组损伤评分总和;Q 为该组动物数量。
L=(B-D)/B×100
式中:L 为损伤抑制率,%;B、D 分别为模型对照组与剂量组的损伤积分。
1.5.3 胃病理组织学观察及评分
将每只大鼠胃黏膜损伤最严重的部位切下,固定于10%福尔马林溶液,常规制片。注意选择胃黏膜正横切面,包括黏膜全层的区域观察。评分方法:以充血、出血、黏膜细胞变性坏死在整个黏膜皮层的累积程度分为5 级。充血权重为1,出血权重为2,上皮细胞变性坏死权重为3。病变总积分计算公式如下。
X=A+B×2+C×3
式中:X 为病变总积分;A 为充血积分;B 为出血积分;C 为上皮细胞变性坏死积分。
用SPSS 软件进行数据处理,结果以平均值±标准差表示。组间比较使用方差分析,但需按方差分析的程序先进行方差齐性检验,计算P 值;用多个实验组和对照组间均数的两两比较方法进行统计。对非正态或方差不齐的数据进行适当的变量转换,待满足正态或方差齐要求后,用转换后的数据进行统计。若变量转换后仍未达到正态或方差齐的目的,改用秩和检验进行统计。对照组比较采用独立样本T 检验。
葛根熟大黄复配提取物对SD 大鼠体质量的影响如表1 所示。
表1 葛根熟大黄复配提取物对SD 大鼠体质量的影响
Table 1 Effect of Puerariae-stewed rhubarb compound extracts on body mass of SD rats
注:同列相同小写字母表示差异不显著(P>0.05);-表示无显著性分析。
组别正常对照组模型对照组低剂量组(0.125 g/kg BW)中剂量组(0.250 g/kg BW)高剂量组(0.750 g/kg BW)数量/只12 12 12初始体质量测定值/g 203.7±5.4 204.0±7.3 202.8±5.9 P 值-0.912a 0.934a最终体质量测定值/g 361.4±18.9 354.0±18.7 370.6±22.1 P 值-0.346a 0.231a 12 203.2±4.0 0.978a 375.4±27.0 0.089a 12 203.0±6.7 0.958a 359.1±27.5 0.916a
由表1 可见,大鼠的初始体质量在各剂量组与模型对照组间比较,差异均无显著性(P>0.05)。经口给予受试物32 d 后,大鼠体质量在各剂量组与模型对照组间比较,差异均无显著性。
大鼠急性胃黏膜损伤大体观察评分如表2 所示。
表2 大鼠急性胃黏膜损伤大体观察评分
Table 2 Gastric mucosa injury score of acute gastric mucosal injury in rats treated
注:#表示与正常对照组相比存在显著性差异(P<0.05);*表示与模型对照组相比存在显著性差异(P<0.05);-表示无显著分析。
组别P 值损伤抑制率/%正常对照组模型对照组低剂量组(0.125 g/kg BW)中剂量组(0.250 g/kg BW)高剂量组(0.750 g/kg BW)数量/只12 12 12胃损伤积分0 103±28#84±30损伤积分指数-8.583 7.000-0.000 0.359损伤发生率/%0 100 100-0 18 12 79±32 6.583 0.178 100 24 12 65±39*5.416 0.016 100 37
由表2 可见,经口给予大鼠受试物32 d 后,禁食24 h,经口给予无水乙醇1.0 mL/只1 h 后,模型对照组与正常对照组相比,大鼠胃损伤积分显著上升(P<0.05),表明模型建立成功。与模型对照组相比,0.750 g/kg BW组大鼠胃黏膜急性酒精损伤积分显著降低(P<0.05)。
大鼠急性胃黏膜损伤镜下观察评分如表3 所示。
表3 大鼠急性胃黏膜损伤镜下观察评分
Table 3 Total lesion score of acute gastric mucosal injury in rats treated
注:##表示与正常对照组相比存在极显著性差异(P<0.01);**表示与模型对照组相比存在极显著性差异(P<0.01);-表示无显著性分析。
P 值-0.000 0.123 0.000 0.000组别正常对照组模型对照组低剂量组(0.125 g/kg BW)中剂量组(0.250 g/kg BW)高剂量组(0.750 g/kg BW)数量/只12 12 12 12 12病变总积分0 23±5##19±4 14±4**12±5**
由表3 可见,经口给予大鼠受试物32 d 后,禁食24 h,经口给予无水乙醇1.0 mL/只1 h 后,模型对照组与正常对照组相比,大鼠胃黏膜急性酒精损伤病理组织学病变总积分极显著上升(P<0.01),表明模型建立成功。与模型对照组相比,0.250 g/kg BW 组与0.750 g/kg BW组大鼠胃黏膜急性酒精损伤病理组织学病变总积分极显著降低(P<0.01)。
胃黏膜损伤导致胃溃疡,这种常见疾病影响着世界上数以千万计的人们,胃溃疡疾病的不易治愈性和易复发性促使研究者探究新的有效治疗途径[15]。胃黏膜损伤治疗相关药物包括质子泵抑制剂、抗酸剂、H2受体拮抗剂和抗胆碱能药物等,但目前治疗效果仍存在一定争议,可能会产生严重的副作用如胃肠道反应、反弹效应、高胃泌素血症、肝肾毒性、过敏和心律失常等[16]。因此,诸多学者开始寻找防止胃黏膜受损并具有修复效果的天然药用植物,以取代具有强烈副作用的药物[17]。药用植物因其有效性、安全性和相对较低的成本和人体系统兼容性更好而备受关注,目前已有多项研究表明,植物提取物和提取物复配具有胃保护作用[18-20]。
现代药理学研究表明,高浓度的乙醇暴露会在30~60 min 内腐蚀胃黏膜,导致上消化道出血和胃黏膜损伤。因此,为检测药物对胃黏膜损伤的保护作用,用乙醇构建胃黏膜损伤动物模型[21]。本研究经口给予大鼠受试物32 d 后,建立胃黏膜急性酒精损伤模型。与模型对照组比较,葛根熟大黄复配提取物在0.250 g/kg BW组能极显著降低大鼠胃黏膜急性酒精损伤病理组织学病变总积分(P<0.01);在0.750 g/kg BW 组能显著降低大鼠胃黏膜急性酒精损伤积分(P<0.05),极显著降低大鼠胃黏膜急性酒精损伤病理组织学病变总积分(P<0.01);并且葛根熟大黄复配提取物对大鼠体质量增长无不良影响。表明该复配提取物对大鼠的胃黏膜损伤有辅助保护作用。综上,葛根熟大黄复配提取物配方在增强胃黏膜屏障功能、修复胃黏膜损伤方面具有一定效果,可为胃黏膜损伤修复提供一定理论依据。
研究表明,单独使用西药奥美拉唑治疗胃黏膜损伤具有一定局限性,而药用植物以其独特优势在修复胃黏膜损伤和预防复发方面发挥着不可或缺的作用[22]。药用植物修复胃黏膜损伤的关键在于加强胃黏膜的保护屏障,减少溃疡对胃的侵害,充分发挥药用植物在多靶点、双向性方面的优势,提高修复效果[23]。胃黏膜损伤的病理生理学包括氧化应激、炎症和血流量受损等多因素的复杂相互作用。目前,有多种研究表明药用植物对胃黏膜损伤具有保护作用,这些研究探索了特定药用植物挥发性活性成分在胃细胞中的分子机制和潜在的治疗靶点[24]。总之,使用药用植物修复胃黏膜损伤的研究具有一定意义且前景良好,分子机制、治疗靶点和药用植物的修复效果也是今后的研究重点[18]。
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