何欣宇,刘冬恋,李张悦,等. 白芍总苷对尿酸血症并发肝脏损伤的保护作用[J]. 食品工业科技,2023,44(11):397−403. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022060082
HE  Xinyu, LIU  Donglian, LI  Zhangyue, et  al. Protective  Effect  of  Total  Glucosides  of  Peony  on  Treatment  of  Hyperuricemia  and Associated Hepatic Injury[J]. Science and Technology of Food Industry, 2023, 44(11): 397−403. (in Chinese with English abstract).doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060082
· 营养与保健 ·
白芍总苷对高尿酸血症并发肝脏
损伤的保护作用
何欣宇,刘冬恋*,李张悦,陈汝梦,陈 梁,秦星宇,张 倩
(成都医学院药学院,四川成都 610500)
摘 要:目的:探讨白芍总苷(total glucosides of paeony ,TGP )对大鼠高尿酸血症并发肝脏损伤的保护作用。方法:将50只雄性Sprague-Dawley 大鼠随机分为5组:正常组、模型组、TGP 低剂量组
(100 mg/kg )、TGP 高剂量组(300 mg/kg )和别嘌醇组(27.0 mg/kg ),每组10只。模型组、TGP 低、高剂量组和别嘌醇组大鼠分别按照1.5 mL/100 g 的体积灌胃腺嘌呤6.66 mg/mL+氧嗪酸钾100 mg/mL 的混合液制造高尿酸血症大鼠模型,每日7:00和20:00各1次,持续3周。每日12:00按剂量分别灌胃给药TGP 和别嘌醇,持续5周。5周后,处死大鼠,检测各组大鼠的肝脏脏器指数,血清中总胆固醇(total cholesterol ,TC )、甘油三酯(triglyceride ,TG )、丙二醛(malondialdehyde ,MDA )、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase ,SOD )、谷草转氨酶(aspartate amino-transferase ,AST )、谷丙转氨酶(alanine aminotransferase ,ALT )、尿酸和黄嘌呤氧化酶(xanthine oxidase ,XOD )等生化指标,同时对肝脏进行病理切片观察。结果:高、低剂量TGP 均能极显著增加高尿酸血症大鼠的肝脏脏器指数(P <0.01)。低剂量TGP 显著降低了高尿酸血症大鼠血清中的MDA 水平(P <0.05)和尿酸水平(P <0.01),升高了SOD (P <0.01)水平。高剂量TGP 显著降低了高尿酸血症大鼠血清中的ALT (P <0.05)、尿酸(P <0.01)和XOD 水平(P <0.05),升高了SOD 水平(P <0.01);病理观察发现,高剂量TGP 能缓解高尿酸血症大鼠肝细胞脂肪变性、肝细胞周围纤维化和尿酸盐结晶沉积。结论:TGP 能显著改善高尿酸血症大鼠肝细胞的氧化损伤和肝脏病理损伤,从而对高尿酸血症并发肝脏损伤有一定的保护作用。关键词:高尿酸血症,白芍总苷,肝脏,黄嘌呤氧化酶,病理
本文网刊:
中图分类号:R285.5              文献标识码:A              文章编号:1002−0306(2023)11−0397−07DOI: 10.13386/j.issn1002-0306.2022060082
Protective Effect of Total Glucosides of Peony on Treatment of
Hyperuricemia and Associated Hepatic Injury
HE Xinyu ,LIU Donglian *,LI Zhangyue ,CHEN Rumeng ,CHEN Liang ,QIN Xingyu ,ZHANG Qian
(Department of Pharmacy, Chengdu Medical College, Chengdu 610500, China )
Abstract :Objects: To investigate the protective effect of total glucosides of peony (TGP) on rats with hyperuricemia and liver  damage. Methods: Fifty  male  Sprague-Dawley  rats  were  randomLy  divided  into  5 groups: The  normal  group, the model  group, the  TGP  low  dose  group  (100 mg/kg), the  TGP  high  dose  group  (300 mg/kg) and  the  allopurinol  group (27.0 mg/kg), with 10 rats in each group. The hyperuricemia rat model was established by gavage of adenine 6.66 mg/mL+oteracil potassium 100 mg/mL suspension (1.5 mL/100 g) in the model group, TGP low dose group, TGP high dose group and allopurinol group respectively, once respectively of 7:00 and 20:00,
continues for 3 weeks. TGP and allopurinol were intragastrically administered at 12:00 every day, and continues for 5 weeks. After 5 weeks, the rats were sacrificed. The liver organ index was measured, the content of serum total cholesterol (TC), triglyceride (TG), malondialdehyde (MDA),
收稿日期:2022−06−10
基金项目:大学生创新创业训练计划项目(S201913705037,202113705006);四川养老与老年健康协同创新中心资助项目(19Z08)。作者简介:何欣宇(2000−),女,大学本科,研究方向:药学,E-mail :*****************。
* 通信作者:刘冬恋(1983−),女,硕士,高级实验师,研究方向:内分泌代谢性疾病及其并发症,E-mail:*************************。
第 44 卷 第 11 期食品工业科技
Vol. 44  No. 11
2023 年 6 月
Science and Technology of Food Industry
Jun. 2023
superoxide dismutase (SOD), uric acid and xanthine oxidase (XOD) were measured, and the activity of aspartate aminotransferase (AST), alanine aminotransferase (ALT) in serum were measured. At the same time, pathological changes of the liver were observed. Results: Both the high and low doses of TGP significantly increased the liver organ index of hyperuricemia rats (P<0.01). Low dose TGP decreased the level of MDA (P<0.05) and significantly decreased the level of uric acid (P<0.01), significantly increased the levels of SOD (P<0.01) in serum of hyperuricemia model rats. High dose TGP decreased the levels of ALT (P<0.05) and XOD (P<0.05), significantly decreased the level of uric acid (P<0.01), significantly increased the level of SOD (P<0.01) in serum of hyperuricemia model rats. Pathological observation showed that high dose TGP alleviated hepatocyte steatosis, perihepatocyte fibrosis and urate crystal deposition in hyperuricemia rats. Conclusion: TGP would have a good hepatic protective effect during hyperuricemia through significantly improveing the oxidative damage and liver pathological damage of hepatocytes in hyperuricemia rats.
Key words:hyperuricemia;total glucosides of peony;liver;xanthine oxidase;pathology
目前,高尿酸血症是最常见的代谢紊乱病症之一。高尿酸血症会增加痛风、心血管疾病和2型糖尿病的
风险,而高尿酸与肝脏病变之间也有着复杂的联系。非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)是临床最常见的慢性肝病之一,高尿酸血症可独立的影响NAFLD的发生,其作用机制可能与高尿酸血症导致的肝细胞脂质代谢紊乱、氧化应激损伤和胰岛素敏感性下降有关,且NAFLD也可以预测高尿酸血症[1−2]。尿酸也可通过激活炎症介质和增殖肝星状细胞诱导小鼠肝纤维化[3]。因此,保护肝脏的正常功能,对于控制高尿酸血症的发生发展具有重要意义。
高尿酸血症的传统方法是通过西药降低患者的尿酸水平,但报道发现有些高尿酸血症的药品如苯溴马隆和别嘌醇等均存在一定的肝毒性[4−5],因此这些药品反而会加重高尿酸血症并发的肝脏损伤。近年来,国内外学者发现,一些天然产物或药食同源的物品,表现出良好的高尿酸血症的作用,如茯苓粉可通过缓解肾脏损伤及调节肠道菌来促进机体内尿酸的排泄进而降低尿酸水平[6];一些水果或蔬菜中存在的天然产物,如酚类化合物包括类黄酮(槲皮素、芹菜素和黄芩素)、鞣质(仙鹤草素和鞣花单宁)、查尔酮(黑素)、三萜(人参皂苷Rd和熊果酸)、二苯乙烯(白藜芦醇和苦杏仁酚)和生物碱(小檗碱和巴马汀)等是一些很有潜力的黄嘌呤氧化酶(XOD)抑制剂,可用于由高尿酸血症引起的痛风[7]。因此,选择一些无肝脏毒性甚至可以保护肝脏的天然活性物质成为了高尿酸血症的最佳策略。
白芍为我国传统中药,具有补血养血、平抑肝阳、柔肝止痛等功效。同时,白芍也是中医饮食护理中适宜血虚证的药食同源物品,在《中医方剂大辞典》中,白芍为药食同源物品中使用频次最高的第三
位[8]。白芍总苷(total glucosides of paeony,TGP)由白芍根中提取得到,是包含了芍药苷、羟基芍药苷、芍药花苷、芍药内酯苷和苯甲酰芍药苷等成分的混合物[9]。TGP具有抗炎、免疫调节和提高胰岛素敏感性等功效[10]。在保护肝脏方面,TGP能降低血清中丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、γ-谷氨酰转肽酶和总胆红素等活力,并且能通过调节线粒体凋亡途径而减少自身免疫性肝炎小鼠的肝细胞凋亡[11]。TGP 也可通过降低TGF-β1水平,抑制胶原合成而有效防治放射性肝损伤[12]。本团队的前期研究发现用TGP5周,能降低高尿酸血症大鼠血尿酸水平,缓解肾脏损伤[13],但是TGP对高尿酸血症并发的肝脏损伤是否有保护作用目前尚无报道。
因此,本研究制造了高尿酸血症大鼠模型,用TGP5周,考察TGP对大鼠血尿酸水平影响的稳定性,同时观察TGP对肝功、肝组织中的抗氧化指标、肝脏病理的影响,旨在探讨TGP对高尿酸血症大鼠肝脏损伤的修复作用,为进一步研发TGP的保健作用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
雄性SPF级Sprague-Dawley大鼠 50只,体质量220±10 g,购于成都达硕实验动物有限公司[SCXK(川)2020-030]。大鼠饲养于成都医学院科研实验中心SPF级动物中心[SYXK(川)2020-196],每只大鼠分笼饲养,饲养温度为22±2 ℃,相对湿度为55%±5%。操作符合成都医学院实验动物伦理学要
求[编号:2020007]。大鼠适应性喂养1周后开始实验。氧嗪酸钾(批号:A2122433) 购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;腺嘌呤(批号:C11001521) 购自上海麦克林生化科技有限公司;白芍总苷胶囊(批号:200612) 购自宁波立华制药有限公司;别嘌醇片(批号:20020602) 购自万全万特制药有限公司;TG试剂盒(批号:20201130)、TC试剂盒(批号:20201130)、SOD试剂盒(批号:20201126)、MDA 试剂盒(批号:20201126)、AST试剂盒(批号:20200928)、ALT试剂盒(批号:20201127)、尿酸试剂盒(批号:20201009)、XOD试剂盒(批号:20201106) 均购自南京建成生物工程研究所;HE染试剂盒(批号:20200829)、尿酸盐染试剂盒(批号:20201202) 均购自北京索莱宝科技有限公司。
Varioskan Flash酶标仪 美国Thermo公司;BX63正置生物显微镜 日本Olympus公司;Leica RM 2016超薄切片机 美国Feica公司;Specord 50 plus紫外分光光度计 德国耶拿分析仪器股份公司。
· 398 ·食品工业科技2023年 6 月
1.2 实验方法1.
2.1  制造高尿酸血症大鼠模型的试剂配制 以0.5%
羧甲基纤维素钠作为溶媒,配制腺嘌呤6.66 mg/mL+氧嗪酸钾100 mg/mL 的混悬液[14]
每周配制3次,
4 ℃冰箱储存。
1.2.2  高尿酸血症大鼠模型的建立 将50只大鼠随
机分为5组(每组10只),分别为正常组、模型组、TGP 低、高剂量组和别嘌醇组。模型组、TGP 低、高剂量组和别嘌醇组分别灌胃1.2.1项的混悬液制造高尿酸血症大鼠模型,灌胃体积为1.5 mL/100 g
[15]
正常组灌胃给予等量0.5%羧甲基纤维素钠,每天上午7:00和晚上20:00各灌胃1次,持续3周。每天中午12:00,TGP 低剂量组灌胃给予TGP 100 mg/kg ,TGP 高剂量组灌胃给予TGP  300 mg/kg ,别嘌醇组灌胃给予别嘌醇27.0 mg/kg ,正常组和模型组灌胃给予等量生理盐水。各组每天均给药1次,持续5周。
1.2.3  标本采集及指标的测定 末次给药后,大鼠禁
食12 h ,称重,然后每只眼眶取血3 mL ,37 ℃水浴30 min ,5000 r/min 离心15 min ,取血清600 μL 。按照试剂盒说明书方法测定大鼠血清中尿酸、XOD 、AST 、ALT 、TC 、TG 、MDA 和SOD 水平。
处死大鼠,取肝脏,称重,计算肝脏与体重之比(肝脏脏器指数)。然后取部分肝脏用生理盐水清洗后,固定于10%中性甲醛溶液,常规脱水,石蜡包埋,HE 和Masson 分别染,利用BX63正置生物显微镜拍照。另取部分肝脏固定于无水乙醇中,按照尿酸盐染试剂盒方法进行染,然后在400×物镜视野下,随机选择10个视野,对肝脏尿酸盐结晶情况进行半定量测定[16]。
1.3 数据处理
x ±s 应用SPSS 22.0软件对数据进行统计学处理,所
有数据均表示为均数±标准差()表示。多组间差异采用One-way ANOVA 进行分析,组间两两比较采用LSD 方法。以P <0.05 表示差异有显著性;P <0.01表示差异极显著。
2 结果与分析
2.1 TGP 对高尿酸血症大鼠体重及肝脏脏器指数的
影响
尿酸高痛风美食食谱
机体的正常生理活动与组织器官息息相关,各
组织器官的重量也与相关疾病相关联,通过脏器指数可以帮助了解组织器官的健康状态[17]。正常状态下,动物的脏器指数较稳定,一旦组织受到损伤,脏器指数也会随之变化[18]。由表1可知,各组大鼠的体重较正常组均显著下降(P <0.01,P <0.05),验证了制备高尿酸血症动物模型会降低动物的体重[19],而TGP 并不能升高高尿酸血症大鼠的体重至正常水平。同时,TGP 低、高剂量组的肝脏脏器指数较模型组极显著升高(P <0.01),其原因是由于TGP 增加了大鼠的
肝脏重量,但并不能提高动物的体重,导致肝脏脏器指数较模型组和正常组均更高。
表 1    各组大鼠体重及肝脏脏器指数变化情况
Table 1    Changes of body weight and liver index of
rats in each group
组别体重(g )肝脏脏器指数(%)
正常组407.17±11.18  2.98±0.19模型组343.00±14.98**  2.96±0.37TGP 低剂量组341.60±14.24
**
3.82±0.36**##TGP 高剂量组369.25±4
4.61*  3.74±0.35**##别嘌醇组
346.67±24.23**
3.22±0.33
注:与正常组相比,*P <0.05,**P <0.01;与模型组相比,#P <0.05,##P <0.01,表2~表5、图3同。
2.2 TGP 对高尿酸血症大鼠血清中尿酸和XOD 水平
的影响
XOD 是一种催化尿酸生成的限速酶,研究表
明,下调肝脏中XOD 的表达或抑制XOD 的活性可显著降低尿酸的产生[20]。由表2可知,与正常组相比,其余所有组的尿酸水平均极显著升高(P <0.01),说明高尿酸血症大鼠造模成功,而模型组的XOD 水平较正常组极显著升高(P <0.01)。与模型组相比,TGP 低剂量组尿酸水平极显著降低(P
<0.01)。TGP 高剂量组尿酸和XOD 水平较模型组均显著降低(P <0.01,P <0.05),别嘌醇组尿酸和XOD 水平较模型组均极显著降低(P <0.01)。说明高剂量TGP 可同时降低大鼠的尿酸和XOD 值,表明TGP 可通过降低血清中XOD 水平而降低高尿酸血症大鼠的尿酸水平。
表 2    各组大鼠血清中尿酸和XOD 水平的变化情况Table 2    Changes of serum uric acid and XOD levels in
rats in each group
组别尿酸(μmol/L )XOD (U/L )正常组74.54±27.0725.33±2.65模型组166.67±36.18
**
39.01±5.57**TGP 低剂量组132.84±34.31**##35.02±6.45*TGP 高剂量组112.75±12.98**##29.74±8.10#别嘌醇组
113.29±8.69**##
25.81±4.06##
2.3 TGP 对高尿酸血症大鼠血清中AST 和ALT 水
平的影响
AST 与ALT 是反映肝脏状况的重要指标,当
AST 与ALT 升高时表明肝脏细胞已受到氧化损伤[21]。随血尿酸水平的升高,AST 与ALT 水平均明显升高,尿酸与AST 、ALT 之间存在线性相关,血尿酸水平升高是肝脏转氨酶水平升高的独立危险因素[22]。
由表3可知,与正常组相比,模型组AST 和ALT 水平均极显著升高(P <0.01)。与模型组相比,TGP 高剂量组ALT 水平显著降低(P <0.05),别嘌醇组AST 极显著降低(P <0.01)。说明高剂量TGP 能通过降低高尿酸血症大鼠血清中ALT 水平而改善肝细胞的氧化损伤。
第 44 卷 第 11 期何欣宇 ,等: 白芍总苷对高尿酸血症并发肝脏损伤的保护作用· 399 ·
2.4 TGP对高尿酸血症大鼠血清中TC和TG水平的影响
在临床上,高尿酸血症常伴随着高脂血症出现,研究表明,中国成年男性和女性的TG升高;成年女性的TC升高与高尿酸血症患病率增加相关[23]。而血脂水平的降低会减少肝组织中的脂质积聚,减轻大鼠肝损伤,然后减缓NAFLD的进程[24]。
由表4可知,与正常组相比,模型组TC和TG 水平均极显著降低(P<0.01)。与模型组相比,仅别嘌醇组TG水平显著升高(P<0.05)。而TGP各剂量组的TC和TG水平虽有上升趋势,但并不能升高TC和TG至正常水平,且较模型组差别无统计学意义(P>0.05),说明TGP对高尿酸血症大鼠的血脂水平无显著影响(P>0.05)。2.5 TGP对高尿酸血症大鼠血清中MDA和SOD水平的影响
MDA是脂质过氧化的代谢产物,其含量可以反映体内氧自由基的水平,衡量细胞受自由基攻击损伤的严重程度,SOD的活性可以反映机体抗氧化的能力。肝组织中持续的氧化应激和脂质过氧化状态,会造成肝细胞的凋亡[25]。尿酸浓度过高会引起氧化应激反应,高尿酸血症大鼠体内抗氧化能力下降[26−27]。
由表5可知,与正常组相比,模型组SOD水平极显著降低(P<0.01),MDA水平极显著升高(P<0.01)。与模型组相比,TGP低剂量组MDA水平显著降低(P<0.05),SOD水平极显著升高(P<0.01)。TGP高剂量组和别嘌醇组SOD水平较模型组均极显著升高(P<0.01)。说明TGP可通过降低MDA,提高SOD 水平来缓解高尿酸血症大鼠肝脏的氧化应激和脂质过氧化状态。
表 5    各组大鼠血清MDA和SOD水平的变化情况Table 5    Changes of serum MDA and SOD levels of rats in
each group
组别MDA(nmol/mL)SOD(U/mL)
正常组  3.81±0.5788.63±9.04
模型组  6.83±1.25**69.92±2.75** TGP低剂量组  5.21±0.91*#88.78±10.59##
TGP高剂量组  5.78±0.59**89.90±8.10##
别嘌醇组  5.90±1.12**90.28±11.05##
2.6 TGP对高尿酸血症大鼠肝脏HE染的影响
如图1所示,正常组大鼠肝小叶结构完整,中央静脉无充血,肝细胞排列整齐。模型组大鼠肝小叶结构模糊不清,肝小叶中央静脉充血,肝细胞内出现大量的脂肪空泡即脂肪变性。TGP低剂量组大鼠的肝小叶结构也模糊不清,肝小叶中央静脉充血但程度较
表 3    各组大鼠血清中AST和ALT水平的变化情况Table 3    Changes of serum AST and ALT levels in rats in each group
组别AST(U/L)ALT(U/L)
正常组55.33±3.5221.47±4.05
模型组61.04±5.35**30.87±6.17** TGP低剂量组59.08±5.20*29.08±6.17**
TGP高剂量组58.00±4.2827.20±4.41**#
别嘌醇组55.83±4.47##28.33±4.03**
表 4    各组大鼠血清TC和TG水平的变化情况
Table 4    Changes of serum TC and TG levels of
rats in each group
组别TC(mmol/L)TG(mmol/L)
正常组  1.92±0.63  1.51±0.40
模型组  1.26±0.27**0.58±0.15** TGP低剂量组  1.32±0.39**0.71±0.29**
TGP高剂量组  1.49±0.24**0.75±0.09**
别嘌醇组  1.49±0.34**0.82±0.32**#
a
b
c
d e
图 1    各组大鼠肝脏HE染病理变化(400×)
Fig.1    Pathological changes of liver in rats of each group observed by HE staining (400×)
注:黑箭头:肝小叶中央静脉充血;蓝箭头:肝细胞脂肪变性。a:正常组;b:模型组;c:TGP低剂量组;d:TGP高剂量组;e:别嘌醇组;图2、图3同。
· 400 ·食品工业科技2023年 6 月
模型组轻,肝细胞内出现的脂肪空泡较模型组略少。TGP 高剂量组和别嘌醇组大鼠均未出现肝小叶中央静脉充血,TGP 高剂量组大鼠脂肪变性较模型组明显减少,但肝小叶结构仍模糊不清。别嘌醇组大鼠肝小叶结构清楚,但仍出现了少量的脂肪空泡。以上结果表明TGP 能缓解高尿酸血症大鼠肝细胞脂肪变性从而缓解肝脏的病理改变。
2.7 TGP 对高尿酸血症大鼠肝脏Masson 染的影响
Masson 染是结缔组织染的最经典方法,可
以选择性地显示胶原纤维和肌纤维[28]。Masson 染后,细胞质、肌纤维和红细胞为红,细胞核、胶原纤维和蛋白质为蓝[29]。如图2所示,正常组大鼠肝脏只有中央静脉管壁的胶原纤维呈稀疏的纤维化(蓝染)。模型组的肝细胞周围广泛纤维化,中央静脉周围呈纤维化。TGP 低剂量组肝细胞周围也呈纤维化,但程度较模型组低。TGP 高剂量组和别嘌醇组中央静脉管壁的胶原纤维呈纤维化,肝细胞周围纤维
化程度较正常组略高。以上结果表明TGP 可缓解高尿酸血症大鼠肝细胞和中央静脉周围的纤维化。
2.8 TGP 对高尿酸血症大鼠肝脏尿酸盐结晶的影响
正常情况下,尿酸由肾脏通过输尿管排到体外。
但当家禽体内肾脏或输尿管功能障碍时,血液中尿酸盐浓度增高,大量尿酸盐会在肝脏、心脏、肠、肠系膜、腹膜及关节内沉积[30]。在人体内,也有在肝、肺和肠系膜等内脏器官中检测到尿酸盐结晶沉积物的报道[31]。但在啮齿类动物如大鼠小鼠的体内,还未发现肝脏中有尿酸盐结晶沉积的报道。
如图3所示,正常组肝细胞内未见尿酸盐结晶沉积。模型组肝细胞内有大量的尿酸盐结晶沉积。TGP 低剂量组肝细胞内有尿酸盐结晶沉积,其评分较模型组显著降低(P <0.05)。TGP 高剂量组和别嘌醇组肝细胞内有少量尿酸盐结晶沉积,其评分与模型组相比均极显著降低(P <0.01)。以上结果表明,高尿酸血症大鼠肝细胞内有大量的尿酸盐结晶沉积,TGP
a b
c
d
e
图 2    各组大鼠肝脏Masson 染病理变化(400×)
Fig.2    Pathological changes of liver in rats of each group observed by Masson staining (400×)
a b c
d
e 4尿酸盐结晶评分
正常组模型组
T G P 低剂量组T G
P 高剂量组别嘌醇
3210
图 3    各组大鼠肝脏尿酸盐结晶沉积情况(Gomori 六胺银染,400×)Fig.3    Urate crystal deposition in liver of rats in each group (GMS, 400×)
x ±s 注:黑箭头:尿酸盐结晶; ,n=10。
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