DOI:10.20047/j.issn1673-7210.25091373
中图分类号:R932;|R684.3
罗云云1, 方翠芬1, 郑成1, 王悦2, 鲁银均3, 陈碧莲1, 康显杰4
| 【作者机构】 | 1浙江省食品药品检验研究院国家药监局中成药质量评价重点实验室/全省生物医药接触材料重点实验室; 2浙江中医药大学; 3浙江慧通测评技术有限公司; 4浙江中医药大学中药饮片有限公司 |
| 【分 类 号】 | R932;R684.3 |
| 【基 金】 | 浙江省药品监管局科技计划项目(2023015) 浙江省食品药品检验研究院创新团队建设项目(CXTD-202201) 中央引导地方科技发展资金项目(2025ZY01093)。 |
乌梢蛇为游蛇科动物乌梢蛇Zaocys dhumnades(Cantor)的干燥体,具有祛风、通络、止痉功效,临床多以酒制品复方用于类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)的治疗[1-2]。宋代《太平圣惠方》[3]记载包括酒炒、酒浸、酒煨、酒炙、酒煮、酒蒸等多种酒制炮制方法,中医药理论认为酒制具有缓和药性、增强药效、行药势、矫臭矫味等作用[4]。目前多认为酒炙乌梢蛇可防止虫蛀、霉烂变质,并可去除腥气和增强疗效,但乌梢蛇酒炙增效的炮制内涵尚不明确[5-6]。RA是滑膜异常增生的自身免疫病,肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白细胞介素(interleukin,IL)-1β和IL-6等炎症因子参与病理过程,而乌梢蛇能够下调TNF-α、IL-1β等炎症因子,显著改善RA患者的临床症状,降低疾病的活动度[7-11]。胶原诱导性关节炎(collagen-induced arthritis,CIA)模型的特征与临床RA最为接近,因此该模型使用广泛[12]。本研究对比乌梢蛇与酒乌梢蛇水提物对CIA模型大鼠病理、关节形态及炎症因子的影响,并结合UPLC-Q-TOF MS技术与正交偏最小二乘判别分析(orthogonal partial least squares discriminant analysis,OPLS-DA)筛选差异化合物,从而探讨乌梢蛇酒炙前后对CIA的药效学差异,初步分析引起药效差异的原因,以期为乌梢蛇酒炙增效的炮制内涵提供药理学依据。
4周龄SPF级雄性Wistar大鼠54只,体质量(135±15)g,购自上海斯莱克实验动物有限责任公司,实验动物生产许可证号:SCXK(沪)2022-0004,实验动物使用许可证号:SYXK(浙)2022-0041,实验动物合格证号:NO.20220004013。本研究符合相关伦理规范并经浙江省食品药品检验研究院科学伦理委员会批准(001)。
1.2.1 仪器 多功能酶标仪(型号:infinite 200Pro)购自瑞士Tecan公司;温箱(型号:ANTIOMICS-50)购自美国ANTIOMICS公司;离心机(型号:TGL-16K)购自湖南湘仪实验室仪器开发有限公司;脱水机、染色机(型号:Donatello、Giotto)购自意大利DIAPATH公司;包埋机、冻台(型号:JB-P5、JB-L5)购自武汉俊杰电子有限公司;病理切片机(型号:RM2016)购自上海徕卡仪器有限公司;组织摊片机(型号:KD-P)购自浙江省金华市科迪仪器设备有限公司;正置光学显微镜、成像系统(型号:Nikon Eclipse E100、NIKON DS-U3)购自日本Nikon公司;超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱仪(型号:6545)购自美国Agilent公司。
1.2.2 试剂 TNF-α酶联免疫吸附试验(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)试剂盒(货号:PT516)、IL-1β ELISA试剂盒(货号:PI303)、IL-6 ELISA试剂盒(货号:PI328)购于上海碧云天生物技术有限公司;HE染液套装(货号:G1003)购自武汉赛维尔生物科技有限公司;无水乙醇、二甲苯、中性树胶(生产批号:100092683、10023418、10004160)购自国药集团化学试剂有限公司;弗氏完全佐剂(货号:S30541)购自上海源叶生物科技有限公司;鸡Ⅱ型胶原蛋白(生产批号:JCBJ010-2310081)购自四川精萃宝生物科技有限公司;色谱级甲醇、乙腈和甲酸(生产批号:MK230516、MK230234、100263)购自德国默克集团;水为纯化水。
1.3.1 药物 甲氨蝶呤(生产批号:100138-202207)购自中国食品药品检定研究院;乌梢蛇、酒乌梢蛇(生产批号:1220915B)购自杭州民泰中药饮片有限公司,酒乌梢蛇为同批次乌梢蛇炮制,所有饮片均由浙江省食品药品检验研究院郭增喜主任中药师鉴定。
1.3.2 水提物制备 取乌梢蛇生品与酒乌梢蛇饮片各1 kg,分别加10倍量水煎煮2次提取,每次60 min,提取液过滤弃去残渣,留滤液浓缩至近干,-50 ℃冷冻干燥后置于4 ℃冰箱保存。1 kg得率约300 g干浸膏,临用时取出,用水溶解稀释成不同浓度的药液。
54只大鼠饲养于室温18~22 ℃、湿度50%~60%的环境中,自由进食饮水,12 h明暗交替,适应性饲养1周后按体质量分为空白组,模型组,甲氨蝶呤组,乌梢蛇低、中、高剂量组,酒乌梢蛇低、中、高剂量组,每组6只。除空白组外,其余各组大鼠均进行CIA造模,造模方法为:将等体积鸡Ⅱ型胶原蛋白(2 mg/ml)与完全弗氏佐剂置于离心管中,在冰水浴下充分混匀,直至混合物在水面呈油包水状态且不散开即为乳化成功;大鼠尾根部皮下注射0.1 ml乳剂进行初次免疫,并在初次免疫第7天同法皮下注射0.1 ml乳剂完成加强免疫[8]。以明显的关节炎临床症状评价造模是否成功。
实验第7天开始给药,甲氨蝶呤组腹腔注射甲氨蝶呤0.5 mg/kg;乌梢蛇及酒乌梢蛇低、中、高剂量组参考包红等[13]研究,同时按大鼠用药量为人用量7倍换算,灌胃给药1、2、4 g/(kg·d)[14];空白组和模型组灌胃等体积生理盐水,1次/d,连续给药28 d,于实验第35天取材。
1.5.1 足肿胀度(ankle joint swelling,AJS)测定 造模过程中,观察大鼠的一般行为学及足红肿情况;药物干预后,分别于给药前、给药第7、14、21、28天测定1次足肿胀度。
1.5.2 血清炎症因子测定 给药结束后,采集大鼠外周血,室温下静置1 h后,以3 000 r/min离心15 min,离心半径为10 cm,取血清,置入-40 ℃冰箱冷藏备用。采用ELISA法检测血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平,具体操作根据试剂盒说明书进行。
1.5.3 HE染色 给药结束后,大鼠去除右后足踝关节皮毛,正中切开皮肤,暴露踝关节中心,剥离完整的踝关节滑膜组织。将滑膜组织置于脱钙液中脱钙处理,包埋组织块于石蜡中,切成5 µm厚的薄片,将石蜡切片置于载玻片中,透明化、水化并用HE试剂染色。显微镜镜检,图像采集分析。依据文献[15]进行关节滑膜组织形态学(滑膜增生、炎性浸润、血管翳形成)评分。
1.5.4 UPLC-Q-TOF MS技术数据采集 以Agilent SB RRHD C18(100 mm×2.1 mm,1.8 µm)为色谱柱;柱温30 ℃;以乙腈为流动相A、0.1%甲酸为流动相B,梯度洗脱,洗脱程序为0~20 min,5%→95%A;流速为0.3 ml/min,进样量为2 µl。以四极杆-飞行时间高分辨质谱仪检测,电喷雾电离源,正、负离子模式下采集;干燥气温度320 ℃、流速8 L/min,雾化气压力35 psi,鞘气温度350 ℃、流速11 L/min,毛细管电压3 500 V,碎裂电压135 V,锥孔电压65 V。一级质谱母离子扫描范围m/z 100~2 000;二级MS/MS质谱采用自动二级模式,碰撞电压为10、20、40 V。采用内标参比溶液对仪器质量精度进行实时校正,内标参比溶液包含参比离子精确质量数121.050 9和922.009 8。
将血清样本4 ℃下解冻,取200 µl血清加入2 ml的EP管中,加入800 µl甲醇∶乙腈(1∶1)混合液,涡旋30 s,冰浴下超声10 min,置于-20 ℃蛋白沉淀1 h,4 ℃下1 200 r/min离心15 min,离心半径为10 cm,采用0.22 µm微孔滤膜过滤上清液即得血清样本。
采用SPSS 16.0、SIMCA 13.0统计学软件进行数据分析,GraphPad Prism 6.0.1软件作图。符合正态分布的计量资料用均数±标准差(
)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;两组间比较采用独立样本t检验。不符合正态分布的计量资料采用中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示,比较采用非参数检验。模型判别分析采用OPLS-DA检验,筛选VIP值>1的前10个差异性成分并鉴定。以P<0.05为差异有统计学意义。
给药前,造模大鼠后足出现肿胀和红斑,相较空白组大鼠表现出严重的关节炎临床症状,提示造模成功。
给药第7、14、21、28天,与空白组比较,模型组AJS增加(P<0.01);与模型组比较,乌梢蛇及酒乌梢蛇低、中、高剂量组AJS降低(P<0.01)。与乌梢蛇低剂量组比较,乌梢蛇高剂量组给药第7天AJS降低(P<0.05);乌梢蛇中、高剂量组给药第14、21、28天AJS降低(P<0.05或P<0.01)。与酒乌梢蛇低剂量组比较,酒乌梢蛇中、高剂量组给药第7天AJS降低(P<0.01)。与乌梢蛇低剂量组比较,酒乌梢蛇低剂量组第14、21、28天AJS降低(P<0.01)。与乌梢蛇中、高剂量组比较,酒乌梢蛇中、高剂量组给药第7天AJS降低(P<0.05)。见表1。
表1 各组AJS比较(mm,
)
组别只数给药前给药第7天给药第14天给药第21天给药第28天空白组64.317±0.2234.550±0.1644.217±0.2564.117±0.3824.167±0.186模型组66.300±0.379aa7.183±0.412aa7.217±0.343aa7.350±0.288aa7.400±0.253aa甲氨蝶呤组66.300±0.438aa5.417±0.3544.650±0.3214.567±0.1374.550±0.333乌梢蛇低剂量组66.117±0.325aa6.017±0.412bb5.867±0.582bb5.783±0.578bb5.667±0.602bb乌梢蛇中剂量组66.300±0.237aa5.800±0.420bb5.100±0.533bbc5.083±0.534bbcc5.033±0.344bbcc乌梢蛇高剂量组66.167±0.423aa5.517±0.515bbc5.000±0.486bbcc4.917±0.392bbcc4.817±0.360bbcc酒乌梢蛇低剂量组66.283±0.232aa5.750±0.394bb5.050±0.501bbgg4.883±0.306bbgg4.833±0.339bbgg酒乌梢蛇中剂量组66.283±0.349aa5.117±0.194bbeeg4.750±0.418bb4.700±0.379bb4.650±0.302bb酒乌梢蛇高剂量组66.333±0.520aa5.000±0.566bbeeg4.650±0.345bb4.617±0.264bb4.583±0.240bb
注 与空白组比较,aaP<0.01;与模型组比较,bbP<0.01;与乌梢蛇低剂量组比较,cP<0.05,ccP<0.01;与酒乌梢蛇低剂量组比较,eeP<0.01;与乌梢蛇同剂量组比较,gP<0.05,ggP<0.01。AJS:足肿胀度。
与空白组比较,模型组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平升高(P<0.01)。与模型组比较,乌梢蛇及酒乌梢蛇低、中、高剂量组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.01)。与乌梢蛇低剂量组比较,乌梢蛇中、高剂量组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.01);与乌梢蛇中剂量组比较,乌梢蛇高剂量组血清TNF-α水平降低(P<0.01)。与酒乌梢蛇低剂量组比较,酒乌梢蛇中、高剂量组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.05或P<0.01);与酒乌梢蛇中剂量组比较,酒乌梢蛇高剂量组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.05或P<0.01)。与乌梢蛇低、中、高剂量组比较,酒乌梢蛇低、中、高组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低(P<0.05或P<0.01)。见表2。
表2 各组血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平比较(pg/ml,
)
组别只数TNF-αIL-1βIL-6空白组6168.955±26.079530.972±42.437522.774±47.170模型组6566.030±37.809aa1 976.556±132.802aa1 592.663±106.058aa甲氨蝶呤组6270.985±31.485802.833±88.802758.691±139.779乌梢蛇低剂量组6448.455±33.390bb1 460.972±69.215bb1 402.211±105.823bb乌梢蛇中剂量组6376.455±6.282bbcc1 178.208±113.354bbcc1 102.338±57.901bbcc乌梢蛇高剂量组6322.045±22.102bbccdd1 100.472±68.025bbcc1 014.910±85.399bbcc酒乌梢蛇低剂量组6398.606±19.393bbgg1 244.639±94.576bbgg1 088.324±86.385bbgg酒乌梢蛇中剂量组6291.727±25.262bbeegg1 038.833±77.868bbeegg953.054±152.457bbeg酒乌梢蛇高剂量组6220.333±22.808bbeeffgg936.111±55.746bbeefgg823.911±83.535bbeefgg
注 与空白组比较,aaP<0.01;与模型组比较,bbP<0.01;与乌梢蛇低剂量组比较,ccP<0.01;与乌梢蛇中剂量组比较,ddP<0.01;与酒乌梢蛇低剂量组比较,eP<0.05,eeP<0.01;与酒乌梢蛇中剂量组比较,fP<0.05,ffP<0.01;与乌梢蛇同剂量组比较gP<0.05,ggP<0.01。TNF-α:肿瘤坏死因子-α;IL:白细胞介素。
空白组大鼠踝关节滑膜组织细胞排列整齐,未见增殖、肥大,间质无水肿,血管数量少,排列稀疏,未见明显炎症细胞浸润;模型组大鼠关节滑膜组织可见局部糜烂破损,滑膜内衬细胞呈复层增生,间质水肿,内见大量炎症细胞浸润及纤维组织增生,血管明显增生、扩张;甲氨蝶呤组大鼠关节滑膜组织偶见糜烂、剥落,滑膜内衬细胞增殖层数较模型组减少,间质轻度水肿,炎症细胞浸润明显减轻,血管增生、扩张,轻度纤维组织增生;乌梢蛇和酒乌梢蛇各剂量组大鼠关节滑膜组织细胞轻度增殖,个别局部仍可见间质轻度水肿,少量炎症细胞浸润,血管增生不明显。见图1。
图1 各组大鼠关节滑膜组织病理结构(×200)
与空白组比较,模型组滑膜增生、炎症浸润、血管翳形成评分升高(P<0.01)。与模型组比较,酒乌梢蛇低、中、高剂量组滑膜增生、炎症浸润、血管翳形成评分降低(P<0.05或P<0.01)。与乌梢蛇中、高剂量组比较,酒乌梢蛇中、高剂量组滑膜增生评分降低(P<0.05)。与乌梢蛇低、中、高剂量组比较,酒乌梢蛇低、中、高组血管翳形成评分降低(P<0.05)。见表3。
表3 各组关节滑膜组织病理学评分比较[分,M(P25,P75)]
组别只数滑膜增生炎症浸润血管翳形成空白组60.00(0.00,0.00)0.00(0.00,0.00)0.00(0.00,0.00)模型组63.00(3.00,3.00)aa3.00(3.00,3.00)aa3.00(3.00,3.00)aa甲氨蝶呤组61.00(0.00,1.00)1.00(0.75,1.25)1.00(0.75,2.00)乌梢蛇低剂量组62.50(2.00,3.00)3.00(2.00,3.00)3.00(2.00,3.00)乌梢蛇中剂量组62.00(2.00,3.00)2.00(2.00,3.00)2.00(2.00,3.00)乌梢蛇高剂量组62.50(1.75,3.00)2.00(1.75,3.00)2.50(1.75,3.00)酒乌梢蛇低剂量组62.00(1.00,2.00)bb2.00(1.00,2.25)b2.00(1.00,2.00)bg酒乌梢蛇中剂量组61.00(1.00,2.00)bbg1.50(1.00,2.00)bb1.00(1.00,2.00)bg酒乌梢蛇高剂量组61.00(1.00,1.00)bbg1.00(1.00,2.00)bb1.00(1.00,1.25)bg
注 与空白组比较,aaP<0.01;与模型组比较bP<0.05,bbP<0.01;与乌梢蛇同剂量组比较,gP<0.05。
R2(0.976)接近于1,Q2回归线与Y轴交于负半轴,提示模型稳健良好,未发生过拟合。空白组、模型组、甲氨蝶呤组、乌梢蛇组及酒乌梢蛇组分离明显,提示模型建立成功。乌梢蛇组和酒乌梢蛇组均趋近于甲氨蝶呤组,且与模型组存在明显分离,提示乌梢蛇酒炙前后对CIA大鼠均具有干预作用。见图2。
图2 各组OPLS-DA统计分析
乌梢蛇酒炙前后对CIA大鼠保护作用的差异可能与核苷酸及脂肪酸类成分代谢的差异有关。见图3、表4。
图3 生乌梢蛇组和酒乌梢蛇组OPLS-DA统计分析
表4 乌梢蛇组和酒乌梢蛇组差异性成分
名称分子式采集模式质(m荷/z比)保(留mi时n)间VIP值鸟嘌呤核苷酸C10H12O8N5P[M+H]+362.049 63.5393.211腺苷酸C10H14N5O7P[M+H]+348.070 43.0342.723二氢阿魏酸C10H12O4[M+H]+197.080 82.8952.351 L-蛋氨酸C5H11NO2S[M+H]+150.058 33.6422.327肌苷C10H12N4O5[M+H]+269.087 44.1782.316黄嘌呤C5H4N4O2[M+H]+153.040 53.8121.974鸟苷C10H13N5O5[M+H]+284.098 44.1461.898亚油酸C18H32O2[M+H]+281.246 814.7181.766α-亚麻酸C18H30O2[M+H]+279.231 315.6251.513 L-茶氨酸C7H14N2O3[M+H]+175.106 96.7381.379
中药的药性理论高度概括中药的基本特性,主要包括四气五味、升降浮沉、归经、毒性等。传统中医遵循不同中药的药性、扶正抑邪,调节人体阴阳气血津液的偏盛偏衰,维持机体平衡,从而达到治疗疾病的目的。而将酒应用于中药的炮制加工有着悠久的发展历史,其独特的加工方式可使药物的性味发生一定的改变,从而使同一种药物在炮制前后的临床疗效发生或大或小的变化[16-17]。从药理作用原理来看,酒性温通,能够促进血液循环,使得酒炙后的中药在活血化瘀、通经活络方面的功效得以增强。比如,相比于生当归,酒当归调经止痛的效果更为突出;此外,酒川芎对于血淤头痛的治疗效果也更为显著。从有效成分溶出角度分析,酒作为一种良好的溶剂,能够改变药物组织的物理状态,起到“助溶”的作用,有利于提高有效成分的溶出率。研究发现,黄芩经过酒炙后,其主要活性成分黄芩苷的溶解度提高,从而增加药效[18];桑黄在经过酒炙工艺处理后,其酚酸含量提升39%,抑瘤率最高可达64.2%,接近化疗药物环磷酰胺(71%)[19];在对五味子的研究中也发现,酒炙可防止其有机酸挥发,从而保持敛肺止咳的功效[20]。
本研究通过构建CIA模型大鼠,比较乌梢蛇酒炙前后对CIA改善效果的差异,结果显示,乌梢蛇酒炙后在抑制关节炎症发生和消除关节水肿等治疗效果上均优于乌梢蛇生品。本研究揭示乌梢蛇酒炙增效的炮制目的内涵,并且对乌梢蛇酒炙治疗前后的大鼠血清采用UPLC-Q-TOF MS技术与OPLS-DA进行分析,分析筛选出主要差异化合物,为后续从物质基础上进一步探讨乌梢蛇酒炙增效的炮制原理提供药效理论基础。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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