荆花胃康胶丸对大鼠胃黏膜的保护机制

摘要

目的: 研究中药制剂荆花胃康胶丸对大鼠乙醇性急性胃黏膜损伤的预防和治疗作用并探讨其作用机制.

方法: 将84只SD大鼠随机分为7组, 每组12只. Ⅰ组为空白对照组, Ⅱ组为预防组, Ⅲa组为治疗对照组, Ⅲb为达喜对照组, Ⅲc, Ⅲd, Ⅲe分别为荆花胃康胶丸10, 20, 30 mg/(kg•d)治疗组. 于治疗1, 3, 7 d分别处死大鼠, 检测黏膜损伤指数, 刮取胃黏膜测定组织中前列腺素E₂(PGE₂)和表皮生长因子(EGF)的含量, 并作组织学观察.

结果: 荆花胃康胶丸的不同剂量组可不同程度的减轻无水乙醇对大鼠胃黏膜的损伤(P<0.05, P<0.01), 增加组织中PGE₂和EGF的含量(P<0.05, P<0.01), 效应与剂量及治疗时间成正比. 达喜及荆花胃康胶丸治疗组在治疗同一时间段的黏膜炎症程度明显轻于Ⅲa组, 黏膜细胞水肿、变性减轻, 炎性细胞减少. 同时预先给予一定剂量的荆花胃康胶丸与同样浓度的治疗组相比, 能明显增加黏膜中PGE2(3 d: 190.73±12.20 pg/g vs 158.46±11.44 pg/g; P<0.05)和EGF(3 d: 5.60±0.46 ng/g vs 4.56±0.70 ng/g, P<0.05)的含量, 减轻无水乙醇对大鼠胃黏膜的损伤程度(3 d: 10.50±2.08 vs18.25±1.50, P<0.05).

结论: 荆花胃康胶丸对乙醇所致大鼠急性胃黏膜损伤有预防及修复治疗作用, 其作用机制可能与增加胃黏膜中PGE₂和EGF有关.

关键词: 荆花胃康胶丸; 胃黏膜损伤; 前列腺素E₂; 表皮生长因子

Protective effect of Jinghua Weikang Jiaowan on gastric mucosa of rats and its mechanism

Guo-Qin Zhu, Rui-Hua Shi, Jian Shen, Qing-Qing Zhou, Bo Hao

Guo-Qin Zhu, Rui-Hua Shi, Jian Shen, Qing-Qing Zhou, Bo Hao, Department of Gastroenterology, the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210029, Jiangsu Province, China

Received: November 6, 2006
Revised: December 1, 2006
Accepted: December 8, 2006
Published online: February 18, 2007

Abstract

AIM: To explore the preventive and therapeutic effects of Jinghua Weikang Jiaowan (JWJ) on ethanol-induced acute gastric mucosal injury and the related mechanisms.

METHODS: Eighty-four rats were averagely randomized into 7 groups: null control group (I), prevention group (Ⅱ), treatment control group (Ⅲa), talcid treatment group (Ⅲb group), JWJ treatment groups (treated with 10, 20, and 30 mg/kg; named as Ⅲc, Ⅲd, Ⅲe, respectively). After 1, 3 and 7 days, the rats were killed to measure the injury index and the tissue contents of prostaglandin E2 (PGE2) and epidermal growth factor (EGF). Histological changes were observed at the same time.

RESULTS: JWJ resisted gastric mucosal injury and increased the tissue contents of PGE2 and EGF in dose- and time-dependent manners (P < 0.01 or P < 0.05). The inflammatory degree was obviously alleviated in group Ⅲb, Ⅲc, Ⅲd, and Ⅲe than that in group Ⅲa. Besides, the swelling and degeneration of mucosal cells were relieved and the number of inflammatory cells was decreased. The contents of mucosal PGE₂ (3 d: 190.73 ± 12.20 pg/g vs 158.46 ± 11.44 pg/g, P < 0.05), EGF (3 d: 5.60 ± 0.46 ng/g vs 4.56 ± 0.70 ng/g, P < 0.05), and the ethanol-induced injury index (3 d: 10.50 ± 2.08 vs 18.25 ± 1.50, P < 0.05) were significantly decreased in group Ⅱ as compared with those in group Ⅲ(the same concentration as pretreatment).

CONCLUSION: JWJ can prevent and resist gastric mucosa against injury by increasing the contents of PGE₂ and EGF in gastric mucosa.

Key Words: Jinghua Weikang Jiaowan, Gastric mucosal injury; Prostaglandin E₂, Epidermal growth factor

0 引言

荆花胃康胶丸是在经典验方的基础上, 以现代医学理论为指导, 研制开发的一种新型中药. 该药由土荆芥和水团花组成. 已有文献[1]表明荆花胃康胶丸对急慢性胃炎、消化性溃疡有较好的治疗效果, 但关于其对胃黏膜保护、修复的机制方面的研究还少有报道. 高浓度乙醇可直接腐蚀胃黏膜组织, 引起胃黏膜急性炎症,黏膜出现充血、水肿、出血、糜烂及溃疡形成等[2]. 本研究通过建立无水乙醇所致大鼠急性胃黏膜损伤模型, 探讨中药荆花胃康胶丸对损伤大鼠胃黏膜的修复作用及其保护机制.

1 材料和方法

1.1 材料

由上海实验动物中心提供的Sprague Dawley大鼠84只, 体质量180-210(平均198) g, ♂♀各半, 清洁级. 荆花胃康胶丸(天津天士力制药股份有限公司提供), 80 mg/粒, 配成1, 2, 3 g/L 3种浓度, 达喜(拜耳医药保健有限公司提供), 500 mg/粒, 配成10 g/L浓度, 表皮生长因子(EGF)放免试剂盒(北京华英生物技术研究所), 前列腺素E2(PGE2)放免试剂盒(北京北方生物技术研究所), 无水乙醇、氯化钠(南京化学试剂有限公司), Tris-base(美国R&D公司提供), 蔗糖(上海化学试剂有限公司), EDTA-2Na(南京Sunshine公司). 玻璃匀浆器, 华利达WH-861Vortex Shaker, AnkeTGL-16B系列离心机, SCIENTZ JY96-II超声波细胞粉碎机, DHAUS Adventure电子天平, ZEISS荧光显微镜.

1.2 方法

大鼠禁食24 h(期间可自由饮水)后, 以无水乙醇1 mL/只灌胃[3], 1 h后即建立起急性胃黏膜损伤模型. 84只SD大鼠随机分为7组, 每组12只. Ⅰ组为空白对照组, 每次灌以1 mL的生理盐水. Ⅱ组为预防组, 给2 g/L荆花胃康胶丸1 mL, 每天上下午各一次, 给药3 d后给无水乙醇1 mL/只灌胃, 后用药同Ⅲd组. Ⅲ组为治疗组, 急性胃黏膜损伤模型建立后分为5个亚组:Ⅲa组为治疗空白对照组, 即给予等容量的生理盐水; Ⅲb组为达喜治疗组, 给10 g/L的达喜1 mL, 每天上下午给一次; Ⅲc为荆花胃康胶丸10 mg/(kg•d)治疗组, 给予1 g/L荆花胃康胶丸1 mL; Ⅲd为荆花胃康胶丸20 mg/(kg•d)治疗组, 给予2 g/L荆花胃康胶丸1 mL; Ⅲe为荆花胃康胶丸30 mg/(kg•d)治疗组, 给予3 g/L荆花胃康胶丸1 mL. 以上给药均为每天上下午各一次.

预防组大鼠分别于给予无水乙醇后用药第1, 3, 7天拉颈处死, 每次各5只. 其他组大鼠亦分别于用药第1, 3, 7天拉颈处死, 每次每组各5只. 剖腹后切下全胃, 沿胃大弯剪开, 用冰PBS缓冲液轻轻冲洗胃黏膜表面的污物, 继而将胃平铺在冰块上, 用滤纸吸干、除净胃黏膜表面的黏液等. 肉眼观察各组大鼠胃黏膜变化, 按Guth标准[4]评定损伤指数(UI), 点状糜烂1分, <1 mm 2分, 1-2 mm 3分, 3-4 mm 4分, >4 mm 5分. 剪取1小块胃黏膜组织固定于甲醛溶液中, 制成石蜡切片供组织学观察, HE染色, 电镜下观察评定黏膜炎症程度. 刮取胃黏膜组织, -70℃低温冷冻保存, 采用放免法测定表皮生长因子(EGF)、前列腺素E₂(PGE₂)用.

统计学处理 数据以mean±SD表示, 组间差异比较采用t检验, P<0.05表示差异有显著性.

2 结果

2.1 损伤指数变化

乙醇致大鼠胃黏膜损伤后UI显著升高, 荆花胃康胶丸预防、治疗均不同程度地减低UI (表1).

表1 各组大鼠不同用药时间后胃黏膜UI, PGE₂, EGF的变化(mean±SD).

分组	损伤指数(UI)			PGE2含量(ng/kg)			EGF(mg/kg)
	1 d	3 d	7 d	1 d	3 d	7 d	1 d	3 d	7 d
I	0.50±	0.25±	0.75±	253.29±	256.50±	254.25±	6.45±	6.35±	6.40±
	0.58	1.32	1.63	9.40	15.09	21.99	0.56	0.76	0.69
Ⅱ	20.25±	10.50±	1.75±	151.71±	190.73±	241.42±	4.08±	5.60±	6.12±
	3.30e	2.08e	1.71	9.51e	12.20e	10.45	0.44e	0.46e	0.50
Ⅲa	57.50±	36.25±	6.50±	35.46±	98.38±	174.44±	1.17±	2.47±	4.13±
	3.69	2.22	2.65	5.59	8.68	9.67	0.24	0.66	0.70
Ⅲb	31.50±	19.25±	2.50±	105.66±	162.30±	221.35±	2.98±	4.71±	5.89±
	4.51b	1.29b	1.26a	15.91bd	11.68bd	7.96b	1.09ad	0.86ac	0.83b
Ⅲc	42.50±	25.75±	3.00±	76.15±	132.62±	203.42±	2.14±	3.83±	5.66±
	2.38b	0.96b	0.82a	7.02bd	5.99bd	8.05bc	0.49ad	0.74ad	0.95a
Ⅲd	34.25±	18.25±	2.75±	102.56±	158.46±	226.35±	2.84±	4.56±	5.91±
	2.63b	1.50b	0.50a	14.22bd	11.44bd	12.35b	0.87ad	0.70ad	0.62b
Ⅲe	26.25±	13.75±	2.00±	143.03±	191.33±	224.81±	4.03±	5.57±	6.09±
	1.26b	1.71b	2.16a	6.53bd	8.62bd	11.76b	0.30bd	0.77b	0.51b

^aP<0.05,

^bP<0.01 vs Ⅲa组(治疗对照组);

^cP<0.05,

^dP<0.01 vs I组;

^eP<0.05 vs Ⅲd组; 治疗1, 3, 7 dⅢc, Ⅲd, Ⅲe各组间两两比较均有显著性差异.

2.2 胃黏膜刮取物各项指标的变化

各组胃黏膜刮取物重量无显著差异(P>0.05). 无水乙醇致大鼠胃黏膜损伤后, PGE₂和EGF含量显著下降, 荆花胃康胶丸和达喜治疗后均使其含量升高(表1).

2.3 组织病理学结果

治疗对照组大鼠胃黏膜出血、充血明显, 灶性胃黏膜上皮脱落、糜烂, 失去完整性和连续性, 表面有渗出物覆盖, 有炎性细胞浸润, 浆膜充血、淤血明显; 荆花胃康胶丸组细胞水肿、变性、出血、淤血减轻, 炎性细胞减少, 尤其是大剂量组, 除个别黏膜表层有浅层糜烂和充血外, 其余黏膜及黏膜下层基本正常, 未见明显出血、炎症等改变; 达喜阳性对照组与中等剂量组基本相同; 正常组胃黏膜层、固有层、肌层结构完整清晰、依次排列, 腺体排列紧密, 无炎性细胞浸润, 未见明显异常.

3 讨论

众所周知, 胃黏膜屏障的破坏、黏膜损伤及溃疡形成是由于损害因素和防御因素的失衡, 而胃黏膜自身对损伤因素具有很强的防御功能, 其防御因素通常包括黏液-碳酸氢盐屏障、黏膜血流、诸多的胃肠道激素(如PGE₂, EGF等)和适应性细胞保护作用等. 近年来内源性前列腺素[5]在增强胃黏膜防御功能方面的作用受到广泛重视. 前列腺素可由多种细胞分泌, 被认为是一种局部激素, 其不仅有抑制胃酸分泌的作用, 更主要是对胃黏膜有保护作用. 前列腺素的保护机制[6-8]包括:(1)增加胃黏膜血流; (2)促进胃黏液和碳酸氢根的分泌; (3)刺激胃基地细胞向表面迁移, 促进细胞更新, 加快胃黏膜修复; (4)提高胃黏膜磷脂含量, 防止水溶性攻击因子对黏膜的损害; (5)可介导适应性细胞保护作用. EGF[9-10]是由53个氨基酸残基组成的小分子多肽类生长因子, 其能抑制胃酸、胃蛋白酶的分泌及其对黏膜的破坏作用; 能增加胃黏膜黏液及糖蛋白的合成和分泌, 还能刺激RNA和DNA的合成从而介导其对胃黏膜营养、保护、促进上皮修复的作用. 他通过与其受体EGFR结合, 发挥以上作用[11-12]. 另外EGF可以刺激多种其他细胞保护因子如PGs、巯基化合物等的释放, 共同发挥其细胞保护作用.

荆花胃康胶丸[13]是从土荆芥和水团花中提取的挥发油按一定比例组成的复方制剂, 土荆芥具有健胃止痛作用, 水团花有清热利湿、散寒化淤功效, 是一种治疗消化性溃疡及慢性浅表性胃炎的新型中成药. 临床研究表明其对慢性胃炎和消化性溃疡有很好的疗效, 对胃炎临床症状的总体改善在用药7 d可达78.9%, 用药14 d达95.8%[14], 治疗4 wk十二指肠溃疡愈合率达83.7%[15]. 本实验表明, 乙醇所致大鼠胃黏膜损伤后, 组织中PGE₂和EGF明显减少, 而荆花胃康胶丸治疗组的PGE₂和EGF显著增加, 胃黏膜损伤指数亦明显低于治疗对照组, 提示荆花胃康胶丸对乙醇所造成的大鼠胃黏膜损伤有较好的修复作用. 其机制可能与增加PGE₂和EGF有关, 从而抑制胃酸分泌, 增加胃黏膜血流量, 刺激胃黏液和碳酸氢根的分泌, 进而促进上皮修复. 并且随荆花胃康胶丸浓度的增加, 黏膜修复更快. 与达喜相比, 中等浓度的荆花胃康胶丸[20 mg/(kg•d)]即能达到达喜的治疗效果, 而30 mg/(kg•d)剂量组的荆花胃康胶丸治疗效果明显优于达喜. 另外, 在乙醇损伤胃黏膜之前, 预先给予一定浓度的荆花胃康胶丸, 与同等浓度、相同时间的治疗组相比, 损伤程度又有明显的降低. 同时病理组织学检查亦显示荆花胃康胶丸治疗组为黏膜的炎症及损伤程度较治疗对照组轻微. 以上结果提示, 荆花胃康胶丸对乙醇所致的大鼠胃黏膜损伤有明显的预防和治疗作用, 且高浓度的治疗效果优于达喜组. 故考虑荆花胃康胶丸对乙醇所致大鼠急性胃黏膜损伤的预防和治疗作用是通过增加胃黏膜前列腺素和EGF的含量来实现的.

评论

背景资料

胃黏膜损伤是最常见的消化道疾病之一, 中医中药在治疗胃黏膜损伤方面具有独特的疗效, 但绝多数机制都不明确. 本文主要通过胃 黏膜损伤的大鼠 模型研究荆花胃康胶丸治疗胃黏 膜损伤的相关机制, 利用测定局部血流调控和黏膜修复相关因子在治疗过程中的含量变化分析可能治疗机制, 这将有助于认识该中药复杂的治疗效应, 为改进剂型和成分提供帮助.

同行评价

本文探讨了中药荆花胃康胶丸对大鼠胃黏膜的保护机制, 实验目的明确, 结论对临床有些帮助, 但方法比较简单.

备注

电编:李琪 编辑:张焕兰

参考文献

1.	梁 浩, 徐 红, 刘 凡, 杨 德胜. 荆花胃康胶丸治疗慢性上消化道疾病85例. 中国新药杂志. 2001;10:226-227.  [PubMed]  [DOI]

2.	何 绍珍, 任 建林. 乙醇对胃黏膜作用机制的研究进展. 世界华人消化杂志. 2005;13:2591-2596.  [PubMed]  [DOI]

3.	邵 润轩, 郭 宏华, 周 长玉, 孙 文伟. 无水乙醇引起大鼠急性胃黏膜损伤的机理研究. 白求恩医科大学学报. 1998;24:133-134.  [PubMed]  [DOI]

4.	Guth PH, Aures D, Paulsen G. Topical aspirin plus HCl gastric lesions in the rat. Cytoprotective effect of prostaglandin, cimetidine, and probanthine. Gastroenterology. 1979;76:88-93.  [PubMed]  [DOI]

5.	Cryer B. Mucosal defense and repair. Role of prostaglandins in the stomach and duodenum. Gastroenterol Clin North Am. 2001;30:877-894.  [PubMed]  [DOI]

6.	陈 建民, 任 建林. 胃黏膜保护剂临床应用进展. 世界华人消化杂志. 2005;13:2620-2622.  [PubMed]  [DOI]

7.	Zhang LH, Yao CB, Gao MQ, Li HQ. Gastric mucosal injury due to hemorrhagic reperfusion and efficacy of Salvia miltiorrhizae extract F and cimetidine. World J Gastroenterol. 2005;11:2830-2833.  [PubMed]  [DOI]

8.	Gyires K. Gastric mucosal protection: from prostaglandins to gene-therapy. Curr Med Chem. 2005;12:203-215.  [PubMed]  [DOI]

9.	Yi SX, Yang RD, Yan J, Chang XR, Ling YP. Effect of electro-acupuncture at Foot-Yangming Meridian on somatostatin and expression of somatostatin receptor genes in rabbits with gastric ulcer. World J Gastroenterol. 2006;12:1761-1765.  [PubMed]  [DOI]

10.	Barnard J. Epidermal growth factor receptor blockade: an emerging therapeutic modality in gastroenterology. Gastroenterology. 2001;120:1872-1874.  [PubMed]  [DOI]

11.	Okabe S, Amagase K. An overview of acetic acid ulcer models-the history and state of the art of peptic ulcer research. Biol Pharm Bull. 2005;28:1321-1341.  [PubMed]  [DOI]

12.	谭 永港, 舒 晴, 邱 猛进, 张 永峰. 表皮生长因子及其受体mRNA在胃溃疡发生与愈合过程中的表达. 世界华人消化杂志. 2005;13:1768-1770.  [PubMed]  [DOI]

13.	李 忠祥, 常 明. 消化性溃疡良药-荆花胃康胶丸概述. 中国新药杂志. 2001;10:227-228.  [PubMed]  [DOI]

14.	姜 慧卿, 张 瑞星, 吕晓萍 刘改芳. 荆花胃康胶丸治疗慢性胃炎的临床观察. 天津医药. 2004;16:31-33.  [PubMed]  [DOI]

15.	吴 敏. 荆花胃康胶丸治疗十二指肠溃疡86例疗效观察. 福建医药杂志. 2005;27:176-177.  [PubMed]  [DOI]