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[size=24]南方红豆杉叶挥发性成分对高血压大鼠血压的影响[/size]

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周启鑫

周启鑫
Admin

杨维霞1 赵章光2 王来鸿2 玉山江1 梁宗锁*1
(1. 西北农林科技大学生命学院,陕西杨凌,712100;2. 九江章光101 生物工程有限公司,江西九江,332015)
摘要 目的:用高血压大鼠模型和新的药理学方法研究南方红豆杉叶挥发性成分潜在的降压作用。方法:
应用CO2超临界萃取法从南方红豆杉鲜叶中提取得到南方红豆杉叶挥发性成分(VCLT)。用左旋硝基精氨
酸(L-NNA)诱导建立大鼠高血压模型(连续腹腔注射L-NNA15天,15 mg/kg, 1天2次)。然后将高血压大
鼠模型分成以下5组:L-NNA组(组1),仅用L-NNA处理(15 mg/kg, 腹腔注射,每天2次,持续6周);氰氯
塞嗪(HDZ)组(组2),阳性对照组,除了和组1一样用L-NNA处理外,大鼠每天口服HDZ,5 mg/kg, 每
第九届世界中医药大会
The 9th World Congress of Chinese Medicine
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实 验 研 究
Experimental study
天1次持续6周);VCLT组(组3,组4,组5),标记为VCLT1,VCLT2 及VCLT3。其中VCLT组大鼠养殖在
相对密闭的空间里(2只大鼠/0.064m3),将VCLT用蒸馏水10倍稀释后喷洒在南方红豆杉鲜叶表面(100
mL/kg)。三个VCLT组的鲜叶用量分别为167 g/kg (VCLT1), 233 g/kg (VCLT2) and 333 g/kg (VCLT3)。在实
验过程中及结束后分别测定了大鼠的收缩压(SBP),血浆一氧化氮(NO),血浆血管紧张素II,餐后血糖,
空腹血糖及血脂等指标。结果:VCLT可预防L-NNA诱导的高血压模型大鼠的收缩压及血管紧张素II的升高。
尽管VCLT不能明显降低甘油三酯(TG),低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的升高,却能降低血浆总胆固醇
值,同时能够剂量依耐性地升高血浆NO含量。结论:VCLT 能够被用作治疗高血压的天然辅助物质。
关键词 高血压模型大鼠;南方红豆杉叶挥发性物质;收缩压;血浆NO;血浆血管紧张素II
Control of hypertension in rats using volatile components of leaves of Taxus chinensis var. mairei
ABSTRACT Objective: To study the potential hypotensive effect of volatile components from leaves of Taxus
chinensis var. mairei (VCLT) using hypertensive rats model induced by L-NNA and pharmocological
methods.Methods: VCLT was obtained by supercritical CO2 extraction equipment from Taxus chinensis var.
mairei fresh leaves. Hypertensive rats were pre-induced by intraperitoneal (i,p.) injection of N_- Nitro-l-Ariginine
(l-NNA) for 15 days (15 mg/kg, twice a day), then divided into 5 groups and subjected to the following treatments.
l-NNA group (group 1) receiving l-NNA alone (15 mg/kg, i.p., twice per day for 6 weeks); in addition to
receiving l-NNA same as group 1, Hydrochlorothiazide (HDZ) group (group 2) receiving HDZ (orally
administration, 5 mg/kg, once per day for 6 weeks); VCLT groups (groups 3–5), including VCLT1, VCLT2,
VCLT3. The VCLT rats were housed in an enclosed cage (2 rats/0.064 m3). VCLT was mixed well and sprayed
on fresh leaves su***ce of Taxus chinensis var. mairei (100 ml/kg) with three dosages: 167 g/kg (VCLT1), 233
g/kg (VCLT2) and 333 g/kg (VCLT3), respectively. Systolic Blood Pressure (SBP), plasma nitric oxide (NO),
plasma angiotensin II, postprandial blood glucose, fasting blood glucose and blood lipids were
determined.Results: VCLT prevented the increase of SBP and plasma angiotensin II in l-NNA treated rats.
Although VCLT does not significantly reduce blood triglycerides (TG), high-density lipoprotein cholesterol
(HDLC) and low density lipoprotein cholesterol (LDL-C), it decreases total cholesterol (TC) while increasing
plasma NO levels in a dose-dependent manner.Conclusion: VCLT can be used as a natural and supplementary
reagents for the treatment of hypertension.
Keywords Hypertensive rats; VCLT ; SBP; Plasma NO; Plasma angiotensin II
1 引言
高血压(ET)是很多疾病的常见症状,其发生和发展与多种因素及复杂的病理过程有关,不仅伴随血液
动力学、糖脂代谢异常,还会存在靶器官,如心脏、大脑及肾脏的不良重构。随着越来越多的原发性或继
发性高血压疾病的发生,高血压已成为严重威胁发展中国家公众健康的疾病。利尿性降压药曾被认为是治
疗高血压疾病的首选,但其长期应用所造成的电解质紊乱却很难得到克服。因此,新的降压药及减少病人
病痛风险的研究和治疗方法受到普遍欢迎并对提升公众健康造成强烈的有益冲击。
紫杉醇被美国化学家上世纪七十年代首次提纯,很快因为其良好的抗癌活性被全世界所熟知,但从南
方红豆杉叶中提取出来的挥发性成分(volatile components of the leaves of Taxus chinensis var. mairei , VCLT)
却被人们所忽视。南方红豆杉,不仅因为其具有园林观赏价值和快速的生长特性被人们熟知, 而且在中国
的某些农村地区,人们认为它的叶子具有改善睡眠质量和稳定血压的效果,并常用其填充枕头。而中国古
代《本草推新》就已记载“紫杉”可入药,“用皮易引起呕吐,用木部及叶则不吐。且利尿、通经,治肾脏病、
糖尿病”。但红豆杉叶挥发性成分的这一防治效果的药理学机制尚不明确,并且至今还没有关于其降压作
用的报道。
一氧化氮(NO)是一种主要具有内皮功能依耐性的血管舒张因子。有人已证明在正常动物体内,如
果抑制了NO的产生就会导致平均血压的升高。血管紧张素II(Angiotensin II)是另外一种血管活性因子,
其作用刚好与NO相反,抑制了它的产生就会造成血压的下降。因此,NO和 Angiotensin II ,二者在高血
压的发生和发展过程中扮演者重要角色。
有报道认为,由于外周阻力的增加抑制了一氧化氮合酶(NOS)的活性,造成了血压的升高。左旋硝
基精氨酸(L-NNA),经常被用来建造高血压大鼠模型,以阐明NO的功能。因此,本研究应用L-NNA诱
导高血压大鼠模型,观察分析南方红豆杉叶挥发性成分对高血压大鼠血压血脂的影响,以期为临床应用红
豆杉叶挥发性成分预防治疗高血压病提供依据。
2 材料与方法
2.1 材料
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Experimental study
2.1.1 植物 新鲜的南方红豆杉叶有章光101 九江生物工程有限公司提供,其所属植物学分类经由西北
农林科技大学生命科学学院药用植物教研室张跃进教授确认。
2.1.2 试剂及仪器 左旋硝基精氨酸(L-NNA),氰氯塞嗪,生理盐水,血清总胆固醇(TC)试剂盒、血
清甘油三酯(TG)试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇试剂盒,大鼠血浆血管紧张
素II 及NO 试剂盒,血糖试剂盒。其余试剂均为分析纯。
仪器罗氏血糖仪及罗氏血糖配套试纸;BP-6 动物无创血压测试仪;冷冻离心机;生化分析仪;Z-8000
型紫外可见分光光度计;气相色谱-质谱联用仪;芳香油测定仪;精密分析电子天平。
2.1.3 动物 健康雄性SD 大鼠,7~8 周龄,体重为180~200g,清洁级,由第四军医大学实验动物中
心提供,合格证号:scxk(军)字第2002—005 号。所有动物养殖及实验处理方法遵循中华人民共和国卫
生部实验动物管理规范(文件号:No.55,2001)。
2.2 方法
2.2.1 南方红豆杉叶挥发性成分(VCLT)准备 用CO2 超临界流体萃取设备(产自中国南通)提取南
方红豆杉鲜叶挥发性成分。南方红豆杉鲜叶600g,提取条件压力为30mPa,温度为40℃,CO2 流速为35kg/h,
提取90min。提取3 次,合并提取物,并将其储存于-20℃冰箱,用前解冻并用蒸馏水10 倍稀释。
2.2.2 高血压大鼠模型的建立及试验设计SD 大鼠适应喂养7 天,以Bp-6 无创血压测试仪测基础血压。
高血压模型建立根据文献方法:给大鼠腹腔注射L-NNA 15mg/kg,1 天2 次,分别为早上9 点和下午5 点。
空白对照组腹腔注射生理盐水2 mL/次/只,大鼠自由摄取食物和水。15 天后,选取收缩压(SBP)超过130
mmHg 的大鼠作为高血压模型并开始试验。所有高血压模型大鼠被分为以下5 组:1)L-NNA 组,继续腹
腔注射L-NNA(15mg/kg,按体重计算,每天2 次,持续6 周);2)HDZ 组,除了与L-NNA 组同样处理
之外,HDZ 组大鼠口服灌胃HDZ 5mg/kg,每天1 次;3)3 个VCLT 组(包括VCLT1,VCLT2,VCLT3), 同
样除了与L-NNA组同样处理之外,大鼠及喷洒过VCLT的鲜叶被放置在先对密闭的笼子中(2 鼠__________/ 0.064 m3)。
其中,VCLT 解冻后用蒸馏水10 倍稀释,振摇均匀后喷洒在南方红豆杉鲜叶的表面(100mL/kg),3 个VCLT
组红豆杉鲜叶的用量分别为167 g/kg(指1kg 大鼠体重对应167g 鲜叶。因此,167g/kg 中的167g 指的是
167g 喷洒了VCLT 的南方红豆杉鲜叶,kg 指的是每公斤大鼠体重,以此类推),233g/kg 及333g/kg,按大
叔体重计算分配。在整个实验过程中,VCLT 充满大鼠所处的相对密闭的空间里,叶子每3 天更换1 次。
数量和鼠龄相匹配的正常大鼠腹腔注射生理盐水作为正常对照组。因此整个试验共设置6 组,每组大鼠10
只。所有大鼠给予喂食商品鼠粮,整个控制环境为:室温22℃,相对湿度55%,日夜交替12 h,整个试验
处理持续6 周。
2.2.3 收缩压(SBP)的测定 在整个实验过程中,所有试验大鼠自由摄取商品鼠粮和蒸馏水。试验进行
2w、4w 和6w 时分别进行血压测定(测定所有大鼠尾动脉收缩压)。将大鼠尾部37℃ 预热10 min 后用
BP-6 动物无创血压测试仪测定血压,每次记录3 个血压值,取平均值做进一步分析。
2.2.4 餐后血糖、空腹血糖测定及血浆样品收集 在给药6 周最后一天,以大鼠口服灌胃葡萄糖2.0 g/kg
30 min 后尾静脉取血,用罗氏血糖仪及血糖试纸测定的血糖值作为餐后血糖水平。第二天,所有试验SD 大
鼠禁食12 h 后尾静脉取血,测定的血糖值作为空腹血糖水平。最后,所有试验大鼠腹腔注射40 mg/kg 戊巴
比妥钠进行麻醉,心脏采血放入含有EDTA 的试管中。一部分血浆迅速4℃,3000 转离心10 min, 另一部
分血浆-70℃储存为血脂、血浆NO 及血浆血管紧张素II 测定备用。
2.2.5 血脂测定 上述试验中采得的一部分血样,按照血清总胆固醇(TC)试剂盒、血清甘油三酯(TG)
试剂盒、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)试剂盒、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)试剂盒说明用自动生化
分析仪分别进行测定。
2.2.6 血浆NO 及血浆血管紧张素II(Angiotensin II)酶联免疫法测定 用R&D 公司提供的ELISA 试
剂盒及其应用说明进行血浆NO 及血浆Angiotensin II 测定。具体方法:在预先包被羊抗兔lgG 的ELISA
板中加入血浆样品与NO 或Angiotensin II 的兔抗体及相应的生物素化的NO 或Angiotensin II 肽,混匀,
室温孵育2h 后洗涤。然后加入链霉亲和素结合辣根过氧化物酶(SA-HRP),使其连接到已经固定化在ELISA
板上的抗体原肽复合物上。最后再加入TMB(四甲基联苯胺)和H2O2 基质,20min 后加入2N HCl 终止反
应。用ELISA 酶标仪450nm 波长下读出吸收值。反应颜色的深浅由连接到固定化抗体上的链霉亲和素结
合辣根过氧化物酶的量决定。最终计算出NO 与Angiotensin II 的标准曲线和样品中肽含量。
2.2.7 统计分析 剔除死亡、体重过轻等实验大鼠,最后参与统计分析的各组动物数均为10 只。所有实
验结果以(x±s )表示,采用BL-420F 生物机能实验系统统计软件进行单因素方差分析和Scheffe 的t
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检验,以P<0.05 为差异有统计学意义。
3 结果
3.1 南方红豆杉叶挥发性成分(VCLT)对大鼠收缩压(SBP)的影响
Data are expressed as means ± SD values (n=10 rats per group). CON: control group; L-NNA:
L-NNA-treated group; HDZ: Hydrochlorothiazide (HDZ) treatment group; VCLT1, VCLT2 and VCLT3,
were different doses of VCLT(they were 167g/kg, 233g/kg and 333g/kg respectively, leaves weight/body
weight) treatment groups. (The same as in the following figures)
Fig. 1 Effect of volatile components of planted Taxus mairei leaves on systolic blood pressure of L-NNA
induced hypertensive rats
在试验开始之初,正常大鼠的SBP 约为115 mmHg,经过注射L-NNA 的第一周,大鼠SBP 明显升高
(达138±5 mmHg),并且在以后的整个试验过程中一直保持这个比较高的值,并且显著高于正常对照组(P
<0.01)。然而,此升高的血压经过接下来的5 周给大鼠饲喂HDZ 或用VCLT 处理后又下降到接近正常值
(120±4 mmHg,P<0.05)。进一步用VCLT 处理后可预防腹腔注射L-NNA 造成的大鼠SBP 血压升高(P
<0.01)。同时,在整个用VCLT 处理时期,高剂量VCLT 处理的降压效果是3 个VCLT 组中最好的。由图
1 可知,VCLT 可对抗L-NNA 促进的大鼠收缩压升高。
3.2 VCLT 对血糖的影响
与正常对照组相比较,L-NNA 组大鼠的餐后血糖与空腹血糖值显著增高(P<0.05)(图2),且且餐
后血糖的增高程度高于空腹血糖的增程度。经过HDZ 及VCLT 处理后,大鼠的餐后血糖与空腹血糖值都
不同程度的下降。然而,随着VCLT 量的变化,大鼠的餐后血糖与空腹血糖值下降却无明显的规律性(P
>0.05)。
A: Effect of volatile components of planted Taxus mairei leaves on postprandial blood glucose B: Effect
of volatile components of planted Taxus mairei leaves on fasting blood glucose.
Figure 2 Effect of volatile components of planted Taxus mairei leaves on blood glucose of L-NNA
induced hypertensive rats
3.3 VCLT 对血脂的影响
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Figure 3 Effect of volatile components of planted Taxus mairei leaves on blood lipid of L-NNA
induced hypertensive rats
在临床上,高血脂病人往往伴随着高血压症状,而高血压病人经常血脂较高。但在本次试验中却并没
有发现血脂的其他指标值明显的变化,不管注射L-NNA 前后还是HDZ 及VCLT 处理前后(P>0.05)。但
是,随着VCLT 处理量的增加,L-NNA 组大鼠升高的血浆总胆固醇(TC)值下降地越来越来显著(图3)。
3.4 VCLT 对血浆NO 的影响
NO 是血管内皮系统分泌产生的一种血管舒张活性因子,尤其在人类维持心血管系统血压正常方面充
当重要的信号分子。VCLT 对L-NNA 诱导的高血压大鼠血浆NO 的影响见图4。本试验中, NO 作为一种
血管舒张剂control 组的浓度值为37.17±6.52 μmol/L, L-NNA 组为29.33±4.23μmol/L, HDZ 组为
36.69±5.44μmol/L。VCLT1、VCLT2、VCLT3 组的NO 值分别为30.45±4.62μmol/L,3.49±4.72μmol/L 和
__________35.22±5.30μmol/L。由此可以看出,VCLT 可剂量依赖耐性地增加高血压模型大鼠血浆NO 浓度。
Figure 4 Effect of volatile components of planted Taxus mairei leaves on plasma NO of L-NNA
induced hypertensive rats
3.5 VCLT 对血浆Angiotensin II 的影响
Figure 5 Effect of volatile components of planted Taxus mairei leaves on plasma AngII of L-NNA
induced hypertensive rats
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据报道高血压与模型大鼠血浆中高浓度的Angiotensin II 密切相关。尽管其确切的机制还不清楚,但已
经被大家所普遍接受的是Angiotensin II 在增高血压和维持高血压方面扮演举足轻重的角色。在本次试验
中,control 组中的正常大鼠的血浆Angiotensin II 浓度远低于L-NNA 组的浓度(P<0.01)(图5)。而HDZ
及3 个VCLT 组的血浆Angiotensin II 浓度也同样低于L-NNA 组的浓度。在3 个VCLT 组中,VCLT3 组的
血浆Angiotensin II 浓度最低。由此可见,VCLT 可剂量依耐性地抑制L-NNA 有道德高血压大鼠模型血浆
Angiotensin II 浓度的升高。
4. 讨论
虽然高血压的病因学至今还不完全清楚,但是人们普遍认为血管活性分子,如NO 和Angiotensin II,
参与了调节包括人类在内的哺乳动物的血管舒张和血压高低。有关血压正常的人、高血压犬及各种实验性
高血压大鼠模型的研究表明,在与单独用相应的拮抗剂的情况相比较,不管是血管内皮系统还是肾素血管
紧张素系统都表现出更强的降压效果。 有人报道,通过证明给血压正常的人一次性快速注射血管紧张素
II 或低密度脂蛋白胆固醇时,血压反应均为正相关关系,认识到动脉粥样硬化与高血压之间存在一定联系,
并且,NO 能够间接的抑制Angiotensin II 的产生与释放。由此可见,NO 在预防和治疗高血压及其并发症
过程中起到至关重要的作用。因此,NO 的产生,使血管处于舒张状态。基于以上反应,本研究选择NO
和Angiotensin II 为观察和研究VCLT 对高血压影响的测定指标。
科学家曾经对VCLT 的成分进行了分析,并且近似的确定了26 种化合物,占总VCLT 的96 %。在26
种化合物中,棕榈酸约占35.66 %,9-十六碳硬脂酸酯约占11.28 %,3-辛醇约占4.47 %。高浓度的脂肪酸
对于糖尿病而言是一种独立的危险因素,并且长期单独食用饱和脂肪酸会导致异常的胰岛分泌率增加。因
此,口服含有大量棕榈酸的VCLT 有导致胰岛功能异常的风险。为了避免导致糖尿病及影响VCLT 对高血
压的作用效果,我们用给南方红豆杉鲜叶表面喷洒VCLT 的处理方法取代了给大鼠口服灌胃VCLT,且通
过调整环境条件,可以控制VCLT 疏散在空气中的浓度和用量。本研究结果表明,VCLT 的确可以降低
L-NNA 诱导的高血压大鼠的血浆Angiotensin II 浓度,提高其血浆NO 水平。由此推测VCLT 的降压机制
可能与促进内皮系统产生和释放血管舒张因子,同时抑制内皮系统产生和释放血管收缩物质有关,最终恢
复和平衡拮抗剂的作用效果。
临床上,不管是原发性还是继发性高血压患者都不同程度伴随有糖脂代谢紊乱。因此,除了NO 和
Angiotensin II,在用VCLT 处理后,我们还测定了试验动物的血脂及血糖水平。本研究中,我们首次发现
VCLT 能够降低L-NNA 诱导的高血压模型大鼠的收缩压(SBP)和血浆Angiotensin II 浓度,同时明显增
加血浆NO 水平。至于对血脂各项指标的影响,除了血浆总胆固醇(TC),VCLT 对甘油三酯(TG)、低密
度脂蛋白胆固醇(LDL-C),高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)均无显著影响,而VCLT 对实验动物的血糖
的影响并不显著。另外,由于VCLT 与高血压模型大鼠作用的具体靶点尚不明确,因此还需对两者的作用
关系作进一步深入研究以期更好理解VCLT 的降压机制,为未来应用红豆杉叶挥发性物质作为临床降压辅
助物质提供依据,同时也可以成为深入研究的一个可能的切入点。

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