瑞香狼毒素亞慢性染毒對大鼠胃組織的影響*

李昌哲，洪秋月，李軍，楊光紅，趙華，胡婷**

(1.貴州醫(yī)科大學 環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部重點實驗室 毒性檢測中心，貴州 貴陽 550025;2．貴州醫(yī)科大學 公共衛(wèi)生學院，貴州 貴陽 550025;3．貴州醫(yī)科大學 公共衛(wèi)生學院 環(huán)境衛(wèi)生與職業(yè)衛(wèi)生教研室，貴州 貴陽 550025)

瑞香狼毒俗稱狼毒、斷腸草等，是瑞香科狼毒屬植物，其成分主要包含香豆素、黃酮、二萜原酸酯以及木脂素類等化合物[1]?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》記載，瑞香狼毒有“主咳逆上氣，破積聚，惡瘡，鼠瘺疽蝕”等功效[2]；現(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)，瑞香狼毒素在抗腫瘤、抗HIV以及抗菌等方面有生理活性[3-5]。近年來，瑞香狼毒素被廣泛用于農(nóng)業(yè)害蟲防治、抗真菌抗螨蟲的藥劑開發(fā)中[6-7]，與人的接觸機會增加，雖然瑞香狼毒素的藥用價值明顯，但其潛在風險也不應被忽視。有報道提出瑞香狼毒素屬低毒物質(zhì)，具有一定胃毒毒性[8-9]，可引發(fā)腹瀉、皮疹等不良反應[10]。瑞香狼毒素引起的胃腸道毒性作用究竟有多嚴重，轉(zhuǎn)歸如何鮮見報道，本研究針對這一問題展開研究，以期為瑞香狼毒素制劑的合理使用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1實驗動物 健康斷乳的SPF級SD大鼠，體質(zhì)量100～120 g，共50只，雌雄各半，購于貴州醫(yī)科大學實驗動物中心，動物合格證號SCXK(黔)2017-0027。

1.1.2實驗試劑和儀器 瑞香狼毒素(有效成分含量為20%)，由貴州醫(yī)科大學毒性檢測中心提供；胃蛋白酶原(pepsinogen，PG)Ⅰ(PGⅠ)和Ⅱ(PGⅡ)生化套裝，購自浙江寧波瑞源生物科技有限公司；一抗縫隙連接蛋白43(connexin43，CX43)，購自abcam(批號GR3271571-13)；內(nèi)參β-actin，購自bioss(批號AH01032107)；BCA蛋白濃度測定試劑盒(增強型)，購自碧云天生物技術(shù)研究所；其余試劑均為國產(chǎn)分析純。組織脫水機、包埋機、切片機、全自動染色機、光學顯微鏡均為德國徠卡；全自動生化分析儀(AU400，日本奧林巴斯)、超級酶標儀(MQX200，美國Bio-Tek公司)、高速冷凍離心機(5417R，德國Eppendorf公司)、凝膠成像儀(Chemi DocTMXRS+，美國Bio-Rad公司)、基礎電泳儀(PowerPacTM，美國Bio-Rad公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1動物分組和處理 50只SD大鼠經(jīng)檢疫和適應性喂養(yǎng)后，采用隨機數(shù)字表法將其分為5組，每組10只，雌雄各半。對照組給予去離子水灌胃90 d。低、中、高劑量組：瑞香狼毒素溶于去離子水，染毒劑量分別為31.25、125.00、500.00 mg/kg，灌胃90 d。恢復組：瑞香狼毒素按500 mg/kg染毒劑量灌胃90 d后，不做任何處理再飼養(yǎng)7 d；以上各組每周灌胃6 d(每日1次)休息1 d，灌胃劑量為10 mL/kg。

1.2.2標本采集及保存 實驗終期，采用7%水合氯醛麻醉大鼠，心臟采集非抗凝血2 mL，分離血清用于生化指標測定；將動物解剖后取胃，沿胃大彎剪開，生理鹽水清洗干凈，觀察胃黏膜的大體損傷情況，取損傷最嚴重的部位進行固定，用于之后的組織病理學檢察，同時在此部位取胃壁組織0.02 g加預冷裂解液200 μL勻漿,12 000 r/min低溫離心5 min,取上清液用于蛋白表達量測定。

1.2.3指標測定 (1)大鼠一般情況觀察及體質(zhì)量測量：實驗期間，每天觀察并記錄動物的一般表現(xiàn)、行為和死亡情況，每周稱重兩次，計算各時間段的體質(zhì)量增長率，體質(zhì)量增長率(%)=[(后一時間點的體質(zhì)量-前一時間點的體質(zhì)量)/前一時間點的體質(zhì)量]×100%;(2)血清指標檢測：采用膠乳增強免疫比濁法檢測血清PGⅠ和PGⅡ含量;(3)胃組織病理學檢察：胃組織固定 48 h后，按常規(guī)方法制片，蘇木素-伊紅(hematoxylin-eosin staining，HE)染色、光鏡下檢查組織形態(tài)結(jié)構(gòu);(4)胃組織勻漿CX43的測定：使用BCA 蛋白濃度測定試劑盒(增強型)測定胃組織勻漿蛋白濃度，根據(jù)蛋白濃度決定上樣量；依次進行電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉，兔抗大鼠單克隆抗體(1/2 000)4 ℃孵育過夜后，辣根酶標記的山羊抗兔二抗(1/3 000)室溫下孵育2 h，充分洗滌后ECL化學發(fā)光顯影，使用凝膠成像儀拍攝圖像并分析各條帶的灰度值。

1.3 統(tǒng)計學分析

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠一般情況

實驗期間高劑量組大鼠的活動程度明顯減弱、精神狀態(tài)呈低度萎靡，皮膚毛發(fā)較光澤、順整，飲食減少、飲水量增多，大便基本成型，尿量增多、色黃，其余各組一般情況表現(xiàn)與對照組比較，無明顯差異。

2.2 各組大鼠體質(zhì)量和體質(zhì)量增長率

與對照組相比，5～8周低、中、高劑量組大鼠的體質(zhì)量增長率下降，9～13周高劑量組大鼠體質(zhì)量增長率降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見圖1和表1。

圖1 瑞香狼毒素連續(xù)給藥90 d各組大鼠的體質(zhì)量變化Fig.1 Weight changes of rats treated with S. chamaejasme for 90 days

表1 各組大鼠體質(zhì)量增長率比較Tab.1 Comparison of weight growth rate

2.3 血清PGI和 PGII

與對照組相比，中、高劑量組大鼠血清PGI降低，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；與低劑量組相比，高劑量組PGI分泌量降低(P<0.05)；與對照組相比，高劑量組血清PGII含量降低(P<0.05)，低、中、高劑量組大鼠PGI /PGII比值降低，但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)；與高劑量組相比，恢復組血清PGI、PGII含量和PGI /PGII比值變化不明顯(P>0.05)。見表2。

表2 各組大鼠血清中PGI、PGII和PGI/PGII比值Tab.2 The serum PGI,PGII,and PGI /PGII proportion of rats in each

2.4 胃組織學觀察

對照組大鼠皮胃黏膜覆蓋復層鱗狀上皮，黏膜下富含血管；腺胃為單層柱狀上皮，固有層含大量腺體，腺體間為少量結(jié)締組織。高劑量組大鼠的胃黏膜上皮缺損，上皮反應性不典型增生與上皮細胞黏蛋白和纖維蛋白的滲出混合，胃腺萎縮和纖維化，基底部炎細胞浸潤，部分被纖維包裹。恢復組的病變情況和高劑量組基本一致。見圖2。

圖2 各組大鼠胃組織學觀察(HE,×100)Fig.2 Histology observation of gastric tissue of each group (HE,×100)

2.5 胃組織細胞CX43表達

與對照組相比，低、中、高劑量組胃組織勻漿CX43蛋白表達量下降(P<0.05)；與低劑量組相比，中、高劑量組胃組織勻漿CX43蛋白表達量下降(P<0.05)；與中劑量組相比，高劑量組胃組織勻漿CX43蛋白表達量明顯下降(P<0.05)；與高劑量組相比，恢復組胃組織勻漿CX43蛋白表達量變化并不明顯(P>0.05)。見圖3。

注：(1)與對照組相比，P<0.05；(2)與低劑量組相比，P<0.05；(3)與中劑量組相比，P<0.05。圖3 各組大鼠胃組織胃組織勻漿CX43蛋白表達Fig.3 CX43 protein expression on the stomach of rats in each group

3 討論

隨著醫(yī)藥事業(yè)快速發(fā)展，對瑞香狼毒素的研究和利用越來越廣泛，成績顯著。瑞香狼毒素除了在癌癥治療方面的積極貢獻外[11-12]，近年來發(fā)現(xiàn)瑞香狼毒素可用于治療高脂血癥[13-14]。Jo等[15]采用狼毒治療特異性皮炎，可有效改善特應性皮膚癥狀。市售多種抗真菌的中藥搽劑，都含有瑞香狼毒素[16]。瑞香狼毒素還被廣泛應用于多種有害生物的防治，比如蚜蟲、菜青蟲、飛蝗、線蟲、斑潛蠅以及螨蟲[17-19]。

人們在對瑞香狼毒素的藥理藥性研究中較多關(guān)注它積極的一方面，缺乏對其危害性的研究。本實驗研究顯示，較長時間經(jīng)口接觸低濃度的瑞香狼毒素雖不會引起動物死亡，但會給動物的臟器及其功能帶來不利影響，本研究中主要觀察了其對胃的影響。

動物實驗研究中，體質(zhì)量作為非特異性的常規(guī)觀測指標，能大體反映外源性物質(zhì)對動物機體的毒性效應。本實驗研究發(fā)現(xiàn)，從染毒第5周開始，中、高劑量組動物體重明顯低于正常組。隨著染毒時間的延長和劑量的增加，中、高劑量組體重增長率明顯下降，尤以高劑量組為甚。結(jié)合染毒期間中、高劑量組大鼠出現(xiàn)不同程度被毛光澤暗淡、精神萎靡、活動減少、反應遲鈍等癥狀，表明染毒大鼠出現(xiàn)不同程度的中毒效應。

病理學檢查對于組織器質(zhì)性病變的判斷是其它任何方法無法替代的[20]。本研究發(fā)現(xiàn)，高劑量組大鼠的胃發(fā)生了不同程度的病理組織學改變：胃黏膜上皮缺損，上皮反應性不典型增生，上皮細胞黏蛋白和纖維蛋白的滲出混合，胃腺萎縮，基底部炎細胞浸潤，部分被纖維包裹。這說明較長期高濃度瑞香狼毒素染毒的大鼠胃組織結(jié)構(gòu)會遭到破壞，存在反復發(fā)作的潰瘍，胃腺萎縮。

在反映胃黏膜功能和狀態(tài)方面，PG水平是一個很重要的參考指標[21]。其中PGI能檢測胃泌酸腺細胞功能，胃酸分泌增多時PGI升高，分泌減少或腺體萎縮時PGI則降低；PGII則與胃底粘膜的病變相關(guān)性較大，胃底腺管萎縮、胃上皮化生或假幽門腺化生、異型增殖都會使其升高；PGI/PGII比值進行性降低，代表胃粘膜發(fā)生了萎縮，當降低到一定低值，并且PGI也降低到某個值時，提示有罹患癌癥的風險[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，隨著瑞香狼毒素染毒劑量的增加，與對照組相比，PGI的含量逐漸降低，PGⅡ也在降低，在高劑量組降低最明顯，同時PGI/PGII比值也在進行性降低，高劑量組最明顯，提示胃腺萎縮在進行性加劇，這與病理學檢查結(jié)果基本一致。

CX43在胃粘膜遭受破壞的早期，作為應激狀態(tài)下胃粘膜細胞間的快速反應因子，對應激狀態(tài)下胃粘膜細胞凋亡和增殖產(chǎn)生影響，在維持胃粘膜細胞正常的生理生化功能方面起著重要作用[22]。本研究發(fā)現(xiàn)，低劑量組的CX43蛋白含量已經(jīng)較正常組發(fā)生了明顯下降，隨染毒時間和劑量增加，CX43還在持續(xù)下降。說明CX43的反應很靈敏，在蛋白層面是最先被破壞的一類物質(zhì)，并且隨染毒劑量的增加，這種破壞還在加劇。

CX43作為細胞間隙連接的結(jié)構(gòu)蛋白，可以偶聯(lián)其它細胞，及時將化學信號、電信號、能量物質(zhì)通過間隙連接迅速流向其它細胞[23]。本實驗中，CX43含量的變化，并沒有立即引發(fā)PGI和PGII的變化，直到高劑量組，PGI、PGII含量和PGI/PGII比值全部發(fā)生明顯的變化，相關(guān)性分析也提示了這一點。說明胃腺體發(fā)揮了部分代償能力。

本實驗中設置了恢復組，安排了7 d的恢復期，雖然時間不長，不足以使病理改變發(fā)生明顯變化，但其PGI、PGII分泌量和CX43蛋白表達量這些隨情況的變化能在早期發(fā)生改變的指標，與高劑量組比較，也沒有發(fā)生變化，說明暴露因素雖消除，但之前的暴露在體內(nèi)發(fā)生了蓄積，并且該物質(zhì)的半衰期較長，這與何華紅等[24]研究結(jié)果類似。

綜上所述，瑞香狼毒素較長期染毒會對大鼠胃組織造成損害，引起廣泛性的胃慢性萎縮，這種損害可能與CX43表達被抑制有關(guān)，并且瑞香狼毒素可以在機體發(fā)生蓄積，對于機體的損害會持續(xù)較長一段時間。由此可見，瑞香狼毒這把雙刃劍，在使用時一定要注意量和時間的問題，在日常生活中，也要盡量少接觸。