基于生理生化指标的马钱子毒性作用研究

1、基于生理生化指标的马钱子毒性作用研究【摘要】本研究通过对大鼠口服给予马钱子后，在不同给药时间点对大鼠血清中ALT、AST、ALP、UREA 和心肌匀浆中Na-K-ATP、CK、LDH、SOD 进行测定，从生理生化指标的角度观察长期给予马钱子对正常大鼠的毒性作用。【关键词】马钱子；生理生化指标；毒性作用马钱子为马钱科植物马钱Strychnosnux-vomica L. 的干燥成熟种子，具有通络止痛，散结消肿之功效，中医临床常用于治疗骨折肿痛，风湿顽痹，麻木瘫痪，痈疽疮毒，咽喉肿痛等症【1】。但马钱子有大毒，使用不当容易引起全身肌肉强直性痉挛，刺激肠道而导致腹痛、腹泻，而且对肾脏也具有一定毒性，可

2、损害肾小管，造成肾功能衰竭等【2】。因此，本实验通过对给予马钱子后1 3 个月大鼠血液中的8 个与心脏、肝脏和肾脏相关的生理生化指标进行测定，进一步对长期使用马钱子的毒性进行探讨。1 实验材料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验动物及分组清洁级雄性Wistar 大鼠60 只， 体重200g±20g，在温度24±2、湿度65%-75%、12h 昼夜交替的环境下饲养。将大鼠随机分为2 组，即空白对照组和马钱子给药组，适应一周后开始给药。1.1.2 给药样品的制备取马钱子药材200g，用10 倍量蒸馏水浸泡1h，煎煮60min，纱布过滤，滤渣再用8 倍量蒸馏水煎煮30m

3、in，过滤后合并两次滤液，冷冻干燥。将冻干粉按人正常给药量折算成大鼠给药量（5.4mg/100g/d），用蒸馏水配置成溶液；空白对照组大鼠给予相应体积的蒸馏水。1.1.3 生物样品的采集与制备1.1.3.1 血液样品的采集在第1、2、3 个月给药周期结束后，大鼠禁食12 小时，称重，用3% 戊巴比妥钠溶液麻醉。采用一次性真空采血管采集血液样本，室温静置30min 后，在4条件下6000 rpm 离心20min，分离上层血清，供UREA、ALP、AST、ALT 测定。1.1.3.2 心肌匀浆样品的制备大鼠取血后立即摘取心脏，在左心室位置取约200mg 心肌样品， 精确称重， 加入9 倍量生理盐水

4、， 冰浴下以13500rpm 匀浆1min，所得匀浆样品在4下3000rpm 离心10min，取上清液700uL供Na-K-ATP 酶活性测定，余下组织匀浆在4下6000rpm 离心20min，取上清液2下保存，供CK、LDH、SOD 测定。1.2 测定方法将获得的血清及心肌匀浆样本，采用SECOMAN BASIC 半自动生化分析仪，按照ALP、AST、ALT、SOD、UREA、Na-K-ATP、CK、LDH 生化试剂盒使用说明进行检测。1.3 数据统计与分析将获得数据导入SPSS 17.0 软件包分析，各组间比较采用完全随机设计的单因素方差分析(one-way ANOVA)，当P3 结果通过

5、对1-3 个月马钱子给药组大鼠血清样品中ALT、AST、ALP、UREA 及心肌匀浆样品中Na-K-ATP、CK、LDH、SOD 的测定发现，除CK 和LDH 变化不明显外，其它指标均在给药过程中的不同时间点发生显著性改变，这说明在长期给予马钱子的过程中，对大鼠的心脏、肝脏和肾脏都产生了不同程度的影响，而且以给药第3 个月时最为严重。4 讨论4.1 Na-K-ATP 酶活性变化马钱子组给药1-2 个月时，大鼠心肌匀浆样品中Na-K-ATP 酶活性与空白组无明显差异。给药3 个月时，马钱子组大鼠心肌匀浆样品中Na-K-ATP 酶活性明显低于空白组。Na-K-ATP 酶是一种细胞膜蛋白，存在于真核

6、细胞膜上，它利用一分子ATP水解产生的能量逆电荷梯度及化学梯度泵出三个钠离子到细胞外，同时泵入两个钾离子到细胞内，从而维持细胞内外的电化学梯度的平衡，以维持细胞的基本功能。有研究报道，过度训练大鼠心肌线粒体膜自由基生成增多，抗氧化酶活性下降，导致线粒体膜发生脂质过氧化，Na+-K+-ATP酶活性下降【3】。本实验结果说明，在给药第3 个月时，马钱子使Na-K-ATP 酶的活性降低，引起心肌细胞能量代谢紊乱，造成了心肌细胞功能障碍。4.2 CK 活性变化马钱子给药1-2 个月时，大鼠心肌匀浆样品中CK 酶活性与空白组无明显差异；给药3 个月时鼠心肌匀浆样品中CK 酶活性较空白组高，但无显著性差异

7、。CK 存在于细胞质的胞浆中，是肌肉收缩过程中提供能量的重要磷酸转移酶。有报道称，CK 的表达与心肌耗氧异常有关，因此判断长期给予大鼠马钱子后，大鼠心脏可能长期处于高耗能状态，进而加重心脏负担，造成对心脏的毒性作用【4】；同时也可能与马钱子可造成全身性肌肉痉挛有关。4.3 LDH 活性变化马钱子组给药第1 个月时，大鼠心肌匀浆样品中LDH 酶活性与空白组无明显差异。给药2-3 个月时，马钱子组大鼠心肌匀浆中LDH 活性升高，但无显著性差异；LDH 是糖原无氧酵解代谢途径的关键酶，在耗氧的心肌组织中，乳酸在LDH 作用下氧化成丙酮酸并经线粒体进入三羧酸(TCA) 循环【5】。有研究表明，组织细胞

8、损伤可引起其LDH 的活性增加，可间接反映心肌损伤的程度，因此判断长期给予马钱子会对心肌造成了损伤。4.4 AST 与ALT 活性变化马钱子给药第1-2 个月时，大鼠血清样品中AST 与空白组无明显差异。在给药3 个月时，马钱子给药组大鼠血清中AST活性明显高于空白对照组。马钱子给药1个月时，大鼠血清样品中ALT 酶活性与空白组无明显差异；给药2、3 个月时，马钱子给药组血清样品中ALT 活性明显高于空白对照组。当肝脏发生实质性损伤时，AST 和ALT 活性会显著升高，因此AST和ALT 是反映肝细胞损伤的关键指标【6】。实验结果说明长期给与马钱子对大鼠肝脏造成了毒性影响。4.5 ALP 活性

9、变化马钱子组给药1-2 个月时，大鼠血清样品中ALP 酶活性与空白组无明显差异；在给药3 个月时，马钱子组血清中ALP 明显升高。ALP 的变化主要与胆管系统损害和胆汁淤积有关，说明长期给予马钱子可能对大鼠胆管造成了影响【7】。4.6 UREA 活性变化尿素氮UREA 是评价肾功能的主要指标，有研究表明慢性肾脏疾病可引起血中尿素氮的含量发生异常变化。马钱子给药1 个月时，血清样品中UREA 活性与空白组比较均无显著性差异；给药第2、3 个月时，血清样品中UREA 活性明显升高，此结果表明马钱子对大鼠肾脏有影响。4.7 SOD 活性变化马钱子组在给药1 个月时，大鼠心肌匀浆样品中SOD 活性与空

10、白组无明显差异；在给药2、3 个月时，马钱子组大鼠心肌匀浆样品中SOD 活性显著降低，与空白对照组显示出明显差异。机体在缺血、缺氧或产生炎症的状态下，体内氧自由基增多，而SOD 是机体内清除氧自由基的特异酶，能够降低氧化应激损伤。此结果说明马钱子能够使心肌细胞中SOD 活性降低，对大鼠心肌细胞具有一定的毒性影响。参考文献【1】中国药典(2015 年版一部). 北京:化学工业出版社,2015:50.【2】 解宝仙, 唐文照, 王晓静. 马钱子的化学成分和药理作用研究进展. 药学研究,2014,36(10):603-606.【3】 房芳. 过度训练后大鼠心肌损伤及磷酸肌酸钠对其影响的研究, 河北师

11、范大学,2008:4-10.【4】Seraydrarian MW,Abbot BC.The roleof the creatine phosphokinasesystem in muscle.J.Mol.Cell.Cardiol.1976(08):741-746.【5】 伊藤郎，宋成忠，赵树清译. 从运动生化到运动处方. 北京: 体育学院出版社,1989:111-120.【6】 张金梅, 吴杰. 肝硬化患者血清中AST、ALT 比值与HA 相关性的临床研究. 医学信息,2010,23(06):1828-1830.【7】 孙志强， 毛远丽. 肝病酶学指标及临床应用进展. 中华检验医学杂志,2005,28(06):659-663.Zhang H,Lin C,Yuan S,Wang Q,Yang J.Application of