环氧化酶与中药抗炎论文

摘要:首先回顾了近年来环氧化酶-2 在炎症性痰病中的研究进展,其次归纳了中药抗炎 作用与环氧化酶-2 的关系。旨在为传统中药抗炎作用机制的研究思路提供参考。 关键词:环氧化酶-2;中药;抗炎作用 中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1673-7717(2008)01-0102-02 环氧化酶(cyclooxygenase,COX))又称前列腺素(pros-taglandins,PC.))内过氧化合 成酶,为一种膜结合蛋白,是机体催化花生四烯酸转变为前列腺素的限速酶。目前研究表 明,COX) 至少存在两种异构体,即 COX)-1 和 COX)-2,近年研究发现可能存在第 3 种 COX) 的 亚型 COX)-3。其中 COX)-2 作为诱导酶,与人类许多疾病的病理过程相联系,也是许多新型 非甾体抗炎药物的主要作用靶点,因此本文就近年来 COX)-2 在炎症性疾病中的作用,及中药 抗炎作用的 COX)-2 机制研究进展作一简述,以期为今后传统中药抗炎作用机制的研究思路 提供参考。 1 环氧化酶 2(COX)-2)与炎症性疾病的关系 COX)-2 为诱导酶,于 1989 年被 Simmons 等发现,静息状态下正常组织中无表达或弱 表达,当受到细胞内外各种因素刺激时则迅速合成,表达增强。这些刺激因素包括:生长因子 和细胞因子,如血小板活化因子(PAF))、血小板生长因子(PDGF))、肿瘤坏死因子(TNF))、白 细胞介素-l(IL-1)等,促肿瘤剂(如佛波酯 TAP、PMA)、癌基因(如 v-flrc、ras)、一氧化氮 (NO)、视黄酸维甲酸、内皮素及脂氧酶代谢产物羟基二十碳四烯酸(HETES)等,此外缺氧 亦能诱导 COX)-2 的表达。相反抗炎因子(IL-4、IL-10、IL-13)、非甾体类抗炎药 (NSAIDs)、COX)-2 抑制剂和免疫抑制剂糖皮质激素则能降低 COX)-2 的水平。 COX)-2 与炎症性疾病的关系非常密切,各种炎症疾病和动物炎症模型的炎性渗出液中 均发现 COX)-2mRNA 和蛋白表达的增强,同时伴随 PGE2、PGl2 代谢物和 TEA2 水平的提 高。如在炎性肠病(InflammatoryBowelDisease,IBD)患者结肠上皮细胞中发现 COX)-2 蛋白呈阳性表达,而在人体正常结肠上皮细胞中其表达则非常低。各类关节炎,如类风湿性 关节炎(RheumatoidArthritis,RA)、骨关节炎(Osteoarthritis,OA)和牛皮癣性关节炎 (PsoriaticAt-thfitis,PA),Sidle 等采用免疫组化法检测患者滑膜组织 COX)-2 的表达,结果 发现,血管内皮细胞、滑膜细胞、软骨细胞、滑膜成纤维细胞均有 COX) 一 2 的高表达,研究 提示,COX)-2 可促进炎性关节病变。应用 COX)-2 选择性抑制剂(如罗非昔布),治疗各种关节 炎,能明显改善患者症状与体征,提高生活质量。大量动物实验亦表明 COX) 一 2 与炎症关系 密切。有学者发现慢性支气管炎模型大鼠的肺组织 COX)-2mRNA 表达水平很高,表明 COX) 一 2 参与了慢性支气管炎的发生过程。Sellers 等发现正常狗角膜无 COX)-2 表达,但在狗角 膜炎中可见角膜全层(包括角膜上皮层,基质层和内皮层)的 COX)-2 表达增强,同时虹膜上皮 和基质细胞以及小梁网细胞中亦可见 COX)-2 表达增强。COX)-2 基因敲除大鼠,其胶原诱导 的关节炎发病率和严重程度显着降低。另有研究发现在炎症反应不同时期 COX)-2 的表达 不同,且作用不同,如角叉菜胶诱导的胸膜炎大鼠胸腔渗出液中,白细胞 COX)-2 蛋白表达存在 两个高峰。分别在致炎后 2h 和 48h,且后者的表达量是前者的 3.)5 倍,但 PCe2 合成的量却 最低,并伴随炎症症状的缓解。结果提示,COX)-2 在炎症早期的激活产生致炎物质促进炎症 的发生发展,而在后期的激活则产生抗炎前列腺素来缓解炎症。 2 中药抗炎作用与 COX)-2 的关系 目前国内外学者为了寻找疗效更好、不良反应更小的抗炎新药,对传统医药中用于治疗 炎症的植物类药进行了广泛深入的研究,发现许多具有良好抗炎作用的中药可通过对 COX)2 的抑制来发挥抗炎效应。笔者通过文献整理,发现单味中药、中药有效部位或有效成分主 要从直接抑制 COX)-2 的活性或抑制 COX)-2mRNA 及蛋白表达等方面来干扰其功能,影响 花生四烯酸代谢途径发挥良好的抗炎效应。 2.)1 直接抑制 COX)-2 活性厚朴酚是厚朴中主要活性成分,具有镇痛抗炎作用,实验研究 表明其能抑制钙离子载体 A=ls7 诱导的小鼠胸膜炎模型胸腔渗出液中 PGE2 的生成,提示 厚朴酚具有抑制 COX)-2 活性的作用。传统中药五加皮,体外实验浓度为 0.)1、1、10g/L 时 可同时抑制小鼠巨噬细胞 COX)—l 和 COX)-2 的活性,但等同剂量下,对 COX)-2 活性的抑制 作用强于 COX)-1,提示五加皮对 COX)-2 的抑制具有一定的选择性,并表现出一定量效关系。 秦艽和桑寄生,临床上治疗风湿性和类风湿性关节炎、风湿痹痛具有疗效好、副作用低的优 点,体外实验发现二者醇提物 1、10mg/mL 剂量依赖性地对 BALB/c 小鼠巨噬细胞 COX)-2 活性表现出抑制作用。青藤碱是从中药青风藤中提取的一种单体生物碱,临床治疗类风湿性 关节炎效果良好,体外实验研究发现青藤碱在一定浓度范围内对 COX)-2 酶活性呈选择性抑 制作用,且作用较强。 2.)2 抑制 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达青藤碱能明显抑制 LPS 诱导的 Pc-12 细胞 COX)2 的蛋白表达,且浓度越高抑制效应越明显。传统中药当归的主要成分之——阿魏酸钠,灌肠 给药可使乙酸性结肠炎模型大鼠升高的 COX)-2 蛋白表达和 PGE2 含量显着降低,但对 COX)-1 表达的抑制作用较弱,提示阿魏酸钠能选择性地抑制 COX) 一 2 蛋白表达和 COX)-2 酶活性。银杏叶中的双黄酮类化合物银杏黄素(ginkgetin),对用乙酸豆寇佛波酯(TPA)多次 处理所造成的小鼠背部皮肤炎症,反复涂抹 50-200p.)g 银杏黄素,可明显抑制 COX)-2 的表 达,但对 COX)-1 的表达无影响,同时能抑制 COX) 一 2 活性而减少 PCe2 的生成。 植物中广泛存在的一大类多酚化合物一原花青素,具有抗炎等药理活性,用 LPS 刺激的 小鼠巨噬细胞株(RAW264.)7 细胞)对其抗炎机制进行研究,发现原花青素不直接影响 COX) 一 2 酶活性,但抑制 COX) 一 2 蛋白及 mRNA 的表达。姜黄素对三硝基苯磺酸(TNBS)诱导 的肠炎模型大鼠肠黏膜 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达的升高有显着抑制作用。白藜芦醇是葡 萄属植物产生的一种植物抗毒素,属于多酚类物质,体外实验显示,白藜芦醇通过抑制蛋白激 酶 c(PKC)信号传导途径抑制佛波酯(PMA)介导的 COX)-2 转录活性,抑制 COX)-2mRNA 表 达,白藜芦醇亦能抑制 COX)-2 蛋白表达。雷公藤的有效单体成分一雷公藤内酯醇,体外浓度 大于 20ug/L 时能抑制类风湿性关节炎患者滑膜成纤维细胞 COX)-2 蛋白及 mRNA 表达。 3 结语 综上,可以发现许多从传统中药中提取得到的有效部位或有效成分,其抗炎作用机制与 选择性抑制 COX)-2 有关,体现在对 COX)-2 活性的直接抑制作用,或下调 COX)-2 蛋白及 mRNA 的表达从而干扰其功能,并且避免了由抑制 COX)-1 而引起的胃肠道等一系列副作用。 基于以上阐述,笔者认为,以 COX)-2 为靶点,建立相应的体内外筛选平台,不仅有利于探究人 类炎症性疾病的发生机制,而且对筛选、开发传统中药,提高临床治疗效果都具有指导意义。 【摘要】:目的:寻找出一种适合基层使用的简单?方便的鉴别药材的方法。方法:通过不 同仪器下观察药物的实验,以对药材的分辨率,观察的清晰度为指标,以不同的仪器?底色的不 同?光线的强度差别为主要考察因素,探索半显微性状鉴别最佳方法及条件。结果:体视显微 镜观察最清楚,扫描仪也能比较清楚地观察,放大镜观察的结果就不太理想,且底色与药材的 对比度不同对实验结果也有影响。结论:此种方法简便易行,对操作人员的专业知识要求不 高,是一种很好的适用于基层的药材鉴别方法。 【关键词】:半显微性状鉴定放大镜扫描仪体视显微镜 传统中药作为中国宝贵资源,在临床治病及养生保健方面有着极其重要的作用,由于药 物疗效与药材的质量关系密切,因此对药材进行鉴别而保证药物疗效就非常重要。现已被广 泛应用的药材鉴定方法有显微鉴定,性状鉴定等。显微鉴定是利用显微技术对中药的细胞? 组织?构造特征进行显微观察与分析,以确定其品种和质量的一种鉴定方法;性状鉴定是一种 传统的鉴别方法,是通过眼观?手摸?鼻闻?口尝?水试?火试等十分简便的鉴定方法,来鉴别药 材的外观性状。本文则建立了一种介于性状和显微鉴别方法之间的另一类鉴别方法,它是借 助放大镜?扫描仪?体式显微镜等仪器观察中药材细微的外观性状,可称它为半显微性状鉴定。 “半显微“是指它对中药表面特征的放大是界于肉眼和生物显微镜之间,例如它可以把一个苏 子放大到一个乒乓球大小,非常清楚地显示其表面的纹理,但它还不能看清楚植物细胞的形 态,所以它还是属于“性状鉴别”范畴。但由于它是借助仪器对药材表面的肉眼看不清的特征 进行观察,这也与传统的性状鉴定有较大的区别。半显微性状鉴别法主要用于细小的果实种 子类?扁平的中药饮片?叶类及花类药材的观察。对于形体大而厚的药材的整体观察则不适 用,但亦可用于观察其表面细微处的特征。按照这种方法所用到的仪器不同,可分为放大镜 半显微形状鉴定,扫描仪半显微形状鉴定,体视显微镜半显微性状鉴定。 1 放大镜半显微性状鉴定 放大镜法就是利用一般的放大镜来观察药材,此种方法简便易行,放大镜又方便携带,所 以是鉴别药材形状的一种经常使用的基本方法。但缺点是放大镜的分辨率不是很高,对于一 些药材的更为细微的特征,放大镜的效果就不是很理想。而且利用放大镜所得的观察结果很 难记录下来,除非亲自观察,否则很难从观察者的描述中得到很深的印象。 2 扫描仪半显微性状鉴定 扫描仪法是利用电脑扫描仪来鉴别药材的方法,扫描仪已是常用的办公用具。它除了有 文件扫描功能,还有两个强大的功能——实物扫描功能和图像放大功能,后两个功能可被利 用对中药材进行半显微性状鉴别。具体方法如下: 2.)鉴别用仪器一台中等以上配置的电脑,像素为 1200~2400 的扫描仪。 2.)软件在电脑中加装 Photoshop6.)0 以上的图像处理软件。 2.)2.)软件介绍 Photoshop 是一种现被广泛使用的图形处理和浏览软件,其功能之齐全 是一般的其它图形处理软件所不能比的。包括了所有图形的基本处理,对图形进行加工。能 支持数码相机?扫描仪?体视显微镜直接捕获图象。我们就是利用它的这种功能将它应用于 扫描仪半显微性状。具体功能?使用方法将在下面进行详细介绍。 2.)3 扫描过程 2.)3.)打开软件打开 Photoshop,点左上角的[文件]下拉出菜单,指向[导入],就可以看到 你的扫描仪的型号了,双击扫描仪的型号,即可在 Photoshop 的背景下进行扫描。 2.)3.)普通扫描选择好药材样品,将需要放大的部分朝下放,上面盖上合适颜色的背板(通 常情况下,用白纸即可),在扫描仪上进行预扫;再用取景框框住要扫描的药材,在 24bit 色彩, 像素 300~600 间(根据景框的大小选择)对药材进行普通扫描,可见药材的图像被直接展示 在 Photoshop 中。 2.)3.)3 高精扫描为了得到更加清晰的扫描结果,能更好地选择扫描指数来观察药材,选择 要放大的区域(区域选择不能太大,否则会占用很大的电脑空间),把像素调至 2400,进行扫描, 可见药材被放大的图像也被直接展示在 Photoshop 中。观察这一图像,看看你对光线的强 弱,对比度的大小等,满意不满意,如果你感觉不行,可以调整后重新扫描。 2.)3.)4 图像的进一步放大关掉扫描仪,这时的 Photoshop 调整亮度和对比度,一般都可 以得到较好的图像,可以清楚地看见药材的细微特征。就可以看到放得很大的药材图像。如 果对图像不够满意,还可以点 Photoshop 就可以起用了,用工具栏中的放大镜对图像进行放 大,你上的[图像]下拉出菜单,指向[调整],在下拉菜单中点[亮度/对比度],分别调整亮度和对 比度,一般都可以得到较好的图象,可以清晰地看见药材的细微特征。 3 体视显微镜半显微性状鉴定 体视显微镜法与扫描仪法很相似,就是利用体视显微镜对药材的表面特征进行观察鉴定。 它可以直接观察,也可以用一台体视显微镜和电脑相连,通过电脑中的软件观察显微镜中药 材的表面特征,并可以拍摄下来的一种药材鉴别方法。这种体视显微镜与普通生物显微镜不 同,它的放大倍数一般在 10-40 之间,生物显微镜的放大倍数则多在 40 倍以上。由于两者 光的来源不同,因而观察样品的图象部位也有所区别,体视显微镜的光源为反射光,适合于观 察物体的表面,可以清楚地看到其表面特征,与物体的厚度无关;普通生物显微镜的光源为透 射光,适合于观察薄片样品内部的组织构造等,当薄片的厚度超过一定范围之后就不容易看 清楚了。体视显微镜法与放大镜相比的优点就是比普通放大镜的分辨率高,能将肉眼无法看 到的细微特征分辨得很清楚。下面将仔细介绍这种方法的使用仪器和具体操作步骤: 3.)鉴别用仪器一台中等以上配置的电脑,体视显微镜一台,电子目镜一个,连接电脑的数 据线。 3.)软件电脑中加装 Uleadphotoexplorer 软件。 3.)2.)软件介绍这也是一个图形处理和浏览软件,包括了所有图形的基本处理,对图形进行 加工.)也是一个图片浏览器.)支持多达几十种图片格式,可以把同类图片合并成一个图片集,加 上背景音乐作成屏幕保护或壁纸等等,还支持图形旋转?转换基本图形处理功能(具有 photoshop 的一些插件功能),也支持数码相机?扫描仪?体视显微镜直接捕获图象.)这里利 用的就是他能支持体视显微镜直接捕获图象的功能 3.)3 操作步骤 3.)3.)打开软件将体视显微镜通过电子目镜和数据线接到电脑上。再打开 Uleadphotoexplorer 软件,点左上角的[文件]菜单,选择其子菜单[TWAIN 获取],会弹出下 级子菜单,选择[选取来源]项,会出现一个窗口列举了可供选择的视频来源,点击 USBPCCamera 选项,就把该软件调到了合适的状态。再点击工具栏中的[TWAIN 获取]项, 视频窗口就可出现。该窗口有五个单选按扭,分别为 DeviceF)ormatPreferenceSnapshotExit.)选择 Device 按扭,单击 USBPCCamera 项,即 可进入可以拍照状态。 3.)3.)实物拍照将需鉴别药材放入体视显微镜物镜下进行观察,调整显微镜使得药材的表 面特征能被最清楚地显示出来。这时电脑视频窗口也会显示显微镜下可观察的图象。如觉 得图象还不够理想,可选择 Preference 项进行调整。双击 Preference 按扭会出现图象调 整对话框。该对话框可分为 ImagecontrolIn/OutdoorDisplay 等若干区域。 Imagecontrol 区域较常用,可通过调节 Brightness(亮度)Contrast(对比度)hue(色度)等 来使得图象最清楚。In/Outdoor 区仅有 Indoor(门内)和 Outdoor(门外)两个单选按扭,经 我们初步实验摸索可知这两个按扭是用于调节光线强弱的。Display 区有 LCD 和 CRT 两 个单选按扭,LCD 是 LiquidCrystalDisplay(液晶显示)的缩写,CRT 是 CathodeRayTube(使用阴极射线管)的缩写。一般情况只需调节这几项,其它选项随系统 自己而定即可.)当图象效果很好时点击确定按扭即完成对图象的调整.)这时单击 Snapshot 即可以拍摄图象。 3.)3.)3 保存文件拍摄图象的同时软件本身已将其保存在地址栏显示的文件夹内.),单击工 具栏中[打开查看器]工具就可以查看图象文件,这时图象会出现在一个只保存有图象的查看 器窗口里面,通过这个窗口可再次对照片进行调整和保存等处理。调整操作和前面相同,对 图象另保存的操作如下:单击查看器窗口工具栏中的[另存为]工具,就会弹出一个文件另存为 对话框,在这个对话框内的地址栏键入你希望文件保存地址,然后点击保存,图象文件就会复 制一份保存入你选择的地址。在这个查看器窗口内你还可以对图象进行剪切?悬转?放大? 缩小等一系列的操作。 3.)3.)4 再次拍照当你想从查看器窗口返回到视频窗口时,使用窗口工具栏最左端的返回 工具就可以完成.)然后在视频窗口又可以像第一次拍照一样对同一药材进行再次拍照或对其 他的药材进行拍照.)后面的调整?保存等操作也相同。 现已被广泛应用的鉴定方法可用于绝大多数药材的鉴定,且能从不同角度鉴别同一药材, 但这些鉴别方法也有其难以克服的不足。例如性状鉴别对包括形状?大小?颜色?表面特征? 质地?折断面?气?味?水试?火试等方面的鉴别。药材的大小是指长短?粗细?厚薄。而对于 药材上的一些细微特征的观察,特别是有些很小的种子类药材,如葶苈子?芥子?车前子?菟丝 子等时,肉眼不好区分其形状如何,药材表面是光滑还是粗糙,有无皱纹?皮孔或毛茸等。又如 双子叶植物的根类药材顶部有的带有根茎;单子叶植物根茎有的具膜质鳞叶;蕨类植物的根 茎常带有叶柄残基和鳞片。但很多药材的表面特征通过肉眼也是观察不到的,必须借助于一 定的仪器来观察。显微鉴定是利用显微技术对中药进行显微分析,以确定其品种和质量的一 种鉴定方法。显微鉴定主要包括组织鉴定和粉末鉴定。组织鉴定是通过观察药材的切片鉴 别其组织构造特征,适合于完整的药材或粉末特征相似的同属药材的鉴别;粉末鉴定是通过 观察药材的粉末制片鉴别其细胞分子及内含物的特征,适合于破碎?粉末状药材或中成药的 鉴别。进行显微鉴定,鉴定者必须具有植(动)物解剖的基本知识,掌握制片的基本技术。由于 鉴定材料的不同(完整?破碎?粉末)和药用种类及药用部位的不同,选择显微鉴定的方法也不 同。鉴定时,首先要根据观察的对象和目的,选择具有代表性的药材,制备不同的显微制片,然 后依法进行鉴别[1]。这些都局限了显微鉴定这种方法的广泛性?普遍性。 基于上面两种方法的优点和不足,我们就半显微性状鉴别方法进行了研究探索。从以上 的实验结果看来,这种方法利用了低倍的显微仪器来观察药材以求结果的准确性及区分药物 的广泛性,而不用像一般显微鉴定那样对药材进行复杂的解剖,并根据鉴定材料的不同和药 用种类及药用部位的不同而使用不同的制片方法,选择不同的显微鉴定方法,这就使得这种 方法保留了一般显微鉴定的准确的特点而不用操作那么复杂。另外它仍是对鉴别材料的表 面特征进行鉴别而无法观察到药材组织构造特征?细胞分子及内含物的特征,因此我们仍将 这种方法归为性状鉴定的范围内,但这是种特殊的性状鉴定方法,既具有一般性状鉴定的简 单?易行?迅速的特点,又比其观察的更为细致:而且可以避免一般显微鉴定操作复杂的弊端。