发布时间:2023-11-20 09:56:42
绪论:一篇引人入胜的动物医学研究进展,需要建立在充分的资料搜集和文献研究之上。搜杂志网为您汇编了三篇范文,供您参考和学习。

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[中图分类号] R282.71 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2013)08(a)-0004-03
大黄药理作用广泛,《神农本草经》载:“大黄,荡涤肠胃,推陈致新,通利水谷,调中化食,安和五脏[1-5]。”现代药理研究表明其具有抗感染、抗病毒、抗肿瘤、治疗糖尿病等作用,既可内服,亦可外用,在临床上可大量使用[6-12]。据统计,全国8000多种中药制剂中有800多种含有大黄,大多数降脂减肥、排毒养颜类中成药均含有大黄[13]。目前对大黄长期服用的有关毒理学方面报道较少,为探讨其安全性,本项目进行了大黄颗粒长期毒性试验研究。
1 材料与方法
1.1 受试药物
大黄颗粒,由天津现代医药开发研究所提供。
1.2 试验动物
Wistar种大鼠(SPF级),雌雄各半,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。
1.3 试验试剂
1.3.1 生化试剂 尿素氮(BUN)试剂盒、血糖(PG)、丙氨酸肌酐(CREA)等,上海丰汇医学科技有限公司生产。
1.3.2 目测八联试纸带(OCTO TEST PAPER) 广州花都高尔宝生物技术有限公司生产。
1.4 试验仪器
F-820血细胞计数仪、BECKMAN CX4 COULTERTM PRO全自动生化分析仪。
1.5 试验方法
Wistar大鼠,体重85~105 g,按体重随机分为高、中、低3个剂量组及对照组,3个剂量组的给药剂量分别为10、5、2.5 g/kg(生药),分别相当于人用临床剂量(0.1 g/kg)的100、50、25倍。每组30只动物,雌雄各半。每日定时灌胃给药1次,每周给药6 d,连续给药26周,给药体积为10 ml/kg;对照组给予等体积纯化水,给药时观察动物的一般状态,每周测体重1次。26周末给药后(每组雌雄各10只)及停药4周后(每组雌雄各5只)动物禁食24 h,用目测八联试纸法测定尿液。股动脉取血进行血常规、血生化及电解质检查。各组动物分别剖取脑、心、肝、肾、脾等脏器称重并计算脏器系数,制成HE染色切片,进行组织学检查。
1.6 统计学方法
应用SPSS 13.0软件处理数据,计量资料采用t检验,计数资料采用χ2检验,以P
2 结果
2.1 一般状况
给药期间,供试品高剂量组大鼠精神萎靡,排稀便,被毛晦暗,中、低剂量组动物被毛光泽,眼、鼻、耳、口、生殖器无异常分泌物,大小便正常,未见有系统毒性症状出现。停药恢复期间,高剂量组大鼠状态逐步恢复。
2.2 各组体重及摄食量的比较
给药26周,与对照组比较,高剂量组雌、雄动物体重增长缓慢,摄食量减少(表1)。
2.3 各组尿常规的比较
给药26周,高剂量组雌、雄大鼠尿蛋白阳性动物例数增多,其余各指标与对照相比差异无统计学意义(表2)。
2.4 各组血常规、血生化及电解质检查的比较
各剂量组各项血液学指标与对照组比较差异均无统计学意义;高剂量组动物GLU、Cl-较对照升高,余指标差异无统计学意义,中、低剂量组与对照组相比差异无统计学意义(表3)。
2.5 各组脏器重量及脏器系数的比较
各剂量组脏器重量及脏器系数与对照组比较差异无统计学意义(表4、5)。
2.6 病理组织学观察
各剂量组动物解剖后见胸、腹腔未见出血点及积液,主要脏器大体观察未见明显病变。组织学检查除高剂量组雌、雄动物均可见肾小管上皮细胞肿胀外,其余脏器未见与药物相关的病理变化。
3 讨论
大黄,大苦大寒,有泻热通腑、荡涤肠胃之功,临床常用于大便不通、积滞泻痢、里急后重及溏而不爽等症[14-15],是临床常用的传统中药。大黄颗粒是利用现代工艺技术开发的一种具有泻下攻积、凉血解毒、清热泻火、利湿退黄、逐瘀通经等功效的中药冲剂,使用广泛,对其长期服用的毒性反应、安全剂量等,国内外少有报道,缺乏长期大剂量服用的安全性评估数据,本研究对大黄颗粒进行了较为完整的长期毒性评价。
本试验研究结果表明,长期给予高剂量大黄颗粒的雌、雄动物均被毛晦暗、排稀便、体重增长缓慢,考虑是大黄具有导泻作用造成动物腹泻,从而影响食物中营养成分的吸收所致。本实验提示大黄颗粒高剂量对动物无致死作用,但腹泻导致营养成分的流失而明显延缓了动物生长发育;高剂量组尿蛋白阳性数明显增多,且病理组织学检查发现动物肾小管上皮细胞肿胀,提示长期服用大剂量大黄具有一定的肾毒性,应密切监测肾功能;高剂量组血Cl-升高,表明其可能对电解质的分泌和吸收有影响;高剂量动物血糖轻度升高,考虑是大黄含有多糖成分,长期给药导致血糖升高,临床应监测血糖水平,尤其对糖尿病患者。试验期间中、低剂量组动物状态良好,被毛光泽,生长正常,体重增加,大小便颜色形状均未见异常,口、鼻、生殖器等未见异常分泌物,未见毒性反应及死亡,表明大黄颗粒中、低剂量对动物的生长发育无明显不良影响,无致死作用;尿常规、血常规、血生化、脏器重量及脏器系数检查,中、低剂量组与对照组相比均无差异,且动物解剖后胸腔、腹腔浆膜光滑,未见出血点及积液,心、肝、脾、肺、肾等主要脏器位置正常,大体观察未见明显病变,开颅后脑膜及脑未见异常,病理组织学检查各脏器未见明显病理变化,表明中、低剂量对动物的神经、泌尿、心血管等系统无明显的毒性作用。上述研究结果表明只要大黄颗粒给予剂量合理,长期服用即安全。
综上所述,大黄颗粒以剂量≤5 g/kg(相当于临床人用剂量的100倍)对大鼠长期灌胃,未见明显毒性反应,安全范围广。随着研究手段的进步,人们对大黄的认识会日趋深入。
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HIF-1是20世纪90年代初,在研究低氧诱导的促红细胞生成素(erythropoietin,EPO)基因表达时,从细胞核提取物中发现的,是一种关键的平衡氧稳态和调节缺氧反应的转录因子[3]。在细胞低氧应答反应中起核心作用,其中PHD-VHL-HIF 轴有细胞氧平衡中心调控者的作用[4-5]。
2?SUMO(small ubiquitin-related modifier)
蛋白质修饰在细胞行为和个体生理活动中起着极其重要的作用,相关研究是近年来生物医学研究的热点之一。泛素化修饰是最广泛的蛋白翻译后修饰之一,参与了包括蛋白转运、降解、细胞信号调控等诸多细胞生物学过程。细胞内蛋白质泛素化系统的调控和作用机制极为复杂,泛素连接酶底物的鉴定更是研究的关键点和瓶颈。泛素化与其他翻译后修饰间的相互调控也已成为当前生命科学的研究热点[6]。通过对SUMO蛋白3种亚型的研究,发现SUMO-1在哺乳动物的缺氧应激反应中有着重要的作用。本课题将重点围绕SUMO-1缺氧应激反应的机制来研究SUMO与高原低氧和HIF-1的关系。
3?SUMO化与高原低氧
SUMO是一类结构与泛素类似的小分子蛋白,底物分子与SUMO共价结合的过程叫做SUMO化(SUMOylation)。SUMO与泛素在氨基酸序列上虽然只有18%相同,但在二级结构上有惊人的相似。因此SUMO化与泛素化途径基本相似,不同的是,SUMO化本身是一个动态可逆的过程,它并不促使蛋白质降解,反而是加强蛋白质的稳定或调节蛋白在细胞内的定位和分布,以及影响蛋白质的转录活性[7]。
通过SUMO-1在细胞核内定位等方法,已有实验结果表明,低氧能够上调SUMO?1的表达[8]。而细胞对高原缺氧应激的直接反应之一是在细胞内积聚低氧诱导因子-1,由此猜想SUMO蛋白对HIF?1的表达具有调控作用。那么SUMO对HIF-1有怎样的调控作用,又是怎样发挥作用的呢?
4?SUMO化调控HIF?1稳定性及机制
目前发现,SUMO化可通过竞争性抑制泛素化通路,提高多种核内蛋白质的稳定性。HIF?1发生SUMO化的靶点在HIF-1α亚基的氧依赖降解区域(oxygen-dependent degradation domain,ODDD)的Lys391,Lys477,Lys532上。同时ODDD也是乙酰化和羟基化作用的靶点,经乙酰化和羟基化修饰后的HIF?1可被pVHL识别并经泛素?蛋白酶体途径完成降解。
5?SUMO对HIF转录活性的影响
薛庆於等[8]利用筛选和建立的稳定表达SUMO?1细胞系,通过低氧培养,证明了在低氧应激过程SUMO-1可以稳定或者上调HIF-1α。即应用一系列不同缺失突变体的VEGF?Luc报告质粒分别转染HEK293细胞、得到稳定表达GFP和GFP-SUMO-1的HEK293细胞,并进行低氧和常氧培养。在低氧应激培养条件下,SUMO-1可以明显上调HIF?1的转录活性,而且这种转录上调的机制是通过促进HIF-1与低氧反应元件(hypoxia response element,HRE)的结合产物。相反,在去SUMO化酶SENP1缺陷的 MEF细胞,低氧处理几乎不积累HIF-1α[13]。
通过研究催化SUMO修饰的酶来研究SUMO与HIF-1的内在关系, SUMO化是一个动态的过程,即由SUMO修饰所特异的E1,E2和E3酶来催化,可逆反应则由一组被称为SENP的SUMO特异性蛋白酶来完成[14-16]。至今已鉴定了6个存在于人体细胞中的SENP家族成员,每一个成员具有不同的细胞内定位和底物特异性[17]。虽然对其生化特性进行了大量研究,但SENP在参与的细胞生命活动过程中的作用并未十分了解。早前,有研究认为SUMO与大量底物(或者酶作用物)的结合可调节从酵母到哺乳动物的众多细胞反应过程。大多数SUMO靶位点在细胞核中,包括转录因子、转录调节因子和染色体重构因子,这些蛋白质经SUMO化修饰可以改变其在细胞的定位和生物学活性[18]。田华等[19]研究显示,在大鼠肺动脉中度缺氧暴露后的SUMO化HIF-1α,通过VEGF的HIF-1α靶基因的转录,改善缺氧引起的肺动脉高压。SUMO化调节HIF1α活性有利于创伤愈合中血管新生。
6?展望
低氧可以上调SUMO-1的表达,SUMO-1并不引起靶蛋白降解,而是通过翻译后修饰,保护蛋白免受泛素化降解、影响细胞内的定位和蛋白与蛋白之间的相互作用。由SUMO-1介导的HIF-1α的翻译后修饰,可以调控HIF-1α的稳定性,并参与细胞内信号通路的调节[20]。但这种增强通过何种机制实现,有待进一步研究。尽管关于SUMO化修饰对HIF?1α稳定性和转录活性的影响结果仍存在争议[21],可以肯定的是:SUMO化可使HIF?1的转录活性发生改变。我国西藏高原地区,低气压、低氧分压,易引起人体缺氧,导致高原病发生。在高原适应者机体会出现无氧代谢能力增强、毛细血管数量和密度增加等一系列与低氧诱导因子激活有关的适应性改变。由于HIF-1生成减少或降解增加是许多高原病的产生的原因,在高原低氧适应中的作用巨大,深入研究SUMO与高原低氧和H IF的关系显得极为重要,HIF-1α SUMO化可能是治疗高原病的分子靶点。另外HIF-1与肿瘤的发生、发展密切相关,抑制HIF?1活性可能是治疗癌症的良策。相信对高原低氧、SUMO蛋白和低氧诱导因子关系的日渐阐明,将为认识低氧性疾病和肿瘤的机制及治疗提供新的观点和措施,为临床医学、高原医学和航天医学做出重要贡献。
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