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黄连提取物对五种致病菌腹腔感染小鼠血清TNF-α和IL-6含量的影响

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  摘要:考察黄连(Coptis chinensis Franch)提取物灌胃对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌和肺炎克雷伯氏菌5种常见细菌所致体内急性腹腔感染小鼠血清TNF-α和IL-6含量的影响。结果表明,黄连提取物高、中、低剂量组对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、肺炎克雷伯氏菌所致的腹腔感染小鼠有保护作用,可使小鼠血清中TNF-α和IL-6含量显著减少;黄连提取物有一定抗菌作用,其机制与TNF-α和IL-6有关。
  关键词:黄连(Coptis chinensis Franch.)提取物;TNF-α;IL-6;体内抗菌;小鼠
  中图分类号:R285.5         文献标识码:A
  文章编号:0439-8114(2020)03-0115-03
  DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.03.024           开放科学(资源服务)标识码(OSID):
  Effect of Coptis chinensis extract on TNF-α and IL-6 contents
  in serum of mice infected with five pathogens
  ZHANG Ru1,YANG Zheng-teng2,MA Jia-bao2,CUI Jian2
  (1.Guangxi Women and Children's Health Hospital,Nanning 530003,China;
  2.The First Affiliated Hospital of Guangxi University of Chinese Medicine,Nanning 530023,China)
  Abstract: The effects of oral administration of Coptis chinensis extract on the contents of serum TNF-α and IL-6 in mice with acute abdominal infection induced by 5 common bacteria, Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, Proteus vulgaris, and Klebsiella pneumonia, were investigated. The results show that the high, medium and low dose groups of Coptis chinensis extract have protective effects on mice with abdominal infection caused by S. aureus, E. coli, P. aeruginosa, P. vulgaris, and K. pneumoniae, can significantly reduce the content of TNF-α and IL-6 in mouse serum. Coptis chinensis extract has a certain antibacterial effect, and its mechanism is related to TNF-α and IL-6.
  Key words: Coptis chinensis extract; TNF-α; IL-6; antibacterial in vivo; mice
  黄连为毛茛科植物黄连(Coptis chinensis Franch.)、三角叶黄连(Coptis deltoidea C. Y. Cheng etHsiao)或云连(Coptis teeta Wall.)的干燥根茎,抗菌作用广泛,涉及45种细菌菌种[1],有“中药抗生素”的美称,含有多种异喹啉类生物碱,小檗碱含量高[2]。现代药理学研究表明,黄连抑菌有效成分主要是小檗碱、黄连碱和药根堿[3]。
  黄连提取物体外对金黄色葡萄球菌、粪肠球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌等细菌有不同程度的抑制作用[4],其抗菌抗炎研究鲜见报道。本研究以金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、肺炎克雷伯氏菌5种常见致病菌为对象,建立细菌性腹腔感染模型,观察小鼠血清中TNF-α和IL-6的表达情况,探讨黄连水提取物对小鼠体内急性腹腔感染的影响,初步评价黄连水提物的抗菌活性及机制。
  1  材料与方法
  1.1  仪器设备
  主要仪器设备有紫外分光光度计(岛津制作,UV-1800型)、酶标仪(Tecan公司,Infinite M200 Pro型)、电热恒温培养箱(上海医疗机械七厂,PYX-DHS600-BS-II型)、灭菌器(Hirayama公司,HVE-110型)、多功能恒温箱(北京福意联医疗设备有限公司,FYL -YS-150L型)、多功能冷冻离心机(Effendorf公司,Centrifuge 5430R型)。
  1.2  细菌和试剂
  试验细菌为金黄色葡萄球菌[Staphylococcus aureus,CMCC(B)26003]、铜绿假单胞菌[Escherichia coli,CMCC(B)10104]、大肠埃希菌[Pseudomonas aeruginosa,CMCC(B)44102]、肺炎克雷伯氏菌[Proteus vulgaris,CMCC(B)46117]、普通变形杆菌[Klebsiella pneumonia,CMCC(B)49027],均购自广东环凯微生物科技有限公司。   主要试剂有试胰蛋白胨大豆营养肉汤(北京陆桥技术有限责任司,批号180507、CM301)、胰蛋白胨大豆营养琼脂(北京陆桥技术有限责任公司,批号180112,CM168)、TNF-α(南京建成生物工程研究所,批号2019/06)、IL-6(南京建成生物工程研究所,批号2019/08),其他试验试剂均为分析纯。
  1.3  中药材黄连
  黄连(批号181106632,产地四川)购于广州康美药业股份有限公司,经鉴定为毛茛科植物黄连(Coptis chinensis Franch.)的干燥根茎。
  1.4  黄连水提取物的制备
  制黄连药材粗粉,取1.5 kg加10倍量的水浸泡0.5 h,加热煮沸1.5 h,纱布过滤,收集滤液,药渣再加8倍量水煮沸1.0 h,合并2次的滤液,将滤液浓缩成2 g/mL(折算粗粉),放置备用。
  1.5  试验处理
  选取小鼠随机分6组,分别为模型组,空白组,头孢地尼组(阳性组),黄连水提取物高、中、低剂量组。每组12只,雌雄各半,作好标记。
  在动物感染前连续灌胃7 d,1次/d。头孢地尼组灌喂头孢地尼0.25 g/kg,黄连水提取物高、中、低剂量组分别灌胃黄连提取液40、20、10 g/kg,空白组和模型组灌胃生理盐水0.02 mL/g。第七天灌胃后0.5 h进行细菌悬液腹腔注射,0.5 mL/只,引发细菌急性感染,空白组腹腔注射等量生理盐水。腹腔注射6 h后进行相应灌胃1次,24 h后再灌胃1次,观察3 d,记录感染前后小鼠体重变化。
  1.6  检测指标
  感染后第五天摘取眼球取血,4 ℃低温离心机3 000 r/min离心10 min,取上层血清置于-80 ℃冰箱保存。采用ELISA法检测血清中的TNF-α、IL-6浓度。严格按照试剂盒说明操作。
  1.7  数据处理方法
  用SPSS 21.0软件分析数据,t检验。
  2  结果与分析
  2.1  感染细菌后的体征变化
  腹腔注射细菌后6 h小鼠出现精神萎靡,眼睛湿润,似流泪状,眼睛恍惚,无精神,嗜睡不好动,无食欲,食量明显减少,毛发凌乱,呼吸频率加快,大便稀释,毛发易脱落(除空白组外),解剖死亡鼠出现腹腔膜异常,多为淡棕黄色或白点状,大肠病变积水坏死,腹腔积有腹水,肝异常,出现红块状。腹腔注射细菌24 h后病鼠情况开始好转,48 h后恢复正常。用药后,感染小鼠的体重回升。
  2.2  金黄色葡萄球菌急性感染小鼠血清中的TNF-α、IL-6情况
  金黄色葡萄球菌急性感染小鼠血清中TNF-α、IL-6测定结果见表1。差异显著性分析表明,与模型组相比较,空白组、阳性组、黄连低剂量组、黄连中剂量组、黄连高剂量组的TNF-α、IL-6含量显著下降。
  2.3  大肠埃希菌急性感染小鼠血清中的TNF-α、IL-6情况
  大肠埃希菌急性感染小鼠血清中TNF-α、IL-6测定结果见表2。差异显著性分析表明,与模型组相比较,空白组、阳性组、黄连低剂量组、黄连中剂量组、黄连高剂量组的TNF-α、IL-6含量显著下降。
  2.4  铜绿假单胞菌急性感染小鼠血清中的TNF-α、IL-6情况
  抗铜绿假单胞菌急性感染小鼠血清中TNF-α、IL-6测定结果见表3。差异显著性分析表明,与模型组相比较,空白组、黄连低剂量组、黄连中剂量组、黄连高剂量组的TNF-α含量显著下降,空白组、阳性组、黄连低剂量组、黄连中剂量组、黄连高剂量组的IL-6含量显著下降;与阳性组相比较,黄连高剂量组的TNF-α和IL-6含量显著下降;与低剂量组相比较,黄连高剂量组的TNF-α和IL-6含量较低;与中剂量组相比较,黄连高剂量组的TNF-α含量较低。
  2.5  普通变形杆菌急性感染小鼠血清中的TNF-α、IL-6情况
  普通变形杆菌急性感染小鼠血清中TNF-α、IL-6测定结果见表4。差异显著性分析表明,与模型组相比较,空白组、头孢地尼组以及黄连水提取物低剂量组、中剂量组、高剂量组的TNF-α、IL-6含量显著降低;与头孢地尼组相比较,黄连水提取物高剂量组的TNF-α、IL-6含量显著降低。
  2.6  肺炎克雷伯氏菌急性感染小鼠血清中的TNF-α、IL-6情況
  抗肺炎克雷伯氏菌急性感染小鼠血清中TNF-α、IL-6测定结果见表5。差异显著性分析表明,与模型组相比较,空白组、头孢地尼组以及黄连水提取物低剂量组、中剂量组、高剂量组的TNF-α、IL-6含量显著降低。
  3  小结与讨论
  金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、肺炎克雷伯氏菌是常见的致病菌,可导致人类感染严重疾病,如肺炎[5,6]、中毒性休克[7]、菌血症、心膜炎、乳腺炎等。随着抗菌药的广泛应用,这些细菌的耐药性日趋严重[8,9]。
  寻找有效抗菌药物极其重要。中药含多种化学成分,具有多靶点、多途径特点,与抗菌药联用可能具有良好协同作用[10,11]。细菌感染是致病菌侵入人体生长繁殖,产生毒素和其他代谢产物所引起的炎症反应[12]。IL-6、TNF-α是细胞因子中比较重要的指标,在细菌感染诊断中具有重要价值[13],也是重要的炎症介质[14]。多数正常人血中 IL-6、TNF-α水平极低,当细菌感染时,血液中TNF-α的浓度水平迅速升高[15,16],临床上常用IL-6、TNF-α作为细菌感染的重要指标[17,18]。
  在金黄色葡萄球菌、肠埃希菌、抗铜绿假单胞菌、普通变形杆菌、肺炎克雷伯氏菌感染试验中,与模型组相比,黄连低、中、高剂量组的TNF-α、IL-6含量显著下降,用药后,感染小鼠的体重回升,说明黄连水提取物高、中、低剂量对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌、普通变形杆菌和肺炎克雷伯氏菌引起的体内急性腹腔感染有一定的保护作用。   参考文献:
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  收稿日期:2019-10-20
  基金项目:国家自然科学基金项目(81360524);广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(2019KY0341)
  作者简介:张  如(1984-),女,广东揭西人,主管中药师,主要从事中药饮片,中成药处方调及中药质量标准研究工作,(电话)13737078865 (电子信箱)284978283@qq.com;通信作者,崔  健(1988-),女,主管药师,硕士,主要从事药剂学研究工作,(电子信箱)18776728630@qq.com。
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