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Fatemeh Amin, Arghavan Memarzia, Ali Roohbakhsh, Farzaneh Shakeri, Mohammad Hossein Boskabady, "Zataria野蔷薇吡格列酮对吸入百草枯致大鼠全身炎症和氧化应激的影响",炎症介质, 卷。2021, 文章的ID5575059, 11 页面, 2021. https://doi.org/10.1155/2021/5575059
Zataria野蔷薇吡格列酮对吸入百草枯致大鼠全身炎症和氧化应激的影响
摘要
的影响Zataria野蔷薇(z野蔷薇)和吡格列酮(PPAR-γ研究了除草剂百草枯(PQ)对大鼠炎症反应和氧化应激的影响。大鼠暴露于(1)生理盐水(对照)和(2)54 mg/m3.PQ气雾剂(8次,每隔一天,每次30分钟)不加治疗或用(3和4)两剂治疗z野蔷薇(200和800 mg/kg/天),(5和6)吡格列酮两剂量(5和10 mg/kg/天),(7)低剂量 ,(Pio-5+Z-200 mg/kg/天)或(8)地塞米松(0.03 mg/kg/天),在最后一次PQ暴露后持续16天。在治疗期结束时测量不同的变量。暴露于PQ显著增加总白细胞和差异白细胞(WBC)计数,血清亚硝酸盐(NO2)、丙二醛(MDA)、白介素- (IL) 17和肿瘤坏死因子α (TNF-)α),但还原硫醇、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、IL-10和干扰素γ (INF-γ) ( 来 ).与PQ组相比,任一剂量的提取物、吡格列酮、Pio-5+Z-200 mg/kg/天或地塞米松治疗组的大多数测量参数均显著改善( 来 ).低剂量的Pio-5+Z-200 mg/kg/天的组合与单独使用相比,效果显著提高( 来 ).吸入PQ可改善全身氧化应激和炎症z野蔷薇和吡格列酮。Pio-5+Z-200 mg/kg/天与单独使用相比具有更高的效果,表明对PPAR-的调节作用γ受体由植物提取物,但进一步研究使用PPAR-γ在这方面需要使用拮抗剂。
1.简介
百草枯(PQ) (C12 H14 N2)是一种联吡啶类非选择性季氮除草剂,在世界范围内广泛使用[1].1985年,仅在日本,由于PQ消化,每年就有大约2000人死亡,其中大多数是故意的,到2020年,超过15万人死于农药中毒[2,3.].PQ中毒的特征是肿胀、出血、炎症和支气管上皮细胞增殖[4].人类和动物偶然或故意接触PQ,最常见的接触途径是吸入和皮肤[5].经口服后,PQ会引起口喉灼烧及肿胀,随后会出现胃肠道症状,例如腹痛、食欲不振、恶心、呕吐、腹泻及全身发炎[6].也有报道称,给药PQ可导致炎症因子如TNF-的增加α[7].
Zataria野蔷薇杜波依斯(z野蔷薇),产于伊朗南部、阿富汗及巴基斯坦[8].的成分z野蔷薇是萜烯、酚类、脂肪醇、黄酮类、皂苷、单宁、百里香酚、香芹醇、芹菜素、木犀草素和6-羟基木犀草素糖苷,以及二、三、四甲氧基化。口服z野蔷薇水浸提物(水煮)因其镇痛、防腐、抗氧化、抗炎、驱虫和止泻的特性而被用于传统医学[8].z野蔷薇提取物已用于炎症和免疫缺陷疾病或对抗与氧化应激增加有关的疾病[8].
过氧化物酶体增殖激活受体(PPARs)是一组作为转录因子的配体依赖性核受体,已知有三种α,β/δ,γ人类的异构体[9].PPAR -γ激动剂可影响心血管系统[10].PPAR -γ激动剂是用于治疗胰岛素抵抗的胰岛素敏感药物[11].PPAR-的活化γ受体具有抗炎、抗癌作用以及调节细胞代谢、细胞分化、细胞凋亡等作用[9,12].
因此,在本研究中,对z野蔷薇水酒精提取物和PPAR-γ研究了激动剂及其联合用药对吸入PQ致大鼠全身炎症和氧化应激的影响。研究了小剂量提取液与吡格列酮配伍的增效作用。
2.材料与方法
2.1.动物与族群
这项研究是在48只雄性Wistar大鼠(体重约200-250克)中进行的,这些大鼠饲养在伊朗马什哈德医学科学大学医学院的动物室内。动物被关在笼子里 光照/暗循环12小时,喂食标准饮食和自来水随意.马什哈德医学科学大学伦理委员会批准了本研究的动物实验,允许代码为961202。
八组大鼠( (1)对照组,暴露于生理盐水气雾剂;(2)暴露于PQ (Sigma-Aldrich Co., China)气雾剂54 mg/m的动物3.[13- - - - - -15];(3和4)PQ 54 mg/m暴露于两组3.用两剂量的提取物处理z野蔷薇(200和800毫克/公斤/天);(5和6)PQ 54 mg/m暴露于两组3.用两剂吡格列酮(5和10毫克/公斤/天)治疗(伊朗Samisaz制药公司);(7) PQ 54 mg/m组3.Pio-5+Z-200 mg/kg/d处理;(8) 1组pq54 mg/m3.并用地塞米松治疗(西格玛-奥尔德里奇公司,圣路易斯,密苏里州,德国;0.03毫克/公斤/天)。对照组在第1、3、5、7、9、11、13、15天暴露于生理盐水,其他组暴露于PQ (Sigma-Aldrich Co., China)气溶胶8次,每次30 min,为期16天。在治疗组中,提取物、吡格列酮或地塞米松在PQ暴露结束后灌胃16天[15,16)(图1).
2.2.PQ暴露
用于生产PQ气雾剂,喷雾器(欧姆龙CX3,日本,粒径3-5μm),空气流量为8 L/min。每次向雾化器室中加入4.5 mL的1.33 mg/mL PQ溶液。喷雾器输出溶液量为0.15 L/min,输出空气量为3.7 L/min。将气雾剂送入曝光箱,并标注尺寸 cm,如先前所述[15].因此,暴露盒中的PQ剂量为54 mg/m3.[13].
2.3.植物提取物制剂
我们在之前的研究中对植物采集和提取物制备进行了充分的描述[15].该植物由Ferdowsi大学农业学院植物标本室Joharchi先生鉴定,并保存了一个凭证标本(植物标本室编号35314,FUMH)。简单地说,将100 g干笋和粉末混合制备氢乙醇提取物z野蔷薇加入875 mL 50%乙醇,在室温下放置72小时。减压脱除溶剂,得率为33.2 g。研究剂量的提取物是新鲜制备的,通过向干燥的提取物中加水来灌胃[15].
2.4.何首乌提取物的高效液相色谱分析
在我们之前的研究中,用HPLC-UV(多波长)(Waters 474, Waters Corporation, Milford, MA, USA)指纹鉴定了该植物的提取物。数字2说明了纯香芹酚(5/1000)的色谱剖面,保留时间约为9分钟。必威2490
2.5.总白细胞计数和差异白细胞计数
治疗期结束后(第33天),腹腔注射氯胺酮(50 mg/kg)和xylazine (5 mg/kg)麻醉大鼠。动物牺牲后立即从心脏取外周血(2.5 mL)。然后,将0.5 mL血液与特克溶液混合,在血细胞计(Burker chamber)中测定WBC总数。为鉴别白细胞计数,制备血液涂片,用赖特-吉姆萨染色。如前所述进行细胞差异分析[17].
2.6.氧化剂和抗氧化生物标志物测量
血液样本(2 mL)以每分钟2000转(rpm)的速度离心10分钟。浓度的氧化剂生物标志物包括丙二醛(MDA)和亚硝酸盐(NO2),以及血清中抗氧化剂的状态,包括总硫醇含量、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,如前所述进行评估。
2.7.细胞因子测定
血清细胞因子IL-10、IFN-水平γ、IL-17和TNF-α使用特异性酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒(Hangzhou Eastbiopharm,伊朗)根据先前报道的制造商方案进行测量。
2.8.统计分析
数据的正态分布采用Kolmogorov-Smirnov检验。数据分析采用单因素方差分析(ANOVA),然后采用Tukey多元比较检验,结果以 .的值 被认为具有统计学意义。
3.结果
3.1.总白细胞计数和差异白细胞计数
与对照组相比,吸入PQ的动物血液中总白细胞和差异白细胞均增加( 对于淋巴细胞和 对于其他情况)。除低剂量提取物治疗组外,其余治疗组白细胞总量和中性粒细胞均降低;两种剂量吡格列酮、Pio-5+Z-200 mg/kg/day和地塞米松治疗组嗜酸性粒细胞减少;大剂量吡格列酮、Pio-5+Z-200 mg/kg/day、地塞米松组淋巴细胞减少;高剂量提取物、Pio-5+Z-200 mg/kg/day、地塞米松组单核细胞减少( 来 )(表1).
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结果表示为(在每组中)。与对照组相比。+
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与PQ组相比;#
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与地塞米松相比。$
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相比低剂量Zataria野蔷薇还有吡格列酮基团。¥
相比组。各组间比较采用单因素方差分析,然后采用Tukey多元比较检验。 |
地塞米松治疗对中性粒细胞的影响显著高于提取物、低剂量吡格列酮和Pio-5+Z-200 mg/kg/day。地塞米松对单核细胞的影响高于提取物和吡格列酮两种剂量,对嗜酸性粒细胞计数的影响高于提取物和低剂量吡格列酮两种剂量;但地塞米松对淋巴细胞的影响低于Pio-5+Z-200 mg/kg/day组( 来 )(表1).
高剂量提取物和吡格列酮对白细胞总量和嗜酸性粒细胞的影响,高剂量吡格列酮对中性粒细胞和淋巴细胞的影响显著高于低剂量( 来 )(表1).
另外,用低剂量治疗 与低剂量提取物相比,对白细胞总数和淋巴细胞计数的影响显著高于低剂量提取物和吡格列酮单独对单核细胞的影响( 对于淋巴细胞和 其他情况)(表1).
3.2.氧化剂和抗氧化生物标志物
MDA和NO显著升高2与对照组相比,吸入PQ组的总硫醇含量显著降低,SOD和CAT活性显著降低( 适用于所有个案)(图3.而且4).
(一)
(b)
(一)
(b)
(c)
NO的含量2与PQ组相比,除低剂量提取物外,各治疗组MDA水平、除低剂量吡格列酮外,各治疗组SOD活性、CAT和硫醇水平(除低剂量提取物和吡格列酮组外)均显著提高( 来 )(数据3.而且4).
地塞米松治疗对丙二醛和硫醇水平的影响显著高于其他治疗组。地塞米松对CAT活性的影响显著高于除高剂量吡格列酮外的所有治疗组,对SOD活性的影响显著高于仅用低剂量提取物和吡格列酮治疗组以及对NO的影响2水平高于仅用低剂量提取物治疗组( 来 )(数据3.而且4).
大剂量提取物和吡格列酮处理对MDA和CAT水平的影响,大剂量提取物对NO的影响2高剂量吡格列酮对SOD活性的影响显著高于低剂量吡格列酮( 来 )(数据3.而且4).
Pio-5+Z-200 mg/kg/d处理对MDA、SOD和CAT水平的影响显著高于低剂量浸膏和吡格列酮处理,对NO的影响显著高于低剂量浸膏和吡格列酮处理2水平高于单独低剂量提取物( CAT和SOD以及 MDA和NO2)(数据3.而且4).
3.3.血清细胞因子水平
血清IL-17、TNF-水平αIL-10和INF-γ与对照组相比,暴露于pq的动物的 对于所有情况)。各组血清IL-10水平及INF-水平γ肿瘤坏死因子-α,除低剂量提取物和吡格列酮治疗组外,其他治疗组IL-17较PQ组明显改善( 来 )(数据5而且6).
(一)
(b)
(一)
(b)
地塞米松治疗对IL-10水平的影响显著高于低剂量提取物,对IL-17和TNF-的影响显著高于低剂量提取物α比小剂量提取物和吡格列酮有显著性差异γ比提取物和低剂量吡格列酮治疗组( 而且 )(数据5而且6).然而,Pio-5+Z-200 mg/kg/day联合治疗TNF-的效果明显更高α比地塞米松( )(图6).
大剂量提取物和吡格列酮治疗对IL-10和TNF-的影响α大剂量吡格列酮对IL-17和INF-的影响γ水平明显高于低剂量( 来 )(数据5而且6).
Pio-5+Z-200 mg/kg/d对IL-10、IL-17、TNF-的影响显著高于对照组α、INF-γ与低剂量提取物和单独吡格列酮相比( 来 )(数据5而且6).
4.讨论
在当前研究中,吸入PQ导致总白细胞和所有差异白细胞显著增加,这得到了之前动物和人体研究的支持[18- - - - - -21].
治疗z野蔷薇Pio-5+Z-200 mg/kg/day治疗组大鼠吸入PQ后总白细胞计数和差异白细胞计数呈浓度依赖性下降,高于低剂量吡格列酮或单独提取物,这表明这两种药物具有协同作用。这种协同效应可能表明Z的作用.野蔷薇PPAR-提取液γ受体。活化的PPAR-γ受体和抑制COX-2,由香芹酚,主要成分z野蔷薇,支持的潜在效果z野蔷薇PPAR -γ受体(22].
哮喘和COPD动物模型中血液和BALF中总白细胞和差异白细胞的减少[23]以及接触硫磺芥末的受试者[8的提取物显示z野蔷薇以及吡格列酮对代谢综合征患者的治疗[24,25],支持了目前研究的结果。
血清NO水平2t pq暴露大鼠SOD、CAT、硫醇含量显著降低,MDA含量显著升高。既往研究也显示PQ中毒动物模型中SOD和CAT活性降低[26,27],自由基生成在pq损伤中的作用[28],并降低动物肺组织中SOD和CAT活性[29].PQ剂量与氧化剂和炎症介质水平的增强呈正相关[30.],由于PQ中毒,海马体中氧化剂增加,抗氧化标记物减少[6,31],这些结果支持了本研究的结果。
治疗z野蔷薇提取物和吡格列酮改善了暴露于PQ的动物的氧化应激标志物,这得到了先前研究的支持z野蔷薇氧化应激标志物的提取[8,23,32,33].吡格列酮治疗也降低了吸入PQ的动物的氧化标记物,增加了抗氧化剂。先前的研究表明吡格列酮和罗格列酮可减轻炎症和氧化应激[34- - - - - -36],与本研究结果一致。然而,pq暴露动物的低剂量联合治疗 提取物对氧化剂和抗氧化生物标志物的改善作用较低剂量吡格列酮或z野蔷薇单独提取。
血清IL-17和TNF-水平升高αIL-10和INF-水平下降γ在暴露于pq的大鼠中观察。血清TNF-水平升高α急性PQ中毒患者[37, IL-1增加β和肿瘤坏死因子-α核因子κ (NF-)κB)活性核因子kappa (NF-)κB) PQ给药后大鼠肺中IL-10活性降低[35], pq中毒个体炎症细胞因子增加[37],血清抗炎细胞因子水平下降[31],增强IL-4、TGF-的基因表达β、IL-17和TNF-α在PQ挑战报告后[38],支持了本研究的结果。
pq暴露动物的处理z野蔷薇提取物和吡格列酮可降低血清IL-17和TNF-水平α增加IL-10和INF-γ.的免疫调节作用z野蔷薇摘录之前已全面回顾[31],以及该植物对哮喘和COPD动物模型中各种细胞因子水平的影响[23],对哮喘小鼠模型中多种细胞因子基因表达的影响[39],以及硫芥暴露所致肺部疾病患者不同细胞因子的影响[8]的结果支持了本研究的结果。根据我们之前的研究选择了两种剂量的提取物[12,20.,21,36]显示其影响最小和最大。吡格列酮治疗也影响肠道TNF-α[40];IL-4升高,IFN-降低γ肿瘤坏死因子-α,和IL-6 [41];肺腺瘤减少[42];减少NO, TNF-α, il - 1β、IL-6和IL-8;lps刺激的星形胶质细胞IL-4和IL-10水平升高[43];降低脂多糖诱导的肺损伤中中性粒细胞的脱粒和粘连[44].的影响z野蔷薇上述研究支持了提取物和吡格列酮对pq暴露大鼠细胞因子水平的影响。该植物的主要成分之一香芹酚对吸入PQ引起的肺部炎症的保护作用也有报道[45].
低剂量组合效果更高 对血清细胞因子水平的影响,与单独的作用相比较,表明两种药物的协同作用,提示PPAR-γ受体介导的作用z野蔷薇得到了香芹酚对PPAR-的抑制作用γ受体(22].然而,进一步的研究检查的影响z野蔷薇提取和PPAR-γ受体拮抗剂需要证实这一建议。
地塞米松,一种已知的抗炎药,在本研究中作为阳性对照药物,显示出类似的效果z野蔷薇提取物和吡格列酮对pq暴露大鼠测量变量的影响。这些结果支持抗炎作用z野蔷薇提取物和吡格列酮及其联合用药对吸入PQ致全身炎症的影响。
在之前的初步研究中,维生素d的影响z野蔷薇而其组分芹醛只作用于MDA、NO2、IL-6和IFN-γ两种细胞因子的比值[13],在另一项研究中,低剂量吡格列酮的影响,低剂量吡格列酮的提取物和组合Z野蔷薇低剂量吡格列酮对CAT、NO2、MDA及血清IL-6、INF-水平的影响γ检测两种细胞因子在pq诱导的全身炎症中的比例[46].然而,在目前的研究中,两种剂量的效果Z野蔷薇在不同的动物中,更精确地、在更多的变量中检验了两剂量吡格列酮提取物和低剂量吡格列酮联合使用对吸入PQ诱导的全身炎症和氧化应激的影响。事实上,在发表的论文中,关于提取物与吡格列酮的协同作用以及提取物对PPAR-的相互作用,给出了明确的结论γ受体不能被建议,但在目前的研究中,这一目标已经实现。
预防效果z野蔷薇提取物和吡格列酮,一种PPAR-γ提示其对吸入PQ诱导大鼠全身炎症和氧化应激的影响与地塞米松类似。低剂量协同效应 他还提出z野蔷薇PPAR-可介导上述效应γ受体,但这一建议需要进一步研究使用PPAR-γ拮抗剂。
数据可用性
用于支持本研究结果的数据(excel格式)可根据要求从通讯作者处获得。
利益冲突
作者声明,就本文的研究、作者身份和/或发表而言,没有潜在的利益冲突。
作者的贡献
FA, AM, FSH进行了实验工作,进行了统计分析,并准备了数据和初稿草稿。AR和MHB设计并监督了这项研究,帮助进行了统计分析,并修改了手稿。所有作者都阅读并批准了最终的手稿。
致谢
作者披露了对本文研究、作者身份和/或出版的以下财政支持:这项工作得到了马什哈德医学科学大学的支持(资助号931355)。
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