小檗碱治疗分泌性腹泻的实验研究
作者：黄晓东1 罗和生1 余保平1 汤剑青2
单位：
关键词：小檗碱/治疗应用；腹泻/药物疗法；回肠/药物作用
华人消化杂志980931
Inhibition of berberine on hypersecretory diarrhea induced by cholera toxin in guinea pigs
HUANG Xiao-Dong1, LUO He-Sheng1, YU Bao-Ping1 and TANG Jian-Qing2
, 百拇医药
1Institute of Digestive Diseases, 2Department of Physiology, Hubei Medical University, Wuhan 430060, Hubei Province, China
Subject headings diarrhea/drug therapy; ileum/drug effects
Abstract
AIM To investigate the effects of berberine (Ber) on hypersecretion induced by cholera toxin (ChT).
METHODS Ussing chamber technique was used to measure the potential difference (PD), short-circuit current (SCC), and the resistance (R) in isolated guinea pigs ileum. The secretory diarrhoea model was made with ChT to investigate the effects of ChT and ChT+Ber on PD, SCC and R.
, 百拇医药
RESULTS ①The PD and SCC in isolated ileum of guinea pigs treated by ChT were significantly greater than those in ileum of normal guineapigs(P<0.01). ②The PD and SCC were decreased by 1.0?mmol/?L Ber in mucosal face, 0.1?mmol/?L and 0.5?mmol/?L Ber in serosal face (P<0.01), but the R was not altered (P>0.05). The 1.0?mmol/?L Ber in serosal face not only decreased the PD and SCC (P<0.01), but also decreased the R (P<0.05).
CONCLUSION Ber can reverse the hypersecretion induced by ChT.
, 百拇医药
中国图书资料分类号 R?574.620.53
摘 要
目的 探讨小檗碱(Ber)对分泌性腹泻豚鼠离体回肠电解质转运的影响.
方法 利用霍乱毒素(ChT)制成分泌性腹泻模型. 通过Ussing Chanber技术测定豚鼠离体回肠膜电位差(PD)、膜短路电流(SCC)和膜电阻(R).
结果 ①分泌性腹泻时，豚鼠离体回肠的PD和SCC均显著高于正常对照组(t=35.20，t=31.82，P<0.01)；②加于粘膜侧(M)溶液中1.0?mmol/?L的Ber和加于浆膜侧(S)溶液中0.1?mmol/?L及0.5?mmol/?L的Ber均可降低PD和SCC(t=14.27，16.82，t=11.65，12.85，P<0.01)，但不改变R(t=0.43，1.87，P>0.05)，而加于S侧溶液中1.0?mmol/?L的Ber不仅可降低PD和SCC(t=19.02，t=15.45，P<0.01)，还可降低R(t=2.15，P<0.05).
, 百拇医药
结论 Ber可抑制由ChT所致的电解质分泌亢进.
0 引言
小檗碱(berberine, Ber)是从小檗碱属植物黄连根茎中提取的一种季胺类化合物，属异喹啉生物碱. 在中国，Ber用于治疗腹泻已有三千余年的历史，但其作用机制尚未完全阐明. 临床试验发现，Ber不仅可治疗感染性腹泻，且对由霍乱毒素(cholera toxin, ChT)、热稳定型大肠杆菌毒素等所致的分泌性腹泻有良好的治疗效果[1]. 为进一步探讨Ber治疗腹泻的作用机制，我们选择豚鼠为研究对象，采用Ussing Chamber技术，测定膜电位差(potential difference, PD)和膜短路电流(short circuit current, SCC)，并计算膜电阻(resistance, R)，观察Ber, ChT对回肠PD，SCC和R的影响.
1 材料和方法
, 百拇医药
1.1 材料 盐酸小檗碱系Sigma公司产品，以台氏液配制成所需浓度；霍乱毒素系Sigma公司产品，以蒸馏水溶解；台氏液成分如下(mmol/?L)：NaCl 137， KCl 2.7, CaCl2 1.8, NaH2PO4 0.33, NaHCO3 11.0，D-glucose 11.1，所用试剂均为市售分析纯. Ussing Chamber (Ussing电槽)系军事医学科学院微生物流行病研究所王明道教授惠赠；电压钳放大器CEZ-1100(Nihon Kohden公司)；微电极放大器MEZ-7101(Nihon Kohden公司)；成年豚鼠由湖北医科大学实验动物中心提供，体重400?g～550?g，♀ ♂不拘，随机分为正常对照组、ChT组和Ber治疗组等3组.
1.2 方法
1.2.1 分泌性腹泻模型的制备 将豚鼠腹腔注射戊巴比妥钠(45?mg/?kg)麻醉，剖腹，在距回盲瓣约12?cm处将长约3?cm的肠段两端结扎形成肠袢，再将预先用1?mL蒸馏水溶解的100?μg ChT注射至肠袢内，关腹，3?h后即制成分泌性腹泻的模型.
, 百拇医药
1.2.2 PD，SCC的测量 取距回盲瓣约10?cm处的回肠约2?cm，沿肠系膜剪开，固定于Ussing电槽中，电槽两侧各注入10?mL台氏液，充以含950?mL/?L O2及50?mL/?L CO2的混合气体，37℃恒温. 通过一对甘汞琼脂电极测定回肠两侧的PD，并通过一对Ag-AgCl琼脂电极监测SCC，根据公式R=PD/?SCC，计算R，将不同浓度的Ber分别加于M侧或S侧溶液中，30min后观察PD及SCC的变化.
统计学处理 所有计量资料均以±s表示，差异的显著性用t检验或最小显著差法.
表1 Ber对分泌性腹泻豚鼠回肠PD，SCC和R的影响
(n=4,
±s) 分组
, 百拇医药 方向
浓度
(mmol/?L)
PD
(mV)
SCC
(μA/?cm2)
R
(Ω*cm2)
ChT组
7.83±0.26
82.8±3.4
, 百拇医药
94.7±2.1
Ber组
M
0.1
7.45±0.33
82.2±4.6
95.1±3.2
M
0.5
7.01±0.28
80.6±4.0
94.5±3.1
, 百拇医药 M
1.0
3.95±0.31b
41.4±10.4b
96.1±8.7
S
0.1
3.68±0.35b
40.5±4.6b
90.8±3.4
S
0.5
, http://www.100md.com
3.21±0.38b
36.6±4.1b
92.8±4.7
S
1.0
2.90±0.41b
32.3±4.1b
89.8±5.7a
aP<0.05，bP<0.01，vs ChT组.
2 结果
, 百拇医药
正常豚鼠离体回肠浆膜侧相对于粘膜侧为正，测得PD为4.26?mV±0.08?mV，SCC为44.4?μA/?cm2±0.9?μA/?cm2，R为96.3Ω*cm2±1.1Ω*cm2. 而经ChT预先处理的豚鼠回肠的PD为7.83?mV±0.79?mV，SCC为82.8?μA/?cm2±3.4?μA/?cm2，均较正常对照组显著增高(P<0.01)，R为94.7Ω*cm2±2.1Ω*cm2，与正常对照组无显著性差异(P>0.05). Ber对PD，SCC和R的影响见表1. 其中，M侧0.1?mmol/?L和0.5?mmol/?L的Ber均不改变PD，SCC和R(P>0.05)，M侧1.0?mmol/?L的Ber可使增高的PD和SCC分别降低49.4%和50.0%(P<0.01)，但不改变R(P>0.05)；S侧0.1?mmol/?L的Ber可使增高的PD和SCC分别降低53.0%和51.1%(P<0.01)，同样也不改变R(P>0.05)，二者对PD，SCC的影响程度无显著性差异(P>0.05). S侧1.0?mmol/?L的Ber侧不仅可使增高的PD和SCC分别降低63.0%和61.0%(P<0.01)，还可使R降低5.2%(P<0.05).
, 百拇医药
3 讨论
将回肠上皮垂直固定在Ussing电槽上，电槽两侧的溶液成分一致，电解质即可通过主动或被动转运的方式通过上皮，从而产生PD，通过电压钳放大器将可变电压源的电压调至和膜两侧的电位差强度相等，方向相反，使PD钳制为零，此时所需的电流就是所谓SCC. 其改变就反映了生物膜离子主动转运的改变[2]. 利用Ussing电槽技术结合同位素标记检测方法同时测量回肠上皮的PD,SCC与单向Na+流、Cl-流和HCO3-流的情况，经过相关性分析，发现回肠SCC主要反映了Na+的主动吸收和Cl-，HCO3-的主动分泌情况[3]. 动物实验还证明，R反映了通过肠上皮之间的紧密连接进行细胞旁被动转运的离子流的情况，主要是Cl-的被动吸收[4].
, 百拇医药
加于M侧溶液中浓度为1.0?mmol/?L的Ber和加于S侧溶液中3种浓度的Ber均可使ChT所增高的PD和SCC显著降低，提示Ber可抑制ChT所致的电解质分泌亢进，很可能抑制Na+的吸收和(或)抑制Cl-的分泌，但需由同位素实验予以证实.
M侧1.0?mmol/?L的Ber与S侧0.1?mmol/?L的Ber对PD，SCC的作用均相当，而S侧1.0?mmol/?L的Ber对PD，SCC的抑制程度远超过M侧同样浓度的Ber的作用，不仅如此，S侧1.0?mmol/?L的Ber还可降低R，与其他文献报道一致[6]. 提示，PD和SCC对M侧Ber比对S侧Ber敏感，二者的作用机制不完全相同. S侧Ber不仅可抑制回肠离子的主动转运，还可增加通过肠上皮紧密连接进行细胞旁被动转运的离子流，Cl-的被动吸收相应增加，从而减少其净分泌. 罗和生et al[1]通过动物在体实验也发现不仅肠腔内注射Ber可以抑制ChT所致的水电解质分泌亢进，腹膜内注射Ber也同样有此作用，说明Ber不仅可通过直接接触肠上皮发挥作用，也可通过吸收后随血液到达肠上皮底侧膜发挥作用.
, http://www.100md.com
Ber作用广泛，不仅对通过cAMP介导的电解质分泌亢进具有抑制作用，且对由热稳定型大肠杆菌毒素、甲基氢化泼尼松及Thapsigargin et al分别通过cGMP及Ca2+等第二信使导致的肠道分泌亢进均有逆转作用[1,6,7]. Ber使用方便，可口服给药，无明显副作用，且价格低廉，在治疗分泌性腹泻中有广阔的应用前景.
4 参考文献
1 罗和生，操寄望，余保平. 小檗碱对离体肠鼠结肠平滑肌松弛作用的初步研究. 华人消化杂志，1998；6(3)：187
2 Ussing HH, Zerahn K. Active transport of sodium as the source of electric current in the short-circuit isolated frog skin. Acta Physiol Scand, 1951;23(2):110-127
, 百拇医药
3 Field M, Fromm D, Mccoll I. Ion transport in rabbit ileol mucosal Na, Cl fluxes and short circuit current. Am J Physiol, 1970;220(6):1388-1396
4 Schultz SG. The role of paracellular pathways in isotoinc fluid transport. Yale J Biol Med, 1977;50(1):99-113
5 Peterson JW, Whipp SC. Comparison of the mechanisms of action of cholera toxin and the heat-stable enterotoxin of Escherichia coli. Infect Immun, 1995;63(4):1452-1461
6 Tai YH, Feser JF, Marnane WG. Antisecretory effects of berberine in rat ileum. Am J Physiol, 1981;241(2):G253-258
7 Brayden DJ, Hanley MR, Thastr UP. Thapsigargin, a new calcium dependent epithelial anion secretogogus. Br J Pharmacol, 1989;98(6):809-816, 百拇医药(黄晓东1 罗和生1 余保平1 汤剑青2)
单位：
关键词：小檗碱/治疗应用；腹泻/药物疗法；回肠/药物作用
华人消化杂志980931
Inhibition of berberine on hypersecretory diarrhea induced by cholera toxin in guinea pigs
HUANG Xiao-Dong1, LUO He-Sheng1, YU Bao-Ping1 and TANG Jian-Qing2
, 百拇医药
1Institute of Digestive Diseases, 2Department of Physiology, Hubei Medical University, Wuhan 430060, Hubei Province, China
Subject headings diarrhea/drug therapy; ileum/drug effects
Abstract
AIM To investigate the effects of berberine (Ber) on hypersecretion induced by cholera toxin (ChT).
METHODS Ussing chamber technique was used to measure the potential difference (PD), short-circuit current (SCC), and the resistance (R) in isolated guinea pigs ileum. The secretory diarrhoea model was made with ChT to investigate the effects of ChT and ChT+Ber on PD, SCC and R.
, 百拇医药
RESULTS ①The PD and SCC in isolated ileum of guinea pigs treated by ChT were significantly greater than those in ileum of normal guineapigs(P<0.01). ②The PD and SCC were decreased by 1.0?mmol/?L Ber in mucosal face, 0.1?mmol/?L and 0.5?mmol/?L Ber in serosal face (P<0.01), but the R was not altered (P>0.05). The 1.0?mmol/?L Ber in serosal face not only decreased the PD and SCC (P<0.01), but also decreased the R (P<0.05).
CONCLUSION Ber can reverse the hypersecretion induced by ChT.
, 百拇医药
中国图书资料分类号 R?574.620.53
摘 要
目的 探讨小檗碱(Ber)对分泌性腹泻豚鼠离体回肠电解质转运的影响.
方法 利用霍乱毒素(ChT)制成分泌性腹泻模型. 通过Ussing Chanber技术测定豚鼠离体回肠膜电位差(PD)、膜短路电流(SCC)和膜电阻(R).
结果 ①分泌性腹泻时，豚鼠离体回肠的PD和SCC均显著高于正常对照组(t=35.20，t=31.82，P<0.01)；②加于粘膜侧(M)溶液中1.0?mmol/?L的Ber和加于浆膜侧(S)溶液中0.1?mmol/?L及0.5?mmol/?L的Ber均可降低PD和SCC(t=14.27，16.82，t=11.65，12.85，P<0.01)，但不改变R(t=0.43，1.87，P>0.05)，而加于S侧溶液中1.0?mmol/?L的Ber不仅可降低PD和SCC(t=19.02，t=15.45，P<0.01)，还可降低R(t=2.15，P<0.05).
, 百拇医药
结论 Ber可抑制由ChT所致的电解质分泌亢进.
0 引言
小檗碱(berberine, Ber)是从小檗碱属植物黄连根茎中提取的一种季胺类化合物，属异喹啉生物碱. 在中国，Ber用于治疗腹泻已有三千余年的历史，但其作用机制尚未完全阐明. 临床试验发现，Ber不仅可治疗感染性腹泻，且对由霍乱毒素(cholera toxin, ChT)、热稳定型大肠杆菌毒素等所致的分泌性腹泻有良好的治疗效果[1]. 为进一步探讨Ber治疗腹泻的作用机制，我们选择豚鼠为研究对象，采用Ussing Chamber技术，测定膜电位差(potential difference, PD)和膜短路电流(short circuit current, SCC)，并计算膜电阻(resistance, R)，观察Ber, ChT对回肠PD，SCC和R的影响.
1 材料和方法
, 百拇医药
1.1 材料 盐酸小檗碱系Sigma公司产品，以台氏液配制成所需浓度；霍乱毒素系Sigma公司产品，以蒸馏水溶解；台氏液成分如下(mmol/?L)：NaCl 137， KCl 2.7, CaCl2 1.8, NaH2PO4 0.33, NaHCO3 11.0，D-glucose 11.1，所用试剂均为市售分析纯. Ussing Chamber (Ussing电槽)系军事医学科学院微生物流行病研究所王明道教授惠赠；电压钳放大器CEZ-1100(Nihon Kohden公司)；微电极放大器MEZ-7101(Nihon Kohden公司)；成年豚鼠由湖北医科大学实验动物中心提供，体重400?g～550?g，♀ ♂不拘，随机分为正常对照组、ChT组和Ber治疗组等3组.
1.2 方法
1.2.1 分泌性腹泻模型的制备 将豚鼠腹腔注射戊巴比妥钠(45?mg/?kg)麻醉，剖腹，在距回盲瓣约12?cm处将长约3?cm的肠段两端结扎形成肠袢，再将预先用1?mL蒸馏水溶解的100?μg ChT注射至肠袢内，关腹，3?h后即制成分泌性腹泻的模型.
, 百拇医药
1.2.2 PD，SCC的测量 取距回盲瓣约10?cm处的回肠约2?cm，沿肠系膜剪开，固定于Ussing电槽中，电槽两侧各注入10?mL台氏液，充以含950?mL/?L O2及50?mL/?L CO2的混合气体，37℃恒温. 通过一对甘汞琼脂电极测定回肠两侧的PD，并通过一对Ag-AgCl琼脂电极监测SCC，根据公式R=PD/?SCC，计算R，将不同浓度的Ber分别加于M侧或S侧溶液中，30min后观察PD及SCC的变化.
统计学处理 所有计量资料均以±s表示，差异的显著性用t检验或最小显著差法.
表1 Ber对分泌性腹泻豚鼠回肠PD，SCC和R的影响
(n=4,
±s) 分组, 百拇医药 方向
浓度
(mmol/?L)
PD
(mV)
SCC
(μA/?cm2)
R
(Ω*cm2)
ChT组
7.83±0.26
82.8±3.4
, 百拇医药
94.7±2.1
Ber组
M
0.1
7.45±0.33
82.2±4.6
95.1±3.2
M
0.5
7.01±0.28
80.6±4.0
94.5±3.1
, 百拇医药 M
1.0
3.95±0.31b
41.4±10.4b
96.1±8.7
S
0.1
3.68±0.35b
40.5±4.6b
90.8±3.4
S
0.5
, http://www.100md.com
3.21±0.38b
36.6±4.1b
92.8±4.7
S
1.0
2.90±0.41b
32.3±4.1b
89.8±5.7a
aP<0.05，bP<0.01，vs ChT组.
2 结果
, 百拇医药
正常豚鼠离体回肠浆膜侧相对于粘膜侧为正，测得PD为4.26?mV±0.08?mV，SCC为44.4?μA/?cm2±0.9?μA/?cm2，R为96.3Ω*cm2±1.1Ω*cm2. 而经ChT预先处理的豚鼠回肠的PD为7.83?mV±0.79?mV，SCC为82.8?μA/?cm2±3.4?μA/?cm2，均较正常对照组显著增高(P<0.01)，R为94.7Ω*cm2±2.1Ω*cm2，与正常对照组无显著性差异(P>0.05). Ber对PD，SCC和R的影响见表1. 其中，M侧0.1?mmol/?L和0.5?mmol/?L的Ber均不改变PD，SCC和R(P>0.05)，M侧1.0?mmol/?L的Ber可使增高的PD和SCC分别降低49.4%和50.0%(P<0.01)，但不改变R(P>0.05)；S侧0.1?mmol/?L的Ber可使增高的PD和SCC分别降低53.0%和51.1%(P<0.01)，同样也不改变R(P>0.05)，二者对PD，SCC的影响程度无显著性差异(P>0.05). S侧1.0?mmol/?L的Ber侧不仅可使增高的PD和SCC分别降低63.0%和61.0%(P<0.01)，还可使R降低5.2%(P<0.05).
, 百拇医药
3 讨论
将回肠上皮垂直固定在Ussing电槽上，电槽两侧的溶液成分一致，电解质即可通过主动或被动转运的方式通过上皮，从而产生PD，通过电压钳放大器将可变电压源的电压调至和膜两侧的电位差强度相等，方向相反，使PD钳制为零，此时所需的电流就是所谓SCC. 其改变就反映了生物膜离子主动转运的改变[2]. 利用Ussing电槽技术结合同位素标记检测方法同时测量回肠上皮的PD,SCC与单向Na+流、Cl-流和HCO3-流的情况，经过相关性分析，发现回肠SCC主要反映了Na+的主动吸收和Cl-，HCO3-的主动分泌情况[3]. 动物实验还证明，R反映了通过肠上皮之间的紧密连接进行细胞旁被动转运的离子流的情况，主要是Cl-的被动吸收[4].
, 百拇医药
加于M侧溶液中浓度为1.0?mmol/?L的Ber和加于S侧溶液中3种浓度的Ber均可使ChT所增高的PD和SCC显著降低，提示Ber可抑制ChT所致的电解质分泌亢进，很可能抑制Na+的吸收和(或)抑制Cl-的分泌，但需由同位素实验予以证实.
M侧1.0?mmol/?L的Ber与S侧0.1?mmol/?L的Ber对PD，SCC的作用均相当，而S侧1.0?mmol/?L的Ber对PD，SCC的抑制程度远超过M侧同样浓度的Ber的作用，不仅如此，S侧1.0?mmol/?L的Ber还可降低R，与其他文献报道一致[6]. 提示，PD和SCC对M侧Ber比对S侧Ber敏感，二者的作用机制不完全相同. S侧Ber不仅可抑制回肠离子的主动转运，还可增加通过肠上皮紧密连接进行细胞旁被动转运的离子流，Cl-的被动吸收相应增加，从而减少其净分泌. 罗和生et al[1]通过动物在体实验也发现不仅肠腔内注射Ber可以抑制ChT所致的水电解质分泌亢进，腹膜内注射Ber也同样有此作用，说明Ber不仅可通过直接接触肠上皮发挥作用，也可通过吸收后随血液到达肠上皮底侧膜发挥作用.
, http://www.100md.com
Ber作用广泛，不仅对通过cAMP介导的电解质分泌亢进具有抑制作用，且对由热稳定型大肠杆菌毒素、甲基氢化泼尼松及Thapsigargin et al分别通过cGMP及Ca2+等第二信使导致的肠道分泌亢进均有逆转作用[1,6,7]. Ber使用方便，可口服给药，无明显副作用，且价格低廉，在治疗分泌性腹泻中有广阔的应用前景.
4 参考文献
1 罗和生，操寄望，余保平. 小檗碱对离体肠鼠结肠平滑肌松弛作用的初步研究. 华人消化杂志，1998；6(3)：187
2 Ussing HH, Zerahn K. Active transport of sodium as the source of electric current in the short-circuit isolated frog skin. Acta Physiol Scand, 1951;23(2):110-127
, 百拇医药
3 Field M, Fromm D, Mccoll I. Ion transport in rabbit ileol mucosal Na, Cl fluxes and short circuit current. Am J Physiol, 1970;220(6):1388-1396
4 Schultz SG. The role of paracellular pathways in isotoinc fluid transport. Yale J Biol Med, 1977;50(1):99-113
5 Peterson JW, Whipp SC. Comparison of the mechanisms of action of cholera toxin and the heat-stable enterotoxin of Escherichia coli. Infect Immun, 1995;63(4):1452-1461
6 Tai YH, Feser JF, Marnane WG. Antisecretory effects of berberine in rat ileum. Am J Physiol, 1981;241(2):G253-258
7 Brayden DJ, Hanley MR, Thastr UP. Thapsigargin, a new calcium dependent epithelial anion secretogogus. Br J Pharmacol, 1989;98(6):809-816, 百拇医药(黄晓东1 罗和生1 余保平1 汤剑青2)