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小鼠试验:南香属狭叶白木香根提取物的急性和慢性毒性研究
2018年02月12日
来源:BMC Research Notes December 2017, 10:625 | Cite as
作者:李晓菲译
责任编辑:admin
摘要:在埃塞俄比亚东南部,当地的人们用南香属狭叶白木香根治疗疟疾和其他疾病。本研究的目的是通过小鼠急性(单次口服给药)和重复多次给药评估南香属狭叶白木香根提取物的安全性。
摘要:在埃塞俄比亚东南部,当地的人们用南香属狭叶白木香根治疗疟疾和其他疾病。本研究的目的是通过小鼠急性(单次口服给药)和重复多次给药评估南香属狭叶白木香根提取物的安全性。
结果:单次给药在500, 1000, 2000和4000mg/kg体重剂量时没有引起雌雄动物任何行为变化和死亡率。该提取物的LD50为口服剂量6000mg/kg以上. 长期服用该提取物13周后不会引起任何疾病和/或死亡迹象,也不会对体重产生不利影响。观察到红细胞、红细胞压积、血红蛋白、血小板和中性粒细胞的剂量相关升高,淋巴细胞数量明显减少。800mg/kg剂量时小鼠肝切片在中央静脉区显示轻度炎症;脾脏和肾脏在两种剂量下大体形态和组织病理都没有改变。
结论:研究结果显示,南香属狭叶白木香根提取物的抗疟剂量是安全的,即使服用了较长一段时间。在较高剂量下,提取物可能会升高某些血液学指标,但可能会产生轻微的肝毒性副作用。
关键词:南香属狭叶白木香 根提取物 急性毒性 慢性毒性 血液学 组织病理学 肝毒性
背景:虽然许多健康问题都是通过使用药用植物治疗,一些植物的急性和慢性毒性的影响也有报道。因此,需要用科学的方法来管理传统植物在治疗疾病方面的安全性和有效性。WHO将急性和慢性毒理学研究纳入草药产品安全评估的一部分。南香属狭叶白木香(GSG)是一种广泛使用的药用植物。南香属植物的药用性能主要归因于他们的根。在埃塞俄比亚,植物根部的水制剂被用来治疗疟疾及其相关症状。根部的水制剂是一种传统的治疗淋病、梅毒、麻风、蛔虫、狂犬病、心脏疼痛,风湿痛药物。根粉和蜂蜜的糊剂被用作治疗乳腺癌和/或肿瘤的药物。植物提取物作为活性成分具有较高的抗疟活性。治疗疟疾的南香属物种的传统说法已通过大量的药理研究证实。GSG是治疗疟疾和其他健康问题的草药,只有少数的研究调查其潜在的毒性作用。基于GSG作为草药的安全性没有科学报告。本研究旨在通过调查,GSG任何可能的急性和慢性毒性。
方法:植物材料提取:200g的GSG根粉末在室温下溶于1000ml的蒸馏水中,搅拌均匀过夜,使用混合滤纸过滤。滤液放置在培养皿中,浓缩并保存在4°C的冰箱中。后将混合物冷冻干燥,形成一种深褐色粗提取物。对所得粗提物进行称重,以干粉的总质量表示其产率。重复提取五次,平均产率4.1%。粗提取物保存在密封的塑料瓶中,在室温下存放直到使用。为了准备试验剂量,对该粗提物进行适当的称量,并在给药前立即溶解在3 - 5毫升蒸馏水中。
实验动物:使用72只成年雄性和雌性白化小鼠(6~7周龄体重20~25克)。动物被放置在矩形聚丙烯笼中,以无尘稻壳为铺垫材料。在整个研究期间,雄性和雌性小鼠被关在单独的笼子里以避免繁殖,并且在恒温条件下(22±2°C)保持12小时的光/暗周期。动物自由采食和饮水。三天更换一次笼具。所有动物在实验前有7天的适应期,选取健康动物用于实验。
急性毒性研究:选取42只白化小鼠用于GSG急性毒性评价,实验前18h内小鼠禁食不禁水。口服单剂量(500, 1000, 2000,4000, 5000或6000mg/kg)的提取物分别给予六组小鼠(每组3雌3雄)测定提取物的LD50。对照组(3雌3雄)只给予蒸馏水。对动物进行给药后72小时观察,以检查急性毒性的任何行为或临床表现,如兴奋、睡眠、进食改变、呕吐、腹泻和共济失调。72h后处死接受最高剂量的小鼠,对其内脏,即胃、小肠、大肠、肝、肾、脾进行大体观察。
慢性毒性研究:剂量和给药时间的选择:本试验旨在探讨研究组治疗13周对一般健康、体重、湿器官重量、血液参数、脾、肝、肾组织效果研究。在这项研究中,使用了30只雄性和雌性白化小鼠。在实验开始时,他们被随机分为三组(I - III)每组10只,5雌5雄。各组动物用GSG水根提取物治疗13周(95天)剂量如下:I组作为对照组,口服0.5毫升/小鼠蒸馏水,每日一次,间隔24小时,在整个研究期间。II和III组分别口服根提取物单剂量400mg和800mg/kg 0.5毫升蒸馏水溶液连续13周。测试的剂量是基于Assefa等人的发现选择,其报告400 mg/kg的GSG根水提取物作为体内的抗疟原虫的有效剂量。根据体重计算出各组对应的植物提取物的实际剂量。该提取物在给药前立即溶解于5毫升(0.5毫升/小鼠)蒸馏水中。在整个研究期间,各组的动物都定期监测任何行为变化或任何临床症状,如呕吐、腹泻、共济失调和死亡。每只小鼠在用药前测量体重,在整个研究期间每周一次,实验结束时称重。体重在第一次给药前(第1天)开始记录,被认为是初始体重,而在最后一次给药后的实验结束时(第95天)体重被认为是最后的体重。
标本采集:在第95天,各组小鼠用乙醚麻醉。血液样本是通过心脏穿刺采集的,针头安装在3毫升注射器上。每只小鼠取1毫升血,置于含抗凝药的样品管中,乙二胺四乙酸(EDTA),用于血液学参数测定。另外1毫升血液收集到没有抗凝的试管中,允许凝结3小时。凝结的血2600转离心5 min。分离血清用于生化检测。采血后,对照组和治疗组小鼠均采用颈脱位处死。打开腹腔从每个动物上摘取脾、肝和右肾,在滤纸上吸干。对每只动物的器官迅速称重,以获得每只动物的相对湿重。生理盐水冲洗后,从每个收获器官中获得切片。从右肾的两个冠状半块和脾脏和右叶块中取出的组织样本被放置在含有固定剂的预先标记的样本瓶中,用于组织病理学研究。
血液生化分析:全自动血液分析仪测定血液学指标包括红细胞计数(RBC)、血红蛋白(HGB)、红细胞压积(HCT)、红细胞分布宽度(RDW)、血小板计数(PLT)、白细胞计数(WBC)。此外,红细胞指标如平均红细胞体积(MCV)、平均红细胞血红蛋白含量(MCH)、平均红细胞血红蛋白浓度(MCHC)用自动分析仪分析。分析血清生化指标包括总蛋白、碱性磷酸酶(ALP)、丙氨酸转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、尿素、肌酐、癌抗原125(CA125)。
组织处理、染色和组织病理学评价:取脾、肝、肾组织标本,分别在10%中性缓冲液中室温下浸泡固定。固定24h后,制作石蜡切块,切片。染色前,组织切片脱蜡。HE染色,镜检观察对照组和实验组的组织病理学改变。
结果:急性毒性:单次剂量在500, 1000, 2000和4000mg/kg体重的提取物口服给药72 h观察期间没有产生任何死亡。除了几个动物无力,低的自发活动和竖毛,其他动物没有出现明显的症状和毒副作用。3天观察期内,这些症状和体征完全消失,所有动物都已恢复正常,存活于观察期之外。然而,在5000和6000mg/kg剂量时,小鼠给药1-2h表现出一些轻微的毒性症状,包括无力,低运动、震颤(发抖),采食量下降、竖毛。一只雄性小鼠死于5000mg/kg提取物,而两只(一雄一雌)死于6000mg/kg给药的小鼠。超过6000mg/kg的剂量出现LD50. 雄性和雌性动物在所有剂量的症状和死亡率方面没有差别。死后和死亡动物肉眼观察没有发现胃、肠、脾、肝和肾的任何严重异常。
慢性毒性:GSG根提取物对健康小鼠的体重影响:在第一周,给予800mg/kg提取物的小鼠出现低运动、无力,震颤(颤抖)和竖毛。第二周,这些症状消失,动物完全康复。此后,治疗组和对照组的所有动物都表现正常,在整个研究期间没有发现任何与提取物有关的临床症状和毒性症状。无死亡病例,所有的动物存活到预定的尸检时期。给药组和对照组的体重随着时间的延长而逐渐升高,在慢性治疗13周时,提取物对小鼠的体重没有显著影响。400mg/kg的剂量对雄性和雌性鼠无明显影响。而800mg/kg的剂量显著增加雄性鼠的体重。对照组和提取物组各组动物的最终体重无显著差异。而同对照组和400mg/kg剂量组相比,800mg/kg的剂量在第4周、第6周、第10周有显著增加。
GSG根提取物对健康小鼠的血液学参数影响:400mg/kg剂量多次给药对血液学参数没有显著影响。与对照相比,800mg/kg提取物诱导红细胞的血红蛋白和红细胞压积数上升,而淋巴细胞计数显著降低。400mg/kg GSG根提取物治疗引起RBC,HGB和HCT边际增加,但不显著。PLT计数和中性粒细胞百分比呈剂量依赖性增加。单核细胞和嗜酸性粒细胞与对照组相比,在两个试验剂量下均无显著下降。
GSG根提取物对血清生化指标的影响:各项参数无显著差异。在400和800mg/kg时小鼠血清生化指标无显著差异。以400和800mg/kg的提取物进行慢性治疗后,血清总蛋白水平呈剂量依赖性下降。提取物在400和800mg/kg时对血清ALP、ALT和尿素含量影响无显著性差异。仅ALT水平呈剂量依赖性变化。400和800mg/kg的提取物似乎也增加动物血清肌酐水平。
GSG根提取物对大体和湿器官重量的影响:对所有已研究的内脏器官,即胃、小肠、大肠、脾脏、肝脏和肾脏进行尸检,以检查其位置、形状、大小和颜色的任何可能变化。没有发现任何严重异常。
GSG根提取物对脾组织病理学的影响:400mg/kg的根提取物显示正常的组织病理学。800mg/kg的小鼠脾脏组织学也正常,未见异常。
GSG根提取物对肝组织病理学的影响:800mg/kg的小鼠肝细胞大小和形状正常,胞浆内无空泡。而肝内(如黄褪色的肝细胞)和肝外胆汁潴留表明诱导胆汁淤积。此外,中央静脉和门静脉出现单核白细胞渗透和扩张,表明轻度肝炎。另一方面,肝脏的正常小叶结构不受影响,肝细胞和枯否细胞也正常。此外,中心静脉、肝窦和门静脉的直径和外观均无给药相关变化。
GSG根提取物对肾组织病理学的影响:相比于对照组,800mg/kg和400mg/kg没有出现相关组织病理学变化
结论:南香属狭叶白木香根提取物的抗疟剂量是安全的,即使服用了较长一段时间。在较高剂量下,提取物可能会升高某些血液学指标,但可能会产生轻微的肝毒性副作用。
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