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益身清對斑馬魚的腸道蠕動促進作用研究丨斑馬魚研究丨環(huán)特生物
閱讀:706 發(fā)布時間:2021-12-8核心摘要
目的:探討益身清對斑馬魚腸蠕動的促進作用。
方法:隨機選取受精后5 d(5 dpf)野生型AB品系斑 馬魚于培養(yǎng)皿中,用尼羅紅喂飼斑馬魚建立腸蠕動模型,分組后藥效學組分別給予不同濃度的益身清和多潘立酮,24 h后每個實驗組隨機選取10尾斑馬魚在熒光顯微鏡下拍照并采集數據,以熒光強度的統(tǒng)計學分析結果評價益身清對斑馬魚腸蠕動的促進作用。
結果:益身清不同劑量組(125、250、500、1000、2000 μg/mL)斑馬魚的腸蠕動促進作用分別為25%、45%、49%、62%和66%,與正常對照組比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001),提示 在本實驗濃度條件下益身清對斑馬魚腸蠕動有明顯的促進作用。
結論:在本實驗濃度條件下,益身清對斑馬魚腸蠕動有明顯的促進作用。
● 綜述
腸道是人體很大的免疫器官和排毒器官,腸道蠕動能力的強弱在一定程度上影響著腸道的生理功能,與人體的健康息息相關,便秘就是其中一種常見的復雜的臨床癥狀,表現為排便次數少,糞便干硬和(或)排便困難。流行病學研究顯示,由于生活條件、飲食結構、生活壓力及心理社會等因素影響,便秘的發(fā)生率持續(xù)升高,但長期使用瀉劑來改善便秘,會導致不同程度的副作用,如結腸黑變病,增加患結直腸癌風險等。
因此,尋找天然、有效、不傷腸道的產品治療便秘顯得尤為重要。針對這種現狀,東方藥林藥業(yè)有限公司創(chuàng)制了中藥健康產品益身清固體飲料,希望通過促進腸道蠕動起到通便的作用, 進而達到緩解便秘的效果,而自產品上市銷售以來,收到大量使用反饋,提示通便作用明顯。但其藥理作用和機制尚不明確。
因此,本實驗選擇具有經濟高效、預測性好、可比度高 等優(yōu)點的斑馬魚作為實驗動物模型,探討了益身清對胃腸道運動障礙的作用,為了易于觀察和統(tǒng)計,實驗以尼羅紅喂飼斑馬魚建立腸蠕動模型,以熒光強度數據作為觀察指標,研究益身清對斑馬魚腸蠕動的促進作用,進而證明益身清的通便作用,并為斑馬魚腸道運動障礙評價乃至食品成分生物活性的研究奠定理論基礎,為產品在緩解便秘方面的應用提供安全、有效的依據。
● 實驗方法
1. 造模
利用斑馬魚卵暴露于尼羅紅溶液中,富含脂肪的組織卵黃囊與之結合,當斑馬魚發(fā)育到5~6d時,大部分尼羅紅被卵黃囊吸收,在熒光顯微鏡下可以清晰觀察到腸道中尼羅紅的充盈情況,說明斑馬魚腸蠕動模型建立。
2. 實驗給藥
2.1 耐受濃度(MTC)劑量實驗組
隨機選取180尾受精后6d(6spf)模型斑馬魚于六孔板中,每孔(實驗組)均處理30尾斑馬魚,養(yǎng)殖用水養(yǎng)殖,分別給予益身清250、500、1000、1500和2000μg/mL濃度的水溶液,同時設置正常對照組(養(yǎng)魚 用水處理斑馬魚),每孔(實驗組)加入3mL。益身清處理24 h后,觀察記錄斑馬魚的表型和死亡情況,確定益身清對斑馬魚的MTC。
2.2 益身清對斑馬魚腸蠕動促進作用藥效組
正常對照組:養(yǎng)魚用水處理模型斑馬魚;
陽性對照組:多潘立酮30μg/mL;
實驗1組:益身清125 μg/mL;
實驗2組:益身清250 μg/mL;
實驗3組:益身清500 μg/mL;
實驗4組:益身清1000 μg/mL;
實驗5 組:益身清2000 μg/mL。
2.3 觀察指標
記錄耐受濃度(MTC)劑量實驗組各組斑馬魚的表型和死亡情況,用以分析本實驗不同劑量對斑馬魚的安全性;藥效各組分別給予相應的藥物,24h后每個實驗組隨機選取10尾斑馬魚在熒光顯微鏡下拍照并采集斑馬魚腸道內容物(尼羅紅)熒光強度數據,用以觀察斑馬魚腸蠕動情況。
用NIS-Elements D3.10高級圖像處理軟件進行圖像分析,計算斑馬魚腸道內容物(尼羅紅)熒光強度(S),并進行分析統(tǒng)計,以熒光強度的統(tǒng)計學分析結果評價益身清對斑馬魚腸蠕動的促進作用。益身清對斑馬魚腸蠕動的促進作用計算公式如下:
● 實驗結果
1. 耐受濃度(MTC)測定
益身清在250~2000μg/mL濃度下,對斑馬魚未產生任何明顯的毒副作用,也未引起死亡,故確定益身清對斑馬魚的MTC為2000 μg/mL(此濃度為耐受濃度檢測上限)。(見表1)
2、益身清對斑馬魚腸蠕動促進作用評價
陽性對照藥多潘立酮30μg/mL濃度組斑馬魚腸道內容物(尼羅紅)熒光 強度總和低于正常對照組,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.001),其 對斑馬魚腸蠕動促進作用為43%,說明多潘立酮對斑馬魚腸蠕動有明顯的促進作用。益身清125、250、500、1000和2000μg/mL濃度組斑馬魚腸道內容物(尼羅紅)熒光強度總和低于正常對照組比較,差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001),提示益身清在本實驗濃度條件下對斑馬魚腸蠕動有明顯的促進作用。(見表2、圖1~2)
● 討論
斑馬魚模型用于新藥篩選,始于20世紀90年代,如今已成為繼大鼠和小鼠之后的第三大模式生物,被廣泛應用于藥物篩選和藥物安全性評價當中。
國際斑馬魚模式生物數據庫(ZFIN)中注冊的斑馬魚實驗室多達1304個,我國僅斑馬魚生產和使用單位就有300多家,在與胃腸道方面相關的斑馬魚實驗有如益生菌對嗜水氣單胞菌感染斑馬魚模型腸道黏膜免疫的保護作用研究、根據斑馬魚模型的熒光強度和腸道蠕動促進作用對菌株其進行篩選、基于斑馬魚模型的低聚果糖和低聚異麥芽糖對腸道蠕動促進作用的研究等。
在目前采用斑馬魚進行功效及機制評價的研究多集中于食物提取物或者益生菌,對食品全組分功效學研究篩選的報道較少的情況下,本研究利用臨床常用的具有促進腸蠕動作用的多潘立酮作為新型模式生物斑馬魚實驗的陽性對照藥物進行食品全組分的功效學研究,實驗結果與預想結果、傳統(tǒng)動物模型的相關實驗結果一致,亦為陽性;但耗費的時間更短、成本更少、操作更簡便、結果更易于觀察。
這就為斑馬魚模型在食品全組分的腸道蠕動藥效學方面的篩選應用和功效評估提供了有利參考,為胃腸道運動障礙藥物的動力學評價試驗、功能食品的開發(fā)提供了平價、快速、行之有效的 方法和有用工具。
本實驗產品由低聚果糖、菊粉、阿拉伯膠、白茅根、菊花、柳橙水果粉、草莓藍莓混合果粉、梨果仙人掌果汁粉等天然植物食品原料組成;配方以益生元低聚果糖、菊粉代替?zhèn)鹘y(tǒng)食糖,不參與機體糖代謝、*;菊花和白茅根是我國傳統(tǒng)藥食同源中藥材,在方中起到清熱、抗炎的作用;低聚果糖、菊粉、梨果仙人掌果汁粉均為新食品原料,阿拉伯膠 是常用的多糖類食品添加劑,柳橙水果粉、草莓藍莓混合果 粉是常見水果的果汁粉末。在本實驗條件下,益身清組斑馬魚的腸道蠕動促進作用與正常對照組比較,差異均有統(tǒng)計學意 義(P<0.001),提示在本實驗濃度條件下益身清對斑馬魚腸蠕動有明顯的促進作用,達到了預期的通便效果。
綜上所述,益身清產品能通過促進斑馬魚腸蠕動從而達到通便的功能,其機制可能與益身清能促進斑馬魚腸道蠕動能力有關。而本實驗也存在一定的不足和局限性,如益身清產品在便秘方面的具體作用機制還需要通過建立斑馬魚便秘模型進行更進一步的研究,而在以斑馬魚作為實驗動物的 過程中,還不能明確的觀察到產品對斑馬魚是否有產生胃腸道脹氣、腸鳴等不良反應,因此這可能還需要結合哺乳動物實驗及人體試驗提供更可靠、有效的研究體系。
作者:錢星文,譚轉換,朱 晨,肖市林,莫志賢,伍小
作者單位:東方藥林藥業(yè)有限公司,南方醫(yī)科大學中醫(yī)藥學院
本文發(fā)表于:《中醫(yī)藥導報》2020 年11月第26卷第15期
特別說明:本項目為環(huán)特生物客戶基于斑馬魚實驗模型所作的研究項目,也是國家自然科學基金項目(81673628,81873030)、廣州市科技計劃項目(201707010287)