Gegen Qinliantang and Its Combinations Inhibit Oxidative Stress Injury in Ulcerative Colitis Rats by Regulating Nrf2/NQO1 Signaling Pathway

Chuan LIN; Fei WANG; Hongqing WANG; Xinhong WANG; Rui AN

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20220602

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Gegen Qinliantang and Its Combinations Inhibit Oxidative Stress Injury in Ulcerative Colitis Rats by Regulating Nrf2/NQO1 Signaling Pathway

更新时间：2022-06-09

- Gegen Qinliantang and Its Combinations Inhibit Oxidative Stress Injury in Ulcerative Colitis Rats by Regulating Nrf2/NQO1 Signaling Pathway
- Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae Vol. 28, Issue 13, Pages: 19-27(2022)
- 作者机构：
  
  上海中医药大学中药学院，上海 201203
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20220602
  CLC： R2-0;R22;R285.5;R284;R33
- Received：31 October 2021，
  
  Published Online：11 January 2022，
  
  Published：05 July 2022
- 稿件说明：
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林川,王菲,王鸿卿等.葛根芩连汤及配伍调控Nrf2/NQO1信号通路抑制溃疡性结肠炎大鼠氧化应激损伤[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(13):19-27.

LIN Chuan,WANG Fei,WANG Hongqing,et al.Gegen Qinliantang and Its Combinations Inhibit Oxidative Stress Injury in Ulcerative Colitis Rats by Regulating Nrf2/NQO1 Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(13):19-27.
林川,王菲,王鸿卿等.葛根芩连汤及配伍调控Nrf2/NQO1信号通路抑制溃疡性结肠炎大鼠氧化应激损伤[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(13):19-27. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220602.

LIN Chuan,WANG Fei,WANG Hongqing,et al.Gegen Qinliantang and Its Combinations Inhibit Oxidative Stress Injury in Ulcerative Colitis Rats by Regulating Nrf2/NQO1 Signaling Pathway[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(13):19-27. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20220602.

摘要

目的

探讨葛根芩连汤治疗溃疡性结肠炎（UC）大鼠的可能机制，同时讨论缺少药味对葛根芩连汤疗效的影响。

方法

采用自由饮用5%葡聚糖硫酸钠盐水溶液诱导UC大鼠模型，雄性SD大鼠随机分为正常组、模型组、西药组（柳氮磺吡啶肠溶片，350 mg·kg

-1

）、葛根芩连汤全方组（17 g·kg

-1

）、全方去甘草组（17 g·kg

-1

）、全方去葛根组（17 g·kg

-1

）、葛根甘草组（17 g·kg

-1

）和黄芩黄连组（17 g·kg

-1

）。用1，1-二苯基-2-苦肼基（DPPH）、2，2-联氨-双（3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸）二铵盐（ABTS）和荧光漂白后恢复技术（FRAP）法评估葛根芩连汤及其不同配伍组体外抗氧化活性；通过比较大鼠体质量变化和记录结肠长度、观察结肠剖面和苏木素-伊红（HE）染色病理组织切片评估给药治疗后各组大鼠结肠组织损伤程度；比色法测定大鼠血清中髓过氧化物酶（MPO）、脂质过氧化物（LPO）、丙二醛（MDA）、总超氧化物歧化酶（T-SOD）、过氧化氢酶（CAT）和还原型谷胱甘肽（GSH）水平变化；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）和蛋白免疫印迹法（Western blot）分别检测结肠组织中核因子E

相关因子2（Nrf2）、醌氧化还原酶1（NQO1）和血红素氧合酶-1（HO-1） mRNA和蛋白表达的变化。

结果

与正常组比较，模型组大鼠结肠黏膜组织坏死，炎症浸润，血清中过氧化物MPO、LPO和MDA含量显著上升（

0.01），抗氧化酶T-SOD、CAT和GSH活性显著下降（

0.01），Nrf2、NQO1和HO-1 mRNA表达均呈下降趋势，Nrf2蛋白表达显著下降（

0.01），NQO1和HO-1蛋白表达呈下降趋势；与模型组比较，葛根芩连汤及配伍组能改善UC大鼠结肠组织病理损伤和形态结构，显著降低大鼠血清中过氧化物MPO、LPO和MDA水平（

0.05），提高无葛根组抗氧化酶T-SOD，无甘草组、黄芩黄连组CAT和GSH（

0.01）活性，增加结肠组织中Nrf2、NQO1和HO-1 mRNA和蛋白的相对表达，全方组差异明显（

0.05）。

结论

葛根芩连汤对UC大鼠病理损伤具有恢复作用，其机制可能与激活Nrf2信号通路、抑制氧化应激反应有关。葛根芩连汤组方中缺少君药葛根或仅有臣药黄芩和黄连对其治疗UC有较大影响。研究结果可为中药复方临床合理应用及复方配伍机制研究做出有益探索。

Abstract

Objective

To explore the underlying mechanism of Gegen Qinliantang （GGQL） in the treatment of ulcerative colitis （UC） in rats and discuss the effects of modification of GGQL on its efficacy.

Method

The UC model was induced in rats by free access to 5% dextran sulfate sodium in saline solution. Male SD rats were randomly divided into a normal group， a model group， a positive control group （sulfasalazine enteric-coated tablets， 350 mg·kg

-1

）， a GGQL group （17 g·kg

-1

）， a Glycyrrhizae Radix et Rhizoma （GR）-absent GGQL group （17 g·kg

-1

）， a Puerariae Lobatae Radix （PLR）-absent GGQL group （17 g·kg

-1

）， a GR-PLR group （17 g·kg

-1

）， and a Scutellariae Radix （SR）-Coptidis Rhizoma （CR） group （17 g·kg

-1

）. The

in vitro

antioxidant activities of GGQL and its combinations were evaluated by 2，2-diphenyl-1-picrylhydrazyl （DPPH）， 2，2′-azino-bis（3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid）（ABTS）， and fluorescence recovery after photobleaching （FRAP） methods. The degree of colonic tissue injury in each group was evaluated based on the weight changes of rats， the length of the colon， the colon sections， and hematoxylin-eosin （HE）-stained histopathologic sections. The serum levels of myeloperoxidase （MPO）， lipid peroxide （LPO）， malondialdehyde （MDA）， total superoxide dismutase （T-SOD）， catalase （CAT）， and reduced glutathione （GSH） were measured by colorimetry. The mRNA and protein expression of nuclear factor-erythroid 2 related factor （Nrf2）， quinone oxidoreductase 1 （NQO1）， and heme oxygenase-1 （HO-1） in colon tissues was detected by real-time fluorescence-based quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR） and Western blot， respectively.

Result

Compared with the normal group， the model group showed colonic mucosal necrosis， inflammatory infiltration， increased serum levels of MPO， LPO， and MDA （

0.01）， blunted activities of T-SOD， CAT， and GSH （

0.01）， decreasing trend of mRNA expression of Nrf2， NQO1， and HO-1， reduced expression of Nrf2 protein （

0.01）， and decreasing trend of expression of NQO1 and HO-1 proteins. Compared with the model group， the GGQL and its combination groups showed improved pathological injury and morphological structure of colon tissues in UC rats， reduced serum levels of MPO， LPO， and MDA （

0.05）， potentiated T-SOD activity （the PLR-absent GGQL group）， CAT activity （the GR-absent GGQL group and the SR-CR group）， and GSH activity （

0.01）， and increased mRNA and protein expression of Nrf2， NQO1， and HO-1 in colon tissues. The difference in the GGQL group was significant （

0.05）.

Conclusion

GGQL has a restorative effect on the pathological injury of UC rats， and its mechanism may be related to the activation of the Nrf2 signaling pathway and inhibition of oxidative stress response. The absence of PLR or only presence of SR and CR has a great impact on the treatment of UC. The results can provide references for the clinical rational medication of Chinese medicine and the research on the mechanism of compound combinations.

关键词

Keywords

references

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