生姜镇痛效果实验观察及其机制探索

第四军医大学口腔医学系六队(西安 710032) 康 飞 闫文俊 施泽涛 齐凤宇 黄小军

生姜是姜科姜属(Zingiber)植物的块茎,是常见的调味料和临床上广泛应用的重要中药,具有温里止痛的作用。近年来的研究表明,生姜对神经系统、心脑血管系统、消化系统以及免疫系统均有广泛的药理作用。 2005年,De-Araújo等于 Phytomedicine上报道:与生姜近源的观赏性植物艳山姜精油在小鼠体内可发挥类似吗啡的明显镇痛效果,并初步验证与阿片受体有关[1]。本试验采用小鼠的热板模型、福尔马林模型以及 Dubuisson评分评估生姜提取物的镇痛效果并进一步通过应用纳洛酮探讨其镇痛的可能机制。

材料与方法

1 材料 健康昆明小鼠,雄性,质量 15～20g。购自第四军医大学实验动物中心。生姜提取物(购自西安慧科植物开发有限责任公司),盐酸哌替啶(购自武汉人福药业),盐酸纳洛酮(购自北京凯因生物技术有限公司),福尔马林试剂(用蒸馏水将甲醛溶液体积分数稀释到 2.5%)。

2 实验方法

2.1 分组与给药:将 32只小鼠随机分为空白对照组、生姜组、生姜纳洛酮组、哌替啶阳性对照组,每组8只。空白对照组给予生理盐水 1ml灌胃,生姜组给予1 000mg/kg生姜提取物灌胃,生姜纳洛酮组给予 1 000mg/kg生姜提取物灌胃并腹腔注射 5mg/kg盐酸纳洛酮,阳性对照组腹腔注射 20mg/kg盐酸哌替啶。

2.2 热板痛阈测定:室温控制在 20±1℃,于给药 30min后将各组小鼠置于 55±0.5℃的热板上,开始计时,直至小鼠开始舔爪时停止计时,该段时间即为小鼠痛阈。实验前淘汰痛阈小于 6s或大于 18s的小鼠。如果实验中小鼠置热板上 60s仍不舔后足,立即取出小鼠,以 60s计。

2.3 福尔马林实验:采用于小鼠右后肢足底掌部皮下注射福尔马林试剂 0.01ml建立炎性痛模型,注射后放入透明玻璃容器内,以底部的摄影装置观察。根据 Dudisson评分对小鼠右后足的行为进行评估,指标包括:Normal(动物行为正常)、Flinches(动物受伤足抬起,统计其动作发生的次数)、Lifting(动物受损足抬起,走动时不着台面,统计其持续的时间)、Biting(动物舔、咬或激烈抖动受伤害足,统计其持续的时间)[2]。

2.4 热板试验结果依照此公式计算痛阈提高百分率:痛阈提高百分率= [(给药后痛阈值—给药前痛阈值)/给药前痛阈值]×100%。福尔马林试验数据采取 Abbott等推荐的以缩腿及舔爪时间之和作为行为学反应的指标,分别测定注射福尔马林后第一时相(第0～5min)及第二时相 (第 15～30min)内的 Flinches诱发炎性痛行为的次数、Lifting与 Biting行为痛持续的时间总和[3]。

结 果

1 热板痛阈测定 实验结果显示生姜组小鼠给药 30min后痛阈显著提高达 68.24%,与空白组有显著差异(P＜0.05);生姜纳洛酮组痛阈没有提高反而略有降低,与生姜组的痛阈有显著差异(P＜0.05)与空白组无显著差异(P＞0.05,结果见表 1)

表1 生姜单次灌胃对小鼠痛阈的影响()

表1 生姜单次灌胃对小鼠痛阈的影响()

注:生姜组痛阈与空白组痛阈比较* P＜0.05;生姜纳洛酮组痛阈与生姜组痛阈比较# P＜0.05.

组别 n 基础痛阈 灌胃 30min后痛阈值 (s) 痛阈提高率(%)空白组 8 8.82±0.70 8.98±0.40 —生姜组 8 8.69± 0.22 14.62± 0.78* 68.24生姜纳洛酮组 8 8.51±0.94 8.05±0.85# -5.40哌替啶组 8 9.22±0.53 48.60± 1.88 427.11

2 福尔马林实验 第一时相和第二时相的结果如表 2、表 3所示。

表2 福尔马林实验第一时相小鼠行为Dudisson评分统计()

表2 福尔马林实验第一时相小鼠行为Dudisson评分统计()

组别 n Flinches(动作次数) Lifting+ Biting(s)空白组 8 28.50±1.32 143.70± 20.25生姜组 8 15.50±1.62 38.48± 1.74***生姜纳洛酮组 8 21.00±0.96 73.25±1.29#哌替啶组 8 5.00±2.22 5.70± 2.15

表3 福尔马林实验第二时相小鼠行为Dudisson评分统计()

表3 福尔马林实验第二时相小鼠行为Dudisson评分统计()

注:生姜组 Flinches与空白组比较 * P＜0.05;生姜组 Lifting+Biting时间与空白组比较 *** P＜0.01;生姜纳洛酮组 Lifting+Biting时间与生姜组比较# P＜0.05。

组别 n Flinches(动作次数) Lifting+ Biting(s)空白组 8 28.50±1.35 132.40± 3.07生姜组 8 1.50± 0.33* 2.24± 0.58***生姜纳洛酮组 8 4.25±0.98 9.48±0.38#哌替啶组 8 1.25±0.49 0.94± 0.38

时相一的 Flinches次数呈现出生姜组少于空白组以及生姜纳洛酮组高于生姜组的趋势,但无显著差异(P＞0.05),Lifting+Biting时间生姜组比空白组有极显著降低(P＜0.01),与哌替啶组无显著差异(P＞0.05),而生姜纳洛酮组比生姜组有明显提升(P＜0.05)。时相二的 Flinches次数也呈现出与时相一相同的趋势,生姜组次数与空白组有显著差别(P＜0.05),Lifting+Biting时间生姜组比空白组有极显著降低(P＜0.01),与哌替啶组无显著差异(P＞ 0.05),而生姜纳洛酮组 Lifting+ Biting时间比生姜组有明显提升(P＜0.05)。

讨论

中医药在镇痛尤其是治疗癌症疼痛方面有其独到之处,尤其对早期轻度到中等程度疼痛有较好的镇痛作用,临床资料显示:疼痛减少可使肿瘤增长速度降低,瘤体缩小,具有较好的应用前景和开发价值[4]。

生姜是姜属姜科植物的块茎,现代药理学研究发现,生姜中含有大量的挥发油、二芳基庚烷类、黄酮类、萜类等活性成分,这些成分大都有抗凝血、抗溃疡、抗肿瘤及强心等功效。而 2005年,Araújo等于Phytomedicine上报道的研究提出了与生姜近源之植物艳山姜有镇痛功能的发现并初步证明其与阿片受体有关。但生姜的镇痛作用及其与阿片受体的关系目前还未见报道。

热板试验和福尔马林试验是研究疼痛及镇痛效果的常用方法,经典可靠。本实验中观察到注射福尔马林溶液的小鼠出现舔、咬足底和抬腿等行为反应,具典型的两时相和间歇期,与以往报道的结果一致,说明福尔马林疼痛模型的复制是成功的[3]。

本实验结果提示:生姜对小鼠具有明显的降低痛阈、减少急性和炎性疼痛反应的作用,其效果与哌替啶类似;而阿片受体阻断剂纳洛酮可以降低甚至逆转生姜的镇痛作用,从而证明生姜的镇痛作用主要与阿片受体有关。

实验中还观察到以下两点:第一,根据 Dubuisson评分,福尔马林诱发炎性痛的各时相痛反应次数Flinches是一项重要指标。但实际中小鼠的疼痛反应具有很大的个体差异,有短促多次的个体亦有单次时间长但次数少的个体,因此各时相的 Flinches次数只能作为参考。第二,生姜的镇痛作用可能还与改变意识状态或运动中枢兴奋性有关。在观察中,生姜组小鼠普遍呈现出无力少动的特点,尤其是在福尔马林试验的第二时相中,与纳洛酮组小鼠活跃好动甚至试图跳出容器的反应形成鲜明对比,也与哌替啶组小鼠蹒跚颤抖的反应不同,因此,生姜可能还有其它针对神经系统的作用,有待于进一步实验验证。

[1] De-Araujo PF,Coelho-de-Souza AN,Morais SM,et al.Antinociceptiveeffects of theessential oil of Alpinia zerumbet on mice.Phytomedicine,2005,12(6-7):482.

[2] Dubuisson D,Dennis SG. The formalin test: a quantitative study of the analgesic effects of morphine,meperidine,and brain stem stimulation in rats and cats[J].Pain,1977,4:161-174.

[3] Abbott FV,Fyanklin KBJ,Westbrook RF,et al.The formalin test:scoring properties of the first and second phases of the pain response in rats[J].Pain,1995,60:91-102.

[4] 朱萱萱,王瑞平,邱召娟,等.消瘤止痛膏对正常和肝癌实体瘤鼠镇痛作用的研究.实用中医内科杂志,2005,19(5):419-420.