使用体内斑马鱼胚胎毒性测试（ZET）对Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea的毒性进行评估

《Journal of Ethnopharmacology》：Toxicity assessment of Eucomis autumnalis and Merwilla plumbea using the in vivo zebrafish embryotoxicity test (ZET)

传统草药Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea甲醇提取物通过斑马鱼胚胎毒性测试（ZET）显示胚胎毒性，LC50分别为9.7 μg/mL和7.65 μg/mL。Eucomis autumnalis在高温浓度下导致胚胎活动增强和形态异常，而Merwilla plumbea表现出心脏毒性，抑制心率并减少血流。研究强调需评估传统草药安全性以避免潜在毒性风险。

　　### 传统草药的毒性研究：以Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea为例

在非洲南部的传统医疗实践中，许多植物被广泛用于治疗多种疾病，包括胃肠道问题、呼吸系统疾病和皮肤状况，甚至被用作抵御巫术的灵性保护剂。这些植物不仅在民间医学中具有重要地位，也受到现代医学研究的重视。然而，尽管这些植物的药理特性已被广泛记录，但关于其安全性的研究仍然有限，特别是在使用活体模型进行评估方面。本研究通过使用斑马鱼胚胎毒性测试（ZET），对Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea两种植物的甲醇提取物进行了独立的毒性评估，以期为这些传统药物的安全使用提供科学依据。

### 植物的药理背景与传统用途

Eucomis autumnalis（Mill.）Chitt.，通常被称为“凤梨百合”，是一种夏季生长的鳞茎植物，属于天门冬科（Asparagaceae）。该植物在南非的传统医学中被用于治疗炎症、疼痛和伤口，同时也被认为具有抗炎、抗痉挛和抗菌的生物活性。然而，一些研究指出，该植物的鳞茎可能含有有毒成分，如punctatin、autumnalin和eucomin等。这些化合物虽然对伤口愈合有益，但过量使用或不当处理可能导致不良反应。因此，尽管Eucomis autumnalis在传统医疗中具有重要地位，但其毒性潜力仍需进一步研究。

Merwilla plumbea（Lindl.）Speta，又称“蓝鳞茎”，是南非特有的植物，主要分布在东部地区、夸祖鲁-纳塔尔、自由州和北方省，以及莱索托和斯威士兰。该植物的鳞茎常被磨成粉末，用于治疗外部伤口、抓痕、脓肿和脓包。此外，它也被用于增强身体力量和精神活力，以及作为分娩辅助剂。Merwilla plumbea在治疗多种疾病方面具有潜力，包括胃痛、便秘、肠道寄生虫、腹泻、恶心、消化不良和瘫痪。然而，该植物也被报道具有一定的毒性，如导致胃肠道和神经系统异常，甚至引发神经肌肉紊乱导致的呼吸症状和死亡。这些毒性效应可能与其中的某些化合物有关，如proscillaridines、bufadienolides和saponins等。

### 研究方法与实验设计

本研究采用斑马鱼胚胎毒性测试（ZET）作为评估植物提取物毒性的模型。斑马鱼因其透明的胚胎、快速的发育过程和与人类相似的生理机制，成为毒性研究的重要模型。实验中，6小时孵化后的斑马鱼胚胎被放置在96孔板中，分别处理不同浓度的Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea的甲醇提取物。胚胎在28.5°C的环境中培养，并在24、48、72和96小时后使用倒置显微镜进行观察。实验过程中，胚胎的存活率、孵化率、LC50值、胚胎活动（如爆发活动和爆发频率）、心脏毒性（如心跳频率和血流）以及形态学异常（如卵黄囊和游动囊的发育异常）被记录和分析。数据使用DanioScope V1软件进行处理，以评估胚胎活动和心脏功能。

### 实验结果与分析

#### Eucomis autumnalis的毒性表现

Eucomis autumnalis的甲醇提取物在ZET测试中表现出明显的胚胎毒性，其LC50值为9.7 μg/mL。在较高浓度下，该提取物增加了胚胎的爆发活动，并导致卵黄囊和游动囊发育异常。然而，该提取物在所有测试浓度下均未表现出心脏毒性，其心跳频率和血流均保持在正常范围内。这一结果表明，Eucomis autumnalis的毒性主要集中在胚胎的形态学和活动性方面，而对其心脏功能的影响较小。此外，该植物的甲醇提取物在低浓度下未对胚胎的孵化率和存活率产生显著影响，表明其在合理剂量下可能具有一定的安全性。

#### Merwilla plumbea的毒性表现

Merwilla plumbea的甲醇提取物在ZET测试中表现出更高的胚胎毒性，其LC50值为7.65 μg/mL。在较高浓度下，该提取物不仅增加了胚胎的爆发活动，还导致心脏跳动减缓，表明其具有心脏毒性。具体而言，当浓度超过9.5 μg/mL时，Merwilla plumbea的提取物显著降低了心脏跳动频率，并在最高浓度（10.5 μg/mL）下完全抑制了心跳，导致胚胎死亡。此外，该提取物还引发了卵黄囊和游动囊的发育异常，类似于正向对照组的毒性表现。这些结果表明，Merwilla plumbea的毒性可能与其高浓度下的心脏毒性密切相关，且其毒性效应更为显著。

### 毒性机制与潜在影响

研究结果表明，Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea的毒性可能与其所含的某些化合物有关。例如，Eucomis autumnalis中的homoisoflavanoids和triterpene glycosides可能在较高浓度下对胚胎的形态学和活动性产生影响。而Merwilla plumbea中的saponins和bufadienolides则可能通过干扰细胞膜功能和影响钠钾ATP酶活性，导致心脏毒性。这些化合物在较低浓度下可能对胚胎产生一定影响，但其毒性效应通常在较高浓度下更为明显。此外，研究还发现，某些未知化合物可能对胚胎产生额外的毒性作用，因此进一步的化学分析和结构鉴定对于全面了解这些植物的毒性机制至关重要。

### 传统医疗与现代毒理学研究的结合

尽管传统医疗体系在非洲地区广泛存在，但其安全性仍然受到关注。许多传统药物在长期使用中被认为无毒，但现代研究表明，这些植物可能含有某些有毒成分，尤其是在过量使用或不当处理的情况下。因此，有必要将传统医疗知识与现代毒理学研究相结合，以确保这些药物的安全性和有效性。本研究通过使用斑马鱼胚胎毒性测试，为这两种植物的毒性评估提供了新的视角，并强调了对传统药物进行系统性毒理学研究的重要性。

### 研究意义与未来方向

本研究的结果表明，Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea的甲醇提取物在较高浓度下对胚胎具有显著毒性，可能影响其发育和生存。这些发现不仅有助于理解这两种植物的潜在毒性，也为传统药物的安全使用提供了科学依据。此外，本研究还强调了在药物开发和使用过程中，进行详细的毒性评估和剂量控制的重要性。未来的研究可以进一步探讨这些植物的毒性机制，特别是其对心脏功能和形态学的影响，并结合其他动物模型（如哺乳动物）进行更全面的评估。这将有助于建立更严格的用药规范，减少因不当使用而导致的健康风险。

### 结论

本研究首次利用斑马鱼模型评估了Eucomis autumnalis和Merwilla plumbea的甲醇提取物对胚胎的毒性效应。结果显示，这两种植物在高浓度下均表现出显著的胚胎毒性，尤其是在心脏功能和形态学方面。尽管它们在传统医疗中具有重要的治疗价值，但不当使用可能导致严重的健康风险。因此，有必要对这些植物进行更深入的毒理学研究，以确保其在现代医疗体系中的安全使用。此外，研究结果还强调了在药物开发和临床应用中，进行详细的毒性评估和剂量控制的重要性，以减少潜在的健康风险并提高药物的安全性和有效性。