沈佚葳 王 京 周 平▲
1.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院皮膚科,北京 100038;2.首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京世紀(jì)壇醫(yī)院中心實驗室,北京 100038
系統(tǒng)性硬皮病(systemic sclerosis,SSc)是一種以皮膚及內(nèi)臟器官纖維化或硬化,最后發(fā)展至萎縮為特點的結(jié)締組織病[1]。在我國結(jié)締組織病中硬皮病的發(fā)病率高,病因及發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,治療手段有效。維A酸類藥物在表皮分化、真皮重建及皮膚炎癥中發(fā)揮重要作用,臨床上主要用于治療銀屑病、痤瘡及角化過度性皮膚病。近年來,維A酸的抗纖維化作用逐漸得到認(rèn)識,文獻(xiàn)報道阿維A可緩解硬皮病患者皮膚硬化,且對皮膚硬化為主的移植物抗宿主?。℅VHD)有效[2-3]。本試驗利用博來霉素構(gòu)建小鼠硬皮病模型,觀察阿維A對皮膚和肺部纖維化的治療作用。
輔助T細(xì)胞17(Th17)是一種新的T細(xì)胞亞群,主要分泌白介素(IL)-17和IL-6,其在自身免疫病和過敏性疾病中發(fā)揮重要的免疫調(diào)節(jié)作用。調(diào)節(jié)性T細(xì)胞 (Treg)與Thl7細(xì)胞均來源于共同的前體細(xì)胞CD4+T細(xì)胞,兩者關(guān)系密切,Treg細(xì)胞主要分泌轉(zhuǎn)化生長因子 (TGF)-β和IL-10,在免疫耐受的誘導(dǎo)中發(fā)揮重要作用,抑制自身免疫性疾病的發(fā)生[4]。文獻(xiàn)報道硬皮病患者存在外周血Th17/Treg細(xì)胞體系失衡,本研究通過檢測小鼠外周血Th17/Treg相關(guān)因子 IL-17、IL-6、IL-10、TGF-β1,探討阿維 A 治療硬皮病可能的機(jī)制,為硬皮病的發(fā)病機(jī)制及治療提供新的思路。
1.1.1 實驗動物 6周齡雌性SPF BALB/c小鼠,體重16~20 g,共24只,購于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司,飼養(yǎng)于北京大學(xué)實驗動物中心,置于清潔級環(huán)境,普通飼料和水飼養(yǎng)。
1.1.2 主要實驗試劑 注射用鹽酸博來霉素(BLM),15 mg/支,產(chǎn)自日本化藥株式會社。阿維A膠囊,10 mg/粒,產(chǎn)自重慶華邦制藥公司。小鼠 IL-17、IL-10、IL-6、TGF-β1酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)檢測試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。
1.2.1 動物分組、模型的建立及給藥方法 24只小鼠隨機(jī)分為對照組、硬皮病組和阿維A組,每組8只。實驗前用脫毛膏將背部毛發(fā)去除,標(biāo)記出一個1 cm×1 cm大小的注射區(qū)。參照文獻(xiàn)[5]建立SSc動物模型:對照組以酸鹽緩沖液(PBS)皮下注射,每次0.1 mL,每日1次,共4周;硬皮病組和阿維A組以300 μg/mL濃度的博萊霉素液皮下注射,每次0.1 mL,每日1次,共4周。同時,在開始皮下注射博萊霉素的當(dāng)天,對照組、硬皮病組以0.9%NaCl灌胃,每日0.2mL,阿維A組則用0.5 mg/mL的阿維A溶液按照6 mg/(kg·d)劑量灌胃(依照人體給藥劑量0.5 mg/(kg·d)換算成小鼠的治療劑量為 6 mg/(kg·d),每日灌胃約 0.2 mL。
1.2.2 標(biāo)本的留取 最后一次注射、灌胃24 h后,小鼠通過眼眶動脈放血處死,收集血液1~2 mL,以3000 r/min離心20 min,吸取上層血清,用 ELISA 法檢測 IL-17、IL-10、IL-6、TGF-β1水平,按試劑盒操作說明書進(jìn)行。取小鼠背部無毛皮膚及肺臟,投入10%甲醛溶液中固定、脫水、石蠟包埋,制作組織病理切片。
1.2.3 皮膚和肺部炎癥、纖維化的觀察及測定 皮膚及肺組織切片行HE染色,用病理圖像分析軟件測量皮膚厚度(表皮+真皮厚度),皮膚和肺部炎癥按下述方法計分,0分:無;1 分:少許;2 分:輕度;3分:中度;4 分:重度。由兩名病理科醫(yī)生進(jìn)行盲法閱片。
采用統(tǒng)計軟件SPSS 13.0對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,符合正態(tài)分布的計量資料各組間比較采用方差分析。計數(shù)資料以率表示,采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
皮膚組織病理切片HE染色顯示,對照組小鼠皮膚結(jié)構(gòu)完整,無明顯炎癥細(xì)胞浸潤及膠原增生;硬皮病組小鼠皮膚厚度明顯增厚,膠原纖維增生,多數(shù)單一核細(xì)胞浸潤,毛囊皮脂腺等附屬器減少;阿維A組皮膚厚度稍增厚,未見明顯膠原增生,可見少量單一核細(xì)胞。
小鼠肺組織病理切片HE染色顯示,對照組肺結(jié)構(gòu)完整,無明顯炎癥細(xì)胞浸潤;硬皮病組肺泡間隔明顯增寬,淋巴細(xì)胞浸潤,可見紅細(xì)胞及滲出,支氣管上皮增生;阿維A組肺泡間隔稍增厚,少量淋巴細(xì)胞浸潤及滲出。
阿維A組皮膚厚度、皮膚炎癥評分及肺炎癥評分均明顯低于硬皮病組,而與對照組無明顯差異。三組皮膚厚度、皮膚炎癥評分、肺部炎癥評分見表1。
表1 各組小鼠皮膚及肺部病理情況比較(±s)
表1 各組小鼠皮膚及肺部病理情況比較(±s)
組別 只數(shù) 皮膚厚度(μm) 皮膚炎癥評分(分)肺炎癥評分(分)對照組硬皮病組阿維A組F值P值888108.94±26.00191.88±40.95140.25±20.2415.250<0.0010.25±0.062.00±0.760.75±0.017.846<0.0201.13±0.352.00±0.921.38±0.5212.342<0.002
阿維A組血清IL-17、IL-6、IL-10水平明顯低于模型組,而與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),而模型組、對照組、給藥組三組血清TGF-β1差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表 2。
表2 各組小鼠血清 IL-17、IL-6、IL-10、TGF-β1含量(pg/mL,±s)
表2 各組小鼠血清 IL-17、IL-6、IL-10、TGF-β1含量(pg/mL,±s)
注:IL:白介素;TGF-β1:轉(zhuǎn)化生長因子 β1
組別 只數(shù) IL-17 IL-6 IL-10 TGF-β1對照組硬皮病組阿維A組F值P值88852.42±6.9866.89±16.6250.69±11.724.109<0.03179.60±11.79118.68±22.6285.77±12.0613.307<0.00151.64±16.90131.07±22.5257.65±21.7437.103<0.001133.19±6.63137.56±9.00130.21±8.301.692<0.208
系統(tǒng)性硬皮病可引起廣泛的皮膚硬化以及肺、腎、食管等多器官功能異常,多數(shù)患者預(yù)后不良。目前系統(tǒng)性硬皮病的治療策略主要是基于本病發(fā)生的三種基本機(jī)制:①針對血管痙攣,用血管擴(kuò)張劑如鈣通道阻滯劑,和抗血小板聚集藥改善外周血循環(huán);②針對免疫激活,用免疫抑制劑阻止有害細(xì)胞因子的合成和釋放,如環(huán)孢素,環(huán)磷酰胺,糖皮質(zhì)激素等;③針對纖維增生和膠原沉積,用減少膠原合成和增加膠原酶的藥物抑制或減少纖維化,如D-青霉胺、秋水仙堿、γ-干擾素等[1,5]。但這些藥物僅能不同程度地緩解癥狀或有較大的副作用,使系統(tǒng)性硬皮病仍缺乏有效的治療方法。
阿維A為人工合成的第二代維A酸類藥物,具有調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、抑制細(xì)胞增殖及調(diào)節(jié)免疫等作用。文獻(xiàn)報道[2]口服阿維A酯治療27例硬皮病樣的慢性移植物抗宿主病取得了明顯的療效。Marcellus等[3]觀察阿維A酯單用或聯(lián)合其他藥物治療12例SSc,并與糖皮質(zhì)激素、D-青霉胺、環(huán)孢素等藥物治療進(jìn)行比較,結(jié)果顯示使用阿維A酯治療的患者,臨床療效優(yōu)于其他藥物治療,而且起效快 (0.5個月)。崔盤根等使用阿維 A 0.5~0.6 mg/(kg·d)聯(lián)合血管擴(kuò)張劑或其他藥物治療6例SSc患者,收到了良好效果,治療2周即可改善關(guān)節(jié)癥狀及皮膚硬化程度,且對SSc引起的某些內(nèi)臟受累也有一定的療效[6]。博來霉素構(gòu)建的小鼠硬皮病模型,可以很好的模擬人SSc的臨床特征,本試驗發(fā)現(xiàn)使用阿維A治療4周可以明顯改善硬皮病小鼠皮膚和肺部炎癥及纖維化,因此認(rèn)為阿維A為治療SSc頗具前景的藥物。
Th17/Treg的發(fā)現(xiàn)更新了既往CD4+T細(xì)胞的研究以Th1/Th2為主要內(nèi)容的觀點。CD4+T細(xì)胞在TGF-β和IL-6的共同誘導(dǎo)下分化為Th17,分泌IL-17和IL-6,促進(jìn)炎性反應(yīng)和自身免疫性疾?。欢赥GF-β單獨的誘導(dǎo)下分化為Treg細(xì)胞,分泌TGF-β和IL-10,發(fā)揮免疫抑制及免疫調(diào)節(jié)作用[4]。近年來,Th17/Treg在SSc發(fā)病中的作用逐漸被人們所認(rèn)識,萬琳琳等[7]發(fā)現(xiàn)SSc患者外周血Th17細(xì)胞比例、血清IL-17水平與活動組SSc患者的病情活動度呈正相關(guān),提示Th17胞亞群在活動期SSc患者體內(nèi)擴(kuò)增,其擴(kuò)增與SSc活動密切相關(guān)。在博來霉素誘導(dǎo)的小鼠硬皮病模型中也發(fā)現(xiàn)Th17細(xì)胞通過IL-17、IL-6等細(xì)胞因子參與SSc的發(fā)病,且與疾病程度呈正相關(guān)[8]。本試驗依照人治療劑量[阿維 A 0.5mg/(kg·d)]換算為小鼠治療劑量[阿維 A 6mg/(kg·d)]給予小鼠灌胃 4 周,顯著改善硬皮病小鼠皮膚和肺部癥狀,且血清IL-17、IL-6也顯著降低,提示阿維A對SSc的作用機(jī)制可能與影響Th17細(xì)胞有關(guān)。維甲酸相關(guān) 孤 獨 受 體 (retinoid related orphan nuclear receptor,RORγt)是控制 Th17 細(xì)胞分化的轉(zhuǎn)錄因子[4],RORγt誘導(dǎo)編碼IL-17和IL-17F細(xì)胞因子基因的表達(dá)。當(dāng)小鼠缺乏RORγt后,自身免疫性疾病發(fā)生率下降,Th17細(xì)胞數(shù)量也相應(yīng)減少。文獻(xiàn)報道部分維A酸類藥物可與維甲酸相關(guān)孤獨受體(ROR)結(jié)合,抑制該基因的表達(dá)[9-11],因此推測阿維A治療硬皮病的機(jī)制可能與藥物結(jié)合RORγt有關(guān),導(dǎo)致了IL-17降低,以達(dá)到治療皮膚和肺臟纖維化的作用。本試驗中,筆者還發(fā)現(xiàn)阿維A治療組血清IL-10水平也顯著降低,而IL-10的水平在一定程度上反映了Treg細(xì)胞的水平。因此認(rèn)為阿維A不僅作用于Th17細(xì)胞,而也可能影響了Th17/Treg的平衡。
阿維A作為皮膚科常用藥物之一,可明顯改善硬皮病小鼠皮膚及肺部癥狀,為臨床上治療SSc提供了新的思路,其作用機(jī)制可能與影響Th17/Treg的平衡有關(guān)。筆者進(jìn)一步將繼續(xù)研究使用阿維A治療后外周血Th17細(xì)胞、Treg細(xì)胞各占CD4+細(xì)胞的百分比,檢測外周血單一核細(xì)胞中 IL-17、RORγt及叉頭狀螺旋轉(zhuǎn)錄因子 3(FoxP3)mRNA水平,以進(jìn)一步明確阿維A對Th17/Treg的影響。
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