王 波 張 彤
(東風(fēng)公司總醫(yī)院外科,湖北 十堰 442008)
乳腺炎是女性哺乳期常發(fā)的一種疾病,主要是由于乳腺排乳不暢導(dǎo)致乳汁淤積加上細(xì)菌感染所致〔1〕。其是一種典型的炎性變化〔2〕,表現(xiàn)為紅、腫、熱、痛。大腸桿菌是臨床最常見的乳腺炎菌株,發(fā)生乳腺炎時(shí)病原體與其產(chǎn)生的內(nèi)毒素(LPS)等能誘導(dǎo)乳腺局部炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn),從而導(dǎo)致體內(nèi)的腫瘤壞死因子(TNF-α)白細(xì)胞介素(IL)-6、C反應(yīng)蛋白(CRP)等炎性細(xì)胞因子增加。一方面這些細(xì)胞因子能夠趨化免疫細(xì)胞從而清除病原體;另一方面炎癥發(fā)展也會(huì)引起乳腺的微循環(huán)障礙,導(dǎo)致乳腺組織壞死、無乳、化膿,長(zhǎng)期還會(huì)導(dǎo)致纖維化進(jìn)而永久喪失泌乳功能〔3〕,因此采用適宜的方法控制乳腺炎患者體內(nèi)炎癥的發(fā)展對(duì)乳腺炎的治療作用重大。大量研究表明骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)除了保留一部分的多向分化能力以外,其還具有明顯的免疫調(diào)節(jié)功能〔4〕,能降低受損部位的炎癥反應(yīng),對(duì)受損組織起到保護(hù)作用。本研究向乳腺炎模型的SD大鼠乳房基部注射一定量的BMSCs或抗生素,旨在研究其對(duì)乳腺炎大鼠血清中的炎性細(xì)胞因子水平,以期為乳腺炎的治療提供新的思路與依據(jù)。
1.1主要試劑 大腸桿菌內(nèi)毒素(LPS)購(gòu)自SIGMA公司;L-DMEM、胎牛血清購(gòu)自Gibco公司;大鼠TNF-α、IL-6、CRP、IL-1β、IL-8、CRP ELISA試劑盒購(gòu)自Bender公司。注射用氨芐西林鈉0.5 g購(gòu)自張家界市長(zhǎng)康制藥有限責(zé)任公司。
1.2分組及設(shè)計(jì) 體重約350 g SPF級(jí)待產(chǎn)大鼠80只購(gòu)自武漢大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。采用乳頭管灌注內(nèi)毒素的方法建立乳腺炎模型。灌注內(nèi)毒素后24 h定義為d0,分為正常對(duì)照組、對(duì)照組、抗生素組、BMSCs組。正常對(duì)照組5只,其余每組25只,分別于d1、d3、d5、d7各組分別采取斷尾法獲取血液,制備血清,置于-80℃冰箱保存待測(cè)。正常對(duì)照組不注射LPS于-d1直接取血清檢測(cè),對(duì)照組、抗生素組、BMSCs組于產(chǎn)后72 h經(jīng)乳頭管注入50 μl,1 μg/μl LPS,24 h觀察乳腺感染情況,有明顯乳腺發(fā)紅、腫脹、局部溫度升高的納入實(shí)驗(yàn)〔5〕。治療方案均為往乳房基部注射,對(duì)照組注射生理鹽水,抗生素組注射抗生素50 μl(5 000 U/側(cè),注射LPS后24 h與48 h注射2次),BMSCs組注射BMSCs 50 μl(106個(gè),注射內(nèi)毒素后24 h注射1次)
1.3BMSCs的制備與培養(yǎng) 頸椎脫臼處死大鼠,75%酒精浸泡消毒,無菌取雙側(cè)股骨和脛骨,于磷酸鹽緩沖液(PBS)中剪斷兩端骨骺,PBS反復(fù)沖洗骨髓腔,直到骨髓腔清亮,用NH4Cl紅細(xì)胞裂解液去除紅細(xì)胞,收集骨髓細(xì)胞,移至培養(yǎng)瓶(含10%FBS的L-DMEM)中,輕輕搖勻,置于CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。48 h后換新鮮培養(yǎng)基除去未貼壁的細(xì)胞,以后每隔3天換一次液,當(dāng)貼壁細(xì)胞達(dá)到80%融合后,0.25%的胰蛋白酶消化,以1∶3的比例傳代培養(yǎng)。取第3代細(xì)胞留用。
1.4ELISA檢測(cè) 根據(jù)試劑盒說明書繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,采納相關(guān)系數(shù)>0.99的標(biāo)準(zhǔn)曲線。每組先等量混合5只小鼠血清后成為一個(gè)樣品,每個(gè)樣品做3個(gè)復(fù)孔,取各孔平均值,檢測(cè)過程無異常。
用ELISA方法檢查不同組在不同時(shí)間點(diǎn)的血清中急性時(shí)相反應(yīng)蛋白的濃度,發(fā)現(xiàn)注射內(nèi)毒素24 h后所有乳房腫脹、局部溫度升高的小鼠的TNF-α、IL-6、CRP、IL-1β、IL-8、CRP均明顯上升(均P<0.05),對(duì)照組各炎性細(xì)胞因子在觀察期間均逐漸下降。使用抗生素與BMSCs后d1~d7 TNF-α、IL-8均比d0低且TNF-α還比同日對(duì)照組要低(均P<0.05),使用BMSCs則使CRP持續(xù)低于對(duì)照組(P<0.05),BMSCs組d5、d7的IL-6明顯高于同日對(duì)照組(P<0.05)。BMSCs組的IL-1β只有d7與同日對(duì)照組無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),d1、d3、d5均低于對(duì)照組(均P<0.05),與同日抗生素組對(duì)比,IL-8與CRP在d5、d7均比抗生素組要低(P<0.05)。見表1。
表1 處理后各組血清炎性細(xì)胞因子濃度
乳腺炎的致病菌以大腸桿菌最為常見,而LPS是其致病的主要物質(zhì)之一,其感染乳房后能引起乳房紅、腫、熱、痛。當(dāng)前實(shí)驗(yàn)用乳腺炎動(dòng)物模型的主要方法是采用乳房?jī)?nèi)注射LPS〔5〕。乳腺炎的預(yù)后與轉(zhuǎn)歸與其炎癥發(fā)展進(jìn)程緊密相關(guān),及早地清除病原體并去除局部炎癥環(huán)境是其治療的主要目的。為了研究乳腺炎發(fā)展過程中體內(nèi)炎癥反應(yīng)的發(fā)展?fàn)顩r,本研究采用乳頭管灌注LPS的方法建立乳腺炎模型,模型小鼠均表現(xiàn)為乳房腫脹與局部發(fā)熱,且其血清中的炎性細(xì)胞因子濃度均上升,說明本實(shí)驗(yàn)成功建立了乳腺炎模型。
LPS誘導(dǎo)的急性炎癥反應(yīng)與細(xì)胞因子的含量升高關(guān)系密切,且炎性細(xì)胞因子還能繼發(fā)性的導(dǎo)致浸潤(rùn)到局部的炎癥細(xì)胞增多〔6〕,中性粒細(xì)胞和巨噬細(xì)胞就是早期浸潤(rùn)的細(xì)胞,巨噬細(xì)胞能產(chǎn)生TNF-α、IL-6、IL-8,又能使中性粒細(xì)胞產(chǎn)生更多的炎癥因子及增強(qiáng)其脫顆粒能力,增加組織中的髓過氧化物酶(MPO)量,MPO使血管內(nèi)皮腫脹、血小板淤積導(dǎo)致乳腺內(nèi)微循環(huán)障礙,乳房腫脹疼痛〔7〕。BMSCs能表達(dá)Toll樣受體(TLR4),能與LPS結(jié)合表現(xiàn)出與巨噬細(xì)胞、LPS結(jié)合不一樣的效應(yīng),前者能促進(jìn)自身分化并阻止其余巨噬細(xì)胞的結(jié)合,或誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞分泌抗炎性細(xì)胞因子,二者結(jié)合后主要起到識(shí)別病原體、激活自身已達(dá)到清除病原體的作用。這可能是BMSCs能降低乳腺炎炎癥反應(yīng)程度的機(jī)制之一。
本研究發(fā)現(xiàn),在小鼠不采取治療方案的對(duì)照組各炎性細(xì)胞因子在觀察期間均表現(xiàn)為逐漸下降,這可能和其炎癥在逐漸自身消退有關(guān),使用抗生素與BMSCs后TNF-α、IL-8明顯低于對(duì)照組。BMSCs還能使CRP持續(xù)低于對(duì)照組,這與BMSCs能保護(hù)受損組織,降低其局部炎癥反應(yīng)有關(guān)〔7~9〕。采取注射LPS方式模擬的乳腺炎組織中病原菌數(shù)量較少,而抗生素也能起到類似BMSCs降低炎癥反應(yīng)的作用,可能和抗生素其自身也能進(jìn)入炎癥細(xì)胞里且還能破壞炎癥細(xì)胞的吞噬功能相關(guān)〔10〕。IL-2的水平在各組區(qū)別無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,其可能是注射BMSCs的次數(shù)與數(shù)量較少所致,也可能是由于IL-2主要由激活的輔助T細(xì)胞產(chǎn)生,在觀察期內(nèi),還沒有完全發(fā)揮作用。
乳腺是一個(gè)功能調(diào)控比較復(fù)雜的組織,受到眾多因子的影響,包括神經(jīng)遞質(zhì)、抗體、酶、細(xì)胞因子等。乳腺炎發(fā)生后,局部及全身過度表達(dá)的炎癥細(xì)胞因子會(huì)影響乳腺炎的預(yù)后,導(dǎo)致其功能發(fā)生紊亂。本研究為進(jìn)一步采取降低炎性反應(yīng)的方法治療乳腺炎提供了一些依據(jù)。
4 參考文獻(xiàn)
1周 頡,羅建國(guó),丘禹洪,等.Mammotome微創(chuàng)旋切術(shù)加置管沖洗引流治療慢性乳腺炎22例〔J〕.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2013;29(1):53-5.
2于海靜,王 頎,楊劍敏,等.抗分枝桿菌藥物治療竇道型導(dǎo)管周圍乳腺炎〔J〕.中華外科雜志,2012;50(11):971-4.
3韓炎森,牟 珊,陳德坤,等.奶山羊?qū)嶒?yàn)性乳房炎的病理組織學(xué)觀察及促炎性細(xì)胞因子的檢測(cè)〔J〕.動(dòng)物醫(yī)學(xué)進(jìn)展,2011;32(8):53-6.
4Ming LG,Chen KM,Xian CJ.Functions and action mechanisms of flavonoids genistein and icariin in regulating bone remodeling〔J〕.J Cell Physiol,2013;228(3):513-21.
5鐘 凱,王艷玲,鄒思湘,等.乳頭管灌注內(nèi)毒素誘發(fā)大鼠實(shí)驗(yàn)性乳腺炎模型的建立〔J〕.農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2005;13(5):654-8.
6苗晉鋒,馬海田,鄒思湘,等.內(nèi)毒素對(duì)山羊乳腺組織中與乳腺炎相關(guān)的酶和細(xì)胞因子的影響〔J〕.福建農(nóng)林大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2007;36(6):608-13.
7Tanaka F,Tominaga K,Ochi M,etal.Exogenous administration of mesenchymal stem cells ameliorates dextran sulfate sodium-induced colitis via anti-inflammatory action in damaged tissue in rats〔J〕.Life Sci,2008;83(23-24):771-9.
8T?gel F,Hu Z,Weiss K,etal.Administered mesenchymal stem cells protect against ischemic acute renal failure through differentiation-independent mechanisms〔J〕.Am J Physiol Renal Physiol,2005;289(1):31-42.
9李文媛,王 瑩,管業(yè)秋,等.骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞對(duì)大鼠腦缺血再灌注損傷炎性細(xì)胞因子的影響〔J〕.牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào),2011;32(2):1-4.
10Boulanger D,Bureau F,Mélotte D,etal.Increased nuclear factor kappaB activity in milk cells of mastitis-affected cows〔J〕.J Dairy Sci,2003;86(4):1259-67.