趙敏杰, 鞠成國(guó), 林桂梅, 張 凡, 賈天柱*
(1. 遼寧中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,遼寧 大連116600;2. 遼寧省中藥炮制工程技術(shù)研究中心,遼寧 大連116600;3. 國(guó)家中醫(yī)藥管理局中藥炮制重點(diǎn)研究室,遼寧 大連116600)
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(RA)是一種以關(guān)節(jié)滑膜炎為特征,以對(duì)稱性多關(guān)節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)的異質(zhì)、系統(tǒng)、慢性自身免疫功能障礙疾病,嚴(yán)重影響了人們的身心健康和生活質(zhì)量,目前關(guān)于其具體的病理和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確。狗脊作為傳統(tǒng)祛風(fēng)濕中藥,具有祛風(fēng)濕、補(bǔ)肝腎、強(qiáng)腰膝之功效[1],對(duì)腎陽(yáng)虛佐劑性關(guān)節(jié)炎(DK-AA)及佐劑性關(guān)節(jié)炎(AA)大鼠具有治療作用[2-3],而且對(duì)二甲苯致小鼠耳廓腫脹也有一定療效[4],并通過熱板法、扭體法、毛細(xì)玻管法、斷尾法,從體內(nèi)抗炎和鎮(zhèn)痛兩方面研究了生、燙狗脊的鎮(zhèn)痛作用和治療RA 的效果[5-6],但對(duì)其體外抗炎作用方面的報(bào)道較少,而且機(jī)制也不明確。
細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)被廣泛應(yīng)用于抗炎作用機(jī)制研究,而本實(shí)驗(yàn)以脂多糖(LPS)刺激小鼠單核巨噬細(xì)胞RAW264.7 為體外抗炎模型,以細(xì)胞上清液中細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)的檢測(cè)總評(píng)分為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)一步探討狗脊的抗炎作用及其機(jī)制,并對(duì)各炮制品進(jìn)行比較來明確其作用差別,為治療RA 提供科學(xué)依據(jù)和參考,有利于臨床靈活辨別使用。
FA1004B 電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);微量移液槍(美國(guó)Thermol 公司);METTLER AE240 分析天平(十萬分之一,瑞士Mettler公司);Multiskan-MK3 酶標(biāo)儀(賽默飛世爾科技中國(guó)有限公司);ZHJH-C1112B 超凈工作臺(tái)(上海智城分析儀器制造有限公司);NIB-100 倒置顯微鏡(寧波永新光學(xué)股份有限公司);MCO-15AC CO2培養(yǎng)箱(日本三洋公司);Alpha 1-4 冷凍干燥機(jī)(德國(guó)Christ 公司);KES-21AS20 電陶爐(深圳市康佳電器有限公司)。
LPS (美國(guó)Sigma-Aldrich 公司);TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE2、NO、小鼠血清ELISA 試劑盒(上海科興貿(mào)易有限公司);RAW264.7 細(xì)胞株(ATCC)、DMEM 高糖培養(yǎng)基、胎牛血清(美國(guó)Thermo Scientific 公司);水為娃哈哈純凈水。
狗脊飲片采自廣西省河池市,經(jīng)遼寧中醫(yī)藥大學(xué)王冰教授鑒定為蚌殼蕨科植物金毛狗脊Cibotium barometz (L.)J. Sm 的干燥根莖。
2.1 狗脊不同炮制品及其含藥培養(yǎng)基的制備
2.1.1 燙狗脊的制備[7]取凈河砂400 g,置于炒制容器內(nèi),武火(180 ~190 ℃)加熱至滑利狀態(tài),加入凈狗脊片50 g,翻炒6 min 后取出,即得。
2.1.2 鹽狗脊的制備[8]取凈狗脊片50 g,加入含鹽1 g 的鹽水40 mL,保鮮膜密封,浸潤(rùn)2 h 后武火蒸制3 h,再?;饜灊?rùn)4 h,取出干燥,即得。
2.1.3 蒸狗脊的制備 取凈狗脊片50 g,加入清水40 mL,保鮮膜密封,浸潤(rùn)1 h 后放入鍋內(nèi),武火蒸制4 h,再停火悶潤(rùn)4 h,取出干燥,即得。
2.1.4 酒狗脊的制備[9]取黃酒7.5 g,稀釋至40 mL,加入凈狗脊片50 g 拌勻,保鮮膜密封,浸潤(rùn)2 h 后放入鍋內(nèi),武火蒸制4 h,再?;饜灊?rùn)4 h,取出干燥,即得。
2.1.5 狗脊各炮制品水煎液的制備 取“2.1.1”~“2.1.4”項(xiàng)下炮制品適量,分別加入10 倍量水煎煮,每次1 h,煎煮3 次,合并濾液,濃縮至相當(dāng)于生飲片質(zhì)量濃度為20 g/L 的溶液,冷凍干燥,再用DMEM 培養(yǎng)基配制相當(dāng)于生藥濃度為20 μg/mL的溶液,即得。
2.2 RAW264.7 細(xì)胞的培養(yǎng) 采用含10%胎牛血清的DMEM 培養(yǎng)基,于37 ℃、5%CO2飽和濕度條件下的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。
2.3 抗炎作用的測(cè)試方法 ELISA 法測(cè)定細(xì)胞上清液中細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IL-6 以及炎性介質(zhì)PGE2和NO 的濃度,然后刮取對(duì)數(shù)生長(zhǎng)期的RAW264.7 細(xì)胞,以4 ×105個(gè)/mL 的細(xì)胞密度接種于96 孔板上,每孔100 μL,培養(yǎng)24 h。待細(xì)胞貼壁后,更換無血清培養(yǎng)基以使周期同步化,培養(yǎng)24 h 后吸取,然后加入狗脊的不同炮制品(生狗脊、燙狗脊、鹽狗脊、蒸狗脊、酒狗脊)和含LPS(終質(zhì)量濃度為1 mg/L)的混合液100 μL,設(shè)置LPS 模型組和空白對(duì)照組(加入DMEM 無血清培養(yǎng)基100 μL),每組6 個(gè)復(fù)孔,于37 ℃、5%CO2飽和濕度條件下的培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng)24 h。然后,通 過 小 鼠 TNF-α、IL-1β、IL-6、PGE2、NO 的ELISA 試劑盒,對(duì)其濃度分別進(jìn)行檢測(cè)。
2.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用單因素方差分析,SPSS 19.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。
3.1 各炮制組對(duì)LPS 刺激RAW264.7 細(xì)胞合成的炎性細(xì)胞因子及介質(zhì)的影響 與空白組比較,模型組LPS 刺激RAW264.7 細(xì)胞合成的炎性細(xì)胞因子及介質(zhì)的量均顯著增加,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P <0.01)。另外,與模型組比較,各炮制組細(xì)胞上清液中這些物質(zhì)的量均明顯降低,具有顯著性差異(P <0.05),見表1。
3.2 狗脊各炮制組抗炎作用機(jī)制指標(biāo)總評(píng)分 根據(jù)作用機(jī)制指標(biāo)的單因素方差分析結(jié)果,對(duì)狗脊各炮制組進(jìn)行評(píng)分,最接近對(duì)照組者計(jì)5 分,次之計(jì)4 分,以此類推,最接近模型組者計(jì)1 分,結(jié)果見表2。由表可知,總評(píng)分由高到低,依次為生狗脊(22 分) >燙狗脊(18 分) >酒狗脊(15 分) >鹽狗脊(12 分) >蒸狗脊(9 分)。
表1 各炮制組對(duì)LPS 刺激的RAW264.7 細(xì)胞合成炎性細(xì)胞因子及介質(zhì)的影響(±s,n=6)Tab.1 Effects of all processed groups on LPS stimulated RAW264.7 cells at the levels of inflammatory cytokines and mediators (±s,n=6)
表1 各炮制組對(duì)LPS 刺激的RAW264.7 細(xì)胞合成炎性細(xì)胞因子及介質(zhì)的影響(±s,n=6)Tab.1 Effects of all processed groups on LPS stimulated RAW264.7 cells at the levels of inflammatory cytokines and mediators (±s,n=6)
注:與對(duì)照組比較,* P <0.05,**P <0.01;與模型組比較,#P <0.05,##P <0.01
組別 IL-1β IL-6 TNF-α PEG2 NO對(duì)照組 35.571 ±0.998## 59.343 ±1.637## 222.212 ±4.856## 191.600 ±10.205## 24.468 ±1.387##模型組 66.120 ±1.729** 107.938 ±1.072** 423.035 ±7.418** 340.798 ±13.361** 54.435 ±0.524**生狗脊 38.452 ±1.729* ## 72.564 ±2.144**## 285.443 ±4.856**## 227.229 ±13.361**## 28.706 ±0.908**##鹽狗脊 53.430 ±0.998**## 88.643 ±3.865**## 311.343 ±7.418**## 233.910 ±6.680**## 37.181 ±2.285**##蒸狗脊 56.321 ±0.998**## 76.852 ±2.144**## 309.724 ±4.856**## 309.622 ±7.714**## 45.052 ±0.908* ##燙狗脊 47.099 ±1.729**## 58.990 ±1.637## 236.881 ±4.856**## 249.498 ±10.205**## 27.192 ±0.524**##酒狗脊 46.522 ±0.998**## 77.5664 ±1.637**## 220.694 ±2.807# 256.178 ±10.205**## 34.154 ±0.908**##
表2 各炮制組的作用機(jī)制評(píng)分Tab.2 Scores of mechanisms of action of all processed groups
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎活動(dòng)期多屬濕熱痹范疇,而炎癥是痹癥的主要病理反應(yīng)之一。由于狗脊作為傳統(tǒng)中藥,具有祛風(fēng)濕功效,因此本實(shí)驗(yàn)從炎性因子和介質(zhì)靶點(diǎn)作用兩方面選取相應(yīng)檢測(cè)指標(biāo),用于深入探討其作用機(jī)制。炎癥是機(jī)體對(duì)外來刺激產(chǎn)生的一種病理反應(yīng)過程,其癥狀表現(xiàn)為紅、腫、熱、痛,病理檢查可發(fā)現(xiàn)有大量炎癥細(xì)胞(如粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞)的局部浸潤(rùn)和組織壞死。在此過程中,一些細(xì)胞因子起著重要的促進(jìn)作用,而IL-1、IL-6、TNF-α 是介導(dǎo)炎癥的主要細(xì)胞因子,可促進(jìn)炎癥細(xì)胞的聚集和活化,以及炎癥介質(zhì)的釋放,在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎發(fā)作時(shí),就可檢測(cè)到上述細(xì)胞因子的水平升高,并在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎局部和全身免疫反應(yīng)中起到重要作用。IL-1β 是類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中發(fā)生關(guān)節(jié)軟骨破壞最重要的一種細(xì)胞因子,在類風(fēng)濕血管翳的形成中具有關(guān)鍵性影響,因此稱其為“中心犯罪”。TNF-α 可刺激滑膜和軟骨細(xì)胞合成PEG2及膠原酶,并引起骨和軟骨細(xì)胞破壞,促進(jìn)成纖維細(xì)胞增生;IL-6 既能增強(qiáng)滑膜纖維細(xì)胞尿激酶型纖維,也能促進(jìn)其抑制因子(PAI-1)和金屬蛋白酶組織抑制因子(TIMP)的形成,故在關(guān)節(jié)破壞和修復(fù)中占有重要作用;PGE2和NO 是重要的炎性介質(zhì),其中PGE2具有致熱和致痛作用,是參與滑膜關(guān)節(jié)周圍組織的炎癥、軟骨破壞及增生等病變的主要炎性介質(zhì),而NO 則可通過增加局部血流,促進(jìn)血漿滲出和水腫形成。因此,選擇IL-1、IL-6、TNF-α、PGE2、NO 作為抗炎指標(biāo)對(duì)于“祛風(fēng)濕”這一功效具有一定代表性。
在炎癥反應(yīng)中,LPS 激活的RAW264.7 模型被廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)各物質(zhì)的抗炎作用,其中LPS 是革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的毒性物質(zhì),在與RAW264.7 的Toll 受體結(jié)合后,能激活巨噬細(xì)胞,使其釋放出多種能誘導(dǎo)炎癥發(fā)生的細(xì)胞因子和炎性介質(zhì),并且IL-1、IL-6、TNF-α、PGE2、NO 均可由其產(chǎn)生。因此,本實(shí)驗(yàn)選擇LPS 刺激單核巨噬細(xì)胞為體外抗炎模型[10-15]。
經(jīng)上述分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了IL-6 TNF-α 以及IL-1 NO 和PGE2這一整條炎癥形成的信號(hào)通路,但僅從炎性因子角度考慮狗脊的祛風(fēng)濕功效,就類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎這一痹癥來說還不夠完善,因?yàn)槠洳∫蚝筒C(jī)比較復(fù)雜,而狗脊治療的作用效果體現(xiàn)在各個(gè)環(huán)節(jié),作用強(qiáng)度不等。如果按照對(duì)炎性細(xì)胞因子的影響劃分,則生狗脊和燙狗脊的抗炎作用最好,其次是酒狗脊、蒸狗脊、鹽狗脊;如果按照對(duì)炎性介質(zhì)的影響劃分,則依次為生狗脊>鹽狗脊>燙狗脊>酒狗脊>蒸狗脊;如果按照作用機(jī)制指標(biāo)的總評(píng)分劃分,則依次為生狗脊>燙狗脊>酒狗脊>鹽狗脊>蒸狗脊。其中,在炮制方法方面,生狗脊抗炎效果最好;在加熱方式方面,干熱砂燙法優(yōu)于濕熱水蒸法;在輔料方面,黃酒優(yōu)于食鹽。本實(shí)驗(yàn)通過綜合評(píng)分,篩選出生狗脊抗炎效果最強(qiáng),符合“生狗脊以祛風(fēng)濕、利關(guān)節(jié)為主,制品以補(bǔ)肝腎、強(qiáng)腰膝為主”這一傳統(tǒng)炮制理論。
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