張曉燕,吳 斌,劉俊紅,盧建雙,黃歡歡,洪舒婷
業(yè)已證實(shí),孟魯司特(montelukast,MK)是一種新型高選擇性半胱氨酰白三烯受體(cysteinyl leukotriene receptor,CysLTR)拮抗劑,能特異性與CysLT1R結(jié)合,抑制半胱氨酰白三烯(cysteinyl leukotrienes,CysLTs)所致的血管通透性增加、平滑肌收縮,抑制炎癥遞質(zhì)和細(xì)胞因子的釋放,預(yù)防和抑制嗜酸性粒細(xì)胞(eosinophils,EOS)生長(zhǎng)因子,如IL-3、IL-5、粒細(xì)胞集落刺激因子對(duì) EOS等的促成熟作用,使外周血及器官局部EOS減少,減輕炎癥反應(yīng)[1]。近年來,臨床上嘗試將MK應(yīng)用于嗜酸細(xì)胞胃腸炎(eosinophilic gastroenteritis,EG)的治療。本研究采用卵白蛋白(ovalbumin,OVA)腹腔注射致敏聯(lián)合灌胃激發(fā)建立Sprague-Dawley(SD)幼鼠EG模型,觀察各組幼鼠腸黏膜炎癥損傷、EOS密度、肥大細(xì)胞(mast cell,MC)密度及 MC脫顆粒率變化,探討MK對(duì)EG幼鼠腸道炎癥的抑制作用,為臨床應(yīng)用MK治療EG提供理論依據(jù)。
1.1 材料 清潔級(jí)3周齡雌性SD幼鼠32只[許可證號(hào):SCXK(滬)2007-0005,上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司],體質(zhì)量50~70g,采用不含雞蛋蛋白的飼料飼養(yǎng),飼養(yǎng)溫度(23±3)℃,濕度50%~70%。根據(jù)有否造模、是否使用MK干預(yù)兩因素兩水平,按2×2進(jìn)行排列組合,將32只幼鼠隨機(jī)分成4組,分別為:造模+未使用MK干預(yù)組(M1I0組)、造模+使用 MK干預(yù)組(M1I1組)、未造模+未使用MK干預(yù)組(M0I0組)和未造模+使用MK干預(yù)組(M0I1組),每組8只。
MK(批號(hào):J20070058,杭州默沙東制藥有限公司);OVA(批號(hào):A5503-1G,美國(guó)Sigma公司),大鼠OVA-IgE ELISA 試劑盒(批號(hào):100826,美國(guó)R&D公司);數(shù)碼顯微鏡攝像系統(tǒng)(BX51,日本Olympus公司);專業(yè)圖像分析處理軟件(Image-Pro Plus 6.0,美國(guó) Media Cybernetics公司)。
1.2 方法
1.2.1 幼鼠EG模型建立及干預(yù)方法 參照文獻(xiàn)[2]建立EG模型,即采用低劑量OVA腹腔注射致敏聯(lián)合高劑量OVA灌胃激發(fā)建立EG幼鼠模型:在第0天給予每只幼鼠腹腔注射低劑量OVA和AL(OH)3混 懸液共 0.2mL[含 OVA 40μg,AL(OH)31mg],在第2,4,7,9,11天腹腔注射低劑量 OVA 40μg(0.2mg/mL OVA溶液0.2mL);在第 20,24,28,30 天給予高劑量 OVA 30mg(15mg/mL OVA 溶液2.0mL)灌胃激發(fā)。第20至30天,M0I1組和 M1I1組每天予10mg·kg-1·d-1MK灌胃給 藥 1 次,MK 干預(yù)劑量參 照文獻(xiàn)[3-4]。M0I0組和M1I0組同期予同等容量的生理鹽水灌胃。
1.2.2 EG模型及 MK療效評(píng)價(jià) 在末次激發(fā)后18~24h處死幼鼠,無菌條件下剪開腹腔,留取空腸約1cm,分成2段,其中一段石蠟包埋,H-E染色后進(jìn)行常規(guī)病理檢查和腸黏膜EOS計(jì)數(shù);另一段速凍切片后進(jìn)行腸黏膜MC觀察和計(jì)數(shù)(累計(jì)10個(gè)高倍視野內(nèi)MC總數(shù)及脫顆粒MC數(shù))計(jì)算MC脫顆粒百分率:
通過觀察各組幼鼠腸黏膜病理改變、腸黏膜中EOS、MC計(jì)數(shù)及MC脫顆粒情況,對(duì)EG幼鼠模型及MK干預(yù)效果進(jìn)行評(píng)估。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 結(jié)果以±s表示;采用SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。組間比較采用多樣本完全隨機(jī)設(shè)計(jì)方差分析,采用LSD法進(jìn)行兩兩比較;采用析因方法分析各因素的效果。α=0.05為顯著性檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
2.1 SD幼鼠空腸黏膜病理改變 M0I0組、M0I1組空腸腸黏膜形態(tài)基本完整,腸上皮完好,固有層無水腫、充血,未見炎癥細(xì)胞浸潤(rùn);M1I0組可見空腸腸黏膜破壞,小腸絨毛部分剝落,結(jié)構(gòu)紊亂,絨毛上皮細(xì)胞局灶性脫落、壞死,固有層水腫、充血,大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn);M1I1組可見空腸腸黏膜破壞程度較輕,可見部分絨毛上皮細(xì)胞局灶性脫落、壞死,固有層輕度水腫、充血及炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)較M1I0組輕(圖1)。
圖1 各組SD幼鼠空腸黏膜病理變化(H-E ×200)Fig1 Groups of jejunum mucosa pathological changes in SD young rats(H-E ×200)
2.2 SD幼鼠空腸EOS密度 M0I0組、M0I1組幼鼠空腸黏膜內(nèi)僅偶見散在的EOS,且EOS結(jié)構(gòu)完整,無破碎;M1I0組空腸黏膜中有明顯的EOS浸潤(rùn)、聚集,尤其是黏膜固有層內(nèi)較明顯;M1I1組空腸黏膜中仍有EOS浸潤(rùn)、聚集,但較M1I0組明顯減少(圖2)。
圖2 各組SD幼鼠空腸黏膜中EOS表達(dá)(H-E ×400)Fig2 EOS expressed in jejunum mucosa of SD young rats(H-E ×400)
2.3 SD幼鼠空腸MC密度、MC脫顆粒率改變M0I0組、M0I1組空腸黏膜固有層偶見到散在的MC或者無MC,MC結(jié)構(gòu)完整,輪廓清晰,無聚集、脫顆粒現(xiàn)象;M1I0組空腸黏膜內(nèi)大量MC聚集,固有層較多,胞質(zhì)顆粒呈紫紅色,胞核呈藍(lán)色,核形狀不規(guī)則呈橢圓形或分葉狀,伴胞膜破裂,輪廓不清,并向外排出紫紅色顆粒;M1I1組空腸黏膜內(nèi)MC聚集,固有層為主,部分伴胞膜破裂,輪廓不清,并向外排出紫紅色顆粒,但較M1I0組明顯減少(圖3)。
2.4 SD幼鼠空腸EOS密度、MC密度、MC脫顆粒率改變的析因方差分析結(jié)果
2.4.1 SD幼鼠空腸EOS密度的析因方差分析結(jié)果 建立OVA-EG模型可顯著增加幼鼠空腸黏膜中EOS密度,其引起幼鼠空腸黏膜中EOS密度增加的平均主效應(yīng)為12.8/高倍視野(high power field,HPF);使用MK干預(yù)則可顯著降低幼鼠空腸黏膜中EOS密度,與未使用MK干預(yù)比較,其空腸黏膜中EOS密度降低的平均主效應(yīng)為-5.1/HPF(表1)。
圖3 各組SD幼鼠空腸黏膜中MC表達(dá)(甲苯胺藍(lán)染色 ×400)Fig3 MC expressed in jejunum mucosa of SD young rats(TBS ×400)
表1 各組SD幼鼠激發(fā)后EOS密度2×2析因設(shè)計(jì)結(jié)果Tab1 The EOS density of ANOVA two-way factorial in SD young rats after excited
2.4.2 SD幼鼠空腸 MC密度的析因方差分析結(jié)果 建立OVA-EG模型可顯著增加幼鼠空腸黏膜中MC密度,其引起幼鼠空腸黏膜中MC密度增加的平均主效應(yīng)為3.1/HPF;其空腸黏膜中 MC密度,與未使用MK比較,使用MK干預(yù)治療引起幼鼠空腸黏膜中MC密度降低的平均主效應(yīng)為-4.6/HPF(表2)。
表2 SD幼鼠激發(fā)后MC密度2×2析因設(shè)計(jì)結(jié)果Tab2 The MC density of ANOVA two-way factorial in SD young rats after excited
2.4.3 SD幼鼠空腸 MC脫顆粒率改變的析因方差分析結(jié)果 建立OVA-EG模型可顯著增加幼鼠空腸黏膜中MC脫顆粒率,其引起幼鼠空腸黏膜中MC脫顆粒率增加的平均主效應(yīng)為42.3%;使用MK干預(yù)則可顯著降低幼鼠空腸黏膜中MC脫顆粒率,與未使用MK干預(yù)比較,其空腸黏膜MC脫顆粒率降低的平均主效應(yīng)為-15.4%(表3)。
表3 各組SD幼鼠激發(fā)后MC脫顆粒率2×2析因設(shè)計(jì)結(jié)果Tab3 The rate of MC degranulation of ANOVA two-way factorial in SD young rats after excited
2.4.4 SD幼鼠空腸黏膜EOS密度、MC密度、MC脫顆粒率的析因方差分析結(jié)果 幼鼠空腸黏膜中MC脫顆粒率受到建立OVA-EG模型和使用MK干預(yù)兩個(gè)因素影響,F(xiàn)值分別為1 054.987,164.540,P值分別為0.000,0.000,建立 OVA-EG模型與使用MK干預(yù)之間存在交互作用(F=162.373,P=0.000),說明使用 MK干預(yù)可以降低建立OVA-EG模型引起的幼鼠空腸黏膜中MC脫顆粒率升高。在控制建立OVA-EG模型因素影響后,使用MK干預(yù)和未使用MK干預(yù)幼鼠空腸黏膜中MC脫顆粒率的邊緣估計(jì)均值及95%可信區(qū)間 (95%CI)分別為:32.4(30.5,34.2)%,48.8(47.0,50.7)%,組間因素檢驗(yàn),差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05,表4)。
表4 幼鼠空腸黏膜EOS密度、MC密度、MC脫顆粒率的析因方差分析結(jié)果Tab4 The EOS density,MC density and MC degranulation rate of ANOVA factorial in jejunum mucosa of SD young rats
LTs是過敏反應(yīng)中重要的炎癥介質(zhì),與過敏性疾病密切相關(guān)的為 LTB4、LTC4、LTD4,其中,LTC4、LTD4因含有半胱氨酰殘基,故稱為CysLTs。CysLTs主要由EOS、嗜堿性粒細(xì)胞和 MC釋放,CysLTs作用于CysLTR,引起氣道重塑和氣道高反應(yīng);LTs可與其他多種炎性介質(zhì)相互作用,選擇性促進(jìn)Th2型細(xì)胞因子如IL-4等的產(chǎn)生,誘導(dǎo)上皮細(xì)胞產(chǎn)生嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子,加重組織的EOS炎癥[5]。在CysLTR中,將能夠被經(jīng)典半胱氨酰白三烯受體拮抗劑(cysteinyl leukotriene receptor anta-gonist,CysLTRA)如 MK、扎魯司特所拮抗的稱為CysLT1R,而對(duì)MK等不敏感者稱為CysLT2R。CysLTRA與CysLT1R特異性結(jié)合,阻斷CysLTs在過敏反應(yīng)中的作用,可以有效抑制EG的過敏反應(yīng),為EG的治療提供一種新的途徑。CysLTRA副作用少、耐受性好,且對(duì)哮喘的治療有明顯的效果,近年來部分臨床醫(yī)生嘗試將其應(yīng)用于EG的治療。Quack等報(bào)道其所在醫(yī)院1例確診為EG的17歲女生采用強(qiáng)的松治療時(shí)臨床癥狀反復(fù),后將強(qiáng)的松劑量增加至20mg/d,同時(shí)聯(lián)合 MK 10mg/d治療,癥狀消失后將激素減量并在6周內(nèi)停用,單用MK治療2年,臨床癥狀完全消失,各項(xiàng)血液檢查及內(nèi)鏡檢查均正常[6]。本組中,M1I0組幼鼠在OVA致敏激發(fā)后出現(xiàn)輕度豎毛,毛發(fā)失去光澤,活動(dòng)減少,大便為成形稀便,其空腸腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)破壞,小腸絨毛部分剝落,結(jié)構(gòu)紊亂,絨毛上皮細(xì)胞局灶性脫落、壞死,固有層水腫、充血,大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn);M0I0、M0I1組幼鼠在激發(fā)前后一般情況無明顯變化,毛發(fā)有光澤,無豎毛現(xiàn)象,活動(dòng)如常,運(yùn)動(dòng)敏捷,大便成形;使用MK干預(yù)治療后,M1I1組幼鼠與沒有干預(yù)的EG模型組幼鼠比較,其豎毛減少,活動(dòng)增加,大便明顯成形,且幼鼠空腸腸黏膜破壞程度減輕,僅見部分絨毛上皮細(xì)胞局灶性脫落、壞死,固有層輕度水腫、充血,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)有所改善。這表明MK可以改善OVA致敏激發(fā)所致的臨床癥狀及腸道炎癥損傷。
目前對(duì)于CysLTRA治療EG的機(jī)制尚無明確、統(tǒng)一的結(jié)論。Wan等采用OVA致敏建立的EG的BALB/c小鼠模型,探討 MK在EG動(dòng)物模型中的治療作用及可能的機(jī)制。干預(yù)組小鼠采用MK干預(yù)治療后,其毛發(fā)萎縮、腹瀉、活動(dòng)減少、虛弱等臨床癥狀幾乎得到完全緩解,體質(zhì)量較模型組明顯增高(P<0.01),外周血EOS濃度、IgE和LTD4水平較模型組明顯降低(P<0.01),胃腸道黏膜組織結(jié)構(gòu)幾乎正?;騼H有輕度損傷,故筆者認(rèn)為:MK可能通過降低外周血IgE、LTD4以及EOS水平來達(dá)到治療 EG 的目的[7]。本研究結(jié)果也顯示,M1I0組SD幼鼠經(jīng)OVA激發(fā)后腸道黏膜中EOS密度、MC密度及MC脫顆粒率增加,M1I1組SD幼鼠經(jīng)MK干預(yù)后腸黏膜EOS密度、MC密度及MC脫顆粒率較M1I0組明顯降低,說明MK干預(yù)可顯著減少腸黏膜中EOS、MC浸潤(rùn)及MC脫顆粒。析因設(shè)計(jì)的方差分析顯示:MK干預(yù)是腸黏膜EOS密度、MC密度及MC脫顆粒率改變的主要原因之一。這一結(jié)果提示,與未用MK干預(yù)治療的造模組比較,MK干預(yù)能夠明顯改善EG所致的腸道形態(tài)結(jié)構(gòu)損傷,抑制胃腸道炎癥反應(yīng),達(dá)到治療EG的目的,可能與MK能抑制腸黏膜局部EOS、MC浸潤(rùn)及MC脫顆粒有關(guān)。
綜上所述,MK可能通過減少EG動(dòng)物幼鼠腸黏膜EOS浸潤(rùn)、MC聚集及MC脫顆粒,從而改善OVA所致的腸道黏膜結(jié)構(gòu)損傷,減輕腸道充血、水腫,最終抑制EG所致的腸道炎癥反應(yīng),達(dá)到治療EG的目的。因此,CysLTRA在臨床治療EG等變態(tài)反應(yīng)性疾病中具有廣闊的應(yīng)用前景。但本次研究只基于動(dòng)物模型。在臨床治療中,如何選擇CysLTRA的起始劑量、長(zhǎng)期維持劑量和療程的長(zhǎng)短等問題目前尚無定論,故還需要大量的臨床研究加以證實(shí)及完善。
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