劉端勇, 徐 榮, 黃敏芳, 王 馨, 鄒 勇, 岳海洋, 趙海梅
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)科技學(xué)院,江西南昌330025;2.江西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,江西南昌330004;3.江西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院方劑教研室,江西南昌330004)
香參丸對結(jié)腸炎大鼠小腸派伊爾結(jié)中T細胞亞群及IL-2、TGF-β表達的調(diào)節(jié)
劉端勇1, 徐 榮2, 黃敏芳2, 王 馨2, 鄒 勇2, 岳海洋2, 趙海梅3*
(1.江西中醫(yī)藥大學(xué)科技學(xué)院,江西南昌330025;2.江西中醫(yī)藥大學(xué)研究生院,江西南昌330004;3.江西中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院方劑教研室,江西南昌330004)
目的 評價香參丸治療實驗性結(jié)腸炎療效并探討其作用機制。方法 三硝基苯磺酸(trinitrobenzene sulfonic acid,TNBS)/乙醇法復(fù)制實驗性結(jié)腸炎,實驗動物隨機分成正常組、模型組、香參丸組及美沙拉嗪組,造模后灌胃給藥7 d,第8天處理,通過腸重指數(shù)、結(jié)腸長度、肉眼損傷評分評價其療效,同時分別采用流式細胞術(shù)和酶聯(lián)免疫吸附法檢測大鼠小腸派伊爾結(jié)(PP結(jié))中CD4+T、CD8+T淋巴細胞水平以及結(jié)腸組織白細胞介素-2(IL-2)、轉(zhuǎn)化生長因子-β(TGF-β)的量。結(jié)果 與模型組比較,香參丸組可明顯縮短結(jié)腸長度,降低結(jié)腸指數(shù)、肉眼下?lián)p傷評分、小腸PP結(jié)中CD4+T淋巴細胞水平以及結(jié)腸組織中IL-2和TGF-β表達水平(P<0.05或P<0.01),升高小腸PP結(jié)中CD8+T細胞水平,且同時降低CD4/CD8間比例。結(jié)論 香參丸有效治療潰瘍性結(jié)腸炎的機制可能是通過調(diào)節(jié)小腸PP結(jié)中T淋巴細胞亞群平衡,抑制IL-2和TGF-β表達水平來實現(xiàn)的。
香參丸;結(jié)腸炎;T細胞;IL-2;TGF-β
香參丸由苦參、木香組成,出自清代名醫(yī)葉天士,其中苦參苦寒,功長清熱燥濕,主要用于治療腸風(fēng)便血,對熱痢、血痢療效較好[1],多與木香同用,木香辛開苦降,善行大腸之氣滯,為治療濕熱瀉痢之要藥,二者相配,協(xié)同起效,加甘草解毒并緩中健脾,現(xiàn)代常用于治療包括潰瘍性結(jié)腸炎在內(nèi)的各種瀉痢,但其作用機制不明。炎癥性腸?。╥nflammatory bowel disease,IBD)主要包括潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)和克隆病,目前普遍認(rèn)為IBD的產(chǎn)生主要來自于黏膜免疫、相關(guān)基因和環(huán)境因素,而效應(yīng)T細胞的活化是腸黏膜免疫及其后續(xù)炎癥的起點[2-3]。作為腸黏膜免疫系統(tǒng)的重要組織,小腸派伊爾結(jié) (Peyer patch,PP結(jié))主要由T淋巴細胞(以CD4+T淋巴細胞為主)和B淋巴細胞組成,這些細胞在抗原刺激及抗原提呈細胞的作用下活化,并高度表達相應(yīng)的受體,與對應(yīng)的配體結(jié)合后進入黏膜組織,釋放出炎性因子,介導(dǎo)炎性損傷[4]。為此,本研究采用TNBS/乙醇法復(fù)制實驗性結(jié)腸炎,并用香參丸干預(yù)治療,在觀察其療效同時并探討其對PP結(jié)中T淋巴細胞亞群平衡的影響。
1.1 動物及分組 清潔級健康雄性SD大鼠40只,體質(zhì)量200~220 g(由北京維通利華實驗動物有限公司提供),合格證號SCXK(京)2012-0001,隨機分為4組,即正常組、對照組、香參丸組、美沙拉嗪對照組 (陽性對照組),每組10只,適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d后用于實驗。
1.2 主要藥物和試劑 香參丸由苦參 (批號1306056)、廣木香 (批號1308261)、甘草 (批號1308211)組成,中藥配方顆粒購自廣東一方制藥有限公司;美沙拉嗪腸溶片每片0.25 g(葵花藥業(yè)生產(chǎn),批號130407);TNBS(2,4,6-Trinitrobenzene sulfonic acid solution)分子量為293.17,購于美國SIGMA公司(批號2508-19-2);FITC-anti-rat CD4+Ab(批號11-0040-82)、APC-anti-rat CD3+Ab(批號17-0030-82)、PE-anti-rat CD8+Ab(批號12-0084-82)購于美國eBioscience公司;IL-2(批號85-BMS634)和TGF-β(批號85-BMS623/3)酶聯(lián)免疫吸附試驗試劑盒亦購于美國eBioscience公司。
1.3 主要儀器 酶標(biāo)儀(Molecular Devices SpectraMax Plus 384);低溫高速離心機(eppendorf Centrifuge 5430R);流式細胞儀(美國BD FACSC CantoⅡ)
2.1 造模 參考文獻[5],采用TNBS復(fù)制潰瘍性結(jié)腸炎
大鼠模型。造模前禁食12 h,除正常組外,所有大鼠用10%的水合氯醛(0.4 g/kg)麻醉[6]后,按100 mg/kg TNBS計算,將TNBS溶入0.3 mL 50%乙醇配制TNBS乙醇復(fù)合溶液,用塑料軟管 (直徑約為2mm)將TNBS乙醇復(fù)合液注入距肛門約8 cm處,倒置大鼠15min,使藥液到達結(jié)腸,然后動物放回原籠自然蘇醒,正常組注入等容積的50%的乙醇溶液,即造模成功。
2.2 給藥 造模24 h后,開始給大鼠灌胃給藥,按體質(zhì)量換算,香參丸組給予香參丸2.5 g/kg,美沙拉嗪組給予美沙拉嗪0.3 g/kg,空白組及模型組則給予等容積的生理鹽水,每日給藥1次,連續(xù)給藥7 d。
2.3 處理方法 給藥7 d后,脫頸椎處死動物,分離距肛門2 cm以上結(jié)腸組織,測量其長度,沿縱軸剪開結(jié)腸,清除內(nèi)容物,清洗干凈并吸去水分,稱取結(jié)腸質(zhì)量,將結(jié)腸于冰塊上展開,并將腸黏膜向上平鋪于冰塊上固定,觀察炎癥及潰瘍發(fā)生情況,按照肉眼觀察結(jié)腸黏膜損傷評分標(biāo)準(zhǔn)[7-8]進行結(jié)腸損傷評分。同時計算各組老鼠結(jié)腸指數(shù),結(jié)腸指數(shù)=(結(jié)腸質(zhì)量/體質(zhì)量)×100%,以考察結(jié)腸水腫等炎癥表現(xiàn)。
2.4 PP結(jié)分離及細胞懸液制備 給藥7 d后,脫椎處死動物后,剖腹剪取全小腸,分離PP結(jié),置于5%FCS RPMI 1640培養(yǎng)液中,300目不繡鋼網(wǎng)碾磨濾過,洗滌2次,3 000 r/min離心,5 min后,棄其上清,混勻定容于1×106后置4℃冰箱保存。
2.5 流式細胞術(shù)測CD3+、CD4+、CD8+T淋巴細胞水平取上述細胞懸液,分別加入0.5uL PE-anti-rat CD8+Ab,F(xiàn)ITC-anti-rat CD4+Ab,APC-anti-rat CD3+Ab等熒光標(biāo)記抗體,室溫下避光孵育30min后,加入1mLPBS洗滌,離心后棄上清,1%多聚甲醛的PBS固定后置4℃冰箱保存,待上機檢測。
2.6 酶聯(lián)免疫吸附法檢測結(jié)腸局部細胞因子水平 參照試劑盒的說明書檢測結(jié)腸組織勻漿中IL-2、TGF-β的量。待測上清液、標(biāo)準(zhǔn)品使用量均為50μL,波長450 nm下測定吸光度值。
2.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計分析軟件處理。計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用t檢驗,病理組織記分采用秩和檢驗。以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 病理學(xué)觀察及結(jié)腸損傷評分 肉眼下可見模型組結(jié)腸黏膜明顯充血、水腫,重度糜爛和多個潰瘍,潰瘍呈圓形或橢圓形,底部干凈,或可見少量淡黃色覆蓋物,邊緣充血水腫;腸重指數(shù)、結(jié)腸損傷評分明顯高于正常組,結(jié)腸長度明顯縮短 (P<0.01);治療組亦可見少量充血水腫和部分結(jié)腸可見輕度糜爛和潰瘍,潰瘍數(shù)目明顯減少并且充血水腫減輕,與模型組比較結(jié)腸指數(shù)、肉眼下結(jié)腸損傷評分明顯下降、結(jié)腸腫脹程度明顯減輕,結(jié)腸長度顯著延長(P<0.01或P<0.05)。提示香參丸治療組可明顯緩解結(jié)腸損傷局部充血水腫,減輕炎細胞浸潤程度,抑制潰瘍形成。結(jié)果見表1。
3.2 結(jié)腸組織中IL-2、TGF-β的表達 由表1可見,模型組大鼠結(jié)腸組織IL-2、TGF-β表達水平明顯高于正常組(P<0.05);治療組與模型組比較,IL-2和TGF-β表達水平下降,且具有顯著性差異 (P<0.05或P<0.01)。
表1 療效評價及IL-2、TGF-β細胞因子的表達
表1 療效評價及IL-2、TGF-β細胞因子的表達
注:與正常組比較,#P<0.05,##P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01
分組 腸重指數(shù)/% 結(jié)腸長度/cm 肉眼下結(jié)腸損傷評分 IL-2/(pg.mL-1) TGF-β/(pg.m L-1)0.52±0.03 19.71±1.99 0.3±0.48 0.39±0.17 0.35±0.06模型組 1.02±0.43# 16.19±1.41## 5.89±2.81## 0.58±0.13# 0.45±0.03#香參丸組 0.65±0.08* 17.87±1.46* 2.22±1.39** 0.38±0.08** 0.39±0.05*美沙拉嗪組 0.71±0.12* 16.38±1.31 3.33±2.12* 0.35±0.11** 0.38±0.07正常組*
3.3 流式細胞術(shù)測定小腸PP結(jié)中CD4+、CD8+T淋巴細胞水平 與正常組比較可見,模型組CD4+T淋巴細胞水平顯著升高,CD8+T淋巴細胞水平顯著降低 (P<0.05),CD4/CD8T的比值則顯著升高 (P<0.01);與模型組比較,各治療組CD4+T淋巴細胞水平均顯著下降,而CD8+T淋巴細胞水平則顯著增加(P<0.05),因此CD4/CD8T淋巴細胞的比值則明顯降低(P<0.01或P<0.05),結(jié)果見表2。
表2 大鼠小腸PP結(jié)中CD4+、CD8+T淋巴細胞比較
表2 大鼠小腸PP結(jié)中CD4+、CD8+T淋巴細胞比較
注:與正常組比較,#P<0.05,##P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01
CD4T/CD8正常組分組 CD4+T/% CD8+T/% 34.06±13.99 65.76±16.91 0.52±0.49模型組 57.60±16.56# 35.78±13.41# 1.61±0.56##香參丸組 32.73±1.62* 60.46±12.26* 0.54±0.43**美沙拉嗪組 37.97±14.01 63.35±17.51* 0.60±0.41**
在本實驗中,模型組大鼠腸重指數(shù)以及肉眼下的結(jié)腸損傷評分均較正常組明顯升高,結(jié)腸長度明顯縮短,而采用香參丸灌胃治療后腸重指數(shù)及損傷評分均明顯降低,而結(jié)腸長度顯著延長,說明香參丸能有效緩解實驗性結(jié)腸炎的炎癥損傷程度和潰瘍形成。
腸黏膜免疫功能紊亂與UC發(fā)病密切相關(guān),來自PP結(jié)的T淋巴細胞進入腸粘膜固有層失衡并活化,發(fā)揮效應(yīng)作用,因此觀察其T淋巴細胞平衡是監(jiān)控黏膜免疫狀態(tài)的重要手段[5]。本實驗結(jié)果表明,香參丸可明顯降低結(jié)腸炎大鼠小腸PP結(jié)中CD4+T淋巴細胞水平,升高CD8+T淋巴細胞水平,同時下調(diào)CD4/CD8比值,其原因可能是某些方面結(jié)腸局部致病性T淋巴細胞增多,免疫功能紊亂,且在此實驗中,炎性因子IL-2和TGF-β分泌增多,IL-2作為重要的促炎細胞因子,要由活化的Th1細胞或CD4+T細胞分
泌,與單核巨噬細胞、B細胞及T細胞表面的IL-2受體結(jié)合后,能夠誘導(dǎo)自然殺傷 (NK)細胞生成并增強其活性;引起T細胞增殖、活化;促進細胞毒T細胞的殺傷作用[7-9]。因此,IL-2對于自身免疫調(diào)節(jié)具有重要意義。TGF-β是一種有效的免疫抑制因子,TGF-β水平的下降,將有利于淋巴細胞的激活,這將促進自身抗體和自身致敏T細胞的產(chǎn)生,誘導(dǎo)自身免疫反應(yīng),導(dǎo)致炎性免疫損傷[10-12]。TGF-β主要在結(jié)腸黏膜固有層的炎細胞如中性粒細胞、淋巴細胞及漿細胞中表達,TGF-β在正常結(jié)腸粘膜中的表達很弱,而在UC中表達明顯增強[13-14]。本研究表明模型組大鼠結(jié)腸組織中IL-2和TGF-β的水平均明顯升高,經(jīng)過香參丸治療后,結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸組織中IL-2和TGF-β表達下降。此表明香參丸治療UC的機制之一可能是通過調(diào)節(jié)腸黏膜局部T淋巴細胞亞群平衡,抑制促炎因子IL-2和TGF-β的表達,從而抑制異常免疫反應(yīng),減輕免疫損傷,促進潰瘍愈合。
[1] 許紅蘭.苦參的藥理研究進展[J].現(xiàn)代醫(yī)藥衛(wèi)生,2008,24(20):3066-3067.
[2] Brayden D J,Baird AW.Apicalmembrane receptors on intestinal M cells:potential targets for vaccine delivery[J].Adv Drug Deliv Rev,2004,56(6):721-726.
[3] 原雪琦,孫 進,常桂芳,等.10株乳酸菌黏附小鼠派伊爾結(jié)及免疫調(diào)節(jié)作用研究[J].中國微生態(tài)學(xué)雜志,2009,21(7):577-580.
[4] 范 駿.腸道黏膜免疫[J].國際免疫學(xué)雜志,2006,29(2):111-115.
[5] Segain JP,Raingeard de la Blétière D,Sauzeau V,etal.Rho kinase blockade prevents inflammation via nuclear factor kappa B inhibition:evidence in Crohn’s disease and experimental colitis[J].Gastroenterology,2003,124(5):1180-1187.
[6] 康愛君,張 闊,田 楓,等.戊巴比妥鈉、水合氯醛、氨基甲酸乙酯麻醉對雄性SD大鼠血液學(xué)指標(biāo)的影響[J].中國比較醫(yī)學(xué)雜志,2008,18(4):61-63.
[7] Schmidt N,Gonzalez E,Visekruna A,etal.Targeting the proteasome:partial inhibition of the proteasomeby bortezomib or deletion of the immunosubunit LMP7 attenuates experimental colitis[J].Gut,2010,59(7):896-906.
[8] 劉端勇,黃小英,程紹民,等.四神丸對實驗性結(jié)腸炎結(jié)腸組織Bax/Bcl-2mRNA,F(xiàn)as/FasL的調(diào)控作用[J].中國中藥雜志,2011,36(24):3484-3488.
[9] 謝 力,邢之華,蔣榮鑫.三皮湯對小鼠潰瘍性結(jié)腸炎模型IL-2和IL-10表達的影響[J].中國實驗方劑學(xué)雜志,2009,15(9):67-70.
[10] 王 燕,朱向東,段永強,等.四神丸對潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸組織病理形態(tài)及血清抗炎、促炎因子平衡的影響[J].中醫(yī)研究,2014,27(1):53-55.
[11] Fichtner-Feigl S,F(xiàn)uss IJ,Young C A,et al.Induction of IL-13 triggers TGF-betal-dependent tissue fibrosis in chronic 2,4,6-trinitrobenzene sulfonic acid colitis[J].J Immunol,2007,178(9):5859-5870.
[12] Ask K,Bonniaud P,Maass K,et al.Progressive pulmonary fibrosis ismediated by TGF-βisoform 1 but not TGF-β3[J].Int JBiochem Gell Biol,2008,40(3):484-495.
[13] 安彩萍,馬曉凡,吳煥淦,等.TGF-β/CTGF在腸纖維化機制中的作用[J].世界華人消化雜志,2008,16(19):2137-2143.
[14] 廖澤云,李玉山,姜錦林,等.番石榴葉提取物對三硝基苯磺酸誘導(dǎo)大鼠結(jié)腸炎結(jié)腸組織的保護作用[J].世界華人消化雜志,2007,15(1):69-71.
R285.5
B
1001-1528(2015)11-2524-03
10.3969/j.issn.1001-1528.2015.11.043
2014-11-10
國家自然科學(xué)基金項目 (81460679,81260595);江西省自然科學(xué)基金項目 (20122BAB215046)
劉端勇 (1975—),男,博士,副教授,從事潰瘍性結(jié)腸炎與中藥免疫藥理研究。Tel:(0791)86588407,E-mail:liuduanyong@163.com
*通信作者:趙海梅 (1979—),女,博士,副教授,研究方向為潰瘍性結(jié)腸炎與中藥免疫藥理。Tel: (0791)86588407,E-mail:haimei79@163.com