天星健骨膠囊對佐劑性關節(jié)炎大鼠足爪組織MMP-2及MMP-9表達的影響
楊曉軍苗文麗裴林于素靜1鄭惠軍2
(河北省中醫(yī)藥研究院,河北石家莊050031)
摘要〔〕目的觀察天星健骨膠囊對佐劑性關節(jié)炎大鼠足爪組織MMP-2、MMP-9表達的影響。方法采用注射弗氏完全佐劑制作大鼠佐劑性關節(jié)炎模型,將造模成功的50只SD大鼠隨機分為模型組、天星健骨膠囊低、中、高劑量組 (0.4、0.6、0.8 g/kg)、地塞米松組 (2 mg/kg)各10只,另設正常組(10只)。觀察各組大鼠足爪腫脹度;至28 d采用免疫組化法檢測大鼠足爪組織中 MMP-2 和MMP-9蛋白的表達。結(jié)果模型組和正常組,腫脹度差異顯著(P<0.01),各治療組腫脹度與模型組比較均有下降(P<0.05或P<0.01),中藥中、高劑量組MMP-2、MMP-9陽性密度明顯降低(P<0.05或P<0.01)。結(jié)論天星健骨膠囊可明顯改善佐劑性關節(jié)炎模型大鼠的癥狀,其機制可能與其下調(diào)MMP-2、MMP-9表達有關。
關鍵詞〔〕天星健骨膠囊;佐劑性關節(jié)炎;基質(zhì)金屬蛋白酶-2;基質(zhì)金屬蛋白酶-9
中圖分類號〔〕R285.5〔
基金項目:河北省科技支撐計劃項目(No.11276103D-69)
通訊作者:裴林(1961-),男,教授,碩士生導師,主任醫(yī)師,博士,主要從事濁毒基礎與臨床研究。
1唐山市第四醫(yī)院2唐山市衛(wèi)生監(jiān)督所
第一作者:楊曉軍(1971-),男,主治醫(yī)師,主要從事骨病臨床研究。
基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)在類風濕關節(jié)炎(RA)關節(jié)骨及軟骨的破壞中發(fā)揮重要作用〔1〕。MMP-2、MMP-9 是明膠酶,其作用的底物是關節(jié)軟骨的重要組成成分。實驗表明MMP-2、MMP-9 與 RA 的病情嚴重程度及關節(jié)破壞相關〔2,3〕。 本文通過觀察天星健骨膠囊對佐劑性關節(jié)炎模型(AA)大鼠組織中 MMP-2 及 MMP-9 表達的影響,探討天星健骨膠囊治療RA的作用機制。
1材料與方法
1.1實驗動物60只健康雌性SD大鼠,清潔級,起始體重為(200±20)g,由河北醫(yī)科大學實驗動物中心提供(合格證編號:810024)。適應性飼養(yǎng)1 w,自由飲食,12 h光亮/黑暗條件、23~26℃環(huán)境溫度,單籠喂養(yǎng)。
1.2藥物天星健骨膠囊由雷公藤、制南星、土茯苓、青風藤、薏苡仁、骨碎補等組成,中藥飲片由河北省中醫(yī)藥研究院飲片廠提供,由河北省中醫(yī)藥研究院制劑室制成濃縮膠囊。地塞米松片為廣東三才醫(yī)藥集團有限公司產(chǎn)品,批號:H44024276,規(guī)格:0.75 mg/片。
1.3試劑與儀器弗氏完全佐劑(FCA)由Sigma公司提供;MMP-2、MMP-9免疫組織化學成套試劑盒均購自北京中山公司;電腦快速冷凍石蠟切片機(KD-IIIC,中國);生物顯微鏡(E-600,日本);圖像分析儀采用德國 Leica 公司生產(chǎn)的 DMIRB E 顯微平臺;MetaMorph 圖像分析系統(tǒng)以及 Olympus 顯微照相系統(tǒng) (PM-10A,日本 OlympusChc 公司)等。
1.4方法
1.4.1造模建立與分組60只大鼠依據(jù)隨機數(shù)字表分成正常組10只、免疫造模組50只。對每只動物進行標記。造模方法〔4〕為將大鼠固定,在每只大鼠左足墊皮下注射FCA 0.1 ml,正常組以同樣方法同時注射等量生理鹽水,然后每天觀察藥物反應。至造模第14天,將AA大鼠隨機分為模型組、地塞米松組、天星健骨膠囊低、中、高劑量組,每組10只。
1.4.2給藥方法于造模第14天開始,正常組、模型組灌服生理鹽水(10 ml/kg);天星健骨膠囊低、中、高劑量組分別以混懸液(生藥含量0.4、0.6、0.8 g/kg)灌胃;地塞米松組混懸液(2 mg/kg)灌服。1次/d,持續(xù)至28 d。常規(guī)喂養(yǎng),自由進食飲水。
1.4.3足腫脹度測量于造模后第14、21、28天,用足容積測量儀準確測量,并記錄大鼠左側(cè)足爪容積(以下排水毫升數(shù)計),求出腫脹度(致炎后足爪容積一致炎前足爪容積)。
1.4.4免疫組化法檢測大鼠足爪組織中 MMP-2和MMP-9蛋白的表達取大鼠左足跖部位的組織,用中性甲醛溶液固定,石蠟包埋,石蠟切片后常規(guī)脫蠟至水。在此步用體積分數(shù)為0.03的H2O2去離子水孵育10 min,進行抗原修復。以0.1 mol/L PBS洗滌5 min 3次。正常山羊血清工作液封閉,室溫孵育10 min。傾去血清,滴加1∶100 稀釋的一抗,對照組用磷酸鹽緩沖液代替一抗作陰性對照。37 ℃孵育 2 h。以0.1 mol/L PBS 洗滌 5 min 3次。滴加生物素化二抗工作液,37℃孵育15 min。以 0.1 mol/L PBS 洗滌 5 min 3 次。滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液,37 ℃孵育15 min。以 0.1 mol/L PBS洗滌 5 min 3次。DAB 顯色。蘇木精復染細胞核,封固。MetaMorph圖像分析系統(tǒng)檢測:隨機檢測5 個高倍視野(×200),計算每個視野MMP-2和MMP-9的陽性面積比,取其平均值。陽性面積比為每個視野陽性占整個視野面積的百分比,以其作為陽性反應細胞密度(簡稱陽性密度)。
2結(jié)果
2.1天星健骨膠囊對AA大鼠足爪腫脹的影響模型組較正常組足爪腫脹度明顯增加(P<0.01);各藥物治療組均可明顯抑制大鼠足爪腫脹,與模型組比較(P<0.05或P<0.01)。見表1。
2.2天星健骨膠囊對AA大鼠足爪組織中MMP-2、MMP-9 蛋白的影響模型組大鼠組織中MMP-2、MMP-9陽性密度高于正常組(P<0.01);與模型組相比,地塞米松組、天星健骨中、高劑量組陽性密度降低(P<0.01);天星健骨低劑量組與模型組相比有所改善,但無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。
組別14d21d28d正常組0.293±0.0422)0.327±0.0152)0.335±0.0182)模型組0.485±0.0320.815±0.0280.971±0.022地塞米松組0.473±0.0670.614±0.0632)0.552±0.0392)天星健骨膠囊低劑量組0.478±0.0480.774±0.0421)0.832±0.0182)天星健骨膠囊中劑量組0.466±0.0620.663±0.0172)0.516±0.0522)天星健骨膠囊高劑量組0.463±0.0240.559±0.0382)0.411±0.0922)
與模型組比較:1)P<0.05,2)P<0.01
組別MMP-2MMP-9正常組0.10±0.141)0.05±0.231)模型組0.87±0.120.92±0.15地塞米松組0.25±0.211)0.12±0.191)天星健骨膠囊低劑量組0.75±0.190.83±0.12天星健骨膠囊中劑量組0.51±0.111)0.43±0.201)天星健骨膠囊高劑量組0.32±0.151)0.39±0.171)
與模型組比較:1)P<0.01
3討論
MMPs 在 RA 關節(jié)骨及軟骨的破壞中發(fā)揮重要作用〔1〕。MMP-2 和MMP-9 是其中一大類,又名明膠酶,相對分子質(zhì)量分別為 72 000、95 000。由于其是構(gòu)成細胞外基質(zhì)(ECM) 降解最重要的酶系統(tǒng),參與 EMC 的重塑、炎癥反應、免疫應答等〔5〕,MMP-2和MMP-9對 RA的關節(jié)破壞作用包括:①直接降解軟骨和骨質(zhì);破骨細胞表達的 MMP-9 已被證實對構(gòu)成成熟骨的 ECM 的主要成分-不可溶性Ⅰ型膠原具有末端肽酶活性〔6〕,參與了RA的骨質(zhì)吸收。②在血管生成有重要作用,可以輸送炎癥細胞到滑膜并為血管翳提供營養(yǎng),微血管基底膜和間質(zhì)成分被降解,為血管翳的進展創(chuàng)造空間。研究發(fā)現(xiàn)在 MMP-2、MMP-9 的作用下可導致慢性滑膜組織增生,表現(xiàn)為滑膜襯里層細胞增生,炎性細胞浸潤,滑膜下細胞增生和炎性細胞浸潤及滑膜下層血管生成,增生的滑膜組織向關節(jié)軟骨面生長,形成血管翳〔7〕。
本實驗結(jié)果提示天星健骨膠囊對AA大鼠的炎癥有治療作用,可能是與其下調(diào)組織中MMP-2、MMP-9的表達、抑制滑膜組織增生、抑制關節(jié)軟骨侵蝕、控制血管翳生成有關。
4參考文獻
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〔2013-01-07修回〕
(編輯趙慧玲/曹夢園)
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