劉 斌,李 靜,胡惠清,朱 里
吳茱萸次堿軟膏對小鼠特應(yīng)性皮炎的保護作用及相關(guān)機制研究
劉斌,李 靜,胡惠清,朱 里
目的 探討吳茱萸次堿軟膏對小鼠特應(yīng)性皮炎的保護作用及相關(guān)機制。方法 用二硝基氯苯(DNCB)反復(fù)刺激新生Nc/Nga小鼠背部皮膚,建立小鼠試驗性特應(yīng)性皮炎模型。36只小鼠分為3組:正常對照組、模型組、試驗組(吳茱萸次堿軟膏治療),每組12只。試驗組連續(xù)用藥2周,分別于第8天、15天測量各組小鼠背部皮損厚度和皮膚質(zhì)量,并利用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)分別檢測第8天、15天血清中細胞因子干擾素γ(IFN-γ),白細胞介素(IL)-4, IL-5,免疫球蛋白E(IgE)的表達。結(jié)果 吳茱萸次堿治療第8天、15天,皮損厚度及皮膚質(zhì)量明顯下調(diào)(P<0.05),血清中細胞因子IL-4、IL-5和IgE水平明顯低于模型組,IFN-γ水平明顯高于模型組(P<0.05)。結(jié)論 吳茱萸次堿軟膏可能通過促進IFN-γ分泌,下調(diào)炎癥因子IL-4、IL-5水平,以及抑制IgE表達,從而對小鼠特應(yīng)性皮炎產(chǎn)生保護作用。
皮炎,特應(yīng)性;吳茱萸次堿;細胞因子;小鼠
劉 斌
特應(yīng)性皮炎(atopic dermatitis,AD)是以劇烈瘙癢為主要臨床癥狀的慢性炎癥性皮膚病。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn),近年來其發(fā)病率逐年上升,嚴重影響人們的生活和健康[1]。AD病因目前并不明確,可能包括遺傳易感性、吸入過敏原刺激、自身抗原、食物過敏原刺激、感染以及皮膚功能障礙等等[2]。吳茱萸次堿(rutaecarpine)是從中藥吳茱萸中提取出來的化學(xué)有效成分。研究發(fā)現(xiàn),吳茱萸次堿對皮膚的免疫反應(yīng)及過敏反應(yīng)具有抑制作用[3]。本試驗采用Nc/Nga小鼠作為AD模型,以觀察吳茱萸次堿對Nc/Nga小鼠AD皮膚以及血漿細胞因子的影響,旨在為探索吳茱萸次堿對AD的保護作用及相關(guān)機制。
1.1動物和試劑
6周齡SPF級Nc/Nga小鼠(華中科技大學(xué)動物實驗中心),雄性,體質(zhì)量25~30 g。適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,各組小鼠分籠飼養(yǎng),飼養(yǎng)條件為清潔級環(huán)境。1%吳茱萸次堿乳膏(華中科技大學(xué)附屬同濟醫(yī)院藥劑科配置);干擾素γ(IFN-γ)、白細胞介素(IL)-4、IL-5、小鼠免疫球蛋白E(IgE)酶聯(lián)免疫試驗(ELISA)檢測試劑盒(Invitrogen,美國);2,4-二硝基氯苯(DNCB)(Wako,日本)。
1.2方法
1.2.1動物模型建立和給藥 清潔級動物實驗室進行動物飼養(yǎng),室溫23℃,相對濕度40%,標準飼料飼養(yǎng)1周后進入實驗。暴露小鼠腹部及背部面積約3 cm×3 cm皮膚,并于暴露皮膚處涂100 μl 1%DNFB進行誘導(dǎo)。1周后于背部剃毛處外涂50 μl 0.1%DNFB進行激發(fā),每周2次,誘發(fā)皮炎。于用藥后第8天再次給予50 μl 0.5%DNFB激發(fā)1次[4]。小鼠皮膚出現(xiàn)紅斑、鱗屑、結(jié)痂等視為造模成功,造模成功24 h后試驗組開始給藥,每天涂藥1次,每次100 mg,面積為3 cm×3 cm,共給藥14 d,分別給予1%吳茱萸次堿乳膏,模型組和空白對照組未予特殊處理。
1.2.2觀察指標 ①皮膚質(zhì)量測定:第8天和第15天,用10 mm打孔器選取小鼠背部皮膚3個非重復(fù)部位打孔,用電子秤測量質(zhì)量,各組皮膚質(zhì)量取平均值;②皮膚厚度:第8天和第15天,打孔方法同上,小鼠背部皮膚厚度(mm)利用皮膚測微儀測量,各組皮膚厚度取平均值;③血漿IFN-γ、IL-4、IL-5以及IgE含量的測定:第8天和第15天各組小鼠眼眶后靜脈取血,抗凝血在4℃下2 000×g離心30 min,所得凍存于-20℃冰箱待測,血漿中細胞因子IFN-γ、IL-4、IL-5以及IgE采用ELISA進行檢測。
1.3統(tǒng)計學(xué)方法
實驗數(shù)據(jù)應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行分析處理,各組數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示,兩樣本配對t檢驗,以P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1吳茱萸次堿對小鼠皮膚質(zhì)量的影響
造模成功后第8天和第15天,模型組小鼠背部皮損皮膚質(zhì)量分別為(55.61±1.93)mg和(50.71± 2.06)mg,空白對照組為(30.22±1.89)mg和(29.88 ±2.01)mg,兩組比較,差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),用藥后試驗組小鼠背部皮損皮膚質(zhì)量分別為(42.51±1.87)mg和(37.68±1.92)mg,較模型組明顯降低(P<0.05)(圖1)。
2.2吳茱萸次堿對小鼠皮膚厚度的影響
造模成功后,模型組小鼠背部皮損皮膚厚度為(782.34±39.55) mm和(616.99±29.85)mm,空白對照組為(393.59±30.61)mm和(389.72± 30.89)mm,兩組比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。用藥后試驗組小鼠背部皮損皮膚厚度為(588.69±32.66)mm和(445.73±30.81)mm,較模型組明顯降低(P<0.05)(圖2)。
2.3吳茱萸次堿對小鼠血漿IFN-γ、IL-4 、IL-5、IgE水平的影響
造模后第8天和第15天,血漿細胞因子IFN-γ含量均隨之下調(diào),而經(jīng)過1%吳茱萸次堿軟膏治療后,IFN-γ含量上調(diào),與模型組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);AD造模后第8天和第15天,細胞因子IL-4 、IL-5、IgE含量隨之上調(diào),經(jīng)過1%吳茱萸次堿軟膏治療后,IL-4 、IL-5、IgE含量均受到抑制,與模型組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)(表1)。
圖1 吳茱萸次堿對小鼠皮膚質(zhì)量的影響
圖2 吳茱萸次堿對小鼠皮膚厚度的影響
表1 造模后第8天、第15天吳茱萸次堿對小鼠血漿IFN-γ、IL-4 、IL-5、IgE水平的影響
中藥吳茱萸(evodia)在臨床的應(yīng)用已有千年歷史,其藥理學(xué)作用較為廣泛,如舒張血管、抗血栓形成和抗炎等作用[5]。吳茱萸的主要活性成分吳茱萸次堿為一種吲哚喹唑啉類生物堿,具有廣泛的藥理學(xué)意義。
研究證實,AD患者血漿免疫球蛋白Ig E和T輔助淋巴細胞Th2型細胞因子水平均明顯升高[6]。并且,Th1和Th2細胞因子之間相互拮抗,IFN-γ是Th1群細胞主要分泌的細胞因子之一,且IL-4和IL-5是Th2群細胞主要分泌的細胞因子之一。Th1/Th2之間的平衡狀態(tài)對保持機體正常免疫功能具有重要意義。Th1/Th2的平衡失調(diào)可導(dǎo)致一系列疾病,如過敏性疾病,免疫失調(diào)等[7]。AD主要是Th2誘導(dǎo)的過敏性疾病,Th2分泌的IL-4及IL-5可促使B淋巴細胞產(chǎn)生Ig E,而Th1分泌的IFN-γ則可明顯抑制Ig E的合成和發(fā)展,AD小鼠皮損的嚴重程度與IgE水平相關(guān)[8]。Sugiura等[9]通過研究發(fā)現(xiàn),AD Nc/Nga小鼠皮損中分泌IL-4和IL-5的細胞明顯增多,并且隨周齡增長而增加。研究發(fā)現(xiàn),IL-12在免疫反應(yīng)中誘導(dǎo)IFN-γ表達,抑制IL-4和IL-5,從而誘導(dǎo)機體免疫反應(yīng)朝Th1型方向發(fā)展[10]。IFN-γ可抑制Th2類細胞因子IL-4和IL-5的分泌,抑制其向Th2分化,促使免疫反應(yīng)向Th1分化,并可阻斷IgE的合成,下調(diào)嗜酸粒細胞的表達和浸潤,以減輕AD的發(fā)生和發(fā)展。因此,降低AD患者IgE表達水平,抑制Th2型細胞因子的分泌,抑制Th2型免疫反應(yīng),使之朝著Th1方向發(fā)展,有望成為AD治療的關(guān)鍵靶點。
本試驗研究發(fā)現(xiàn),模型組小鼠首次經(jīng)DNCB刺激后,小鼠背部出現(xiàn)鱗屑、紅斑等現(xiàn)象;第2次刺激后,小鼠背部紅斑、鱗屑加重;第3次刺激后,小鼠背部出現(xiàn)嚴重紅斑及厚痂形成。1%吳茱萸次堿乳膏組在用藥第8天及第15天均明顯減輕AD皮膚質(zhì)量。1%吳茱萸次堿乳膏組在用藥第8天及第15天,血清IL-4、IL-5以及IgE水平明顯低于模型組,IFN-γ含量明顯高于模型組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。提示吳茱萸次堿對AD作用機制至少是通過抑制小鼠皮損和血清中Th2類細胞因子水平,提高Th1類細胞因子表達,調(diào)節(jié)Th1和Th2平衡而起抑制AD的作用,與文獻報道相一致[11]。
本試驗通過研究證實,吳茱萸次堿對小鼠AD具有抑制作用,作用的相關(guān)機制可能是吳茱萸次堿能通過上調(diào)Th1分泌的IFN-γ水平,抑制Th2分泌的IL-4、IL-5,進而抑制IgE合成和表達,調(diào)節(jié)Th1/ Th2平衡,從而發(fā)揮保護作用。
[1] Patrizi A, Raone B, Ravaioli GM. Management of atopic dermatitis: safety and efficacy of phototherapy [J]. Clin Cosmet Investig Dermatol, 2015, 8:511-520.
[2] 吳忠, 李宏. 特應(yīng)性皮炎的免疫學(xué)發(fā)病機制 [J].中華臨床免疫和變態(tài)反應(yīng)雜志, 2008, 2(4):291-296.
[3] Tong M, Guo YN, Zhang GY. Effect and mechanisms of rutaecarpine on treating atopic dermatitis in mice [J]. Sichuan Da Xue Xue Bao Yi Xue Ban, 2011, 42(2):234-236,263.
[4]. 李園園, 李鄰峰. 青鵬軟膏對小鼠特應(yīng)性皮炎模型的影響及機制研究 [J]. 中華皮膚科雜志, 2013, 46(1):24-28.
[5] 邱模昌, 彭維杰. 吳茱萸次堿藥理作用研究進展 [J]. 科技信息雜志, 2012, 1:651-652.
[6] 沉華, 肖月圓, 付萌等. 特應(yīng)性皮炎和高IgE 綜合征的鑒別診斷 [J].第四軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報, 2009, 30(18):1835-1836.
[7] Fowler DH. Rapamycin-resistant effector T-cell therapy [J]. Immunol Rev, 2014, 257(1):210-225.
[8] Yu Y, Zhang Y, Zhang J, et al. Impaired Toll-like receptor 2-mediated Th1 and Th17/22 cytokines secretion in human peripheral blood mononuclear cells from patients with atopic dermatitis [J]. J Transl Med, 2015, 13:384.
[9] Sugiura K, Hiramoto K, Shamoto M, et al. Immunological cell situation in the skin of atopic model mice [J]. J Eur Acad Dermatol Venereol, 2004, 18(2):148-152.
[10] Suárez-Fari?as M, Ungar B, Noda S, et al.Alopecia areata profiling shows TH1,TH2, and IL-23 cytokine activation without parallel TH17/TH22 skewing [J]. J Allergy Clin Immunol, 2015, 136(5):1277-1287.
[11]. 童敏, 郭亞南, 張桂英. 吳茱萸次堿對特應(yīng)性皮炎模型鼠治療作用及機制探討 [J]. 四川大學(xué)學(xué)報, 2011, 42(2):234-236. .
(本文編輯耿建麗)
Effect of rutaecarpine ointment on experimental atopic dermatitis in mice and its possible mechanisms
LIUBin,LIJing,HUHui-qing,etal
DepartmentofDermatology,theNinthHospitalofWuhanCity,Wuhan430080,China
Objective To investigate the effect of rutaecarpine ointment on atopic dermatitis in mice and its possible mechanisms. Methods DNCB was repeatedly applied on the back of NC/Nga mice to establish the animal model of atopic dermatitis. Thirty-six mice were divided into 3 groups: control group, model group and rutaecarpine ointment group, with 12 mice in each group. The treatment of rutaecarpine ointment lasted for 14 days. Levels of several cytokines, including interleukin (IL)-4, IL-5, interferon (IFN)-γ and immunoglobulin E (IgE), from the serum samples were detected by ELISA kit at 8 and 15 days of the experiment. Meanwhile, skin samples underwent the measurement of thickness and weight at 8 and 15 days of the experiment. Results Rutaecarpine ointment could signifi cantly decrease the skin thickness and weight at 8 and 15 days of the experiment. Meanwhile, rutaecarpine ointment markedly decreased the level of IL-4, IL-5 and IgE, and increased the level of IFN-γ from the serum samples at 8 and 15 days of the experiment. Conclusion The therapeutic effect of rutaecarpine on atopic dermatitis-like skin lesions may be taken through inhibiting IgE, IL-4 and IL-5 synthesis and promoting the secretion of IFN-γ.
Dermatitis,atopic;Rutaecarpine;Cytokines;Mice [J Pract Dermatol, 2016, 9(3):165-167]
R758.23
A
1674-1293(2016)03-0165-03
10.11786/sypfbxzz.1674-1293.20160302
430080,武漢市第九醫(yī)院皮膚科(劉斌,李靜,胡惠清);華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院皮膚科(朱里)
劉斌,副主任醫(yī)師,E-mail:andy_cxlinghappy@126.com
朱里,E-mail:doctorzhuli@hotmail.com
(2016-01-09
2016-03-14)