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(1.南華大學(xué)藥物藥理研究所,湖南省分子靶標(biāo)新藥研究協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南 衡陽(yáng),421001,2.中國(guó)中藥有限公司)
·基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)·
黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊抗類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的藥理作用及機(jī)制
駱鏡妃1,胡宗科2,鄧康2,張瑤1,彭莎莎1,洪陳亮1,王珍1,楊麗1,曾中三1,秦旭平1*
(1.南華大學(xué)藥物藥理研究所,湖南省分子靶標(biāo)新藥研究協(xié)同創(chuàng)新中心,湖南 衡陽(yáng),421001,2.中國(guó)中藥有限公司)
目的探討苗藥黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊的抗類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的藥理作用及機(jī)制。方法將雄性Sprague Dawley(SD)大鼠50只分為正常SD大鼠10只正常為對(duì)照組,另40只建立關(guān)節(jié)炎大鼠后分為模型非給藥組、黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組(給予黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊)、兩種陽(yáng)性藥物對(duì)照組(分別以強(qiáng)的松及吲哚美辛治療),每組10只;觀察黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊對(duì)關(guān)節(jié)炎大鼠足腫脹、臟器指數(shù),以及血漿、關(guān)節(jié)液中白細(xì)胞介素(IL)-1β、白介素-10和腫瘤壞死因子(TNF)-α等炎癥因子水平的影響。結(jié)果與正常對(duì)照組相比較,關(guān)節(jié)炎模型組大鼠足腫脹程度逐漸增加,胸腺、脾臟、腎上腺和腎臟指數(shù)增加(P<0.05);同時(shí),關(guān)節(jié)炎大鼠血漿、關(guān)節(jié)液中IL-1β、IL-10、TNF-α等炎癥因子水平明顯升高。給予藥物黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊治療后,足腫脹程度、胸腺和脾臟指數(shù)顯著降低(P<0.05),腎上腺、腎臟指數(shù)無(wú)明顯改善,效果與強(qiáng)的松、吲哚美辛對(duì)照藥組相當(dāng)。炎癥因子IL-1β、TNF-α水平在藥物治療組顯著降低(P<0.05),但I(xiàn)L-10水平較給藥后有進(jìn)一步升高。結(jié)論黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊能夠起到抗風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的作用,其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)免疫器官功能有關(guān)。
黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊; 風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎; 炎癥因子; 藥理作用
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是一種慢性自身免疫性疾病,患者臨床表現(xiàn)主要為關(guān)節(jié)腫脹、疼痛,嚴(yán)重影響患者健康和生活。對(duì)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的臨床治療,現(xiàn)今仍然是以非甾體抗炎藥(Nonsteroidal Antiinflammatory Drugs,NSAIDs)和皮質(zhì)激素為主,這些藥物在很大程度上可以改善病情,緩解癥狀,但是長(zhǎng)期服用將引起許多不良反應(yīng),如NSAIDs的胃腸道反應(yīng)和腎毒性,增加感染的易感性、引起消化道潰瘍等[1-2]。黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊是由苗族民間三味中草藥黑骨藤、追風(fēng)傘和青風(fēng)藤制成的復(fù)方制劑,其治療風(fēng)濕患者有效率超過90%[3]。目前認(rèn)為該膠囊,具有活血化瘀、祛風(fēng)除濕的作用,但在風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎患者中的藥理作用及其分子機(jī)制尚不完全清楚。由于類風(fēng)濕大鼠的關(guān)節(jié)組織病理學(xué)、血液中各項(xiàng)因子變化狀況與人體類風(fēng)濕病理狀態(tài)下的相似度非常高[4],為此,本研究選擇大鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,對(duì)苗藥黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊的抗類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用以及相關(guān)分子機(jī)制進(jìn)行研究。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與藥品購(gòu)買南華大學(xué)動(dòng)物中心清潔級(jí)雄性Wister大鼠50只,體重平均 185.2±13.7 g,在實(shí)驗(yàn)室適應(yīng)飼養(yǎng)一周,飼養(yǎng)條件為光照和黑暗各為12 h。黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊(貴州國(guó)藥集團(tuán)老來福藥業(yè)有限公司,批號(hào):20140205)規(guī)格為 0.3 g /粒,陽(yáng)性對(duì)照藥醋酸潑尼松片(強(qiáng)的松)(辰欣藥業(yè)股份有限公司,批號(hào):國(guó)藥準(zhǔn)字 150820203,規(guī)格 5 mg×100片),吲哚美辛(山西太原藥業(yè)有限公司,批號(hào):150201,規(guī)格:25 mg×100片),羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)由成都市科龍化工試劑廠生產(chǎn)。
1.2動(dòng)物模型及分組將50只SD大鼠分為正常對(duì)照組10只,另40只參考文獻(xiàn)[4-5]方法制備類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎大鼠模型,即使用無(wú)水羊毛脂、液體石蠟和卡介苗制備完全佐劑,將Ⅱ型膠原溶液溶解在0.01 mL/L的乙酸中,制備成濃度為4 mg/mL的溶液,攪拌后過夜放置。將攪拌好的Ⅱ型膠原乙酸溶液按照1∶1比例滴入到佐劑中,完全乳化。模型組大鼠的左后足底、尾根、背部注射乳化液,7天后再次注射,當(dāng)大鼠四肢足爪嚴(yán)重腫脹、關(guān)節(jié)增大直徑幅度超過2 mm時(shí)為造模成功。正常對(duì)照組為正常大鼠予以正常生理鹽水注射,然后給予0.5% CMC-Na灌胃治療。另40只造模成功的大鼠分為4組:模型非給藥組(0.5% CMC-Na治療)、陽(yáng)性對(duì)照藥強(qiáng)的松(醋酸潑尼松,29.2 mg/kg)組;吲哚美辛組(12.5 mg/kg),黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組(HGF,27 g/kg),每組10只(n=10)。
1.3給藥方法所有藥物按10倍于60 kg 人體重折算為大鼠等效劑量[6],用0.5% CMC-Na配成混懸液,根據(jù)大鼠體重選擇每日藥物劑量 (相當(dāng)人類劑量10倍),分兩次給藥,連續(xù)21天。正常組和模型組灌胃等體積的0.5%CMC-Na。以上各組給藥體積相等。
1.4療效指標(biāo)測(cè)定
1.4.1 足腫脹度測(cè)量 用大鼠足容積測(cè)量?jī)x(自制),實(shí)驗(yàn)第1天,用記號(hào)筆在大鼠后肢踝關(guān)節(jié)周圍作上記號(hào),并拉直放入足容積測(cè)量?jī)x裝置內(nèi),使足標(biāo)記與其刻度相平,測(cè)量并記錄每只大鼠未造模前左后足容積(mL)。隨后,測(cè)定正常對(duì)照組和造模后給藥和非給藥組第4、8、16、21天大鼠左足容積,計(jì)算足腫脹度。足腫脹度=(注射佐劑后容積-注射佐劑前容積)/ 注射佐劑前容積×100%。
1.4.2 大鼠臟器指數(shù)測(cè)算 最后一次給藥后處死所有大鼠,稱體重,取出胸腺、腎上腺、脾、腎等臟器,稱量結(jié)果,計(jì)算臟器指數(shù)。臟器指數(shù)=臟器濕重量/體重×100%。
1.4.3 血清和組織液的制備 樣本的制備參考文獻(xiàn)[4]的方法,取造模第 21 天,末次給藥后的股動(dòng)脈取血,放置,離心,取上清液,在 -20 ℃ 下保存待測(cè)。關(guān)節(jié)液的提取,處死大鼠后,在致炎側(cè)關(guān)節(jié)上方0.5 cm處取出腫脹部分,縱向切開,放入 5 mL 生理鹽水的試管中 4 ℃ 浸泡過夜,離心,取上清液,在-20 ℃下保存待測(cè)。
1.4.4 血清和關(guān)節(jié)液中IL-1β,IL-10,TNF-α 的含量測(cè)定 IL-1β、IL-10 和腫瘤壞死因子(TNF)-α,采用ELESA試劑盒(上海太陽(yáng)生物技術(shù)公司)進(jìn)行測(cè)量。用抗大鼠IL-1β、IL-10、TNF-α單抗包被于酶標(biāo)板上,標(biāo)準(zhǔn)品和樣品中的大鼠IL-1β、IL-10、TNF-α與單抗結(jié)合,加入生物素化的抗大鼠IL-1β、IL-10、TNF-α形成免疫復(fù)合物連接在板上,辣根過氧化物酶標(biāo)記的 Streptavidin 與生物素結(jié)合,加入酶底物 OPD,出現(xiàn)黃色,加終止液硫酸,顏色變深,在 492 nm 處可測(cè)得吸光值(OD 值),大鼠血中的IL-1β、IL-10、TNF-α濃度與OD值成正比,可通過繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線求出標(biāo)本中大鼠血清和關(guān)節(jié)液中IL-1β,IL-10,TNF-α濃度。具體步驟按試劑盒操作說明進(jìn)行。
2.1足腫脹程度注射佐劑后,模型組大鼠足腫脹逐漸增加,于造模后第8天到達(dá)高峰,之后開始下降,與正常對(duì)照組比較差異有顯著性(P<0.01)。與正常對(duì)照組比較,藥物治療組足腫脹程度逐漸降低(P<0.05)。與其他藥物治療組(強(qiáng)的松組、吲哚美辛組)相比,在第21天黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組的抗炎作用最為明顯,差異有顯著性(P<0.05,詳見表1)。
表1大鼠足腫脹測(cè)量結(jié)果(%)
組別第4天第8天第16天第21天正常對(duì)照組0.056±0.0130.081±0.0.120.115±0.0180.191±0.014模型非給藥組1.126±0.251a1.253±0.412a1.175±0.198a1.204±0.217a吲哚美辛組0.941±0.023b0.814±0.053b0.808±0.0196b0.742±0.066b強(qiáng)的松組1.132±0.027b1.127±0.046b0.942±0.123b0.908±0.025b黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組1.024±0.054b0.802±0.049b0.785±0.047b0.615±0.132bc
與正常對(duì)照組比較,a:P<0.01;與模型非給藥組比較,b:P<0.05;與強(qiáng)的松或吲哚美辛組比較,c:P<0.05
2.2大鼠臟器指數(shù)與正常對(duì)照組相比,模型組大鼠胸腺、腎上腺、腎臟、脾臟指數(shù)明顯升高(P<0.01)。與模型組比較,黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊能顯著降低胸腺和脾臟指數(shù)(P<0.05),而升高腎上腺和腎臟指數(shù)(P<0.05);其余藥物治療組作用相對(duì)較低。見表2。
2.3炎癥因子表達(dá)ELISA試劑盒測(cè)量大鼠血清和關(guān)節(jié)液中IL-1β、IL-10、TNF-α水平發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組相比,模型非給藥組IL-1β、IL-10、TNF-α水平在血液和關(guān)節(jié)液中都有明顯升高,藥物治療組能降低兩種組織中IL-1β、TNF-α的水平,但對(duì)IL-10水平不同藥物作用不同。黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊與吲哚美辛組IL-10水平較有升高,強(qiáng)的松治療組IL-10水平相對(duì)降低(表3)。
表2大鼠臟器指數(shù)的比較
組別胸腺腎上腺腎臟脾臟正常對(duì)照組1.32±0.270.11±0.0055.41±0.272.26±0.48模型非給藥組1.58±0.24a0.17±0.041a7.02±0.41a3.37±0.28a吲哚美辛組1.36±0.41b0.21±0.024b7.52±0.41b2.71±0.20b強(qiáng)的松組1.42±0.31b0.15±0.0717.04±0.423.27±0.42黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組1.31±0.14b0.27±0.016b8.25±0.33b2.89±0.27b
與正常對(duì)照組比較,a:P<0.01;與模型非給藥組比較,b:P<0.05
表3大鼠血漿和滑膜組織中IL-1β、IL-10、TNF-α濃度(μg/L)
組別血清IL?1βIL?10TNF?α關(guān)節(jié)液IL?1βIL?10TNF?α正常對(duì)照組0.601±0.1370.116±0.0150.412±0.0320.451±0.1120.089±0.0250.322±0.022模型非給藥組1.18±0.204a0.217±0.043a0.725±0.024a0.918±0.104a0.117±0.033a0.612±0.014a吲哚美辛組0.66±0.41b0.221±0.024b0.520±0.41b0.526±0.014b0.123±0.034b0.320±0.211b強(qiáng)的松組0.720±0.31b0.153±0.021b0.503±0.012b0.612±0.231b0.095±0.011b0.412±0.022b黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組0.391±0.131b0.401±0.076b0.315±0.023b0.301±0.083b0.310±0.056b0.228±0.025b
與正常對(duì)照組比較,a:P<0.01;與模型非給藥組比較,b:P<0.05
黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊中的主要物質(zhì)為黑骨藤、青風(fēng)藤、追風(fēng)傘,在苗醫(yī)中具有抬奧、抬蒙(祛風(fēng)除濕,消腫止痛),用于治療僵見風(fēng)。本結(jié)果顯示:大鼠注射佐劑后,足趾關(guān)節(jié)持續(xù)腫脹,關(guān)節(jié)變大,說明關(guān)節(jié)炎模型成功。給予黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊治療后,大鼠足腫脹程度明顯降低,初步證實(shí)黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊能夠?qū)︻愶L(fēng)濕關(guān)節(jié)炎起到一定的防治作用。
類風(fēng)濕性疾病與免疫因素有關(guān),體內(nèi)過強(qiáng)的免疫激活能損傷正常組織引起組織炎癥。胸腺、脾臟是體內(nèi)重要的免疫臟器,臟器相對(duì)質(zhì)量的變化就是臟器指數(shù),臟器指數(shù)在免疫評(píng)價(jià)中有著非常重要的意義,其能夠?qū)?dòng)物免疫功能進(jìn)行評(píng)估,也是臨床中最常用、最基本的評(píng)估指標(biāo)[5]。本文結(jié)果顯示:模型組大鼠胸腺和脾臟指數(shù)明顯升高,說明在炎癥應(yīng)激時(shí),大鼠體內(nèi)免疫臟器激活。給予黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊治療后,關(guān)節(jié)炎癥明顯減輕,同時(shí)胸腺和脾臟指數(shù)也明顯降低,這與強(qiáng)的松、吲哚美新組相似。說明黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊的抗炎作用與抑制免疫炎癥和非特異性炎癥有關(guān)。因?yàn)檫胚崦佬碌目寡鬃饔弥饕c抑制體內(nèi)前列腺素的合成,而強(qiáng)的松主要通過白三烯等炎癥介質(zhì)和降低白細(xì)胞活性等機(jī)制抑制炎癥反應(yīng)。因此,可以認(rèn)為,黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊能夠通過調(diào)節(jié)免疫器官的功能,起到抗類風(fēng)濕的作用,達(dá)到治療效果。本研究結(jié)果也與黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊主要成分黑骨藤的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似[7-9],本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊組大鼠的腎臟指數(shù)增大,提示黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊對(duì)腎臟和肝臟可能也有一定的毒副作用。
大量炎癥因子參與類風(fēng)濕性免疫炎癥的反應(yīng)[10],間質(zhì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的滑膜病變時(shí),關(guān)節(jié)囊內(nèi)巨噬細(xì)胞受刺激后活化并分泌IL-1,使局部組織間質(zhì)細(xì)胞分泌大量的前列腺素和膠原酶,分解壞滑膜。IL-10是一種多功能負(fù)性調(diào)節(jié)因子,主要由Th2細(xì)胞、活化的B細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞產(chǎn)生。IL-10在自身免疫性疾病類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎中表達(dá)上調(diào)主要是由于免疫功能失調(diào)導(dǎo)致機(jī)體對(duì)細(xì)胞免疫和體液免疫的高敏感性。在膠原誘導(dǎo)關(guān)節(jié)炎模型中檢測(cè)到IL-10水平升高,中和IL-10后關(guān)節(jié)炎加重,給予IL-10治療能明顯抑制關(guān)節(jié)的炎癥,提示在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病中IL-10具體有很強(qiáng)免疫抑制及免疫調(diào)控作用。
TNF-α是機(jī)體炎癥反應(yīng)與免疫應(yīng)答的重要調(diào)節(jié)因子,能刺激滑膜細(xì)胞和軟骨細(xì)胞合成前列腺素E2和膠原酶,導(dǎo)致關(guān)節(jié)局部滑膜炎癥和軟骨組織破壞,也能刺激IL-1、IL-6、IL-8等其它炎癥因子的產(chǎn)生,在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎局灶性骨侵蝕的發(fā)病機(jī)制中起重要作用[10]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證實(shí),黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊能夠降低風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎大鼠血清和關(guān)節(jié)液中IL-1β、TNF-α水平,增加IL-10的水平,從而控制關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)。因此,可以進(jìn)一步認(rèn)為黑骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊能夠通過調(diào)節(jié)不同的免疫因子的分泌和釋放減輕關(guān)節(jié)炎性反應(yīng),達(dá)到抗類風(fēng)濕疾病的作用。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究方法的發(fā)展,進(jìn)一步證明骨藤追風(fēng)活絡(luò)膠囊抗類風(fēng)濕作用的機(jī)制可能為闡明該病的病理生理學(xué)機(jī)制和發(fā)現(xiàn)新藥靶點(diǎn)提供重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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湖南省分子靶標(biāo)新藥研究協(xié)同創(chuàng)新中心湘教通(2014)405號(hào).
*通訊作者,E-mail:qinxp333@hotmail.com.
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