石 磊 韓亞飛 賈博宜 孫中美 原文靜 丁龐華 郭 一 謝添弘 陳 晨 李軍祥△
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院,北京 100078)
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種由基因、免疫、心理、環(huán)境等多因素參與引起的腸道疾病,臨床以黏液膿血便、腹痛、里急后重為主[1]。目前多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為由機(jī)械、化學(xué)、生物和免疫屏障組成的腸屏障遭到破壞在UC發(fā)病中起到了重要的作用[2]。5-氨基水楊酸制劑為輕中度UC的主要治療藥物,但在使用中發(fā)現(xiàn)其誘導(dǎo)緩解效率較低、患者依從性差,更無法緩解患者腹部怕涼、手足不溫、體質(zhì)量下降等癥狀。中醫(yī)藥辨證論治用藥靈活,在減輕UC病情、預(yù)防復(fù)發(fā)方面具有較明顯的優(yōu)勢[3],而這可能與復(fù)方多靶點(diǎn)調(diào)控相關(guān)機(jī)制有關(guān)。緊密連接是保證機(jī)械屏障正常功能的基本結(jié)構(gòu),Occludin蛋白作為其中的重要組成部分,在維系上皮細(xì)胞極性、維持緊密連接完整結(jié)構(gòu)方面起關(guān)鍵作用[4]。目前尚未見到從溫中健脾、清熱燥濕角度探討扶正祛邪法通過改善Occludin蛋白表達(dá)發(fā)揮療效的相關(guān)報(bào)道。因此本研究擬從溫中健脾、清熱燥濕角度立法,研究代表方清腸溫中方對寒熱錯(cuò)雜證UC大鼠及Occludin蛋白的作用影響,為溫中健脾、清熱燥濕法治療潰瘍性結(jié)腸炎(寒熱錯(cuò)雜證)臨床應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù),為潰瘍性結(jié)腸炎的中醫(yī)藥治療提供新的治療思路?,F(xiàn)報(bào)告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級健康雄性SD大鼠70只,體質(zhì)量(200±20)g,購自斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司,許可證號:SCXK(京)2016-0002,飼養(yǎng)于北京中醫(yī)藥大學(xué)SPF級動(dòng)物房,12 h/12 h光照/黑暗循環(huán),溫度(22±2)℃,濕度50%~60%,自由飲食飲水。
1.2 藥物與試劑 清腸溫中浸膏方 (黃連6 g,炮姜10 g,三七6 g,木香6 g,炙甘草6 g等)由北京中醫(yī)藥大學(xué)中藥學(xué)院提供。陽性對照中藥烏梅丸(烏梅16 g,細(xì)辛 6 g,干姜 10 g,黃柏 6 g,桂枝 6 g,黃連 16 g,當(dāng)歸 4 g,附子 6 g,川椒 4 g,人參 6 g),購自北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院顆粒劑藥房。陽性對照西藥美沙拉秦緩釋顆粒(艾迪莎,國藥準(zhǔn)字H20143164),購自北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院藥房;5%TNBS(w/v)(P2297)購自美國Sigma公司。4%多聚甲醛、無水乙醇購自中農(nóng)博信(北京)科技有限公司;Anti-Occludin(ab31721)抗體購自美國Abcam公司。
1.3 分組與造模 SD大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,采用隨機(jī)數(shù)字表法將70只大鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、清腸溫中方高劑量組(2.0 g浸膏/kg)、清腸溫中方中劑量組(1.0 g 浸膏/kg)、清腸溫中方低劑量組(0.5 g 浸膏/kg)、美沙拉秦組(400 mg/kg)和烏梅丸組(8.4 g生藥/kg)共7 組,每組 10 只。 采用 2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)/無水乙醇改良復(fù)合法復(fù)制UC模型[5]。除空白組外,所有大鼠禁食不禁水12 h,10%水合氯醛(0.3 mL/100 g)腹腔注射以麻醉大鼠,將石蠟油浸潤嬰兒10 cm圓頭灌腸管,由肛門緩慢插入8 cm,將終濃度33.3%無水乙醇的 TNBS(100 mg/kg)溶液0.6mL一次性于 1 min內(nèi)緩慢推注入內(nèi),每只大鼠使用新灌腸管。保持仰臥位15 min后,放回籠內(nèi)棉花保暖至清醒,共3 d,每日1次。
1.4 給藥方法 實(shí)驗(yàn)第4日起,除空白組外,所有大鼠連續(xù)10 d以相應(yīng)藥物灌胃干預(yù)(1 mL/100 g),清腸溫中浸膏方高、中、低劑量組分別以2.0 g浸膏/kg(臨床患者2倍用量)、1.0 g浸膏/kg(臨床患者用量)、0.5 g浸膏/kg(臨床患者0.5倍用量);美沙拉秦組以400 mg/kg(臨床患者用量);模型組以蒸餾水灌胃。
1.5 標(biāo)本采集與檢測 實(shí)驗(yàn)期間每日記錄大鼠體質(zhì)量,觀察一般情況和便質(zhì),化驗(yàn)便潛血。實(shí)驗(yàn)第14日以10%水合氯醛(0.4 mL/100 g)腹腔注射麻醉大鼠,在裝有碎冰的培養(yǎng)皿中迅速進(jìn)行全結(jié)腸截取,將骨盆剪開徹底暴露盆腔,從肛門到膨大的回盲部全部取出,于PBS緩沖液中迅速涮洗并縱向剖開,根據(jù)CDMI評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評分。分離遠(yuǎn)端結(jié)腸(距肛門10 cm)2 cm,于4%多聚甲醛溶液固定,石蠟包埋切片,片厚4 μm,抗原修復(fù)后采用DAB顯色法免疫組化染色觀察Occludin蛋白表達(dá)。采用Image J軟件(1.37c NIH,USA)對染色結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算,平均光密度值(AOD=IntDen/Area)表示目標(biāo)蛋白的具體染色情況。
1.6 觀察指標(biāo) 1)疾病活動(dòng)指數(shù)(DAI)[6]。 體質(zhì)量下降率:無下降0分;1%~5%記1分;5%~10%記2分;10%~15%記3分;大于15%記4分。便質(zhì):正常0分,稀軟便2分;水樣便4分;便潛血:陰性0分;陽性2分;肉眼血便 4 分。 2)結(jié)腸黏膜損傷指數(shù)(CMDI)[3]。 0分為無損傷;1分為無潰瘍;2分為腸壁變厚,無潰瘍;3分為有潰瘍,直徑<1 cm;4分為有潰瘍,直徑>1 cm,腸管與周圍組織無粘連;5分為有潰瘍,直徑>1 cm,腸管與周圍組織有粘連。3)結(jié)腸組織病理學(xué)評分[4]。炎細(xì)胞浸潤:0分為無浸潤;1分為輕度;2分為中度;3分為重度。肉芽腫:0分為無;1分為輕度;2分為中度;3分為重度。病變深度:0分為黏膜層;1分為黏膜下層;2分為肌層;3分漿膜層。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用 SPSS22.0(IBM,USA)統(tǒng)計(jì)軟件。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示,用單因素方差分析進(jìn)行檢驗(yàn),方差齊用LSD法,不齊用T2法。不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料及計(jì)數(shù)資料用中位數(shù) (四分位數(shù)間距)描述,用獨(dú)立樣本非參數(shù)檢驗(yàn)的K-W檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組DAI分類及大鼠一般情況比較 模型復(fù)制期間,除空白組大鼠外,均出現(xiàn)潛血陽性情況,后期逐漸出現(xiàn)血便表現(xiàn)并持續(xù)天數(shù)較長,可同時(shí)伴有糞便不成形或淡黃色黏液果膠形狀,癥狀持續(xù)至停藥后2~3 d。嚴(yán)重者肛門因便血量大、血液凝固后肛周皮毛潮濕、色黑,大鼠精神狀態(tài)低下,蜷縮抱團(tuán),部分大鼠可見不自主顫栗現(xiàn)象。結(jié)合下利膿血、肛周潮濕以及畏寒抱團(tuán)的大體癥狀,考慮該方法復(fù)制的大鼠UC模型,符合寒熱錯(cuò)雜證。
隨后清腸溫中方中劑量組、美沙拉秦組和烏梅丸組大鼠逐漸呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)情況,血便減少或消失,糞便逐漸成形,一般狀態(tài)較前好轉(zhuǎn),食欲增加。體質(zhì)量變化率方面,幾組之間尚不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。便潛血和便質(zhì)情況上,模型組評分均明顯高于空白組(P<0.01);而與模型組比較,清腸溫中方中劑量、美沙拉秦和烏梅丸組大鼠評分均有所降低(P<0.05),以上結(jié)果見表1。實(shí)驗(yàn)期間空白組大鼠無死亡,模型組死亡4只,清腸溫中方高、低劑量組各死亡3只,清腸溫中方中劑量組、美沙拉秦組和烏梅丸組各死亡2只。
表1 各組大鼠實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)DAI分類評分表[中位數(shù)(四分位數(shù)間距)]
2.2 各組大鼠日均體質(zhì)量比較 見表2。隨著模型復(fù)制的進(jìn)行,所有造模大鼠體質(zhì)量均呈明顯下降,且造模期間每組均有大鼠死亡,體質(zhì)量下降趨勢持續(xù)至造模停藥后2~3 d。隨著藥物干預(yù)治療日期的延長,除模型組外其余大鼠食欲較前好轉(zhuǎn),體質(zhì)量均能有所增加,死亡情況也明顯少于模型組。模型組大鼠體質(zhì)量持續(xù)下降,實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)體質(zhì)量較空白組明顯減輕(P<0.01)。清腸溫中方中劑量組、烏梅丸組大鼠與模型組相比,體質(zhì)量增長最明顯(P<0.01),美沙拉秦組體質(zhì)量也有所增加(P<0.05)。
2.3 各組Occludin蛋白表達(dá)比較 免疫組化染色后可以發(fā)現(xiàn)(圖1),空白組大鼠結(jié)腸組織表達(dá)大量Occludin蛋白,且表達(dá)位置主要位于細(xì)胞膜,模型組由于腸道結(jié)構(gòu)紊亂消失,與空白組比較,Occludin蛋白表達(dá)也明顯減少(P<0.01)。經(jīng)藥物干預(yù)后,與模型組相比,清腸溫中方中劑量組和美沙拉秦組能明顯上調(diào)Occludin表達(dá)(P<0.01),其余各組也能使該蛋白表達(dá)上調(diào)(P<0.05),陽性染色Occludin蛋白平均光密度值見表2。
表2 各組大鼠日均體質(zhì)量、結(jié)腸Occludin蛋白表達(dá)比較(±s)
表2 各組大鼠日均體質(zhì)量、結(jié)腸Occludin蛋白表達(dá)比較(±s)
組 別 n空白組 10模型組 6日均體質(zhì)量(g) AOD(平均光密度值)347.83±29.98 0.717±0.035 176.36±7.03* 0.303±0.025*高劑量組 7 248.26±7.91 0.513±0.021△中劑量組 8 270.92±26.22△△ 0.613±0.045△△低劑量組 7 250.76±24.51 0.510±0.036△美沙拉秦組 8 268.22±34.82△ 0.603±0.031△△烏梅丸組 8 279.52±41.37△△ 0.543±0.035△
圖1 各組大鼠結(jié)腸Occludin蛋白免疫組化圖(DAB染色,200倍)
2.4 各組結(jié)腸CMDI評分比較 見表3。模型組大鼠結(jié)腸高度粘連,脆性大,觸碰易出血和折斷,嚴(yán)重者與腹腔部分粘連,剖開腸道可見多處較大圓形斑片狀潰瘍,結(jié)腸明顯縮短,評分與空白組相比,明顯升高(P<0.01)。與模型組相比:美沙拉秦組能較明顯地改善潰瘍分布和大?。≒<0.05),清腸溫中方各劑量組和烏梅丸組也均能減輕潰瘍,但水腫、腸道增厚情況未能明顯改善(P>0.05)。
2.5 各組結(jié)腸組織病理學(xué)評分比較 見表3。HE染色觀察結(jié)腸組織(圖2)可見模型組腸道黏膜的4層結(jié)構(gòu)消失,隱窩結(jié)構(gòu)紊亂消失,伴大量中性粒細(xì)胞浸潤全視野,炎癥程度嚴(yán)重,評分與空白組比較明顯升高(P<0.01)。清腸溫中方中劑量組和美沙拉秦組可見整齊的4層結(jié)構(gòu)??梢娗逦碾[窩和較多規(guī)律分布的杯狀細(xì)胞,中性粒細(xì)胞浸潤以黏膜層為主,少有黏膜下層浸潤,偶見嗜酸性粒細(xì)胞,與模型組相比,評分明顯降低(P<0.01)。其余各組均有好轉(zhuǎn)趨勢,組織學(xué)改變介于上述兩者情況之間,但與模型組比較,尚不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
表3 各組大鼠結(jié)腸CMDI評分、結(jié)腸組織病理學(xué)評分表[分,中位數(shù)(四分位數(shù)間距)]
圖2 各組大鼠結(jié)腸組織病理學(xué)圖(HE染色,200倍)
腸上皮細(xì)胞(IECs)的完整性缺失和腸屏障滲透性增高會導(dǎo)致UC發(fā)生,而緊密連接(TJs)在腸腔和黏膜間起到重要的防御作用[7]。Occludin是一種分子量65 kDa的跨膜蛋白,在與轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,既是結(jié)構(gòu)也是功能蛋白[8]。當(dāng)Occludin表達(dá)減少,非限制性轉(zhuǎn)運(yùn)通道異常開啟,使細(xì)菌抗原、毒素等大分子物質(zhì)異常通過并進(jìn)入IECs[9],引起黏膜免疫的調(diào)節(jié)異常,加重了腸屏障的破壞和功能紊亂[10]。本研究發(fā)現(xiàn),模型組大鼠腸道的Occludin蛋白表達(dá)量明顯降低,這與目前的主觀認(rèn)識相一致。
該方法建立的UC大鼠模型可出現(xiàn)下利膿血、泄瀉、畏寒蜷縮及抱團(tuán)顫抖等表現(xiàn),結(jié)合癥狀體征可辨證為寒熱錯(cuò)雜證。烏梅丸是寒熱錯(cuò)雜證的基礎(chǔ)方[11],美沙拉秦是輕中度UC的常規(guī)用藥[11],當(dāng)采用清腸溫中方治療并對比療效后發(fā)現(xiàn),清腸溫中方能明顯減輕疾病程度、降低疾病相關(guān)各項(xiàng)評分、促進(jìn)黏膜修復(fù)和上調(diào)Occludin表達(dá),其治療效果與美沙拉秦相當(dāng),尤其是對結(jié)腸黏膜的修復(fù),效果更是優(yōu)于烏梅丸。
《靈樞·百病始生》提到“兩虛相得,乃客其形”,扶正祛邪是中醫(yī)治病的重要原則。本文通信作者李軍祥教授認(rèn)為此病病位在腸,與脾胃關(guān)系密切。病性為本虛標(biāo)實(shí)、寒熱錯(cuò)雜;本虛為脾陽不足,標(biāo)實(shí)為濕熱內(nèi)蘊(yùn)或夾瘀血;病因病機(jī)為外感濕熱之邪,或飲食不節(jié),脾胃受傷;或情志不暢,肝氣犯脾,日久導(dǎo)致脾胃虛弱,運(yùn)化失司,水濕內(nèi)停,濕郁化熱,濕熱內(nèi)蘊(yùn),而濕熱與腸道氣血相搏結(jié),氣血凝滯,化為膿血。因此,李教授謹(jǐn)守病機(jī),創(chuàng)立了相應(yīng)治法的清腸溫中方。
方中以炮姜、炙甘草溫中健脾、培補(bǔ)后天陽氣;黃連、苦參、青黛苦寒清熱燥濕,同時(shí)配伍理氣活血藥,共奏溫中健脾、清熱燥濕、調(diào)氣理血之效。張冰[12]在總結(jié)謝晶日教授觀點(diǎn)后指出:脾胃虛弱為UC的發(fā)病之本,氣滯血瘀為標(biāo)實(shí),因此在治療上當(dāng)以扶正為主,這與本文通信作者李教授提出的觀點(diǎn)相一致。此外,現(xiàn)代研究顯示黃連素及其總生物堿均具有顯著的抗?jié)冏饔茫?3];青黛對于難治性UC有明顯的療效并能改善相關(guān)癥狀[14];苦參總堿能夠抑制 NF-κB 的活化,減少炎性因子表達(dá)[15];三七對改善黏液血便尤為顯著,能夠提高遠(yuǎn)端UC的臨床療效[16];此外地榆也具有抗炎及調(diào)節(jié)免疫等作用[17]。
溫中健脾、清熱燥濕法正是從脾胃入手,著重培補(bǔ)后天之陽,以苦寒燥濕為輔,兼以調(diào)氣理血,才能起到治療UC的功效。后天之本得以鞏固,一身之正氣方可充沛,營氣充實(shí)、衛(wèi)氣活躍才能溫養(yǎng)腸黏膜淺表的分肉和腠理、抵御外邪,起到了與腸屏障同等重要的防御功能[18]。余秀婷發(fā)現(xiàn)黃連素能上調(diào)TJs以及抗凋亡蛋白表達(dá),進(jìn)而修復(fù)腸屏障[19];馬家寶指出三七總皂苷可以明顯促進(jìn)Occludin蛋白表達(dá)并修復(fù)TJs[20]。本研究也發(fā)現(xiàn)清腸溫中方可以明顯增加Occludin蛋白表達(dá),而這可能就是溫中健脾、清熱燥濕法修復(fù)TJs、改善腸屏障,從而發(fā)揮治療UC的潛在機(jī)制。
本課題組還發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中清腸溫中方的不同劑量療效不同,其中,與臨床患者用量相同的中劑量在改善各項(xiàng)指標(biāo)時(shí)效果最突出,這可能分別與高、低劑量引起大鼠的毒副作用或過低刺激無法應(yīng)答有關(guān),進(jìn)一步的具體機(jī)制我們將在后續(xù)開展更為詳細(xì)的拆方研究。此外,Occludin蛋白表達(dá)情況與UC嚴(yán)重程度間存在某種平行升降的關(guān)系,下一步我們將通過更深層次的分子生物學(xué)和信號通路,展開兩者相關(guān)性的具體研究,為溫中健脾、清熱燥濕法在UC中潛在的作用機(jī)制和臨床應(yīng)用尋找科學(xué)依據(jù)。