孫 乾
近年來,系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)患者的存活率顯著升高。預(yù)后改善的原因包括早期診斷,增強對輕度形式的識別,以及謹(jǐn)慎使用諸如糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑的治療。然而,由于預(yù)期壽命延長,SLE患者暴露于與疾病活動后遺癥藥物不良反應(yīng)和共病癥狀[如心血管疾病(CV)早發(fā)率]相關(guān)的發(fā)病風(fēng)險增加[1-2]。加速動脈粥樣硬化是SLE患者CV發(fā)病和死亡的主要原因之一。近30年來,除心血管疾病外,SLE患者所有原因的死亡率都顯著降低。由于上述原因,預(yù)防SLE患者長期CV并發(fā)癥仍然是一個尚未解決的問題。除了伴隨傳統(tǒng)的CV風(fēng)險因素,包括肥胖、高血壓、血脂異常和糖尿病,SLE本身對血管系統(tǒng)會產(chǎn)生直接有害的影響,這使得SLE本身成為一種有效的獨立CV風(fēng)險因子[3-4]。內(nèi)皮功能障礙(ED)的特征在于一氧化氮(NO)的可用性受損以及伴隨的活性氧(ROS)生成增加[5]。這種全身性疾病是大多數(shù)心血管危險因素所共有的,是動脈粥樣硬化和血栓形成的早期和主要促進因子,并且與CV事件獨立相關(guān)[5]。SLE和動脈粥樣硬化共享血管炎癥,ROS過量、免疫復(fù)合物和補體激活等機制都能引發(fā)ED。羥氯喹(HCQ)是一種具有免疫調(diào)節(jié)特性的抗瘧疾化合物,由于其多種有益作用,包括控制疾病活動、減少損傷、提高生存率和相對安全的特征,廣泛用于SLE[6-10]。近年研究顯示,HCQ治療與SLE中CV預(yù)后的改善有關(guān)。SLE對傳統(tǒng)CV風(fēng)險因素和血栓形成風(fēng)險有促進作用;此外,其還對血管反應(yīng)性指數(shù)有益[11-12]。然而,目前尚不清楚抗瘧藥的保護性CV效應(yīng)是否是更好地控制疾病活動的間接結(jié)果,或者是HCQ對內(nèi)皮微環(huán)境的直接影響。狼瘡鼠模型的可用性提供了良好的條件,可以在“簡化”環(huán)境中研究這種關(guān)系,以提高對多種因素作用的理解。Gómez-Guzmán等[13]研究表明,在疾病晚期開始的HCQ短期治療能夠在小鼠SLE模型的大動脈水平上逆轉(zhuǎn)ED。除了抗瘧疾在成熟疾病條件下的有益作用外,早期HCQ的使用也與人類SLE發(fā)作延遲有關(guān)。我們假設(shè)在完全疾病發(fā)作之前用HCQ治療可能會延遲甚至預(yù)防SLE相關(guān)的ED。本研究旨在評估HCQ對SLE小鼠模型內(nèi)皮功能的影響及其潛在機制。
1.1 一般材料
1.1.1 實驗動物 普通級健康雌性大鼠120只,體重(148±20)g,由遼寧中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗中心提供。
1.1.2 實驗藥品及制備 羥氯喹片(上海中西制藥有限公司,批號:170406)。
1.1.3 主要試劑 降植烷試劑:購自上海如吉生物科技發(fā)展有限公司,批號:049k8700;免疫吸附測定試劑盒:美國德克薩斯州圣安東尼奧公司。乙酰膽堿濃度測定試劑盒:美國Sigma-Aldrich公司。NAD(P)H氧化酶抑制劑,APO(瑞士圣加倫大學(xué))。
1.1.4 主要儀器及設(shè)備 電子天平:瑞士preci-sa,型號:xs-225A;低速臺式離心機:北京醫(yī)用離心機廠,型號:LD4-ZA;Axio Imager Z1顯微鏡(Carl Zeiss MicroImaging,Jena,德國);加壓肌動圖(110P型,丹麥)。以上均由遼寧中醫(yī)藥大學(xué)分子生物實驗室提供。
1.1.5 實驗室 整個實驗室均安排在遼寧中醫(yī)藥大學(xué)清潔級實驗室中實施。本課題涉及實驗室-分子生物學(xué)實驗室系國家中醫(yī)藥管理局局級科研三級實驗室(2002年批準(zhǔn))。
1.2 實驗方法與結(jié)果
1.2.1 實驗動物分組 選擇雌性健康大鼠120只,體重(148±20)g,鼠齡4周。隨機選大鼠40只為對照組,另外80只建立降植烷誘導(dǎo)的SLE模型。后者隨機分為模型組和羥氯喹組,40只為一組。
1.2.2 模型制備 隨機取40只為對照組,另外80只建立降植烷誘導(dǎo)的SLE模型。一次性腹腔注射降植烷0.5 ml。
1.2.3 處理因素 ①模型組:造模后4周開始給予生理鹽水[2 ml/(只·d)]灌胃。②羥氯喹組:隨機分配到飲用水中接受HCQ[3 mg/(kg·d)]治療。③對照組:不做任何處理。
1.2.4 取材 以上各組雌性鼠在周齡為12、18、24、30周時,隨機取10只在阿維汀誘導(dǎo)的麻醉下死亡。血清和尿化驗:在小鼠被殺時采集血樣并立即放入肝素管中。在殺死小鼠時,收集血樣并立即置于肝素化管中。通過離心分離血清并儲存在-70 ℃。小腸系膜動脈的制備:將腸系膜動脈樹的一個二階分支解剖并安裝在加壓肌電圖上,在45 mmHg內(nèi)壓力下測量介質(zhì)和腔的尺寸。
1.2.5 指標(biāo)檢測 血清和尿化驗:用酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒分析抗dsDNA自身抗體的血清滴度,在代謝籠中收集24 h尿蛋白排泄物,并通過試紙分析測量。小腸系膜動脈功能試驗:血管內(nèi)皮依賴性舒張因子(NO)的評估是通過測量腸系膜動脈乙酰膽堿緩慢的反應(yīng)累積濃度來進行。該濃度在劑量滴定實驗中確定,建立閾值濃度,可引起實驗組間類似的收縮。
1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計學(xué)軟件,數(shù)據(jù)比較采用配對t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 24 h尿蛋白含量測定 模型組24 h尿蛋白含量明顯增多(P<0.05)。24周及30周羥氯喹組較模型組24 h尿蛋白定量明顯下降(P<0.01),與對照組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠24 h尿蛋白含量比較(mg)
2.2 酶聯(lián)免疫吸附測定試劑盒分析抗dsDNA自身抗體的血清滴度 降植烷造模4周后,對周齡12、18、24、30周的模型組、羥氯喹組、對照組大鼠dsDNA自身抗體的血清滴度(酶聯(lián)免疫吸附法測定)進行比較,結(jié)果使用微量滴定板讀數(shù)器測量的光密度(OD)(血清在450 nm處的OD讀數(shù)的平均值)表示,24周時模型組dsDNA血清滴度明顯高于羥氯喹組(P=0.02)。見圖1。
2.3 NO可用性評估 通過測量腸系膜動脈乙酰膽堿(ACh)緩慢的反應(yīng)累積濃度間接測量NO的可用性。對照組響應(yīng)于ACh的放松保持到24周,但是在30周減弱。模型組ACh響應(yīng)松弛,在基線時保留,但在18、24、30周時顯著低于對照組(P<0.05或P<0.01)。羥氯喹組18、24周時ACh響應(yīng)的松弛正?;?。30周時,HCQ對于動物的內(nèi)皮功能的調(diào)節(jié)無效(P>0.05)。見圖2。
圖1 各組大鼠dsDNA自身抗體血清滴度比較
圖2 各組大鼠腸系膜動脈NO可用性評估
本研究結(jié)果表明,HCQ早期施用能夠在SLE的小鼠模型中阻止ED的發(fā)展。先前已在小鼠以及人SLE中描述了內(nèi)皮功能損傷[14]。本研究的小鼠模型中,ED在疾病的非常早期階段。在18周齡時,模型組腸系膜小動脈已顯示出內(nèi)皮依賴性舒張減弱,并且在此階段抗dsDNA抗體呈陽性。為了排除這些影響可能是由衰老本身引起的(這是一個公認(rèn)的血管功能改變的主要原因),每次疾病測量結(jié)果都與年齡相關(guān)的對照組進行比較,在30周齡時,對照組NO的可用性降低,但模型組降低更明顯。表明無論疾病活動和衰老情況如何,SLE相關(guān)ED均是在疾病過程早期發(fā)生的功能性血管改變,完全支持SLE患者的觀察結(jié)果。這些患者可能經(jīng)歷過早期動脈粥樣硬化,而與CV疾病的傳統(tǒng)危險因素?zé)o關(guān)。
眾所周知,腎臟受累本身可引起ED。因此,觀察到HCQ對內(nèi)皮功能的有益作用可能是腎病改善的結(jié)果。然而,在我們的實驗?zāi)P椭校紤]到HCQ誘導(dǎo)的ED逆轉(zhuǎn)發(fā)生在明顯的腎臟疾病之前,該假設(shè)不太可能成立。此外,即使長期施用HCQ對蛋白尿和抗dsDNA自身抗體具有積極作用,其保護性血管作用也不僅與腎臟疾病有關(guān),還與藥物干擾血管炎癥過程的能力以及導(dǎo)致ED的免疫機制有關(guān)[15-17]。
有研究表明,同一模型中,36周齡時主動脈的內(nèi)皮依賴性血管舒張受損明顯,與疾病的表現(xiàn)一致。而本研究結(jié)果表明,在完全疾病表達之前也顯示出早期血管內(nèi)皮細(xì)胞的功能受損。Gómez-Guzmán等[13]在相同的SLE模型中,描述了短期HCQ對血管參數(shù)(高血壓、心率、心臟肥大以及與疾病相關(guān)的變量)的保護作用。與本研究類似,該研究發(fā)現(xiàn),即使在諸如主動脈的大血管床中,HCQ對血管內(nèi)皮依賴性血管舒張仍有有益作用。
綜上所述,早期HCQ治療能夠減少SLE鼠模型中與炎癥過程相關(guān)的早期ED。這些數(shù)據(jù)可能支持臨床觀察HCQ在預(yù)防人類SLE血管損傷方面的潛在有益作用,并可能支持早期疾病發(fā)作患者早期引入HCQ。