郭德強(qiáng) 張春芳 周亞濱 張萬里 趙麗華 馬曉雪
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江哈爾濱 150040)
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)為難以治愈的自身免疫疾病,臨床以滑膜炎、血管翳為基本病理表現(xiàn),具有對稱性和致殘率高的特性,其臨床表現(xiàn)主要為累及關(guān)節(jié)滑膜的炎癥、晨起僵硬、日久導(dǎo)致軟骨及骨組織的侵蝕和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的破壞等[1-2],如不及早治療,日久后會引起關(guān)節(jié)變形,以致工作能力的喪失。自擬湯是基于先前研究[3-5],在三痹湯的基礎(chǔ)上化裁而來,本實(shí)驗(yàn)以佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠為實(shí)驗(yàn)對象,觀察補(bǔ)肝益腎通絡(luò)法對Th17/Treg平衡的影響。
在RA的現(xiàn)在研究中對于其發(fā)病機(jī)制尚未明確,但免疫紊亂仍然其發(fā)病的主要原因,一般都認(rèn)為和T細(xì)胞有關(guān),最近研究表明[6],Th17細(xì)胞在RA發(fā)生發(fā)展過程中起著主要作用,而Treg細(xì)胞在抑制炎癥反應(yīng)的地位尤為突出。Th17細(xì)胞通過產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-17(IL-17)促進(jìn)骨滑膜炎性的產(chǎn)生,以致骨和關(guān)節(jié)的損傷[7-8],Treg細(xì)胞通過發(fā)揮抑制炎性反應(yīng)作用,降低炎性因子的產(chǎn)生而發(fā)揮其免疫應(yīng)答過程[9]。根據(jù)近年來研究報道RA患者的各種病因?qū)е耇h17細(xì)胞增多,同時造成與之對抗的Treg細(xì)胞減少,以至于造成Th17/Treg平衡失調(diào),最終會導(dǎo)致其發(fā)生炎性反應(yīng)、關(guān)節(jié)遭受破壞和骨侵蝕[10]。因此Th17/Treg平衡在RA發(fā)生發(fā)展過程中起著重要作用,因此糾正Th17/Treg平衡有著重要意義。本研究圍繞著補(bǔ)肝益腎通絡(luò)法對佐劑型關(guān)節(jié)炎模型大鼠脾臟中的Th17/Treg平衡的影響進(jìn)行觀察,為臨床治療RA提供可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)?,F(xiàn)報告如下
1.1 實(shí)驗(yàn)動物 于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)的實(shí)驗(yàn)動物基地采購雌性Wistar大鼠40只,選擇5~7周齡,體質(zhì)量(180±10) g,大鼠許可證號:SCXK(黑)2013-001。 大鼠喂養(yǎng)于獨(dú)立的動物實(shí)驗(yàn)室內(nèi)。保持通風(fēng)恒溫恒濕環(huán)境,喂養(yǎng)中善待動物,符合動物的倫理要求。
1.2 試藥與儀器 在前期研究基礎(chǔ)上選用三痹湯加減(杜仲、川續(xù)斷、人參、白芍、白茯苓、當(dāng)歸、甘草、杜仲、防風(fēng)、肉桂、黃芪、牛膝各30 g,獨(dú)活、川芎、雞血藤各15 g)。15味中藥均購于哈爾濱市藥材公司,所有的中藥材用3倍劑量的水浸泡1 h后,煎2次,第1次煎3 h,第2次煎2 h。兩次煎藥液混合后煎煮濃縮。雷公藤湯液的制備:將雷公藤中藥切碎,用3倍劑量的水浸泡1 h后,煎煮方法同上,濃縮為大鼠1 d的劑量。弗式完全佐劑(FCA,美國 Sigma公司,批號 1001655385),離子霉素、佛波醇乙酯、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑莫能菌素(美國Sigma公司),EDTA脫鈣液 (美國Biotpped公司)。足容量測量儀(自制),用于觀察滑膜組織的光學(xué)顯微鏡購自日本的Olympus公司,批準(zhǔn)文號CX23。測定Th17、Treg細(xì)胞的流式細(xì)胞儀器購自美國Bio-rad公司,批準(zhǔn)文號 20142400183,-80 ℃冰箱(905-ults,賽墨飛世爾科技有限公司),CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱 (美國New Brunswick公司,型號 Galaxy170R)。
1.3 分組與造模 采購的大鼠選擇標(biāo)準(zhǔn)的隨機(jī)數(shù)字表法來分為空白組、模型對照組、自擬湯組、雷公藤組,每組取10只,實(shí)驗(yàn)過程中,分籠飼養(yǎng),每個籠子里5只大鼠,自然光照,并定期清潔、消毒。除空白組大鼠外余組制作模型,從冰箱取出FCA,充分搖勻后,將所有大鼠進(jìn)行消毒,消毒后將大鼠后肢拉直,選用1 mL注射器、對準(zhǔn)右后足跖的中部,皮下注射0.1 mL FCA。3組均制備佐劑型關(guān)節(jié)炎大鼠模型,模型成功建立的標(biāo)準(zhǔn)按照關(guān)節(jié)炎評分指數(shù)標(biāo)準(zhǔn),3組大鼠造模成功。
1.4 給藥方法 按照人和大鼠給藥劑量的體表面積換算公式計算出用藥劑量,于造模后的第9天開始灌胃給藥,自擬湯中給予質(zhì)量濃度1.85 g/mL,2 mL/d灌胃。與此同時,空白組、模型對照組給予同等劑量的0.9%氯化鈉注射液喂服,連續(xù)喂服3周。
1.5 標(biāo)本采集與檢測 1) 分別于0、1、2、3、4周時使用自制的足容積測量儀來測量每個組的大鼠足容積,以每組大鼠的足容積變化來作為足腫脹度觀察指標(biāo)。2)造模后21 d后處死每組大鼠,用刀片從雙膝關(guān)節(jié)剝離出完整的滑膜組織,用4%的多聚甲醛將其固定2 h,用10%的EDTA脫鈣1周,梯度酒精脫水,HE常規(guī)染色,于光學(xué)顯微鏡下來觀察處理后的關(guān)節(jié)滑膜的病理變化。3)流式細(xì)胞分析檢測Th17、Treg細(xì)胞的表達(dá):取大鼠脾臟淋巴細(xì)胞,調(diào)整細(xì)胞濃度為1×106個/mL,接種24孔板,與離子霉素、佛波醇乙酯、蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)抑制劑莫能菌素混合于恒溫的5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 4 h,收集細(xì)胞,重懸與 100 μL的 PBS,收集細(xì)胞,洗液洗2次,加入IgG抗體,封閉FcR,進(jìn)行表面標(biāo)志染色,之后加入熒光標(biāo)記的IL17抗體,選用流式細(xì)胞儀進(jìn)行檢測分析,對于Treg細(xì)胞的檢測,直接進(jìn)行胞內(nèi)染色進(jìn)行,方法同上。Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞的測定由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)分子實(shí)驗(yàn)室協(xié)助完成。
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,選用單因素方差分析來進(jìn)行多組間比較,多組間兩兩比較選用q檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 自擬湯對大鼠足量的影響 見表1。與空白組比較,造模后的模型組、自擬方劑量組大鼠足容積于第1周、第2周、第 3周、第 4周明顯增大(P<0.05),提示AA大鼠模型制備成功。與模型對照組比較,自擬湯組和雷公藤組的大鼠足容積于第2、3周明顯減小 (P<0.05)。
2.2 自擬湯對AA大鼠病變關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)周圍軟組織的影響 見圖1。關(guān)節(jié)和滑膜的病理變化:空白組大鼠剝離的關(guān)節(jié)滑膜組織細(xì)胞排列規(guī)則,表面光滑且無炎性細(xì)胞浸潤,無關(guān)節(jié)軟骨、骨結(jié)構(gòu)的破壞。模型對照組大鼠通過光鏡來觀察其滑膜組織,觀察到滑膜增生,伴有充血、水腫,細(xì)胞排列無序,滑膜襯底細(xì)胞間隙增大,伴有小血管增生,大量纖維沉積,關(guān)節(jié)表面粗糙。自擬湯組增生程度減輕,炎性反應(yīng)減弱,散在的炎性細(xì)胞如中性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞的浸潤,光鏡下可見少量的小血管增生。雷公藤組于光鏡下見輕度的滑膜增生伴有散在的浸潤的炎性細(xì)胞,未見明顯增生,光鏡下見少量的小血管增生。
表1 自擬湯對大鼠足容積的影響(mL,±s)
表1 自擬湯對大鼠足容積的影響(mL,±s)
與空白組同時間比較,△P<0.05;與模型組同時間比較,*P<0.05;與自擬湯組同時間比較,#P<0.05。
第3周 第4周1.62±0.017 1.68±0.011 1.61±0.015 1.69±0.015 2.81±0.013△ 2.80±0.014△(n=10) 左 1.49±0.015 1.63±0.013△ 2.11±0.011△ 2.19±0.014△ 2.25±0.012△自擬湯組 右 1.51±0.012 1.73±0.015△ 2.43±0.015△*2.38±0.011△*2.01±0.011△*(n=10) 左 1.49±0.011 1.62±0.012△ 2.12±0.013△*2.04±0.014△*1.98±0.017△*雷公藤組 右 1.51±0.011 1.74±0.011△ 2.43±0.017△*2.36±0.014△*#2.03±0.014△*#(n=10) 左 1.49±0.016 1.62±0.014△ 2.10±0.015△*2.05±0.012△*1.97±0.012△*組 別空白組 右(n=10) 左模型組 右第0周 第1周 第2周1.51±0.014 1.53±0.014 1.56±0.013 1.49±0.013 1.53±0.015 1.55±0.012 1.50±0.014 1.74±0.012△ 2.41±0.016△
2.3 自擬湯對大鼠Th17和Treg細(xì)胞的影響 見表2。其余3組與空白組比較,Th17細(xì)胞數(shù)量比率明顯升高,Treg細(xì)胞的數(shù)量比率明顯降低(均P<0.05),與模型組比較,自擬湯組和雷公藤組Th17細(xì)胞的數(shù)量比率明顯降低 (P<0.05),Treg細(xì)胞的比率有所上升 (P>0.05);自擬湯組與雷公藤組比較,Th17細(xì)胞數(shù)量變化與Treg細(xì)胞相比其比率無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表2 自擬湯對大鼠Th17和Treg細(xì)胞的影響(%,±s)
表2 自擬湯對大鼠Th17和Treg細(xì)胞的影響(%,±s)
組 別 n Th17細(xì)胞 Treg細(xì)胞空白組 10 1.21±0.55△ 11.09±1.15模型組 10 2.34±0.23△ 8.25±0.67△自擬湯組 10 1.67±0.33*△ 10.21±0.37△雷公藤組 10 1.62±0.61*△ 10.52±0.21△
RA在發(fā)生發(fā)展過程中因免疫細(xì)胞活化的參與以及數(shù)種細(xì)胞因子而呈進(jìn)行性發(fā)展。研究發(fā)現(xiàn),Th17細(xì)胞通過產(chǎn)生促炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素-17促進(jìn)骨滑膜炎性的產(chǎn)生,以致骨和關(guān)節(jié)的損傷[11],而Treg細(xì)胞通過產(chǎn)生一些白細(xì)胞介素-10和轉(zhuǎn)化生長因子-β等抑制性細(xì)胞因子來調(diào)節(jié)RA中免疫應(yīng)答過程[12]。Th17細(xì)胞和Treg細(xì)胞分化過程既有共同之處又相互對抗,影響著RA的發(fā)生和轉(zhuǎn)歸。近幾年研究表明,雷公藤在調(diào)節(jié)Th17/Treg平衡有著突出的效果[13-14]。在先前研究的基礎(chǔ)上,發(fā)現(xiàn)運(yùn)用補(bǔ)肝腎,益氣血,通經(jīng)絡(luò)的方法,能減輕關(guān)節(jié)滑膜的炎細(xì)胞浸潤,但對Th17/Treg的影響尚不清楚。本研究運(yùn)用補(bǔ)肝腎、益氣血、通經(jīng)絡(luò)的方法對造模大鼠的治療,通過用流式細(xì)胞術(shù)對Th17和Treg細(xì)胞數(shù)量的觀察,發(fā)現(xiàn)補(bǔ)肝腎、益氣血、通經(jīng)絡(luò)的方法對Th17/Treg的平衡具有調(diào)節(jié)作用。
本研究采用AA大鼠模型,觀察運(yùn)用補(bǔ)肝腎、益氣血、通經(jīng)絡(luò)的方法對大鼠體內(nèi)Th17和Treg細(xì)胞的影響。根據(jù)研究結(jié)果表明,與空白組對比,其余3組在造模后均有炎癥反應(yīng),自擬湯組和雷公藤組與模型組比較,造模大鼠經(jīng)自擬湯組與雷公藤組治療后,關(guān)節(jié)滑膜炎性浸潤受到抑制,延緩關(guān)節(jié)軟骨與周圍組織的破壞。AA大鼠模型的比率明顯升高,Treg細(xì)胞的比率明顯降低,自擬湯組和雷公藤組對于降低Th17細(xì)胞比率具有明顯作用,在一定程度上促進(jìn)了Treg細(xì)胞的表達(dá)。
RA屬于中醫(yī)學(xué)“痹證”的范疇,其有多種別稱,亦有將其稱為歷節(jié)、白虎歷節(jié)等病名者。明·龔?fù)①t《壽世保元》云“疼痛不仁,兩尺脈來沉細(xì)者,此痹癥也。內(nèi)經(jīng)曰,寒氣勝者為痛痹……今疼痛不仁,是寒而且著也”。本病乃由機(jī)體痹著風(fēng)寒濕邪日久,以致肝腎不足,經(jīng)絡(luò)痹阻,氣血虧虛所致。如《證治匯補(bǔ)·痹癥》云“由元精內(nèi)虛,而三氣所襲……流注經(jīng)絡(luò),久而成痹”[15]。自擬方由三痹湯加減而成,在先前研究中[16-17],三痹湯在調(diào)控致炎因子水平具有良好的效果。三痹湯源于《婦人良方》卷三,具有補(bǔ)氣血、益肝腎、通經(jīng)絡(luò)的作用,方中選用四君子湯和四物湯共奏補(bǔ)氣血之功效,方中杜仲、續(xù)斷、牛膝有補(bǔ)益肝腎作用,當(dāng)歸、川芎、秦艽、獨(dú)活活血以通經(jīng)絡(luò)。實(shí)驗(yàn)研究表明,補(bǔ)肝益腎通絡(luò)法能降低Th17的含量,調(diào)和關(guān)節(jié)炎性反應(yīng),具有突出的臨床意義。