李克亞, 王真權(quán)?, 張佳敏
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院肛腸三科,湖南 長沙410005;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙410208)
潰瘍性結(jié)腸炎是一種原因不明的慢性直腸和結(jié)腸炎性疾病,其發(fā)病率逐年提高,但現(xiàn)代醫(yī)學(xué)對其病因、病理機(jī)制尚不明確,導(dǎo)致臨床治療缺乏特異性[1-3]。中醫(yī)藥治療潰瘍性結(jié)腸炎的臨床報(bào)道很多,均有一定療效,但對其作用機(jī)理的探討還不夠深入,難以系統(tǒng)的現(xiàn)代科學(xué)和微觀角度解釋闡述,從而使其可信度不足,難以向社會推廣[4-6]。
大多數(shù)潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病與中醫(yī)“濕熱” “氣滯” “血瘀” 等病機(jī)有關(guān)[7],在此思路的啟發(fā)下,課題組前期對古方止痛如神湯進(jìn)行化裁,用具有清熱利濕、行氣止痛、化瘀止血功效的復(fù)方芩柏顆粒劑保留灌腸治療;本實(shí)驗(yàn)基于前期動物實(shí)驗(yàn)及十多年臨床研究,研究該制劑對潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸組織中RORγt、Foxp3 表達(dá)的影響,為進(jìn)一步探討其作用機(jī)制提供依據(jù)[8]。
1.1 動物 SPF 級雄性Wistar 大鼠,雌雄各半,60 只,體質(zhì)量(220±10) g,由北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司提供,實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證號SCXK(京) 2016-0011,動物質(zhì)量合格證11400700254258,適應(yīng)性喂養(yǎng)2~3 d。
1.2 模型建立[9]大鼠造模前禁食不禁水24 h,5%TNBS與無水乙醇按1 ∶1 體積配制成混合液。實(shí)驗(yàn)時(shí)腹腔注射10%水合氯醛(3.5 mL/kg) 麻醉大鼠,將一直徑2.0 mm、長約12 cm 的硅膠管用石蠟油潤滑,由肛門處輕緩插入大鼠體內(nèi)約8 cm,按100 mg/kg 劑量對正常對照組、造模組大鼠分別緩慢注入生理鹽水、混合液,提起尾部持續(xù)倒置10 min 以使造模劑充分滲入腸腔內(nèi),仰臥歸籠,保溫?zé)粽丈渲链笫笞匀惶K醒,自由飲食。實(shí)驗(yàn)前隨機(jī)抽取10 只造模大鼠,頸椎脫臼法處死后取其結(jié)腸組織,病理檢查確認(rèn)有充血、水腫、潰瘍形成等潰瘍性結(jié)腸炎典型病理變化時(shí)可認(rèn)為造模成功。
1.3 試藥及儀器 復(fù)方芩柏顆粒劑(湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院肛腸科自制)。HE 染色試劑盒(北京索萊寶科技有限公司)。ELISA 試劑盒、DAB 顯色試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司);多功能酶標(biāo)儀(美國BioTek 公司);Trizol 試劑(美國Invitrogen 公司);逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(A3500)、qPCR mix (A6001) (美國Promega 公司);RORγt、Foxp3、β-actin 引物[生工生物工程(上海) 股份有限公司];RIPA 蛋白裂解液(CW2334S)、BCA 蛋白濃度測定試劑盒(CW0014S)、SDS-PAGE 凝膠制備試劑盒(CW0022) (北京康為世紀(jì)生物科技有限公司);彩色預(yù)染蛋白Marker(加拿大Fermentas 公司);ECL 發(fā)光檢測試劑盒(美國Thermo Fisher 公司,35055);RORγt 抗體(bs-10647R)、Foxp3 抗體(bs-0269R) (北京博奧森生物技術(shù)有限公司);β-actin 抗體 (英國Abcam 公司,ab8227);HRP 標(biāo)記的羊抗鼠二抗(SA00001-1)、HRP 標(biāo)記的羊抗兔二抗(SA00001-2) (武漢三鷹生物技術(shù)有限公司)。
2.1 分組及給藥 正常對照組、模型組、美沙拉嗪組于造模2 周后開始分別以蒸餾水、5%美沙拉嗪混懸液各2 mL灌腸,復(fù)方芩柏顆粒劑低、 中、 高劑量組分別以6%、12%、24%藥物混懸液各2 mL 灌腸。各組每天給藥2 次,連續(xù)3 周。
2.2 指標(biāo)檢測
2.2.1 一般情況 每天稱取大鼠體質(zhì)量,觀察大便性狀,檢測便潛血,評估疾病活動指數(shù)(DAI),公式為DAI=體質(zhì)量下降指數(shù)+大便性狀+大便潛血。評分標(biāo)準(zhǔn)見表1。
表1 DAI 評分標(biāo)準(zhǔn)
2.2.2 血清TGF-β1、IL-17 水平檢測 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)麻醉大鼠,腹主動脈采血,2 500 r/min 離心10 min,收集血清液,置-20 ℃冰箱中保存?zhèn)溆茫珽LISA 法檢測TGF-β1、IL-17水平。
2.2.3 結(jié)腸組織病理觀察 選取大鼠結(jié)腸病變區(qū)組織,10%中性甲醛固定,梯度脫水,二甲苯透明,石蠟包埋,間斷連續(xù)切5 μm 厚片,HE 染色,脫水,透明,封片,光學(xué)顯微鏡下觀察結(jié)腸組織病理改變。
2.2.4 結(jié)腸組織中RORγt、Foxp3 蛋白表達(dá)檢測 采用Westren-blot 法。取大鼠結(jié)腸組織,于液氮中研磨至粉末狀,提取組織總蛋白,BCA 法測定蛋白量,取50 μg 上樣,進(jìn)行SDS-PAGE 電泳,轉(zhuǎn)膜后封閉處理1 h,加入一抗RORγt、Foxp3、β-actin(1 ∶1000) 孵育過夜,二抗(1 ∶3 000) 室溫孵育1 h,暗室加ECL 化學(xué)發(fā)光劑于化學(xué)發(fā)光儀成像,IPP6.0 圖像分析軟件對圖像進(jìn)行信號分析,計(jì)算目的蛋白/β-actin 蛋白比值。
2.2.5 結(jié)腸組織中RORγt、Foxp3 mRNA 表達(dá)檢測 采用RT-PCR 法。Trizol 法提取細(xì)胞總RNA,超微量紫外分光光度計(jì)檢測濃度后將1 μg 總RNA 逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,以其為模板采用熒光定量PCR 試劑盒進(jìn)行擴(kuò)增,操作均按照相應(yīng)試劑盒說明書進(jìn)行。qPCR 反應(yīng)條件為95 ℃預(yù)變性30 s,95 ℃變性10 s,60 ℃退火延伸30 s,循環(huán)40 次,以βactin 為內(nèi)標(biāo),2-ΔΔCt法計(jì)算RORγt、Foxp3 相對表達(dá),引物由生工生物工程(上海) 股份有限公司合成,序列見表2。
表2 PCR 引物序列
2.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過SPSS 21.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以表示,2 組間比較采用獨(dú)立樣本t 檢驗(yàn),而多組間比較前先進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn),方差齊時(shí)采用One-Way ANOVA 檢驗(yàn),LSD 法進(jìn)行多重比較;方差不齊時(shí)采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn),先用Kruskal-Wallis H 檢驗(yàn)比較總差異,再用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)進(jìn)行2 組間比較。另外,計(jì)數(shù)資料采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)多樣本比較的秩和檢驗(yàn)。。
3.1 復(fù)方芩柏顆粒劑對大鼠一般情況的影響 正常對照組大鼠反應(yīng)靈活,皮毛濃密有光澤,飲食正常,大便成形呈褐色,活動無明顯異常改變;模型組大鼠精神萎靡,皮毛易脫落,輕微豎毛,食量減少,便質(zhì)軟,有少量黏液或伴有血便,體重減輕;給藥組大較模型組有不同程度的改善。圖1 顯示,與正常對照組比較,模型組大鼠DAI 評分顯著升高(P<0.01);與模型組比較,復(fù)方芩柏顆粒劑組該評分顯著降低(P<0.05,P<0.01)。
圖1 各組大鼠DAI 評分
3.2 復(fù)方芩柏顆粒劑對TGF-β1、IL-17 水平的影響 圖2顯示,與正常對照組比較,模型組TGF-β1 水平顯著降低(P<0.01),IL-17 水平顯著升高(P<0.01);與模型組比較,復(fù)方芩柏顆粒劑高、中劑量組前者水平顯著升高(P<0.05,P<0.01),后者水平顯著降低(P<0.01),并呈一定量效關(guān)系。
3.3 復(fù)方芩柏顆粒劑對大鼠結(jié)腸組織病理變化的影響 肉眼顯示,正常對照組大鼠結(jié)腸紋理清晰,無損傷;模型組大鼠結(jié)腸黏膜表面輕度充血、水腫,糜爛較局限,偶可見針尖樣潰瘍。光鏡下(圖3) 顯示,正常對照組大鼠結(jié)腸各層組織結(jié)構(gòu)完整清晰,腺體排列整齊,未見水腫、潰瘍形成;模型組大鼠結(jié)腸黏膜結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重,部分區(qū)域黏膜脫落,腺體稀疏或缺失,排列紊亂,充血明顯,并有局灶性出血,細(xì)胞間質(zhì)可見炎性細(xì)胞浸潤廣泛,偶可見潰瘍深達(dá)肌層;給藥組大鼠實(shí)施情況均有不同程度的減輕,部分黏膜有淺表覆蓋,輕度水腫,另一部分有肉芽組織增生,形成瘢痕。
3.4 復(fù)方芩柏顆粒劑對RORγt、 Foxp3 蛋白表達(dá)的影響 圖4 顯示,與正常對照組比較,模型組RORγt 蛋白表達(dá)顯著升高(P <0.01),F(xiàn)oxp3 蛋白表達(dá)顯著降低(P <0.01),兩者比值明顯失衡;與模型組比較,復(fù)方芩柏顆粒劑組前者蛋白表達(dá)(除低劑量組外) 顯著降低(P<0.01),后者蛋白表達(dá)及兩者比值顯著升高(P<0.05,P<0.01),并呈一定量效關(guān)系。
圖2 各組TGF-β1、IL-17 水平
圖3 各組大鼠結(jié)腸組織病理變化(HE 染色,×100)
3.5 復(fù)方芩柏顆粒劑對RORγt、Foxp3 mRNA 表達(dá)的影響 圖5 顯示,與正常對照組比較,模型組RORγt mRNA表達(dá)顯著升高 (P <0.01),F(xiàn)oxp3 mRNA 表達(dá)顯著降低(P<0.01);與模型組比較,復(fù)方芩柏顆粒劑組前者mRNA表達(dá)顯著降低(P<0.01),后者mRNA 表達(dá)顯著升高(P<0.05,P<0.01),并呈一定量效關(guān)系。
IL-17 是新近發(fā)現(xiàn)的一種重要的促炎癥細(xì)胞因子,具有強(qiáng)大的促炎反應(yīng)活性,可通過增加細(xì)胞的通透性來促進(jìn)其他前炎癥因子和趨化因子產(chǎn)生,當(dāng)它與受體結(jié)合后,可誘導(dǎo)活化T 細(xì)胞和刺激成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和上皮細(xì)胞產(chǎn)生多種促炎介質(zhì)(IL-1、IL-6、IL-8、TNF-α、一氧化氮合酶2、單核細(xì)胞趨化蛋白-1 等),并通過聯(lián)系體內(nèi)適應(yīng)免疫系統(tǒng)和固有免疫系統(tǒng),介導(dǎo)潰瘍性結(jié)腸炎等免疫疾病的發(fā)生發(fā)展過程[10-12]。TGF-β1 可由多種白細(xì)胞和間質(zhì)細(xì)胞分泌產(chǎn)生,是重要的免疫調(diào)節(jié)分子,能通過調(diào)節(jié)特異性轉(zhuǎn)錄因子Foxp3 表達(dá)來影響Treg 細(xì)胞分化,并與維持外周Treg 細(xì)胞發(fā)育及功能活性密切相關(guān),是誘導(dǎo)Treg 細(xì)胞生成所必需的,當(dāng)外周淋巴器官中該信號受損時(shí),F(xiàn)oxp3 表達(dá)減少,Treg 抑制功能減弱,最終導(dǎo)致自身免疫綜合征[13-14]。目前認(rèn)為,RORγt 和Foxp3 分別是控制Thl7/Treg 細(xì)胞分化的特異性轉(zhuǎn)錄因子,其中前者在Thl7 細(xì)胞分化過程中呈持續(xù)表達(dá)狀態(tài),并控制IL-17 表達(dá)過程;后者在CD4+CD25+Treg細(xì)胞分化過程中呈特異性高表達(dá),可調(diào)控Treg 細(xì)胞分化發(fā)育和功能,該基因突變或敲除小鼠會導(dǎo)致CD4+CD25+Treg細(xì)胞缺失或下降,伴有功能缺陷,誘發(fā)嚴(yán)重自身免疫反應(yīng)[15-16]。
圖4 各組RORγt、Foxp3 蛋白表達(dá)
圖5 各組RORγt、Foxp3 mRNA 表達(dá)
復(fù)方芩柏顆粒劑及其制備工藝已于2000 年獲得中華人民共和國國家知識專利(專利號ZL941131149),是在古方止痛如神湯的基礎(chǔ)上進(jìn)行化裁,主要由黃芩、黃柏、秦艽、桃仁、防風(fēng)、澤瀉、當(dāng)歸、制大黃、玄胡、生地、檳榔11味中藥組成,方中黃芩、黃柏清熱燥濕;大黃瀉火解毒,活血祛瘀;當(dāng)歸、生地補(bǔ)血活血;桃仁活血祛瘀;玄胡、檳榔活血行氣止痛;防風(fēng)、秦艽勝濕止痛;澤瀉清熱利濕,諸藥合用,補(bǔ)瀉并舉,瀉中有補(bǔ),共奏清熱利濕、行氣止痛、化瘀止血之功效,主治與“濕熱” “氣滯” “血瘀” 等病機(jī)有關(guān)的疾病。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),復(fù)方芩柏顆粒劑能在一定程度上改善潰瘍性結(jié)腸炎大鼠癥狀,其機(jī)制可能是通過上調(diào)TGF-β1 表達(dá),調(diào)控RORγt、Foxp3 的平衡,進(jìn)而下調(diào)IL-17 表達(dá),從而改善炎癥,并呈一定劑量關(guān)系,為其臨床推廣應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。但該方對潰瘍性結(jié)腸炎的作用靶點(diǎn)是否是多途徑的尚不明確,還需要作進(jìn)一步研究。