王景靚,徐曉峰,張家國
(遼寧省大連市第二人民醫(yī)院骨科,遼寧 大連 116011)
類風濕關節(jié)炎(RA)屬常見自身免疫性疾病,主要病理表現(xiàn)為多個關節(jié)滑膜的炎癥、增生等,如不及時有效地治療,隨著病情的不斷進展,會出現(xiàn)不同程度的關節(jié)畸形及活動功能障礙[1]。近年來,中醫(yī)藥低毒性及多靶點治療的特點越來越受到重視,已成為研發(fā)治療RA藥物的新靶點[2]。風濕定膠囊具有補氣養(yǎng)血、扶正祛邪、驅寒除濕等功效,能治療RA及坐骨神經(jīng)痛等病癥,其作用機制可能與其能調(diào)節(jié)Janus激酶/信號轉導子與轉錄激活子(JAK /STAT)信號通路有關[3]。JAK /STAT 信號通路屬諸多細胞因子發(fā)生信號轉導的一個共同途徑,能廣泛地參與到細胞增殖、分化、凋亡,以及機體的炎性反應過程,并能依靠負調(diào)節(jié)因子同其他信號通路發(fā)生相互作用,還可通過STATs的共價修飾途徑實施信號調(diào)節(jié)。此信號通路能促使各類炎癥類疾病的形成和發(fā)展,對其實施靶向治療逐漸成了當前研究的重要方向。本研究中探討了風濕定膠囊治療RA的作用機制?,F(xiàn)報道如下。
動物:SPF級健康未交配性成熟的雄性Wistar大鼠100只,體質量為 180~220g,足趾容積為 1.70~2.30mL,購自廣州中醫(yī)藥大學,動物合格證號為 SYXK(粵)2014-0144,予以標準飼料和水飼養(yǎng),保證生存室溫為18~22℃,相對濕度為40% ~50%。本試驗經(jīng)醫(yī)院試驗動物倫理委員會審批。
試藥:風濕定膠囊(陜西健民制藥有限公司,國藥準字 Z20044165,規(guī)格為每粒 0.3 g);Ⅱ型膠原(規(guī)格為每支10 mg),完全弗氏佐劑,均購自大連寶生物工程有限公司。
儀器:總RNA提取試劑盒,逆轉錄試劑盒,實時熒光定量PCR試劑盒購自上海恒遠生物科技有限公司;DAB顯色試劑盒(武漢博士德生物技術有限公司);p-JAK3及p-STAT3單抗購自上海康朗生物科技有限公司;熒光定量PCR儀(南京貝登醫(yī)療股份有限公司);Western Blotting相關試劑盒(上海英拜生物科技有限公司)。
動物分組:根據(jù)隨機數(shù)字表法將大鼠分為5組,分別為空白對照組(A組),模型組(B組),風濕定膠囊低、中、高劑量組(C1組,C2組,C3組),每組 20 只。
風濕定膠囊灌胃溶液配制:按照不同劑量取風濕定膠囊加入0.9%氯化鈉注射液中,制成混懸液,低、中、高劑量分別為 10,20,40 g/L,給藥體積為每 100 g體質量2 mL。大鼠的風濕定膠囊灌胃濃度根據(jù)體表面積法,以臨床成人給藥劑量計算。
CⅡ乳劑配置:無菌條件下用0.1 mol/L冰乙酸充分溶解Ⅱ型膠原,隨后置4℃冰箱過夜。于次日取出,加入等體積完全弗氏佐劑混合,經(jīng)振蕩乳化得CⅡ乳劑,置4℃冰箱保存。
RA模型大鼠制備:采用10%水合氯醛麻醉處理,選擇大鼠背部及左右足跖多點皮下注射0.5 mL CⅡ乳劑。A組與B組予等量生理鹽水,C1組,C2組,C3組分別予200,400,800 mg/(kg·d)的風濕定膠囊,連續(xù)給藥 4 周。
p-JAK3及p-STAT3蛋白表達水平檢測:提取各組大鼠的關節(jié)滑膜組織,置研缽內(nèi),添加300 μL的裂解液,研磨10 min,再充分振蕩后放置10 min,4℃下以14 000 r/min離心 10 min,獲得上清總蛋白,通過 BCA法測定蛋白濃度,再提取適量的總蛋白,通過5倍的上樣緩沖液稀釋后,置95℃條件下5 min。再將變性蛋白置120 g/LSDS-PAGE內(nèi)實施電泳,并添入一抗 p-JAK3和p-STAT3,4℃下與辣根過氧化酶發(fā)生結合的山羊抗兔共同孵育過夜,通過BeyoECL Plus發(fā)光測定,完成后清除免疫印跡,測定甘油醛-3-磷酸脫氫酶(GAPDH),有關操作步驟同上。利用圖像分析軟件對條帶實施灰度分析,將二者的蛋白灰度比記為表達水平。
比較給藥后 0,7,14,21,28 d 時各組大鼠的體質量與足部腫脹體積變化情況,對比給藥4周后各組大鼠的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平。
采用 SPSS 20.0統(tǒng)計學軟件處理。計數(shù)資料以率(%)表示,行 χ2檢驗。計量資料以 X±s表示,行 t檢驗;多組間的計量資料比較實施方差分析,計算 F值。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
結果見表1和表2及圖1。
表1 各組大鼠不同時間點體質量和足部腫脹體積比較(X±s,n=20)
表2 各組大鼠滑膜組織中的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平比較(s,n=20)
表2 各組大鼠滑膜組織中的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平比較(s,n=20)
組別A組B組C1組C2組C3組F值P值p-JAK3蛋白0.59 ± 0.04#1.90 ± 0.15 1.31 ± 0.12#1.15 ± 0.11#0.87 ± 0.07#7.885 0.000 p-STAT3蛋白0.68 ± 0.13#2.76 ± 0.21 1.70 ± 0.18#1.33 ± 0.12#0.93 ± 0.10#10.691 0.000
圖1 各組大鼠滑膜組織中的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平
RA患者普遍存在不同程度的關節(jié)功能障礙,加之免疫系統(tǒng)失調(diào),極易導致感染性疾病及心血管疾病[4-5]。目前,臨床主要采用激素類藥物治療,但長期服用極易引發(fā)不良反應,降低患者的依從性及耐受性,不利于預后[6]。RA中醫(yī)治療主要是從病機根源“痹病”出發(fā),辨證施治,且以扶正驅邪為主要原則。目前,中醫(yī)針對RA的治療常用有清熱解毒、活血化瘀、祛風散寒等功效的復方藥,雖然臨床療效明顯,但其具體的作用機制尚未完全明確。
本研究結果顯示,A組和風濕定膠囊給藥組大鼠于7,14,21,28 d時的體質量均比B組高,且隨著風濕定膠囊劑量的不斷增加呈逐漸增長趨勢。風濕定膠囊方中,甘草清熱解毒、補氣益脾、和中緩急,八角楓祛風除濕、散瘀止痛、舒筋活絡,徐長卿祛風止痛、止癢消腫,白芷祛風除濕、活血排毒、生肌止痛,諸藥聯(lián)用,共奏鎮(zhèn)痛、抗炎、消腫及活血通絡功效,可有效改善RA的預后。A組和風濕定膠囊給藥組大鼠7,14,21,28 d時的足部腫脹體積均比B組低,且隨著風濕定膠囊劑量的不斷增加而逐漸降低,表明風濕定膠囊有利于降低大鼠的足部腫脹體積,主要原因與風濕定膠囊能有效改善關節(jié)滑膜組織增生、炎癥有關。
A組和風濕定膠囊給藥組大鼠滑膜組織中的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平均比B組低,且隨著風濕定膠囊劑量的不斷增加而呈逐漸降低趨勢,這與文獻[7-8]報道相符,提示風濕定膠囊可有效降低RA大鼠滑膜組織中的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平與其能調(diào)節(jié)Janus激酶/信號轉導子與轉錄激活子(JAK /STAT)信號通路等因素有關。JAK /STAT 信號通路是哺乳動物機體中較常見的一種信號轉導途徑,通常含有4個JAKs及7個STATs,其中JAKs屬非受體類酪氨酸激酶,主要有 JAK1,JAK2,JAK3,Tyk2 等成員,相對JAK3存在7個保守性結構域,不含跨膜結構域,其C-末端的JH1和JH2域存在催化功能,而N-末端所含4個JH域不存在酪氨酸激酶的活性,但可能參與到JAKs和其他有關的信號蛋白分子互相結合過程[9-11]。STATs源自研究干擾素的信號轉導機制過程,其主要包括STAT1,STAT2,STAT3,STAT4,5aSTAT,5bSTAT,STAT6等成員。STAT3是常見的家族蛋白成員,其所含有的C-末端殘基構成了轉錄激活域,并與其他STATs成員間具有較大差異,因此可促使其與RA有關的其他轉錄調(diào)節(jié)信號發(fā)生聯(lián)系[12-13]。此信號通路是人體內(nèi)重要的多功能細胞因子轉導通路,參與了體內(nèi)細胞增殖分化、炎性反應、免疫調(diào)節(jié)等多種病理生理過程,并與RA的發(fā)生及進展有關。研究發(fā)現(xiàn),RA大鼠治療后關節(jié)滑膜組織中的 JAK3及 STAT1等均存在顯著降低[14]。風濕定膠囊可能正是通過下調(diào)組織滑膜中的p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平調(diào)控JAK/STAT信號通路,發(fā)揮治療RA的作用。
綜上所述,風濕定膠囊治療RA模型大鼠的可能機制為下調(diào)組織滑膜中p-JAK3和p-STAT3蛋白表達水平,參與JAK/STAT信號通路的調(diào)控過程,進一步發(fā)揮治療作用。