夏曉冬,賀濛初,舒迎霜,何嫣婷,馮士彬,李玉,王希春,吳金節(jié)
(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院,安徽 合肥 230036)
四君子湯是補(bǔ)養(yǎng)劑中補(bǔ)氣劑的經(jīng)典方劑,臨床上主治脾胃氣虛、運(yùn)化力弱病證[1].四君子湯的成分包括四種中藥,人參、茯苓、白術(shù)、炙甘草.多糖被認(rèn)為是四君子湯中最豐富的和主要的有效成分,研究發(fā)現(xiàn),四君子湯及其組分S-3粗多糖具有增強(qiáng)免疫功能的作用,且四君子湯的總多糖能促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的增殖.四君子湯的藥理作用主要有興奮中樞,減輕疲乏感,調(diào)節(jié)神經(jīng)內(nèi)分泌和能量代謝等[2-4],對(duì)于脾虛引發(fā)的消化吸收功能障礙、腸道炎癥性疾病有很好的治療效果,可調(diào)節(jié)腸道運(yùn)動(dòng)紊亂、水代謝紊亂等.四君子湯能夠有效改善胰酶活性[5],促進(jìn)胃腸消化[6],調(diào)節(jié)腸道菌群的多樣性.近年來,中藥制劑因其自身優(yōu)勢(shì)[7],被廣泛的應(yīng)用為飼料添加劑.表皮生長(zhǎng)因子(EGF)主要由頜下腺合成分泌,在胰腺、肝臟、十二指腸Brunner腺等組織器官中也有EGF的合成和分泌[7].EGF在刺激細(xì)胞增殖中起重要作用,能重塑組織,增加膠原蛋白和彈性蛋白[9-12].EGF與其受體的作用是黏膜上皮的增殖和遷移使?jié)兠嫔掀せ闹匾蛩豙13].生長(zhǎng)抑素(SS)是一種廣泛分布的抑制性腦腸肽,可抑制多種胃腸激素的釋放,減少胰腺的外分泌和膽汁分泌,抑制胃腸運(yùn)動(dòng)和膽囊收縮以及多種細(xì)胞的增殖、生長(zhǎng)[14].SS可降低血液中促胰島素及膽囊收縮素水平,也可經(jīng)體循環(huán)抑制腺泡細(xì)胞,從兩方面影響胰液的分泌,達(dá)到對(duì)食物分解速度調(diào)控的目的.
本試驗(yàn)在四君子湯基礎(chǔ)上加味黃芪、山楂等,研究該加味四君子湯對(duì)犬小腸吸收率、胰腺消化酶水平、腸道內(nèi)表皮生長(zhǎng)因子(EGF)、生長(zhǎng)抑素(SS)表達(dá)的影響,旨在探討加味四君子湯對(duì)犬消化功能的作用及其機(jī)制,為加味四君子湯臨床應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù).
1.1.1 試驗(yàn)動(dòng)物 1歲齡比格犬18只,由南京亞東試驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供.試驗(yàn)前進(jìn)行常規(guī)免疫與驅(qū)蟲,定量采食,自由飲水,隔離飼喂7 d.
1.1.2 試驗(yàn)主要器材與儀器 TD-100小型提取濃縮機(jī)組(浙江森力機(jī)械科技有限公司),CX31正置光學(xué)顯微鏡(日本OLYMPUS公司),YD-1508 R輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(浙江金華益迪醫(yī)療設(shè)備廠),HPX-9082MBE電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠),DW-86L388A -80 ℃冰箱(青島海爾特種電器有限公司),F(xiàn)SH-2可調(diào)高速勻漿機(jī)(金壇市科興儀器廠),可控硅控溫水浴鍋(金壇市金城國(guó)勝實(shí)驗(yàn)儀器),微量移液器(Eppendaorf),TGL-18R臺(tái)式高速離心機(jī)(珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司),TU-1901紫外分光光度計(jì)(北京普析通用儀器有限公司).
1.1.3 中藥材和試劑 加味四君子湯原材料(黨參、茯苓、炒白術(shù)、甘草、當(dāng)歸、黃芪、山楂等)購(gòu)于安徽合肥梅山路立方大藥房,D-木糖試劑盒購(gòu)于南京建成生物工程研究所,胰蛋白酶試劑盒、胰脂肪酶試劑盒、胰淀粉酶試劑盒購(gòu)于購(gòu)于上海源葉生物科技有限公司,免疫組化一抗試劑購(gòu)自美國(guó)ImmunoWay生物技術(shù)有限公司(EGF抗體編號(hào):YT1481,SS抗體編號(hào):YT4365),二抗試劑購(gòu)自北京中杉金橋生物科技有限公司(二抗編號(hào):K183316A).
1.2.1 中藥制備 加味四君子湯的制備:將中藥原料按一定比例組方[15],清洗去除雜質(zhì)后連同清洗液投入提取罐中,料液比1∶10,浸泡3 h后提取2次,40 min/次,將2次提取液過濾后倒入濃縮罐濃縮成1 g/mL水煎劑,冷卻后4 ℃保存.
1.2.2 試驗(yàn)犬分組以及飼養(yǎng)管理 比格犬觀察一周均無不良反應(yīng),將18只犬隨機(jī)分為3組,即A組、B組、C組,每組6只.試驗(yàn)期間,3組試驗(yàn)犬飼喂管理?xiàng)l件均一致,每日飼喂2次基礎(chǔ)日糧,每次150 g;根據(jù)預(yù)試驗(yàn)結(jié)果,設(shè)置1%和2%加味四君子湯兩組添加劑量,即B組,飼糧中添加3 mL加味四君子湯;C組,飼糧中添加6 mL加味四君子湯.保證充足潔凈飲水,犬舍每日打掃1次.常規(guī)消毒、免疫.
1.2.3 指標(biāo)檢測(cè)以及樣本處理 分別在第0、7、14 d使用非抗凝采血管采集血樣5 mL靜置30 min,3 000 r/min離心20 min,用移液槍取上清液置于EP管,保存于4 ℃冰箱.采集小腸組織中段放入多聚甲醛固定液,常規(guī)石蠟包埋,切片,免疫組化后,光鏡觀察蛋白在腸道內(nèi)的表達(dá)情況,液氮中的小腸組織和胰腺組織放置于液氮速凍以后,保存于-80 ℃冰箱,用于測(cè)定mRNA相對(duì)表達(dá)量和胰腺消化酶水平.
1.2.4 D-木糖含量檢測(cè) 采用試劑盒測(cè)定血清中D-木糖含量,具體過程嚴(yán)格根據(jù)試劑盒說明書進(jìn)行.
1.2.5 胰腺中消化酶水平的測(cè)定 取0.5 g的胰腺組織,按照1∶9的比例加入4.5 mL生理鹽水,用組織勻漿機(jī)在冰浴下進(jìn)行充分勻漿,再經(jīng)過12 000 r/min離心30 min,取上清液于EP管中,保存于4 ℃.胰腺組織中胰蛋白酶、胰脂肪酶和胰淀粉酶水平測(cè)定按照試劑盒說明書測(cè)定.
1.2.6 小腸各段EGF、SS蛋白表達(dá)的檢測(cè) 采用常規(guī)免疫組化的方法檢測(cè)小腸組織EGF、SS表達(dá)量,同時(shí)設(shè)置陰性對(duì)照,以PBS替代一抗,試驗(yàn)結(jié)束后用光鏡對(duì)免疫組化腸道進(jìn)行拍照,同一組織選擇3個(gè)視野,應(yīng)用Image-Pro Plus 6.0圖像分析系統(tǒng)對(duì)圖片進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì),結(jié)果以平均光密度值表示.
1.2.7 小腸各段EGF、SS的mRNA相對(duì)表達(dá)量檢測(cè) 利用Trizol法提取試驗(yàn)犬各段小腸組織的總RNA.將提取到的總RNA采用SuperScript III RT反轉(zhuǎn)錄kit試劑盒合成cDNA.依據(jù)GeneBank中EGF、SS及內(nèi)參actin的序列(GeneBank登錄號(hào)分別為XM_014109884.2和NM_001003307.1).利用Premier 5.0軟件設(shè)計(jì)引物,引物由上海生工生物工程股份有限公司合成(表1).使用Sybr qpcr mix試劑,采用ABI-7900實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)小腸中EGF、SS mRNA相對(duì)表達(dá)量,結(jié)果以2-ΔΔCt表示.
表1 用于PCR擴(kuò)增的引物序列
第0 d,各組差異均不顯著(P>0.05).第7、14天,與A組相比,B組血清中D-木糖含量無顯著差異(P>0.05),C組血清中D-木糖含量顯著增加(P<0.05).與B組相比,C組血清中D-木糖含量顯著增加(P<0.05),見表2.
與A組相比,B組3種消化酶水平均無顯著差異(P>0.05),C組均顯著升高(P<0.05).與B組相比,C組3種消化酶水平均顯著升高(P<0.05).結(jié)果見表3.
IHC檢測(cè)結(jié)果如圖1所示,棕黃色區(qū)域?yàn)殛?yáng)性表達(dá)產(chǎn)物,經(jīng)蘇木素復(fù)染,細(xì)胞核呈藍(lán)色,細(xì)胞質(zhì)為淺藍(lán)色,細(xì)胞膜不著色.
由圖1可見,試驗(yàn)犬各腸段均有EGF蛋白表達(dá),陽(yáng)性產(chǎn)物主要分布在腸絨毛兩側(cè)以及腸腺周圍.圖2反映了試驗(yàn)犬小腸各段EGF陽(yáng)性表達(dá)的平均光密度值.由圖可知,十二指腸、空腸中,與A組相比,B、C組EGF陽(yáng)性表達(dá)量極顯著升高(P<0.01);與B組相比,C組EGF陽(yáng)性表達(dá)量極顯著升高(P<0.01).回腸中,與A組相比,B、C組EGF陽(yáng)性表達(dá)量極顯著升高(P<0.01);與B組相比,C組EGF陽(yáng)性表達(dá)量顯著升高(P<0.05).
1:十二指腸;2:空腸;3:回腸;Y:陰性對(duì)照;A:對(duì)照組;B:1%加味四君子湯組;C:2%加味四君子湯組1:duodenum;2:jejunum;3:ileum;Y:negative control;A:control group;B:1% supplementary Sijunzi decoction group;C:2% supplementary Sijunzi decoction group.圖1 犬小腸各段EGF陽(yáng)性表達(dá)水平(400×)Figure 1 The positive expression level of EGF in the small intestine of canines(400×)
十二指腸中,與A組相比,B組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量無顯著差異(P>0.05),B組犬腸道EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著升高(P<0.01);與A組相比,B組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著升高(P<0.01).空腸中,與A組相比,B湯組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著升高(P<0.05),C組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著升高(P<0.01);與B組相比,C組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著升高(P<0.01).回腸中,與A組相比,B、C組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著升高(P<0.01);B組與C組EGF mRNA相對(duì)表達(dá)量無顯著差異(P>0.05,圖3).
表2 加味四君子湯對(duì)犬血清中D-木糖含量的影響
同行數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01).
In the same row,values with different small letter superscripts mean significance difference(P<0.05),and with different capital letter superscripts mean significance difference(P<0.01).
同行數(shù)據(jù)后標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05),標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01).
In the same row,values with different small letter superscripts mean significance difference(P<0.05),and with different capital letter superscripts mean significance difference(P<0.01).
同一組織不同處理組相比,圖柱上標(biāo)相同字母或者不標(biāo)表示差異不顯著(P>0.05);上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);上標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01).Among different groups in the same tissue,the same or no letter superscripts indicate no significant difference(P>0.05);different small letter superscripts indicate significant difference(P<0.05);different capital letter superscripts indicate extremely significant difference(P<0.01).圖2 犬小腸各段EGF平均光密度值Figure 2 The density mean of EGF in the small intestine of canines
同一組織不同處理組相比,圖柱上標(biāo)相同字母或者不標(biāo)表示差異不顯著(P>0.05);上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);上標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01).Among different groups in the same tissue,the same or no letter superscripts indicate no significant difference(P>0.05);different small letter superscripts indicate significant difference(P<0.05);different capital letter superscripts indicate extremely significant difference(P<0.01).圖3 犬小腸各段EGF mRNA的相對(duì)表達(dá)量Figure 3 The EGF mRNA relative expression values in the small intestine of the canines
IHC檢測(cè)結(jié)果如圖4所示,棕黃色區(qū)域?yàn)殛?yáng)性表達(dá)產(chǎn)物,經(jīng)蘇木素復(fù)染,細(xì)胞核呈藍(lán)色,細(xì)胞質(zhì)為淺藍(lán)色,細(xì)胞膜不著色.
由圖4可見,試驗(yàn)犬各腸段均有SS蛋白表達(dá),陽(yáng)性產(chǎn)物主要分布在腸絨毛兩側(cè)以及腸腺周圍.圖5反映了試驗(yàn)犬小腸各段SS陽(yáng)性表達(dá)的平均光密度值.由圖可知,十二指腸中,與A組相比,B、C組SS陽(yáng)性表達(dá)量極顯著降低(P<0.01);與B組相比,C組SS陽(yáng)性表達(dá)量極顯著降低(P<0.01).空腸中,與A組相比,B組SS陽(yáng)性表達(dá)量無顯著差異(P>0.05),C組SS陽(yáng)性表達(dá)量極顯著降低(P<0.01);與B組相比,C組SS陽(yáng)性表達(dá)量極顯著降低(P<0.01).回腸中,與A組相比,B組SS陽(yáng)性表達(dá)量顯著降低(P<0.05),C組SS陽(yáng)性表達(dá)量極顯著降低(P<0.01);與B組相比,C組SS陽(yáng)性表達(dá)量極顯著降低(P<0.01).
十二指腸中,與A組相比,B、C組SS mRNA相對(duì)表達(dá)量均極顯著降低(P<0.01);與B組相比,C組犬腸道中SS mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著降低(P<0.01).空腸中,與A組相比,B組SS mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著降低(P<0.05),C組SS mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著降低(P<0.01);與B組相比,C組SS mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著降低(P<0.05).回腸中,與A組相比,B、C組SS mRNA相對(duì)表達(dá)量極顯著降低(P<0.01);與B組相比,C組SS mRNA相對(duì)表達(dá)量顯著降低(P<0.05),結(jié)果見圖6.
1:十二指腸;2:空腸;3:回腸;Y:陰性對(duì)照;A:對(duì)照組;B:1%加味四君子湯組;C:2%加味四君子湯組.1:duodenum;2:jejunum;3:ileum;Y:negative control;A:control group;B:1% supplementary Sijunzi decoction group C:2% supplementary Sijunzi decoction group.圖4 試驗(yàn)犬小腸各段SS陽(yáng)性表達(dá)水平(400×)Figure 4 The positive expression level of SS in the small intestine of the experimental canines(400×)
同一組織不同處理組相比,圖柱上標(biāo)相同字母或者不標(biāo)表示差異不顯著(P>0.05);上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);上標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01).Among different groups in the same tissue,the same or no letter superscripts indicate no significant difference(P>0.05);different small letter superscripts indicate significant difference(P<0.05);different capital letter superscripts indicate extremely significant difference(P<0.01).圖5 試驗(yàn)犬小腸各段SS平均光密度值Figure 5 The density mean of SS in the small intestine of canines
D-木糖為右旋戊醛糖,不被腎小管重吸收,一部分經(jīng)空腸黏膜上皮細(xì)胞進(jìn)入血液,另一部分會(huì)迅速排入尿液中.在灌服一定量的D-木糖標(biāo)準(zhǔn)溶液后,間隔1 h對(duì)血液中的D-木糖含量進(jìn)行測(cè)定,可評(píng)判胃腸道被動(dòng)吸收能力的強(qiáng)弱.內(nèi)服D-木糖后在小腸內(nèi)以易化擴(kuò)散的方式吸收,不需要耗能但與腸道黏膜完整度呈正比.加味四君子湯中含有多種抗氧化成分能消除細(xì)胞組織中自由基,具有提高機(jī)體抗氧化損傷機(jī)能,保護(hù)生物膜正常結(jié)構(gòu),有助于維持小腸黏膜形態(tài)結(jié)構(gòu)的完整性,改善犬小腸的吸收功能[16].韓凌等[17]研究結(jié)果表明,加味四君子湯中的多糖成分可能作用于小腸上皮細(xì)胞.小腸是營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收的主要場(chǎng)所,腸道黏膜上皮細(xì)胞在吸收作用中扮演著重要的角色.本試驗(yàn)中2%加味四君子湯組與對(duì)照組犬相比,血清中D-木糖含量顯著增加(P<0.05),說明加味四君子湯可提高犬腸道吸收能力.
同一組織不同處理組相比,圖柱上標(biāo)相同字母或者不標(biāo)表示差異不顯著(P>0.05);上標(biāo)不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05);上標(biāo)不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01).Among different groups in the same tissue,the same or no letter superscripts indicate no significant difference(P>0.05);different small letter superscripts indicate significant difference(P<0.05);different capital letter superscripts indicate extremely significant difference(P<0.01).圖6 犬小腸各段SS mRNA的相對(duì)表達(dá)量Figure 6 The SS mRNA relative expression values in the small intestine of canines
胰腺是動(dòng)物機(jī)體一個(gè)具有外分泌、內(nèi)分泌的腺體,外分泌的作用主要是分泌胰液,進(jìn)入十二指腸從而發(fā)揮相應(yīng)作用[18].促胰液素和膽囊收縮素是體液調(diào)節(jié)的2個(gè)重要激素,分別促進(jìn)和抑制胰液的分泌.胰腺消化酶活性在一定程度上反應(yīng)了動(dòng)物機(jī)體的消化能力[19].本試驗(yàn)表明,加味四君子湯組犬胰腺組織中淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶活性較對(duì)照組犬顯著升高,加味四君子湯能提高犬胰腺消化酶活性,增強(qiáng)犬消化功能.
小腸黏膜上皮的完整度與消化吸收功能呈正相關(guān)[20-21].有研究表明,腸道上皮細(xì)胞的增殖和維持是由EGF的信號(hào)傳導(dǎo)調(diào)控[22].目前,大量相關(guān)基礎(chǔ)和臨床研究表明EGF與胃腸道疾病有密切關(guān)系.EGF具有促細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞遷移、細(xì)胞增殖、傷口愈合及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)等生物學(xué)功能.本試驗(yàn)在犬飼料中添加加味四君子湯后,分析免疫組化結(jié)果發(fā)現(xiàn),相比對(duì)照組犬,加味四君子湯組犬小腸絨毛頂部及腸腺周圍的EGF蛋白水平顯著提高(P<0.05),2%加味四君子湯組試驗(yàn)犬腸道中EGF蛋白含量增加尤為顯著;熒光定量PCR檢測(cè)的結(jié)果也表明,在轉(zhuǎn)錄水平上加味四君子湯組犬腸道中EGF的mRNA的相對(duì)表達(dá)量明顯增加.兩個(gè)檢測(cè)結(jié)果一致,說明加味四君子湯能增加犬腸道內(nèi)EGF的含量,有利于維護(hù)腸道黏膜的完整性,保護(hù)和促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的生長(zhǎng)、發(fā)育[23].
消化道的SS主要是由黏膜內(nèi)D細(xì)胞分泌,有SS14和SS282種,大多分布在胃腸道和胰島中.機(jī)體內(nèi)注射SS后,胰液分泌減少,PH值改變,胰腺消化酶活性降低.迷走、膽堿能、腎上腺素能神經(jīng)等可調(diào)控SS的基礎(chǔ)釋放,如M型膽堿能神經(jīng)興奮可刺激犬SS分泌.鐘學(xué)軍等[24]在模擬+Gz值暴露下形成的大鼠胃黏膜損傷研究SS含量變化,結(jié)果表明SS含量與胃黏膜損傷程度成正比.本試驗(yàn)通過免疫組化結(jié)果發(fā)現(xiàn),飼糧中添加加味四君子湯后試驗(yàn)組犬腸道中SS蛋白水平較對(duì)照組顯著下降(P<0.05);熒光定量PCR檢測(cè)的結(jié)果也表明,在轉(zhuǎn)錄水平上添加加味四君子湯組犬與對(duì)照組犬相比,SS的mRNA的相對(duì)表達(dá)量顯著或極顯著降低(P<0.05或P<0.01),與免疫組化結(jié)果基本一致.
本研究結(jié)果顯示,加味四君子湯可以顯著提高EGF蛋白表達(dá)量以及mRNA含量,顯著降低SS蛋白表達(dá)量以及mRNA含量.在飼糧添加2%加味四君子湯能顯著增加犬血清中D-木糖含量及胰腺中脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶的含量,增強(qiáng)犬的消化吸收功能.