張運克,劉沖沖,王曉含
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué),河南 鄭州 450046;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450000;3.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029)
重癥肌無力(myasthenia gravis,MG)是一種涉及細胞免疫和體液免疫等多病機的自身免疫性疾病[1-3],其主要病理損害在神經(jīng)肌肉接頭處的突觸后膜,且發(fā)病機制復(fù)雜[4],主要由體液免疫介導(dǎo)的乙酰膽堿受體(AChR)抗體及補體系統(tǒng)參與而起病。補脾益腎起痿湯由補中益氣湯合二仙湯加減化裁而成,是全國第三、四批名老中醫(yī)鄭紹周教授治療重癥肌無力的常用方劑,經(jīng)多年的臨床實踐與觀察,對脾腎虧虛型的肌無力患者治療有效率高達80%。為探索本方治療MG的作用機制,我們通過人工合成免疫原法構(gòu)建EAMG大鼠模型,分別應(yīng)用抗原包被法、免疫光比濁法檢測大鼠血清中AChR-Ab的水平變化及血清總IgG、補體C3、TGF-β1的濃度變化,初步探討了補脾益腎起痿湯治療MG的免疫學(xué)機制。
于北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司采購健康LEWIS雌性大鼠60只,年齡42~62天,體質(zhì)量150~160 g,合格證號:11400700140544。大鼠飼養(yǎng)在河南省醫(yī)藥科學(xué)研究院SPF級實驗動物中心進行。采用隨機數(shù)字表法將大鼠分為補脾益腎起痿湯高中低3個劑量組、西藥(強的松)組、模型組及空白對照組共6個組,每組大鼠各10只。
人工合成鼠源性AChR-α亞基97~116肽段序列免疫原:購自上海淘普生物科技有限公司,規(guī)格:6 mg/支,分子量:2252.62,純度:98.67%,序列號:DGDFAIVKFTKVLLDYTGHI(20aa);完全福氏佐劑(CFA)、不完全福氏佐劑(IFA):購自美國Sigma公司,規(guī)格:10 mL/瓶,CFA貨號:F-5881,IFA貨號:F-5506;磷酸鹽緩沖液(PBS):購自北京索萊寶科技有限公司;大鼠/TGF-β1 ELISA試劑盒:購自北京達科為生物技術(shù)有限公司;大鼠/補體C3、大鼠/總IgG ELISA試劑盒:購于南京建成科技有限公司;iMark酶標儀:購自北京友華照欽醫(yī)療器械有限公司。
補脾益腎起痿湯方劑組成:黃芪50 g,生白術(shù)15 g,黨參20 g,升麻15 g,柴胡15 g,陳皮10 g,當歸15 g,炙甘草15 g,仙茅15 g,仙靈脾15 g。將上述藥物濃煎至生藥濃度為0.74 g/mL。
醋酸潑尼松片:購自鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院河醫(yī)院區(qū),貨號:H33021207。
參考許文華[5]免疫乳劑的制備構(gòu)建實驗?zāi)P汀J状蚊庖?按照1∶1.5∶1.5的比例將R97~116、CFA、PBS三者充分混勻,于造模組大鼠足墊部、鼠背部多點注射200 μL乳劑(含100 μg R97~116),于對照組大鼠注射同等劑量的CFA與PBS混合乳劑。第二次及第三次免疫:按照1∶1∶1的比例將R97~116、IFA、PBS三者充分混勻,在首次免疫后的第30天及第45天,取200 μL乳劑(含100 μg R97~116)于造模組大鼠強化接種。
三次免疫結(jié)束后每隔2天對大鼠進行肌力測定。依據(jù)Lennon[6]分級法將大鼠肌力分為4級,0級:沒有肯定肌無力的表現(xiàn),記0分;1級:休息時無明顯異常,但四肢力量較弱,前肢乏力易疲勞,記1分;2級:休息時無精打采,抓握4~5次出現(xiàn)前肢無力,且動作欠協(xié)調(diào),毛發(fā)不澤,記2分;3級:較重肌無力表現(xiàn),抓握不能,呼吸喘粗,肌肉震顫,甚至死亡,記3分,嚴重者記4分。若癥狀介于兩級之間則記為0.5、1.5、2.5分,且數(shù)值可隨肌力表現(xiàn)上下浮動。
各組大鼠分別連續(xù)灌胃4周。其中補脾益腎起痿湯低、中、高濃度組大鼠分別按16.2 mg/(kg·d)、32.4 mg/(kg· d)、64.8 mg/(kg·d)劑量給予實驗藥物灌胃,西藥組大鼠給予醋酸潑尼松片5.4 mg/(kg·d),模型組與空白組大鼠給予生理鹽水3 mL/d。
1.6.1 新斯的明試驗
從免疫后第50天的造模組大鼠中隨機選取5只,給予新斯的明試驗以觀察大鼠肌力的改變情況。新斯的明按照37.5 μg/kg的劑量予腹腔注射,同時予阿托品15 μg/kg腹腔注射拮抗新斯的明毒蕈堿樣反應(yīng)。若12 min后大鼠活動明顯增加,抓握時肌力明顯改善,癥狀改善狀態(tài)持續(xù)2~12 h,則為新斯的明試驗陽性。
1.6.2 重復(fù)神經(jīng)電刺激測肌電圖
將經(jīng)過腹腔注射麻醉后的大鼠固定于平板上,切開腓腸肌并暴露坐骨神經(jīng),并將記錄電極、刺激電極分別置于腓腸肌和坐骨神經(jīng)上,然后用電生理記錄儀記錄復(fù)合動作電位振幅,電極刺激頻率分別為5 Hz和10 Hz,刺激部位為坐骨神經(jīng),檢測完成后予創(chuàng)口處縫合并予青霉素外敷預(yù)防感染。衰減值用第5個動作電位與第1個動作電位的變化百分比表示。
1.6.3 血清中AChR-Ab、TGF-β1、補體C3及IgG水平測定
取大鼠腹主動脈血約5 mL,離心機10 000轉(zhuǎn)/min離心15 min,EP管每管120 μL分裝并放置于-20℃冰箱保存。血清使用前10 h放于4℃冰箱緩慢解凍,若有沉淀則快速離心1 min,然后采用抗原包被法測定大鼠血清中AChR-Ab水平,采用免疫光比濁法測定大鼠血清中TGF-β1、補體C3、IgG水平。
模型組大鼠表現(xiàn)為前肢抓握乏力,嘶咬咀嚼無力,體質(zhì)量增長較緩慢或減輕,毛發(fā)不榮,空白組大鼠則無明顯異常。對各組大鼠進行血清AChR-Ab濃度測定,并對模型組大鼠首次免疫50天后進行肌力測定,其中評分小于1分、1分至1.5分之間、1.5分至2分之間、2分以上的大鼠分別有4只、3只、20只、23只。
見表1。在肌力評分方面,空白組低于模型組,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),說明模型組大鼠肌力明顯減退,EAMG大鼠模型制作成功;在血清AChR-Ab(OD值)方面,空白組低于模型組,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 大鼠肌力評分與血清AChR-Ab濃度結(jié)果
注:與空白組相對比,▲P<0.05,▲▲P<0.01
大鼠行新斯的明試驗12 min后,觀察到其精神狀態(tài)明顯好轉(zhuǎn),活動明顯增多,肌力明顯提高。見表2。模型組Lennon評分高于空白組,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表2 模型組大鼠在注射新斯的明前后Lennon評分比較分)
注:與注射前評分相比,△P<0.05
從造模組大鼠中隨機選取5只行肌電圖檢查,衰減值用第5個動作電位對第1個動作電位的變化百分比表示,其大于10%。見圖1及表3。
A EAMG1號
B EAMG2號
C EAMG3號
D EAMG4號
E EAMG5號
F 正常組
表3 肌電圖波值(圖1)
注:圖EAMG1-5組第五波與第一波波值相比電位衰減值>10%,圖1正常組電位基本無變化
見表4。與空白組相比較,模型組大鼠血清中TGF-β1及補體C3濃度均顯著降低(P<0.01),應(yīng)用西藥及高中低濃度劑量中藥治療后,TGF-β1及補體C3濃度均有一定程度的升高,與模型組相比較,均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);與西藥組相比較,高中低濃度劑量中藥治療后TGF-β1及補體C3濃度均降低,但不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
與空白組相比較,模型組大鼠血清中IgG濃度明顯升高(P<0.01),應(yīng)用西藥及高中低濃度劑量中藥治療后,IgG濃度有一定程度的降低,與模型組相比較,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);與西藥組相比較,高中低濃度劑量中藥治療后IgG濃度增高,但不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表4 各組大鼠血清中TGF-β1、補體C3、IgG濃度比較
注:與空白組相比較,△P<0.01;與模型組相比較,●P<0.01
重癥肌無力是一種由體液免疫介導(dǎo)、細胞免疫依賴及補體參與的疑難性自身免疫性疾病,主要針對神經(jīng)肌肉接頭 (neuromuscular junction,NMJ)突觸后膜的AChR,其中約74%~88%的全身型MG患者AChR抗體呈陽性[7-8]。IgG抗體能促進單核巨噬細胞的吞噬作用,是體液免疫應(yīng)答中的關(guān)鍵因子,其亞型包括IgG1、IgG2、IgG3、IgG4,以IgG1和IgG3亞型為主的AChR抗體與突觸后膜AChR結(jié)合后可激活補體系統(tǒng)[9-10],使NMJ處沉積大量補體,并形成膜攻擊復(fù)合物 (membrane attack complex,MAC),導(dǎo)致補體溶解,AChR被破壞、內(nèi)吞,從而造成NMJ傳遞功能障礙,因此MG發(fā)病與補體系統(tǒng)的激活密切相關(guān)。補體因子可輔助或增強抗體分子,對機體的防御及免疫系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié)至關(guān)重要,補體C3處于補體經(jīng)典激活途徑和旁路激活途徑的匯合點,且是補體系統(tǒng)中含量最高、最重要的成分,有著重要的生物學(xué)功能[11-12]。C3被激活后裂解產(chǎn)生的大片段C3b與細胞表面結(jié)合形成C5轉(zhuǎn)化酶,C5裂解產(chǎn)生的大片段C5b與C6~9形成C5b-9復(fù)合物,剩余部分在細胞表面結(jié)合形成MAC,從而溶解細胞[13]。補體系統(tǒng)活化狀態(tài)與補體活化產(chǎn)物循環(huán)有關(guān)[14],有研究發(fā)現(xiàn)小鼠被敲除C3基因后,無法成功構(gòu)建EAMG模型,AChR抗體水平亦隨之降低,正常狀態(tài)下AChR抗體水平與B細胞數(shù)量及細胞因子表達密切相關(guān),C3基因缺失小鼠NMJ突觸后膜上存在IgG沉積,但無補體C3和MAC,表明C3基因缺失可影響MAC介導(dǎo)的免疫損傷,亦可調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng),從而降低小鼠自身免疫反應(yīng)的機率[15]。在自身免疫性炎性反應(yīng)過程中TGF-β1可發(fā)揮多種作用[16]:①T、B淋巴細胞功能可被抑制;②可衰減或抑制炎性反應(yīng),起負性調(diào)節(jié);③可拮抗細胞炎性因子TNF-α,減少細胞間黏附分子的表達,使免疫下調(diào),促進炎癥修復(fù)。有報道發(fā)現(xiàn)[17]TGF-β1含量在EAMG大鼠血清中較正常組低,且疾病嚴重時下降幅度更大。
補脾益腎起痿湯由補中益氣湯合二仙湯君藥組成,對辨證屬脾腎虧虛型肌無力(痿證)臨床療效顯著,遵循“治痿獨取陽明”原則。補中益氣湯是補益脾胃代表方,其功效為補益中氣、升陽舉陷,研究表明由補中益氣湯化裁的益氣升提方[18]可以減輕由Rα97-116免疫Lewis大鼠構(gòu)建的EAMG模型的臨床癥狀,其可能通過提高TGF-β含量而發(fā)揮療效。梁麗萍等[19]報道補中益氣湯通過降低IgG、升高補體C3的濃度治療氣虛發(fā)熱,張富強[20]報道:補中益氣湯可通過藥物間相互作用調(diào)節(jié)體液免疫應(yīng)答,進而抑制AchRAb的產(chǎn)生,減輕神經(jīng)肌肉接頭功能損害,緩解肌無力癥狀。脾胃虧虛日久,造成腎陽虧虛,故加二仙湯君藥仙茅、仙靈脾,達到脾腎雙補作用。仙茅、仙靈脾可上調(diào)脾細胞培養(yǎng)上清中IL-1、IFN-γ及IL-5的含量[21]。徐鵬等[22]報道:補脾益腎藥物可以通過調(diào)控免疫相關(guān)細胞因子的變化,改善EAMG動物的臨床癥狀。對本研究結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)補脾益腎起痿湯通過下調(diào)人工合成免疫原制作實驗性自身免疫性重癥肌無力(EAMG)大鼠模型血清總IgG,上調(diào)TGF-β1、補體C3水平表達,降低血清AChR-Ab濃度,從而發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)功能,減輕肌無力癥狀。本研究從免疫調(diào)節(jié)角度探討補脾益腎方劑治療重癥肌無力的作用機理,這為中藥復(fù)方治療重癥肌無力提供了新的思路。