譚麗萍, 吳美麗, 任婧婧, 鞏 恒, 潘紅霞, 楊弋弋
(1.中藥制藥共性技術(shù)國家重點實驗室, 山東 臨沂 276006 2.山東省青島市婦女兒童醫(yī)院婦科,山東 青島 266011 3.河南省南陽市中心醫(yī)院醫(yī)院婦科,河南 南陽 473000)
宮腔粘連(Intrauterine adhesions,IUA)是由于子宮內(nèi)膜損傷導致宮腔內(nèi)形成不規(guī)則的粘連,可引起經(jīng)血或?qū)m腔分泌物流通不暢,甚至完全受阻,產(chǎn)生經(jīng)血潴留、宮腔積液,從而引發(fā)痛經(jīng)、閉經(jīng)、繼發(fā)性感染、不育等[1,2]。IUA由子宮損傷、子宮感染等多種因素引起,其中流產(chǎn)清宮引發(fā)IUA最為常見,隨著人工流產(chǎn)率的增高,近年來IUA的發(fā)病率呈現(xiàn)上升趨勢,嚴重影響現(xiàn)代女性的生育要求及生活質(zhì)量[3,4]。很多學者認為子宮內(nèi)膜損傷過程中內(nèi)膜纖維化程度加深、纖維瘢痕組織的形成增多是IUA形成的可能機制[5]。轉(zhuǎn)化生長因子1(Transfer growth factor 1,TGF-β1)是TGF家族成員,與創(chuàng)面修復愈合密切相關(guān),體內(nèi)高表達的TGF-β1對于纖維瘢痕組織的形成有促進作用,是較強的促纖維化因子,Smad是TGF-β家族的信號傳導分子,TGF-β1活化后與Smad3相互識別,TGF-β1/Smad3信號通路在纖維瘢痕組織的形成中發(fā)揮重要作用[6]。目前關(guān)于IUA的治療主要是在宮腔鏡下行宮腔粘連分離術(shù),但其復發(fā)率較高,因此探究可緩解IUA病情的藥物進行早期治療仍是研究的熱點[7]。丹白顆粒中牡丹皮、大血藤、莪術(shù)、當歸等藥物具有調(diào)經(jīng)止痛、活血化瘀、清熱解毒等功效,具有較強的活血、抗炎、抑菌等作用,適用于慢性盆腔炎等婦科疾病,但關(guān)于宮頸粘連的療效并不清晰。在查閱資料確定丹白顆粒具有清熱化瘀、祛濕止痛等功效后,本研究通過建立大鼠IUA模型,觀察丹白顆粒對IUA模型的影響,為丹白顆粒對于IUA的臨床治療提供參考。
1.1動物:SPF級健康SD雌性大鼠(廣東省醫(yī)學實驗動物中心),約4月齡,體重為200~260g,生產(chǎn)許可證號:SCXK(粵)2016-0002,動物質(zhì)量合格證號:省科委2000A027。所有大鼠于本院動物房中飼養(yǎng),自然光照,溫度25℃,相對濕度55%,自由進食、進水,保持動物房環(huán)境整潔、每周清潔一次鼠籠、每天更新食物及飲用水。本研究經(jīng)動物倫理委員會批準同意。
1.2主要試劑及儀器:丹白顆粒(牡丹皮、大血藤、紫花地丁、三棱、莪術(shù)、敗醬草、川芎、白芍、土茯苓、白英、白花蛇舌草、墓頭回、椿皮、當歸,批號:Z20090651,規(guī)格8g/袋)購于山東新時代藥業(yè);蘇木素染液(批號:YYJK-923)、伊紅染液(批號:230251)、Masson染色試劑盒(批號:G1340)、羥脯氨酸試劑盒(批號:ml064306)購于美國Sigma公司;尼康SMZ745光學顯微鏡(批號:325435)購于上海普赫生物科技有限公司;TGF-β1、Smad3、Smad7、兔抗鼠單抗(貨號:ab08638、ab07994、ab07999)、羊抗兔IgG二抗(貨號:ab150077)、GAPDH(貨號:ab73299)購于美國Abcam公司;蛋白提取試劑盒、BCA試劑盒(貨號P0027、P0011,)購于上海碧云天公司;GIS-500凝膠成像儀(批號:1306412)購于Miulab公司;酶標儀(型號XElx800)購于美國Perkin Elmer公司。
1.3方 法
1.3.1動物模型制備、分組給藥及實驗分配:參考文獻[8]每日10∶00通過陰道脫落細胞法確定大鼠動情周期,持續(xù)觀察7d,選取動情期間的大鼠進行手術(shù),術(shù)前禁食不禁水12h。將大鼠隨機分為假手術(shù)組(15只)和模型組(65只),參考文獻[9]制備IUA模型,將醫(yī)用無菌手術(shù)線浸泡于脂多糖生理鹽水溶液(6mg/L)中24h備用,腹腔注射1%戊巴比妥鈉(50mg/kg)將大鼠麻醉后切開大鼠下腹正中部位,找到大鼠“V”型子宮后于宮頸上方約5mm處作長度約為4mm的切口,采用刮勺經(jīng)切口進行刮宮手術(shù),待宮腔表面有粗糙感時停止刮宮,將提前準備好的脂多糖棉線放入大鼠宮腔內(nèi)加重感染,用生理鹽水沖洗宮腔后進行縫合,24h后取出棉線,整個手術(shù)在無菌環(huán)境下進行,假手術(shù)組只做開腹及子宮縫合手術(shù)。9d后建模結(jié)束,觀察到大鼠子宮呈現(xiàn)僵硬、扭曲,剖開子宮腔后顯示管腔結(jié)構(gòu)消失即為模型構(gòu)建成功,本次實驗造模成功60只,造模成功率為92.31%。預處理給藥劑量參照人體表面積法計算,成年人標準體重60kg,對應給藥劑量為成人的6.25倍,成人每日給藥劑量為24g,則大鼠每日給藥劑量為2.5g/kg,因此設置低、中、高劑量藥物劑量為2.5、5.0、10.0g/kg。將建模成功的大鼠分為模型組、丹白低劑量組(2.5g·kg-1·d-1、丹白中劑量組(5.0g·kg-1·d-1)、丹白高劑量組(10.0g·kg-1·d-1),每組15只。造模成功后24h開始給藥,假手術(shù)組與模型組以等量生理鹽水灌胃,持續(xù)灌胃24d。選取5只大鼠的子宮組織進行HE染色及Masson染色,另選5只大鼠的子宮組織進行子宮腔的通透性評分和AFS評分,另選5只大鼠的子宮組織進行膠原含量測定及TGF-β1/Smad3通路相關(guān)蛋白表達情況測定。
1.3.2HE染色觀察大鼠子宮組織內(nèi)膜厚度、腺體數(shù)量:給藥結(jié)束后24h,每組選取5只大鼠進行HE染色處理,將大鼠麻醉后處死,收集雙側(cè)子宮組織。將組織置于生理鹽水中漂洗干凈,采用4%多聚甲醛溶液固定后,經(jīng)低濃度到高濃度梯度酒精脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后使用切片機進行切片,得到常規(guī)病理切片,接著進行蘇木素-伊紅染色(或HE染色),具體操作按照說明書進行。封片后于高倍鏡下選取5個視野記錄子宮內(nèi)膜腺體及子宮內(nèi)膜厚度,取平均值即為大鼠子宮內(nèi)膜腺體數(shù)量及子宮內(nèi)膜厚度。
1.3.3子宮腔通暢性及AFS評分測定:選取5只大鼠參考文獻[10]測定大鼠子宮腔的通透性評分,將各組大鼠子宮摘除后置于白色濾紙上,用1mL注射器吸入約0.5mL的亞甲藍溶液,由子宮卵巢端向?qū)m腔內(nèi)推入,根據(jù)推入亞甲藍溶液所需的力度及溶液的的體積進行綜合評分,子宮通暢性良好記為0分,通而不暢記為1分,完全不通暢記為2分。參考美國生育協(xié)會AFS評分標準[11]評價大鼠的子宮粘連程度,分值越高粘連越嚴重。
1.3.4Masson法檢測大鼠子宮內(nèi)膜纖維化程度:每組選取5只大鼠,對子宮組織行Masson染色,將石蠟切片脫蠟、蘇木精染核、Masson麗春紅酸性復紅液染色、冰醋酸溶液浸洗、磷鉬酸水溶液分化、苯胺藍染色、經(jīng)酒精沖洗、二甲苯透明、封片,具體操作按照說明書進行。封片后于高倍鏡下選取5個視野計算子宮內(nèi)膜纖維化面積比,即子宮內(nèi)膜纖維化面積與所選視野總面積之比。
1.3.5ELISA法檢測大鼠子宮組織膠原含量:將50mg大鼠子宮組織剪碎后加入胃蛋白酶(5mg/mL)和三氯乙酸(0.5moL/L)消化(4℃,過夜),離心后的上清液中含有可溶性膠原,沉淀中含有不溶性膠原,根據(jù)羥脯氨酸試劑盒說明書的要求測定并計算上清液中羥脯氨酸的含量,以羥脯氨酸的含量反映可溶性膠原的含量。另取50mg大鼠子宮組織剪碎后加入水解液,再根據(jù)羥脯氨酸試劑盒說明書的要求進行測定,以得出總膠原含量,二者的差值即為不溶膠原含量。
1.3.6Western blot法檢測大鼠子宮內(nèi)膜TGF-β1/Smad3通路相關(guān)蛋白表達情況:每組選取5只大鼠,采用蛋白提取試劑盒提取大鼠子宮內(nèi)膜組織中的總蛋白,參照BCA試劑盒說明書的要求測定蛋白濃度,8%分離膠及5%濃縮膠進行電泳,濕轉(zhuǎn)法轉(zhuǎn)移至PDVF膜上,脫脂奶粉(5%)封閉1h后添加兔抗鼠TGF-β1、Smad3、Smad7一抗、內(nèi)參GAPDH(1∶500)4℃孵育過夜,用TBST洗滌后添加羊抗兔IgG二抗(1∶5000),室溫孵育2h。采用蛋白成像凝膠儀對TGF-β1、Smad3、Smad7蛋白水平進行定量分析。
2.1大鼠子宮組織病理形態(tài)比較:HE染色切片顯示,假手術(shù)組大鼠宮腔通暢、腔壁組織結(jié)構(gòu)清晰完整;與假手術(shù)組相比,模型組大鼠宮腔消失、腔壁組織呈現(xiàn)粘連狀態(tài)、較多炎性細胞呈現(xiàn)浸潤狀態(tài);與模型組相比,丹白顆粒各劑量組均有一定的改善,其中高劑量組宮腔較為通暢。見圖1。
圖1 大鼠子宮組織HE染色結(jié)果(×400)
2.2丹白顆粒對大鼠子宮內(nèi)膜厚度、腺體數(shù)量、子宮通暢性、AFS評分的影響:與假手術(shù)組相比,模型組大鼠子宮內(nèi)膜厚度及腺體數(shù)量顯著降低,子宮通暢性評分、AFS評分顯著升高(P<0.05);與模型組相比,丹白顆粒各劑量組大鼠子宮內(nèi)膜厚度及腺體數(shù)量顯著升高,子宮通暢性得到緩解(P<0.05),且呈現(xiàn)一定的劑量效應關(guān)系。見表1。
表1 丹白顆粒對大鼠子宮內(nèi)膜厚度腺體數(shù)量子宮通暢性的影響
2.3丹白顆粒對大鼠子宮內(nèi)膜纖維化程度和子宮膠原含量的影響:與假手術(shù)組大鼠相比,模型組大鼠子宮內(nèi)膜纖維化面積及子宮組織中的不可溶性膠原含量顯著升高(P<0.05);與模型組相比,丹白顆粒各劑量組子宮內(nèi)膜纖維化面積及不可溶性膠原含量顯著降低(P<0.05),并呈現(xiàn)一定的劑量效應。見圖2、表2。
圖2 大鼠子宮組織Masson染色結(jié)果(×400)
表2 各組大鼠子宮內(nèi)膜纖維化程度及膠原含量比較
2.4丹白顆粒對大鼠子宮內(nèi)膜TGF-β1/Smad3通路蛋白表達的影響:與假手術(shù)組相比,模型組大鼠子宮內(nèi)膜TGF-β1、Smad3蛋白表達水平明顯升高(P<0.05),Smad7蛋白表達水平明顯降低(P<0.05)。與模型組相比,丹白顆粒低、中、高劑量組大鼠子宮內(nèi)膜TGF-β1、Smad3蛋白表達水平呈降低趨勢(P<0.05),Smad7蛋白表達水平呈升高趨勢(P<0.05),丹白顆粒各劑量組呈劑量依賴性,見圖3、表3。
表3 各組大鼠子宮內(nèi)膜TGF-β1/Smad3蛋白相對表達
圖3 各組大鼠子宮內(nèi)膜TGF-β1/Smad3蛋白相對表達
IUA主要發(fā)生在育齡期女性,是常見的婦科疾病之一,且發(fā)病率逐年上升。子宮基底膜受到損傷后導致基層暴露,創(chuàng)面的膠原蛋白、炎癥因子等會滲出,宮腔內(nèi)壁發(fā)生一定的接觸,在子宮內(nèi)膜修復過程中會形成纖維帶,進而產(chǎn)生IUA,常會導致閉經(jīng)、少經(jīng)、痛經(jīng)等不良癥狀[12],子宮內(nèi)膜損傷引起的宮腔形態(tài)異常會導致不孕、胚胎發(fā)育停止、產(chǎn)后大出血、胎盤粘連等不良妊娠癥狀,對于女性的身體健康及生育產(chǎn)生重大影響[13]。子宮內(nèi)膜損傷是發(fā)生IUA的主要原因,因此建立有效的IUA大鼠模型在IUA疾病發(fā)生發(fā)展研究中占有重要地位。Kong[14]及王顯[15]等通過機械性刮除及感染性損傷建立大鼠IUA模型效果較好,IUA模型大鼠的子宮內(nèi)膜纖維化程度加深、腺體數(shù)量顯著減少、TGF-β1表達顯著升高。本研究通過子宮內(nèi)膜搔刮后用脂多糖加重感染的多重損傷法構(gòu)建大鼠模型,研究結(jié)果顯示,與假手術(shù)組相比,模型組大鼠腔壁組織呈現(xiàn)不同程度的粘連狀態(tài),子宮內(nèi)膜厚度及腺體數(shù)量顯著降低,子宮通暢性評分、AFS評分、子宮不可溶性膠原含量、子宮內(nèi)膜纖維化面積顯著升高,表明模型組大鼠子宮受損嚴重、宮腔粘連嚴重、內(nèi)膜纖維化程度較深,揭示IUA模型構(gòu)建成功。
研究發(fā)現(xiàn)IUA與子宮內(nèi)膜纖維化、宮腔損傷、熱淤內(nèi)結(jié)等聯(lián)系密切,子宮內(nèi)膜受損后,在修復過程中會促進細胞外基質(zhì)的產(chǎn)生、成纖維細胞的分泌及不溶性膠原的轉(zhuǎn)化,導致宮腔內(nèi)較多纖維瘢痕組織的生成,促進子宮內(nèi)膜的纖維化,進而產(chǎn)生宮腔內(nèi)壁粘連[16],基于丹白顆粒的活血化瘀、祛濕止痛的功效,本文用丹白顆粒處理IUA大鼠,研究丹白顆粒對IUA的治療效果。研究結(jié)果顯示,與模型組大鼠相比,經(jīng)過丹白顆粒處理過的大鼠子宮內(nèi)膜厚度、腺體數(shù)量有一定的回升,子宮通暢性、子宮內(nèi)膜纖維化程度得到緩解,不可溶性膠原含量顯著降低,表明丹白顆粒具有緩解子宮受損及子宮內(nèi)膜纖維化的作用,對于治療IUA可能具有較好的療效,但其具體機制尚不清晰。
Zhang[17]等研究發(fā)現(xiàn)阿司匹林通過抑制TGF-β1-Smad2/Smad3通路抑制子宮內(nèi)膜纖維化,進而發(fā)揮其對IUA的治療作用,李燦宇[18]等研究發(fā)現(xiàn)TGF-β1是有效的促纖維化因子,可促進細胞外基質(zhì)及成纖維細胞的生成,可介導組織纖維化和纖維瘢痕組織的生成,在多種纖維化疾病中呈現(xiàn)高表達,Smad3是TGF-β1的轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子,Smad3的高表達可促進纖維細胞膠原的合成,加重宮腔粘連程度。Smad7的表達增加會阻斷TGF-β1與Smad3的結(jié)合,進而起到抗纖維化的作用。本研究結(jié)果顯示,與模型組相比,丹白顆粒低、中、高劑量組Smad7蛋白表達水平呈升高趨勢,TGF-β1、Smad3蛋白表達水平呈降低趨勢,與相關(guān)研究結(jié)果一致,表明丹白顆??赡芡ㄟ^抑制TGF-β1/Smad3通路活化,進而發(fā)揮抗IUA子宮內(nèi)膜纖維化的作用。
綜上所述,丹白顆??捎行Ь徑釯UA大鼠引起的子宮內(nèi)膜纖維化程度,可能與抑制TGF-β/Smad通路有關(guān),但是本研究未進行通路抑制劑及激活劑進行驗證試驗,仍需深入研究。