藺曉源,劉檢,孟盼,劉平安,*
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410007;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙 410208)
類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種極易致殘的慢性免疫性疾?。?]。RA 所致的關(guān)節(jié)損傷、功能受限等均可導(dǎo)致患者產(chǎn)生精神癥狀,其中以抑郁最為常見。目前,我國RA 的患病率為0.42%,患病人數(shù)達500 萬[2],其中約有40%~60%的RA 患者伴有不同程度的抑郁癥狀[3]。RA 伴發(fā)抑郁癥(rheuma?toid arthritis with depression,RAD)嚴(yán)重影響了人們的身心健康和生活質(zhì)量,因此,開展RAD 的防治研究具有重要意義。目前,西醫(yī)治療RAD 尚無特效藥,且存在明顯的不良反應(yīng)。而中醫(yī)藥立足整體,通過辨證論治RAD 優(yōu)勢則更為明顯。RAD 屬中醫(yī)學(xué)中痹病合并郁證的范疇,為虛實夾雜之證,具有“虛、瘀、郁”的中醫(yī)病機特點。課題組立補腎祛寒、活血通絡(luò)、疏肝解郁的治法,創(chuàng)壯骨止痛解郁方治療效果顯著,但其作用機制未明。研究發(fā)現(xiàn),神經(jīng)炎癥誘發(fā)的小膠質(zhì)細胞(MG)活化損傷海馬神經(jīng)元與RAD 的發(fā)生密切相關(guān),而TNF-α 是破壞血腦屏障完整性并誘發(fā)RAD 神經(jīng)炎癥的關(guān)鍵因素,高水平的TNF-α 可通過促進趨化因子Fractalkine(FKN)的釋放,導(dǎo)致FKN 受體CX3CR1 異常表達介導(dǎo)神經(jīng)炎癥的發(fā)生[4-5]。因此,本研究觀察了壯骨止痛解郁方對RAD 模型大鼠TNF-α、FKN 及CX3CR1 的影響,以期為RAD 的有效防治提供新的思路和靶點。
SPF 級SD 大鼠40 只,雄性,體質(zhì)量180~220 g,購于湖南斯萊克景達實驗動物有限公司提供,許可證號:SCXK(湘)2016-002。飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院SPF 實驗動物中心,飼養(yǎng)溫度22~26 ℃,濕度50%~60%。
壯骨止痛解郁方由補骨脂15 g,淫羊藿10 g,枸杞子15 g,女貞子15 g,狗脊10 g,骨碎補10 g,牛膝10 g,姜黃10 g,貫葉連翹15 g,人參10 g 和柴胡10 g 組成。中藥飲片購自湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,其湯劑按傳統(tǒng)方法煎煮后濃縮成生藥含量為2.64 g/mL 的藥液備用。甲氨蝶呤片(2.5 mg/片,上海信誼藥廠有限公司,國藥準(zhǔn)字H31020644),用純凈水配制成0.1 mg/mL的藥液備用。鹽酸氟西汀膠囊(20 mg/粒,禮來蘇州制藥有限公司,國藥準(zhǔn)字J20170022),用純凈水配制成0.2 mg/mL濃度的藥液備用。
弗氏完全佐劑、牛Ⅱ型膠原蛋白(Sigma,BJ-012-0392、C7806);大鼠TNF-α、FKN ELISA 試劑盒(Abcam,ab46070、ab229890);CX3CR1 兔抗多克隆抗體(Abcam,ab8021);高速冷凍離心機(Z32HK,賀默);多功能酶標(biāo)儀(Enspire,Perkinelmer);輪轉(zhuǎn)式切片機(BIOCUT,Leica);熒光顯微鏡(BX43,奧林巴斯)。
大鼠適應(yīng)喂養(yǎng)3 d后,隨機分為空白組、模型組、西藥組和中藥組。除空白組外,其余各組參考相關(guān)文獻[6]在第1 天給右后足底皮內(nèi)注射Ⅱ型膠原蛋白-弗氏完全佐劑乳劑(0.1 mL/只)進行初次免疫,第7 天在尾根部再次注射建立RA 模型。然后再給予4 周慢性不可預(yù)知的應(yīng)激加孤養(yǎng)建立RAD 模型,應(yīng)激因素包括夾尾1 min、4 ℃冰水浴5 min、45 ℃熱刺激5 min、超聲波噪音8 h、潮濕墊料24 h、傾籠45° 24 h、晝夜顛倒24 h 共7 種刺激方法(每天采用一種,同種刺激兩天不連續(xù)出現(xiàn))[7]。
中藥組大鼠按26.4 g/(kg·d)劑量(2 倍成人等效劑量)每天灌胃壯骨止痛解郁方藥液1 次,西藥組按1.0 mg/(kg·d)劑量每3 天灌胃甲氨蝶呤藥液1 次、2.0 mg/(kg·d)劑量每天灌胃氟西汀藥液1 次(成人等效劑量),模型組給予蒸餾水,空白組常規(guī)飼養(yǎng)。各組灌胃體積量均為10 mL/kg,在應(yīng)激造模的同時連續(xù)給藥28 d。大鼠在最后一次灌胃后麻醉,冰盒上心臟采血,離心后取上層血清放置-80 ℃冰箱保存;斷頭取腦,生理鹽水漂洗后放入多聚甲醛中固定。
2.3.1 動物行為學(xué)檢測
糖水偏好實驗評價大鼠的快感缺失情況。參照文獻[8],實驗開始前3天訓(xùn)練大鼠適應(yīng)1%的蔗糖水,前1天禁水24 h,觀測時給予每只大鼠100 mL的1%蔗糖水和純凈水各1 瓶,1 h 后記錄大鼠的蔗糖水消耗量和純凈水消耗量,計算糖水偏好率。
糖水偏好率=蔗糖水消耗量/(蔗糖水消耗量+純凈水消耗量)×100%
曠場實驗評價大鼠的自主活動行為。參照文獻[9],將黑色敞箱(80 cm × 80 cm × 40 cm)底部平均分為25 個方格,把大鼠放入敞箱中央?yún)^(qū)域,適應(yīng)1 min后,記錄4 min 內(nèi)大鼠水平與垂直得分(四肢每次全部經(jīng)過方格則水平得分加1;前兩肢每次騰空或攀附在箱壁上則垂直得分加1),以水平和垂直總得分為最后得分。
2.3.2 ELISA法檢測血清TNF-α、FKN含量
取每組的10 個血清樣本按ELISA 試劑盒說明進行稀釋、加樣、溫育、洗滌、顯色、中止等操作,酶標(biāo)儀450 nm 波長測量,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計算各樣本TNF-α、FKN的含量。
2.3.3 免疫組化法檢測腦內(nèi)CX3CR1的陽性表達
每組隨機取出5 個腦組織樣本,按免疫組化操作步驟進行脫水,石蠟包埋,切片,一抗(CX3CR1 抗體)、二抗孵育,DAB 顯色,復(fù)染,透明,封片。顯微鏡選取陽性表達不重復(fù)的3 個視野拍片,用圖像分析系統(tǒng)計算CX3CR1免疫陽性表達的平均光密度值。
與空白組比較,模型組大鼠糖水偏好率和自主活動得分均顯著降低(P<0.01);與模型組比較,中藥組和西藥組大鼠糖水偏好率和自主活動得分均明顯升高(P<0.01)。見表1。
表1 各組大鼠自主行為學(xué)指標(biāo)比較(±s)
表1 各組大鼠自主行為學(xué)指標(biāo)比較(±s)
注:與空白組比較,#P<0.01;與模型組比較,▲P<0.01。
組別空白組模型組西藥組中藥組n 10 10 10 10糖水偏好率(%)76.37±6.28 50.69±5.07#73.82±6.11▲69.23±5.85▲自主活動得分(分)42.23±7.41 12.69±3.12#28.78±5.23▲25.07±5.80▲
與空白組比較,模型組大鼠血清TNF-α、FKN 含量均明顯增加(P<0.01);與模型組比較,中藥組和西藥組大鼠血清TNF-α、FKN 含量均顯著減少(P<0.01)。見表2。
表2 各組大鼠血清TNF-α、FKN含量比較(±s,pg/mL)
表2 各組大鼠血清TNF-α、FKN含量比較(±s,pg/mL)
注:與空白組比較,#P<0.01;與模型組比較,▲P<0.01。
組別空白組模型組西藥組中藥組n 10 10 10 10 TNF-α 110.29±21.46 216.72±36.18#142.66±27.04▲159.84±28.37▲FKN 101.16±19.08 175.43±32.25#132.09±21.24▲141.22±26.83▲
與空白組比較,模型組大鼠腦內(nèi)海馬區(qū)域CX3CR1 免疫陽性細胞表達呈棕黃色染色,主要表達于胞質(zhì)中,其平均光密度值明顯升高(P<0.01);與模型組比較,中藥組和西藥組大鼠腦內(nèi)CX3CR1 免疫陽性細胞表達的平均光密度值均顯著降低(P< 0.01)。見表3、圖1。
圖1 各組大鼠腦內(nèi)CX3CR1蛋白陽性表達(DAB,×200)
表3 各組大鼠腦內(nèi)CX3CR1蛋白陽性表達比較(±s)
表3 各組大鼠腦內(nèi)CX3CR1蛋白陽性表達比較(±s)
注:與空白組比較,#P<0.01;與模型組比較,▲P<0.01。
組別空白組模型組西藥組中藥組n5 5 5 5 CX3CR1 0.21±0.04 0.65±0.13#0.37±0.05▲0.41±0.08▲
在RA 前期過程中,激活的T細胞可刺激巨噬細胞產(chǎn)生大量的TNF-α 等致炎因子,促使成纖維滑膜細胞過度增殖而損傷骨關(guān)節(jié)[10]。實驗研究也已證實,RA模型大鼠血清中TNF-α 含量明顯高于正常大鼠[11]。隨著研究的深入則發(fā)現(xiàn),小鼠腦室內(nèi)給予TNF-α 后,在懸尾實驗和強迫游泳中均可產(chǎn)生抑郁樣行為,而給予抗TNF-α 抗體后則產(chǎn)生了抗抑郁效應(yīng)[12]。更為重要的是,TNF-α 作為RA 滑膜炎癥發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵,可提升FKN 的表達[13]。臨床研究顯示,隨著RA 患者外周血和滑膜中TNF-α 含量的增高,F(xiàn)KN 也明顯升高[14];RA 患者經(jīng)治療后血清中FKN 水平較其治療前明顯下降[15]。MG 在抑郁癥患者海馬內(nèi)明顯活化,RA狀態(tài)下海馬內(nèi)皮血管破壞,血腦屏障通透性增加,外源性FKN 可誘導(dǎo)MG 增殖和趨化來擴大炎癥損傷,進而影響神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)和功能以誘發(fā)抑郁癥[16]。FKN的唯一受體CX3CR1 是一種跨膜高親和力受體,可介導(dǎo)FKN 的黏附和遷移,在中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)主要表達于MG 和神經(jīng)元上。研究發(fā)現(xiàn),正常小鼠滑膜組織內(nèi)FKN 和CX3CR1的表達均較低,但RA 小鼠滑膜內(nèi)出現(xiàn)大量CX3CR1+的巨噬細胞,F(xiàn)KN 的表達也被明顯上調(diào)[17]。筆者前期研究也發(fā)現(xiàn),糖尿病并發(fā)抑郁癥模型大鼠海馬中TNF-α 含量和小膠質(zhì)細胞CX3CR1 蛋白表達均顯著升高[7]。本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠血清TNF-α、FKN 含量增加,腦內(nèi)海馬區(qū)域CX3CR1 免疫陽性表達升高,提示Ⅱ型膠原蛋白-弗氏完全佐劑乳劑和慢性不可預(yù)知的應(yīng)激加孤養(yǎng)建立的RAD 模型可以誘發(fā)FKN/CX3CR1信號通路的激活。
RAD 屬痹病合并郁證的范疇。痹病雖有行痹、痛痹、著痹之分,但RA 出現(xiàn)的關(guān)節(jié)腫大、僵硬、變形等與中醫(yī)的尪痹相符,為虛實夾雜之證。以正虛為內(nèi)在條件,其中又以腎虛為要。《證治準(zhǔn)繩》明確指出:“痹病有風(fēng)、有濕、有寒、有熱……皆標(biāo)也;腎虛,其本也”。在腎虛基礎(chǔ)上,氣血不運、瘀血留滯又為痹病的病理關(guān)鍵[18]。因此,RA 發(fā)病機制多為腎虛血瘀,其基本病機可用“虛、瘀”概括。郁證病始在肝,與腦相關(guān)。若情志不遂,肝郁失疏,氣血運行不暢,則瘀結(jié)于內(nèi),不得宣泄,上犯清竅,神明失用,發(fā)為抑郁。因此,郁證的基本病機可用“瘀、郁”來概括[19]。而肝腎同源、腎通于腦,尪痹之腎虛血瘀可致元神失養(yǎng),郁證產(chǎn)生;郁證之肝郁氣滯又可加重尪痹之腎虛血瘀。故尪痹與郁證互為因果,相兼為病。因此,RAD 的基本病機可用“虛、瘀、郁”概括。筆者基于該病機特點,創(chuàng)壯骨止痛解郁方療效顯著。該方以壯骨止痛方合百事樂方加柴胡而成,其中,壯骨止痛方是湖南省名老中醫(yī)的臨床經(jīng)驗方,已獲得國家新藥證書(國藥準(zhǔn)字Z20050125)[20],而百事樂方是本課題組研發(fā)的具有獨立知識產(chǎn)權(quán)的抗抑郁中藥復(fù)方(專利號CN101816766A)[21]。方中補骨脂溫腎助陽為君。臣以淫羊藿,助君藥溫補腎陽,又有強筋健骨之功;柴胡疏肝理氣;姜黃活血行氣,主治血瘀氣滯諸證;狗脊補肝腎、強腰膝。佐以枸杞子、女貞子,滋補肝腎之陰精,助肝腎之陽以化生[22];貫葉連翹活血解郁;骨碎補續(xù)傷止痛、通經(jīng)活絡(luò)、補中寓通、補而不滯。人參功善補氣、安神,用為佐使;伍以川牛膝,亦逐瘀通經(jīng),且引藥下行增強藥效,為引經(jīng)使藥。全方共奏補腎祛寒、活血通絡(luò)、疏肝解郁之功效。
本研究結(jié)果顯示,中藥組大鼠糖水偏好率和自主活動得分均明顯升高,表明壯骨止痛解郁方可改善RAD 模型大鼠的抑郁樣行為。與模型組比較,中藥組大鼠血清TNF-α 的水平明顯降低,說明壯骨止痛解郁方的抗抑郁作用可能與其抗炎作用有關(guān);而中藥組大鼠血清FKN 的含量減少,以及腦內(nèi)CX3CR1 免疫陽性表達的降低,表明壯骨止痛解郁方對RAD 大鼠FKN/CX3CR1信號通路具有明顯的抑制作用。以上研究可為壯骨止痛解郁方臨床防治RAD 提供實驗依據(jù),但其抗神經(jīng)炎癥治療RAD 的作用機制仍有待深入研究。