耿 琦,叢 軍
上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院,上海 200021
腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)是一種功能性腸病,臨床以反復(fù)發(fā)作的腹痛,伴排便頻次或大便性狀改變?yōu)橹饕憩F(xiàn)[1]。據(jù)一項(xiàng)來自Rome 委員會(huì)的系統(tǒng)綜述(包含83 項(xiàng)研究,涉及41 個(gè)國(guó)家)顯示,全球IBS 的總體患病率為8.8%,亞洲患病率為9.6%,占消化科門診的25%~50%,每年發(fā)生的直接醫(yī)療費(fèi)用為13.5 億美元,間接花費(fèi)為2.05 千萬美元[2-3]。腹痛是IBS 患者最為常見的不適主訴,內(nèi)臟感覺高敏則是IBS 的一項(xiàng)重要病理生理學(xué)征候,其發(fā)生機(jī)理目前尚不十分明確[4]。而目前治療內(nèi)臟疼痛的藥物有限,針對(duì)軀體疼痛治療的藥物副作用大,因此對(duì)內(nèi)臟痛敏神經(jīng)生理機(jī)制的研究,將有助于尋找新的治療靶點(diǎn)。
腸吉泰是全國(guó)名中醫(yī)蔡淦教授治療IBS 的經(jīng)驗(yàn)方,具有疏肝健脾、緩急止瀉的功效。前期RCT臨床研究結(jié)果表明,腸吉泰對(duì)鎮(zhèn)痛止瀉有效,對(duì)改善患者糞便性狀、減少每天排便次數(shù)、減輕急迫癥狀、減輕腹脹程度均有較為顯著的治療作用[5]。我們經(jīng)過更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)[6-7],腸吉泰方可以減少IBS 內(nèi)臟高敏感模型大鼠結(jié)腸黏膜內(nèi)肥大細(xì)胞數(shù)目,從而有效控制肥大細(xì)胞受P 物質(zhì)刺激后的脫顆粒狀態(tài);使得IBS 模型大鼠結(jié)腸黏膜TRPV1 mRNA 的表達(dá)降低,改善內(nèi)臟痛覺敏感。近年來國(guó)內(nèi)外研究表明,PAR2、PKCε是TRPV1敏化介導(dǎo)的內(nèi)臟高敏感性的關(guān)鍵之一,為了深入研究?jī)?nèi)臟高敏感IBS 模型大鼠鎮(zhèn)痛作用機(jī)制,本研究擬從PAR2、PKCε 蛋白的變化角度,觀察腸吉泰對(duì)內(nèi)臟高敏感IBS大鼠鎮(zhèn)痛作用的療效。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物雄性新生SD 大鼠,SPF 級(jí),購(gòu)自上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(2017-0005)。每籠飼養(yǎng)10 只新生大鼠和1只哺乳期母鼠。大鼠出生后第35天與母鼠分離并分籠飼養(yǎng),每籠5只。
1.2 藥物及儀器腸吉泰(藥物組成:炒白術(shù)、白芍、陳皮、防風(fēng)、烏梅、甘草等),由曙光醫(yī)院中藥制劑中心采用水提法制成濃度為0.423 g/mL 的溶液。TRPV1 阻 斷 劑capsazepine(美 國(guó)abcam,批號(hào):ab120025)。PAR2 抗體(1∶1000,Abcam,批號(hào):ab180953),p-TRPV1 抗體(1∶1000,Abnova,批號(hào):PAB8499),TRPV1 抗 體(1∶1000,NOVUS,批 號(hào):NB100-1617),PKCε 抗 體(CST,批 號(hào):2683,1∶1000)。酶標(biāo)儀(MK3,THERMO 公司);thiss-24 型組織碾磨儀(上海凈信);MIKRO220R 型低溫高速離心機(jī)(Hettich 公司);DNP9082 型恒溫孵育箱(精宏公司);MDF-382 型-80℃冰箱(Panasonic 公司);1658033 型電泳儀(美國(guó)伯樂);IMS-25 型制冰機(jī)(常熟雪科);ChemiQ4600 型熒光化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(上海勤翔儀器公司)。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 分組及造模 新生大鼠40 只,按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為空白組、模型對(duì)照組、陽性對(duì)照組和腸吉泰組,每組10 只。參照Alchaer 直腸醋酸刺激法制造IBS 模型[8]:乳鼠在出生第8 天即采用直腸內(nèi)注入醋酸的方法進(jìn)行刺激,使用冰醋酸配置0.5%的醋酸溶液,以連續(xù)硬膜外導(dǎo)管連接注射器經(jīng)石蠟油潤(rùn)滑插入大鼠肛門直腸2 cm,緩慢注入0.5%醋酸溶液1 mL,保留20 s。除空白組外,其余3組大鼠連續(xù)造模14天。
1.3.2 給藥方法 造模期間陽性對(duì)照組大鼠給予腹腔注射Capsazepine(2 mg/kg,醋酸刺激前30 min),其余各組除空白組外均給予相同體積的溶劑腹腔注射。從第8 周開始,腸吉泰組按0.423 g/(mL·d)的劑量給予腸吉泰中藥灌胃,其他組每日予以等量去離子水灌胃,持續(xù)灌胃4周。
1.4 觀察指標(biāo)
1.4.1 檢測(cè)大鼠腸道敏感性 采用結(jié)直腸氣囊擴(kuò)張法行腸道敏感性評(píng)估。用異氟烷氣麻后,將氣囊用甘油潤(rùn)滑后經(jīng)肛門插入約5 cm,用膠布把導(dǎo)管與鼠尾固定,置透明器具內(nèi),大鼠不能轉(zhuǎn)身,但不影響抬腹等動(dòng)作。待大鼠蘇醒適應(yīng)10 min 后,進(jìn)行腸道擴(kuò)張檢測(cè),壓力分別為20、40、60、80 mm Hg(1 mm Hg≈0.133 kPa),每次持續(xù)20 s,通過觀察大鼠腹壁反射(abdominal withdrawal reflex,AWR)情況評(píng)估各組大鼠的腸道敏感性,并記錄評(píng)分。對(duì)每一壓力值都重復(fù)進(jìn)行3次擴(kuò)張,每次擴(kuò)張間隔4 min,取3次測(cè)量所得壓力值的均數(shù)作為檢測(cè)值。
1.4.2 檢測(cè)大鼠結(jié)腸黏膜組織PAR2、PKCεTRPV1、p-TRPV1表達(dá)值 取結(jié)腸黏膜組織加入含蛋白酶等抑制劑的裂解液經(jīng)組織碾磨儀碾磨后提取總蛋白,BCA 法測(cè)定蛋白濃度,蛋白變性,經(jīng)凝膠電泳(SDS-PAGE)分離目的蛋白,濕轉(zhuǎn)后,用TBST 溶液清洗后封閉2 h,加入一抗,4℃孵育過夜,加入二抗室溫下孵育1 h,電化學(xué)發(fā)光顯色后置于凝膠成像儀中分析蛋白表達(dá)情況,采用Image 軟件評(píng)估各個(gè)蛋白相對(duì)表達(dá)量。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料采用xˉ±s表示,組間變量比較采用單因素方差分析,經(jīng)正態(tài)分布檢驗(yàn),如果方差齊者采用LSD法,方差不齊者采用Tamhane’s T2法,P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 大鼠內(nèi)臟敏感性當(dāng)氣囊壓力為40、60 mm Hg時(shí),模型對(duì)照組大鼠AWR 評(píng)分較空白組明顯升高(P<0.01),提示內(nèi)臟敏感性升高;腸吉泰組和陽性對(duì)照組AWR 評(píng)分與模型對(duì)照組比較均明顯降低(P<0.05)。腸吉泰組AWR 評(píng)分與陽性對(duì)照組無明顯差異(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠AWR評(píng)分比較(±s) 分
表1 各組大鼠AWR評(píng)分比較(±s) 分
注:空白組比較,*表示P<0.05,**表示P<0.01;與模型對(duì)照組比較,△表示P<0.05,△△表示P<0.01
組別空白組模型對(duì)照組陽性對(duì)照組腸吉泰組鼠數(shù)10 10 10 10氣囊壓20 mm Hg 0.500±0.527 0.800±0.789 0.600±0.699 0.800±0.789 40 mm Hg 1.700±0.675 2.800±0.632**2.000±0.816△1.800±0.632△△60 mm Hg 2.700±0.675 3.800±0.422**3.000±0.816△△3.100±0.568△80 mm Hg 3.500±0.527 3.900±0.316 3.700±0.483 3.900±0.316
2.2 大鼠結(jié)腸黏膜組織PAR2、PKCε、TRPV1、p-TRPV1的表達(dá)與空白組比較,模型對(duì)照組PAR2、PKCε、TRPV1、p-TRPV1的表達(dá)顯著升高(P<0.05)。與模型對(duì)照組比較,陽性對(duì)照組及腸吉泰組PAR2、PKCε、TRPV1、p-TRPV1的表達(dá)均顯著降低(P<0.05)。見圖1—2。
圖2 各組大鼠PAR2、PKCε、TRPV1、p-TRPV1蛋白表達(dá)
IBS 內(nèi)臟高敏感屬祖國(guó)醫(yī)學(xué)“痛瀉”范疇。本病病機(jī)為脾虛肝乘,肝脾不和,運(yùn)化失常所致。《丹溪心法》之痛瀉藥方乃治療“痛瀉”的經(jīng)典方劑,由陳皮、白術(shù)、白芍、防風(fēng)組成。上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬曙光醫(yī)院全國(guó)名中醫(yī)蔡淦教授根據(jù)“痛責(zé)之肝;肝責(zé)之實(shí)”的理論,在痛瀉藥方的基礎(chǔ)上加入甘草、烏梅兩味藥,即構(gòu)成“腸吉泰”組方。方中甘草配伍芍藥即《傷寒論》芍藥甘草湯,具有調(diào)和肝脾、緩急止痛之功效;而烏梅味酸,入肝脾二經(jīng),與甘草合用,可酸甘化陰,亦可益肝陰。全方共奏疏肝健脾,緩急止瀉之效,治療IBS療效滿意[5]。
前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[6-7]證實(shí),腸吉泰方可以減少IBS 內(nèi)臟高敏感模型大鼠結(jié)腸黏膜內(nèi)肥大細(xì)胞數(shù)目,從而有效控制肥大細(xì)胞受P 物質(zhì)刺激后脫顆粒狀態(tài);使得IBS模型大鼠結(jié)腸黏膜TRPV1 mRNA的表達(dá)降低,改善內(nèi)臟痛覺敏感。
新近研究發(fā)現(xiàn),PAR2、PKCε 在TRPV1 敏化介導(dǎo)的內(nèi)臟高敏感性導(dǎo)致IBS 的過程中扮演著重要的角色。PAR2 廣泛表達(dá)于胃腸組織的上皮細(xì)胞、平滑肌細(xì)胞及相關(guān)的神經(jīng)、免疫系統(tǒng)的細(xì)胞,通過感知興奮感覺神經(jīng)元,激發(fā)神經(jīng)源性疼痛[8-11]。PKCε是蛋白激酶C(protein kinaseC,PKC)家族中的一種亞型,其可通過磷酸化TRPV1 降低離子通道開放閾值而在痛覺敏感中發(fā)揮重要的作用[12]。IBS 患者腸道存在肥大細(xì)胞(mast cell,MC)增多及PAR2的過度表達(dá)[13]。IBS活檢組織樣本的分析結(jié)果顯示,胃腸道MC 數(shù)量平均增加1.2~2.5 倍,提示IBS 患者黏膜存在MC 增生,通過透射電子顯微鏡上的過敏性脫顆粒的超微結(jié)構(gòu)特征顯示,MCs在IBS 中的盲腸和直腸中具有更高的活化率[14]。當(dāng)MC 被活化并脫顆粒后,釋放大量胰蛋白酶、類胰蛋白酶等,可激活自身PAR2 進(jìn)行傷害信號(hào)放大,同時(shí)類胰蛋白酶剪切并結(jié)合PAR2,激活下游磷酸酯酶Cβ(phosopholipase Cβ,PLC),將膜上的脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol biphosphate,PIP2)分解為二酰甘油(diacylgycerol,DAG)和1,4,5-三磷酸肌醇(IP3),IP3 動(dòng)員細(xì)胞內(nèi)鈣庫(kù)釋放Ca2+到細(xì)胞質(zhì)中與鈣調(diào)蛋白結(jié)合,而DAG 在Ca2+的協(xié)同下激活PKCε,PKCε 活化可致敏TRPV1 受體,使其發(fā)生磷酸化,Ca2+內(nèi)流增加,導(dǎo)致胞膜去極化,引起神經(jīng)元的興奮,釋放傷害性神經(jīng)遞質(zhì)SP 與降鈣素基因相關(guān)肽(calcitoningene-related peptide,CGRP),引起內(nèi)臟疼痛感知異常,最終導(dǎo)致內(nèi)臟高敏感性的發(fā)生[15-18]。因此,抑制PAR2、PKCε 可下調(diào)TRPV1 的表達(dá),從而減少傷害性神經(jīng)遞質(zhì)的釋放,降低內(nèi)臟敏感。
本研究結(jié)果表明,腸吉泰對(duì)模型大鼠結(jié)腸黏膜組織中PAR2、PKCε、TRPV1、p-TRPV1 的表達(dá)有顯著下調(diào)作用,提示腸吉泰可能是通過下調(diào)PAR2、PKCε、TRPV1、p-TRPV1 的表達(dá),抑制其活化,改善IBS的內(nèi)臟高敏感狀態(tài),從而取得鎮(zhèn)痛的療效。