曾婷婷,朱 衛(wèi)
(湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院肛腸科,長(zhǎng)沙 410021)
潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)病機(jī)理尚未明確,其主要臨床特征以結(jié)腸彌漫性炎癥及直腸黏膜出血為主,是常見(jiàn)的腸系統(tǒng)紊亂疾病[1]。研究[2]表明,在潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)生過(guò)程中,IL-33/ST2 信號(hào)通路會(huì)協(xié)同免疫因子介導(dǎo)其免疫反應(yīng),同時(shí)也會(huì)促進(jìn)炎癥因子的釋放,發(fā)揮炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,潰瘍性結(jié)腸炎屬于“泄瀉”“痢疾”“腸澼”范疇,該病病機(jī)為濕熱內(nèi)生、氣血瘀滯、內(nèi)蘊(yùn)腸腑,治療中以調(diào)和氣血、清熱燥濕為主,芍藥湯是治療該病的有效藥方[3-4]。本研究以IL-33/ST2 信號(hào)通路為接入點(diǎn),探究芍藥湯對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠的干預(yù)效果,以期為潰瘍性結(jié)腸炎的臨床治療提供新方向。
1.1 研究動(dòng)物 選購(gòu)50 只SPF 級(jí)SD 大鼠,均購(gòu)自北京大學(xué)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,合格證號(hào):YXK(京)2021-0013,體質(zhì)量(192.54±40.38)g,飼養(yǎng)嚴(yán)格依照實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)管理規(guī)定進(jìn)行,濕度控制在50%~65%,溫度控制在18~28℃,適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周。
主要試劑與儀器:所有ELISA 試劑盒均購(gòu)自上海廣銳生物科技有限公司;5%TNBS 水溶液(美國(guó)Sigma 公司,批號(hào):P2297-5X10ML);兔抗鼠免疫球蛋白A、CD4+T 淋巴細(xì)胞、亞型前列腺素過(guò)氧化物合成酶一抗,兔抗鼠β-肌動(dòng)蛋白一抗(武漢博士德生物公司,批號(hào)BC025782,BH071954,BG003453,BM0621);水合氯醛(成都市科龍化工試劑廠,批號(hào):20081206);兔抗鼠分泌型免疫球蛋白一抗(上??道噬锕荆?hào)KL8098);白介素-33、ST2單克隆抗體(CST 公司);電泳儀(美國(guó)Bio-Rad 公司);全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光分析儀(美國(guó)Bio-Rad 公司);凝膠成像系統(tǒng)(日本奧林巴斯公司);顯微鏡(日本Nikon 公司)。
1.2 方法
1.2.1 分組及模型構(gòu)建 分組:將50 只大鼠采取編號(hào)抽簽法隨機(jī)分為正常組(A 組)、潰瘍性胃炎模型組(B組)、低劑量芍藥湯組(C 組)、中劑量芍藥湯組(D組)、高劑量芍藥湯組(E 組),每組各10 只。造模:第2 周開始,予B 組、C 組、D 組、E 組大鼠灌服豬油(15 g/kg),每2 天1 次,并在灌服豬油的次日灌服52 度白酒,灌服21 d,然后禁食禁水24 h,于腹腔注射10%水合氯醛(300 mg/kg)令大鼠麻醉。向大鼠肛門8 cm 左右處插入甘油潤(rùn)滑硅膠管,向大鼠腸內(nèi)緩慢推入2.25 mL 100 mg/kg TNBS+50%乙醇,推入完成后,體尾倒置大鼠30 s,確保造模液在大鼠腸內(nèi)彌漫分布。造模完成后將大鼠仰臥送回籠中,待其自然蘇醒后選擇常規(guī)飼養(yǎng)方式飼養(yǎng)。參與造模的大鼠顯示大便次數(shù)增多、肛門污穢、大便末端有膿點(diǎn)和黏液出現(xiàn),存在腹瀉現(xiàn)象,標(biāo)志造模成功。
1.2.2 給藥 造模成功后的第6 周開始給C 組、D 組、E 組灌胃,確定芍藥湯低、中、高劑量分別為5 g/kg、10 g/kg、20 g/kg 中藥煎劑量,每日1 次。A 組與B 組均予等量0.9%氯化鈉溶液灌胃。各組連續(xù)干預(yù)7 d。芍藥湯方藥組成:黃芩15 g,當(dāng)歸15 g,黃連15 g,生白芍30 g,肉桂5 g,木香6 g,大黃9 g,檳榔6 g,甘草6 g。藥材均購(gòu)自浙江中醫(yī)藥大學(xué)門診部,水提濃縮至每毫升2.0 g 生藥。
1.3 觀察指標(biāo)
1.3.1 樣本采集 治療結(jié)束后,第7 周所有大鼠禁食不禁水24 h,大鼠均使用10%水合氯醛以3.5 mL/kg的用量行腹腔注射,進(jìn)行麻醉,取大鼠腔內(nèi)靜脈血5 mL,高速離心,取上層血清。成功后將大鼠置于操作臺(tái)解剖大鼠,自肛門2 cm 處向上取結(jié)腸6~8 cm,截取3 塊大鼠結(jié)腸組織后置于生理鹽水中沖洗,將2塊組織石蠟包埋,制成4 μm 切片,一塊置于-80℃冰箱中凍存。
1.3.2 病理組織學(xué)觀察 取出包埋切片,進(jìn)行HE染色。于200 倍光鏡下,隨機(jī)選取切片視野,觀察各組大鼠、炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、結(jié)腸上皮損傷等病理變化。
1.3.3 免疫球蛋白A(SIgA)、CD4+T 淋巴細(xì)胞、亞型前列腺素過(guò)氧化物合成酶(COX-2)表達(dá) 將大鼠腸組織切片取出,脫蠟、水合、滅活后進(jìn)行抗原修復(fù),加入5%牛血清白蛋白,使其封閉20 min。加入1:500的SIgA、CD4+、COX-2 一抗,在37℃下孵育1 h,利用PBS進(jìn)行洗滌,加入1:2 000的二抗,孵育20 min 后顯色,復(fù)染,烘干封片,200 倍顯微鏡下觀察,并采集圖片。
1.3.4 血清內(nèi)皮素(ET)、白介素-4(IL-4)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)、細(xì)胞間黏附分子(ICAM-1)檢測(cè) 采用酶聯(lián)免疫法進(jìn)行檢測(cè),取出凍存的血清標(biāo)本,在室溫中靜置30 min,根據(jù)ELISA 試劑盒說(shuō)明書規(guī)定將標(biāo)準(zhǔn)品配置成需要濃度。設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)孔、待測(cè)樣品孔和空白孔,依次向其中加入標(biāo)準(zhǔn)品、待測(cè)標(biāo)本品和辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的相關(guān)檢測(cè)抗體,孵育洗滌后用底物四甲基聯(lián)苯胺進(jìn)行染色,在酶標(biāo)儀450 nm 處讀取吸光度,繪制相關(guān)曲線,記錄標(biāo)本濃度。
1.3.5 IL-33、ST2 蛋白表達(dá) 采用蛋白免疫印跡(Western blot)法檢測(cè)大鼠結(jié)腸黏膜組織中IL-33、ST2 蛋白表達(dá)水平。將腸黏膜組織切成細(xì)小碎片,加入裂解液,混勻使其完全裂解,完成后取適量樣品,進(jìn)行蛋白質(zhì)定量檢測(cè),經(jīng)電泳轉(zhuǎn)膜后,利用脫脂奶粉封閉,將IL-33、ST2抗體加入封閉液中,介質(zhì)進(jìn)行稀釋,在4℃環(huán)境中孵育12 h,加入HRP 標(biāo)記的二抗,將膜置于全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光分析儀中檢測(cè),進(jìn)行掃描后在凝膠影像上分析條帶。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 26.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()描述,多組間比較采用方差齊性檢驗(yàn),2 組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),以P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠病理組織學(xué)觀察 A 組大鼠結(jié)腸黏膜組織結(jié)構(gòu)清晰完整,且細(xì)胞排列整齊,腸腺細(xì)胞形態(tài)規(guī)則,沒(méi)有水腫、充血現(xiàn)象,杯狀細(xì)胞數(shù)量較多,血管清晰可見(jiàn)。B組大鼠結(jié)腸組織黏膜缺失嚴(yán)重,細(xì)胞間質(zhì)血腫、充血明顯,且存在大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),肉眼可見(jiàn)會(huì)發(fā)現(xiàn)潰瘍?cè)?。C 組、D 組、E 組結(jié)腸組織損傷程度不同,E 組結(jié)腸黏膜組織最為清晰,其次是D 組,細(xì)胞排列整齊程度也是E 組大于D 組大于C 組,C 組、D 組間質(zhì)水腫及充血現(xiàn)象較為明顯,仍有部分炎性細(xì)胞分布,腺體增生較為明顯,E組與A組基本形態(tài)無(wú)明顯差別。見(jiàn)圖1。
圖1 各組大鼠病理組織學(xué)觀察
2.2 各組大鼠結(jié)腸黏膜組織中SIgA、CD4+T 淋巴細(xì)胞、COX-2 表達(dá)比較 與A 組相比,B 組SIgA、CD4+T 淋巴細(xì)胞水平明顯降低,COX-2 水平明顯升高(P<0.05);與B 組相比,C 組、D 組、E 組SIgA、CD4+T 淋巴細(xì)胞水平明顯升高,COX-2 水平明顯降低,且E 組SIgA、CD4+T 淋巴細(xì)胞升高水平,COX-2 降低水平明顯優(yōu)于C 組、D 組(P<0.05),見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠結(jié)腸黏膜組織中SIgA、CD4+ T 淋巴細(xì)胞、COX-2 表達(dá)比較(,n =10)
表1 各組大鼠結(jié)腸黏膜組織中SIgA、CD4+ T 淋巴細(xì)胞、COX-2 表達(dá)比較(,n =10)
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05;與D 組比較,□P <0.05
2.3 各組大鼠血清ET、IL-4、TNF-α 水平比較 與A組相比,B組ET、IL-4、TNF-α表達(dá)明顯升高(P<0.05);與B 組 相比,C 組、D 組、E 組ET、IL-4、TNF-α 表達(dá)明顯降低,且E 組ET、IL-4、TNF-α 降低幅度明顯優(yōu)于C 組、D 組(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表2 各組大鼠血清ET、IL-4、TNF-α水平比較(,n = 10)
表2 各組大鼠血清ET、IL-4、TNF-α水平比較(,n = 10)
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05;與D 組比較,□P <0.05
2.4 各組大鼠血清TGF-β1、ICAM-1 表達(dá)比較 與A組相比,B 組TGF-β1表達(dá)明顯降低,ICAM-1 表達(dá)明顯升高(P<0.05);與B 組相比,C 組、D 組、E組TGF-β1表達(dá)明顯升高,ICAM-1 表達(dá)明顯降低,且E 組TGF-β1/ICAM-1 升高/降低幅度明顯優(yōu)于C 組、D組(P<0.05)。見(jiàn)表3。
表3 各組大鼠血清TGF-β1、ICAM-1 表達(dá)比較(,n =10) μg/L
表3 各組大鼠血清TGF-β1、ICAM-1 表達(dá)比較(,n =10) μg/L
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05;與D 組比較,□P <0.05
2.5 各組大鼠結(jié)腸組織IL-33、ST2 蛋白相對(duì)表達(dá)量比較 與A 組相比,B 組IL-33、ST2 蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯升高(P<0.05);與B 組相比,C 組、D 組、E組IL-33、ST2 蛋白相對(duì)表達(dá)量明顯降低,且E 組IL-33、ST2 的相對(duì)表達(dá)量降低幅度明顯優(yōu)于C 組、D 組(P<0.05)。見(jiàn)表4。
表4 各組大鼠結(jié)腸組織IL-33、ST2 蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(,n =10)
表4 各組大鼠結(jié)腸組織IL-33、ST2 蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(,n =10)
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05;與D 組比較,□P <0.05
潰瘍性結(jié)腸炎是較為嚴(yán)重的非特異性腸道炎癥疾病之一,屬于一種自身免疫性疾病,且反復(fù)發(fā)作[5-6]。當(dāng)前,臨床中對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎的治療主要以緩解病情、降低發(fā)病頻次為主。潰瘍性結(jié)腸炎的發(fā)病病因尚未明確,其發(fā)病原因主要和免疫、遺傳、心理與環(huán)境等因素緊密相關(guān)。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為潰瘍性結(jié)腸炎屬于本虛標(biāo)實(shí)病癥[7]。芍藥湯可調(diào)和氣血、清熱燥濕,方中君藥芍藥柔肝斂陰、養(yǎng)血和營(yíng),當(dāng)歸活血養(yǎng)血。臣藥檳榔行氣導(dǎo)滯、木香行氣寬中、甘草健脾和中,大黃與肉桂調(diào)和諸藥,諸藥合用氣血通達(dá),濕熱得祛[8-9]。IL-33 是白細(xì)胞介素細(xì)胞因子,其受體是ST2,IL-33/ST2 通路會(huì)參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展[10-11]。IL-33/ST2 在受體輔助蛋白的作用下,會(huì)發(fā)揮促纖維化與促炎反應(yīng),在潰瘍性結(jié)腸炎中對(duì)腸道黏液屏障的修復(fù)與腸道黏膜的保護(hù)有重要影響[12-13]。IL-33/ST2 通路也會(huì)參與腸上皮細(xì)胞生成,間接作用免疫反應(yīng)平衡[14]。
本研究結(jié)果顯示,采用芍藥湯治療的潰瘍性結(jié)腸炎大鼠結(jié)腸組織損傷減輕,間質(zhì)水腫及充血問(wèn)題得到改善,炎性細(xì)胞分布較少,且高劑量芍藥湯治療的大鼠病理特征改善最為顯著,其結(jié)腸組織基本形態(tài)和正常大鼠無(wú)太大差別。由此可知,芍藥湯有促進(jìn)結(jié)腸黏膜修復(fù)、延緩機(jī)體腸上皮細(xì)胞凋亡的功效,高劑量芍藥湯對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎治療效果最佳。
SIgA 有維持腸黏膜穩(wěn)態(tài)作用。CD4+T 細(xì)胞是重要的免疫細(xì)胞,對(duì)免疫反應(yīng)有強(qiáng)度控制[15-16]。COX-2 屬于一種誘導(dǎo)型酶,是前列腺素過(guò)氧化物合成的亞型酶,對(duì)炎癥因子IL-33 有刺激作用,水平的升高也會(huì)讓機(jī)體發(fā)熱、水腫、腹痛、腹瀉程度增加[17]。本研究結(jié)果顯示,采用高劑量芍藥湯治療的大鼠SIgA、CD4+T 淋巴細(xì)胞水平升高,COX-2 水平降低最為顯著,可見(jiàn)芍藥湯可以抑制對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠炎癥反應(yīng),改善其免疫反應(yīng)。本研究結(jié)果顯示,采用芍藥湯治療的潰瘍性結(jié)腸炎大鼠ET、IL-4、TNF-α 炎性因子、ICAM-1、COX-2 促炎因子表達(dá)明顯降低,TGF-β1抑炎因子表達(dá)明顯升高,高劑量芍藥湯上述指標(biāo)表達(dá)降低、升高程度最為顯著,提示芍藥湯可以改變炎癥因子趨化性,促進(jìn)抑炎因子表達(dá)。
研究[18]顯示,潰瘍性結(jié)腸炎患者腸道間質(zhì)中IL-33 表達(dá)會(huì)升高。ST2 作為IL-33 的功能受體在巨噬細(xì)胞、Th2 細(xì)胞中表達(dá)廣泛,當(dāng)腸道組織細(xì)胞受損時(shí)IL-33 從凋亡細(xì)胞中得到釋放,IL-33ST2 通路可將信號(hào)從細(xì)胞外傳入細(xì)胞內(nèi),介導(dǎo)并計(jì)劃下游的絲裂原活化蛋白激酶,促進(jìn)IL-4、TNF-α 炎性因子的合成,促使疾病進(jìn)程的發(fā)展[19]。IL-33ST2 會(huì)介導(dǎo)自殺殺傷T 細(xì)胞,并間接作用巨噬細(xì)胞及樹突細(xì)胞,阻礙TGF-β1、CD4+T 淋巴細(xì)胞的分泌,影響?zhàn)つけWo(hù)作用的發(fā)揮[20]。SIgA 可聚集在潰瘍性結(jié)腸炎患者腸黏膜組織中,對(duì)免疫平衡的維持和腸上脾細(xì)胞的完整性有重要作用,SIgA 可能通過(guò)IL-33/ST2 介導(dǎo)來(lái)參與腸道黏膜穩(wěn)態(tài)的維持[21]。本研究結(jié)果顯示,采用芍藥湯治療的潰瘍性結(jié)腸炎大鼠IL-33、ST2 蛋白表達(dá)明顯降低,且高劑量芍藥湯治療的潰瘍性結(jié)腸炎大鼠IL-33、ST2 蛋白表達(dá)水平最為顯著,由此可以推測(cè),芍藥湯會(huì)干預(yù)IL-33ST2 信號(hào)通路,下調(diào)其表達(dá)并抑制其促炎過(guò)程,調(diào)控IL-33/ST2 通路介導(dǎo)的免疫反應(yīng),激活相關(guān)免疫蛋白表達(dá),修復(fù)黏液屏障,發(fā)揮黏膜保護(hù)機(jī)制,且高芍藥湯調(diào)控IL-33/ST2 信號(hào)通路效果更為顯著。
綜上所述,芍藥湯可以下調(diào)IL-33/ST2 表達(dá),抑制IL-33/ST2 介導(dǎo)的炎癥反應(yīng),改善免疫反應(yīng),減少腸黏膜病理?yè)p傷,發(fā)揮黏膜保護(hù)機(jī)制,治療潰瘍性結(jié)腸炎效果明顯。