王 松,張兆鵬,謝璐璐,連春雨,肖鈺雪,史曉梅,王鑫赫,劉玉彤,張海鵬,劉宏巖
(長春中醫(yī)藥大學(xué),長春 130117)
慢傳輸型便秘(STC)是結(jié)腸動(dòng)力減弱、傳輸功能減慢、腸內(nèi)容物停留時(shí)間延長、水分過度吸收而出現(xiàn)的便秘[1]。STC 是功能性便秘(FC)的一種,其發(fā)病率約占FC的45.5%[2],其患病率隨生活壓力的增加、飲食結(jié)構(gòu)與生活方式的改變、人口老齡化的加劇而逐年遞增。STC 發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜,目前研究涉及了腸神經(jīng)系統(tǒng)、腸道平滑肌、Cajal 間質(zhì)細(xì)胞、水通道蛋白、腸道菌群等多個(gè)方面[3-6]。
劉宏巖教授對(duì)于STC的治療有著豐富的臨床經(jīng)驗(yàn),認(rèn)為“陽虛濕盛,氣機(jī)升降失調(diào)”為STC 的根本病機(jī)。基于此,提出了益氣溫里行氣化濕通便法并擬強(qiáng)蠕通便方治療STC。本實(shí)驗(yàn)旨在探究強(qiáng)蠕通便方對(duì)STC 模型大鼠的通便效果及作用機(jī)制。
1.1 動(dòng)物40只SPF級(jí)雄性SD大鼠,體質(zhì)量180~200 g,購于斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(京)2019-0010。
1.2 藥物 強(qiáng)蠕通便方(炙黃芪、人參、茯苓、炒白術(shù)、姜厚樸、炒枳實(shí)、豆蔻、干姜、酒肉蓯蓉、鎖陽、炮附子、炙甘草)及生大黃均購于長春中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三臨床醫(yī)院。枸櫞酸莫沙必利片(福建海西新藥創(chuàng)制有限公司生產(chǎn),規(guī)格:每片5 mg)。生大黃粉懸濁液制備:將生大黃粉碎,后過100 目篩,純凈水混合均勻。強(qiáng)蠕通便方藥液制備:將炮附子先煎煮1 h,與此同時(shí)浸泡余藥,混合所有藥液武火煮沸后文火煎煮40 min,將藥液濾出,再加水煎煮40 min,將兩次濾液混勻,濃縮成2.67 g/mL 的藥液,晾至室溫,密封后4 ℃保存。莫沙必利藥液制備:將莫沙必利粉碎,純凈水混合均勻,制備成1.65 mg/mL 的藥液,密封,4 ℃保存。
1.3 試劑 阿拉伯樹膠粉(天津市大茂化學(xué)試劑廠);活性炭(粉)(天津市光復(fù)科技發(fā)展有限公司);自噬效應(yīng)蛋白(Beclin-1)、微管相關(guān)蛋白輕鏈3(LC3)蛋白抗體(Proteintech 公司)。
1.4 儀器 電泳儀(北京六一生物科技有限公司,型號(hào):DYY-7C);智能熒光化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(廣州光儀生物科技有限公司,型號(hào):JY-MINI610)。
2.1 造模與分組 將40 只SD 雄性大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d,隨機(jī)分為正常組、模型組、強(qiáng)蠕通便方組、莫沙必利組。除正常組外,其余各組均采用生大黃細(xì)粉懸濁液灌胃每日1 次,首日劑量為200 mg/(kg·d),后每日劑量按首日量遞增,半數(shù)大鼠稀便時(shí)維持此劑量灌胃,至80%大鼠無稀便。按此法循環(huán)3 次,待第3 次結(jié)束時(shí),繼續(xù)灌胃1周。正常組同時(shí)灌服等量生理鹽水。
2.2 治療 造模成功后,強(qiáng)蠕通便方組給予26.25 g/(kg·d)的強(qiáng)蠕通便方藥液,莫沙必利組給予1.65 mg/(kg·d)的莫沙必利藥液,正常組與模型組分別給予相應(yīng)體積的生理鹽水,連續(xù)給藥28 d。
2.3 觀察大鼠一般狀態(tài) 觀察大鼠的一般狀態(tài),包括糞便性狀、活動(dòng)度、精神狀態(tài)和皮毛情況等。
2.4 糞便檢測(cè) 制備5%碳末懸濁液:稱取10 g 阿拉伯樹膠粉倒入裝有80 mL 蒸餾水的器皿中攪勻,煮沸至透明,加入5 g 活性炭粉,煮沸3次后,晾至室溫,定容至100 mL 即為5%碳末懸濁液,4℃保存。首粒黑便排出時(shí)間:所有大鼠于檢測(cè)前禁食不禁水12 h,經(jīng)口灌入5%碳末懸濁液2 mL,正常飲食飲水,灌胃結(jié)束開始計(jì)時(shí),排出首粒黑便計(jì)時(shí)結(jié)束,該過程所需時(shí)間為大鼠排出首粒黑便的時(shí)間。
2.5 血清檢測(cè) 10%水合氯醛腹腔注射以麻醉大鼠,將腹主動(dòng)脈完全暴露,取血、離心,取上清液按照ELISA 相對(duì)應(yīng)試劑盒的說明書進(jìn)行操作,測(cè)得大鼠血清TNF-α、IL-6 的含量。
2.6 病理形態(tài)學(xué)檢測(cè) 結(jié)腸組織固定于4%的多聚甲醛,石蠟包埋,切片HE 染色,光鏡下觀察。
2.7 Western 印記檢測(cè) 稱取50 mg 凍存結(jié)腸組織,超生低溫粉碎研磨,加入RIPA 裂解,在冰上充分裂解30 min,4 ℃、15 000 r/min 低溫高速離心15 min,后提取其上清液,通過BCA 試劑盒進(jìn)行蛋白定量,高溫煮沸以使蛋白變性。采用SDS-PAGE 法凝膠電泳,轉(zhuǎn)蛋白至PVDF 膜,使用脫脂奶粉封閉,加入目的蛋白一抗,4 ℃孵育過夜。加入相應(yīng)二抗室溫孵育1 h,TBST 清洗,ECL 化學(xué)發(fā)光顯影,拍照。ImagJ 軟件計(jì)算蛋白表達(dá)量。
2.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 26.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,使用Graphpad Prism 構(gòu)建圖形,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示。以單因素方差分析來比較多組間的差異。
3.1 大鼠一般狀態(tài)變化情況 造模期間,各組大鼠糞便先變稀,后轉(zhuǎn)為干硬,喜抱團(tuán),毛發(fā)無光澤,肌肉松弛,甚至出現(xiàn)脫肛現(xiàn)象。強(qiáng)蠕通便方與莫沙必利治療后大鼠糞便由干硬變軟,不抱團(tuán),毛發(fā)有光澤,肌肉松弛有度,脫肛現(xiàn)象消失。
3.2 各組大鼠首粒黑便排出時(shí)間 與正常組相比,模型組大鼠排出首粒黑便的時(shí)間明顯較長(P<0.01)。與模型組相比,強(qiáng)蠕通便方組大鼠排出首粒黑便的時(shí)間在第1 周較短;第2 周進(jìn)一步較短(P<0.05);第3 周、第4 周強(qiáng)蠕通便方組大鼠排出首粒黑便的時(shí)間均明顯較短(P<0.01)。見表1。
表1 各組大鼠首粒黑便排出時(shí)間(,n =10) min
表1 各組大鼠首粒黑便排出時(shí)間(,n =10) min
注:與正常組比較,## P <0.01;與模型組比較,△P <0.05,△△P <0.01
3.3 各組大鼠血清炎癥因子含量 與正常組相比,模型組大鼠血清中TNF-α、IL-6含量顯著增加(P<0.01)。與模型組相比,強(qiáng)蠕通便方組血清中TNF-α、IL-6 含量明顯降低(P<0.05,P<0.01)。見圖1。
圖1 各組大鼠血清炎癥因子含量
3.4 各組大鼠結(jié)腸組織病理形態(tài)學(xué)變化 正常組大鼠結(jié)腸黏膜結(jié)構(gòu)完整,杯狀細(xì)胞豐富、排列整齊,細(xì)胞間無水腫;模型組大鼠結(jié)腸黏膜層變薄,杯狀細(xì)胞斷裂、數(shù)量減少、排列不規(guī)整,細(xì)胞間水腫;強(qiáng)蠕通便方組結(jié)腸黏膜結(jié)構(gòu)完整,杯狀細(xì)胞無斷裂、數(shù)量較豐富、排列較規(guī)整,細(xì)胞間無水腫。見圖2。
圖2 各組大鼠結(jié)腸組織病理形態(tài)學(xué)變化(HE,×400)
3.5 各組大鼠結(jié)腸組織自噬相關(guān)蛋白含量 與正常組相比,模型組Beclin-1、LC3-II/LC3-I、P62 表達(dá)均顯著降低(P<0.05,P<0.05,P<0.01)。與模型組相比,強(qiáng)蠕通便方組Beclin-1、LC3-II/LC3-I、P62 表達(dá)均明顯升高(P<0.01)。見圖3。
圖3 各組大鼠結(jié)腸組織自噬相關(guān)蛋白含量
本研究通過灌服生大黃粉懸濁液成功制備了STC大鼠模型。模型制備過程中大鼠先出現(xiàn)了腹瀉。蒽醌類衍生物作為大黃的有效成分能夠使平滑肌M 受體興奮而加速腸蠕動(dòng),亦可抑制腸黏膜的鈉泵酶活性,通過阻礙Na+主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn),抑制水分吸收,以達(dá)致瀉作用。隨著灌胃時(shí)間延長,大便由稀變干,排便時(shí)間延長。長期服用大黃可損傷腸神經(jīng)系統(tǒng),降低結(jié)腸傳輸功能,而致便秘[7]。造模過程由于不斷泄瀉而耗傷陽氣和津液,但以耗傷陽氣為主。脾陽受傷,運(yùn)化失司,水液、水谷運(yùn)行障礙,濕阻氣滯,大便排泄不暢,而見大便粘滯不爽,次數(shù)減少,即形成便秘。臨床中發(fā)現(xiàn)許多便秘患者都可見大便粘滯不爽、排便次數(shù)減少,伴疲乏無力,畏寒肢冷,腹脹滿,舌淡、體胖大、有齒痕、苔白厚膩或滑,脈沉緩或沉濡等癥狀。其中,很大一部分是從服瀉藥開始逐漸形成便秘的,與此模型同理。張仲景亦在《金匱要略·腹?jié)M寒疝宿食脈證治》中提到陽虛便秘即“趺陽脈微弦,法當(dāng)腹?jié)M,不滿者必便難……此虛寒從下上,當(dāng)以溫藥服之”?;诖耍岢鲆鏆鉁乩镄袣饣瘽裢ū惴?,并據(jù)法擬強(qiáng)蠕通便方用以治療STC,臨證療效顯著。方中黃芪、黨參、茯苓、白術(shù)四藥合用可益氣、補(bǔ)虛,具有增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)的作用[8];方用干姜、附子共奏溫里之功,具有增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)、增強(qiáng)機(jī)體代謝的作用[9-10];方配伍枳實(shí)、厚樸、白豆蔻以化濕行氣,具有增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)的作用[11-12];肉蓯蓉、鎖陽可補(bǔ)腎陽、通便,實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)肉蓯蓉、鎖陽可增加便秘小鼠小腸推進(jìn)度,增強(qiáng)胃腸蠕動(dòng)[13-14];炙甘草調(diào)和諸藥。全方合用共奏益氣溫里行氣化濕通便之功,增強(qiáng)了胃腸蠕動(dòng)功能,從根本上治療STC。
有研究表明,便秘患者的血清炎癥因子有較為顯著的增加[15]。炎癥因子TNF-α、IL-6 的持續(xù)產(chǎn)生可導(dǎo)致結(jié)腸黏膜發(fā)生炎癥反應(yīng)而損傷腸黏膜屏障,降低腸道運(yùn)動(dòng)功能[16]。本次研究結(jié)果中STC 大鼠血清的TNF-α、IL-6 含量有明顯的升高。研究顯示黃芪主要活性成分黃芪甲苷具有抗炎作用[17],厚樸的主要活性成分厚樸酚有明顯的抗炎活性[18]。翟勇聰發(fā)現(xiàn)附子-干姜藥對(duì)可降低炎癥因子表達(dá),抑制炎癥反應(yīng)[19]。由此看出補(bǔ)氣、溫里、行氣化濕類中藥可起到抗炎作用。本方應(yīng)具有抗炎作用。研究結(jié)果顯示該方降低了STC大鼠血清中TNF-α、IL-6含量,莫沙必利則無顯著影響。故在抑制炎癥反應(yīng)發(fā)生,修復(fù)結(jié)腸損傷而改善腸道運(yùn)動(dòng)方面,強(qiáng)蠕通便方優(yōu)于莫沙必利。
杯狀細(xì)胞為結(jié)腸黏膜的黏液分泌細(xì)胞。研究顯示,便秘大鼠結(jié)腸黏膜杯狀細(xì)胞數(shù)量減少,黏液分泌減少[20]。本研究HE 結(jié)果顯示STC 大鼠結(jié)腸黏膜層變薄,杯狀細(xì)胞斷裂、數(shù)量少,提示STC 大鼠結(jié)腸黏膜受損、粘液分泌受限。強(qiáng)蠕通便方能夠修復(fù)結(jié)腸黏膜損傷,作用效果優(yōu)于莫沙必利。
自噬是細(xì)胞內(nèi)的一種降解方式[21]。在基礎(chǔ)水平上,細(xì)胞自噬可以維持能量代謝和物質(zhì)再利用,故細(xì)胞自噬水平在一定程度上可反應(yīng)細(xì)胞代謝水平。近年來,有研究表明腸道黏膜屏障的損傷與結(jié)腸組織自噬水平降低有關(guān)[22]。自噬相關(guān)蛋白Beclin-1、LC3-II/I、P62的表達(dá)量可反應(yīng)自噬水平[23]。本研究發(fā)現(xiàn),STC 大鼠結(jié)腸組織Beclin-1、LC3-II/I、P62 表達(dá)顯著降低,強(qiáng)蠕通便方可明顯增加Beclin-1、LC3-II/I、P62 表達(dá),調(diào)節(jié)結(jié)腸組織細(xì)胞自噬,增強(qiáng)細(xì)胞代謝,改善便秘。莫沙必利可增加LC3-Ⅱ/Ⅰ、P62 表達(dá),但對(duì)Beclin-1 無顯著影響,故在調(diào)節(jié)細(xì)胞自噬方面,強(qiáng)蠕通便方優(yōu)于莫沙必利。
綜上,強(qiáng)蠕通便方通過降低血清炎性因子TNF-α、IL-6 含量,調(diào)節(jié)自噬和凋亡信號(hào)通路有效改善STC 模型大鼠排便功能。