黃 虎,楊志波,萬江波,陶 侃,郭莉莉,秦紫嫣,何彰華,毛必瑤
(1.上海上美化妝品股份有限公司,上海 200065;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院皮膚科,湖南 長沙 410005;3.昆藥集團(tuán)股份有限公司,云南 昆明 650106;4.湖南謳睿生物科技有限公司,湖南 長沙 410205)
特應(yīng)性皮炎(atopic dermatitis)是最常見的慢性炎癥性皮膚病,病因復(fù)雜多樣,以皮膚敏感干燥、局部或播散性濕疹病變,且伴有嚴(yán)重的瘙癢感覺為其發(fā)病表型[1-3]。特應(yīng)性皮炎多數(shù)病例開始于嬰兒期和兒童期,成年期亦有發(fā)生,且越來越多的證據(jù)表明特應(yīng)性皮炎在成人中更為常見[4]。目前研究發(fā)現(xiàn)[5,6],青蒿素及其衍生物具有抗菌消炎、免疫調(diào)節(jié)的作用,對治療皮膚病具有良好效果。青蒿油(artemisia naphta oil,AN)作為青蒿素的副產(chǎn)物,也表現(xiàn)出了對痤瘡等皮膚病的抑制作用,在皮膚病外治方向具有廣闊的應(yīng)用前景[7]。因此,本研究擬探究AN對卡泊三醇誘導(dǎo)構(gòu)建的特應(yīng)性皮炎小鼠的干預(yù)作用及具體機(jī)制,旨在為延緩特應(yīng)性皮炎病情進(jìn)展提供新的途徑。
1.1 實(shí)驗(yàn)材料 96只6周齡SPF級C57BL/6雌性小鼠[湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,動(dòng)物合格證編號:430727210103183337,生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2019-0004],并通過湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn),嚴(yán)格遵循國家動(dòng)物飼養(yǎng)規(guī)則飼養(yǎng)1周后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
1.2 方法
1.2.1 試劑 無菌無酶水、4%多聚甲醛、HE染色試劑盒(北京索萊寶生物科技有限公司),吐溫20、無水乙醇(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司),卡泊三醇(上海源葉生物科技有限公司),酶聯(lián)免疫吸附實(shí)驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測試劑盒(上海鑫樂生物科技有限公司),AN(上海上美化妝品股份有限公司)。
1.2.2 AN的提取 將青蒿葉與石油醚加熱,過濾得到AN溶液,加熱溶液,蒸發(fā)去除溶液內(nèi)的石油醚。在100℃~110 ℃下蒸餾,獲得AN的粗產(chǎn)物。將AN的粗產(chǎn)物放入精煉罐中110 ℃加熱30 min后冷卻。在AN中加入硅膠,攪拌30 min后過濾脫色。
1.2.3 分組及模型構(gòu)建 96只C57BL/6小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后根據(jù)隨機(jī)數(shù)字表法分為Control組、Model組、NC組、0.5% AN組、1.0% AN組、1.5% AN組、3.0% AN組、5.0% AN組,各12只。Control組不做任何處理,其余7組均用20 μl的50 nmol/ml卡泊三醇涂抹小鼠左耳,1次/2 d,持續(xù)使用2周,進(jìn)行特應(yīng)性皮炎模型構(gòu)建。此外NC組在造模期間噴涂吐溫水溶液1 ml,1次/d;而不同濃度的AN組則每天分別噴涂1 ml 0.5%、1.0%、1.5%、3.0%、5.0%的AN(換算成人體使用濃度依次為0.055%、0.11%、0.16%、0.3%和0.55%)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后收集小鼠耳部皮膚組織以及血清樣本,用于后續(xù)檢測。
1.3 觀察指標(biāo) 于干預(yù)2周后觀察小鼠耳部皮膚損傷、組織病理變化、相關(guān)炎癥因子水平。
1.3.1 小鼠耳部皮膚損傷 觀察各組小鼠左耳皮膚損傷變化,并用游標(biāo)卡尺對各組小鼠的左耳耳尖厚度進(jìn)行測量,觀察AN對特應(yīng)性皮炎小鼠的耳部皮膚組織的作用。
1.3.2 組織病理變化 采用HE染色觀察皮膚組織病理變化,收集各組小鼠的左耳皮膚組織,以4%多聚甲醛溶液固定,經(jīng)脫水和透明處理,石蠟包埋后切片,再用蘇木素-伊紅染色,封片后于光學(xué)顯微鏡下觀察各組小鼠的皮膚組織病理變化。
1.3.3 相關(guān)炎癥因子 采用ELISA法檢測相關(guān)炎癥因子(IL-1β、TNF-α、IL-6、IgE)水平,收集小鼠血清、耳朵勻漿,嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說明書操作,用酶標(biāo)儀測定波長450 nm處吸光度值,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算小鼠相關(guān)炎癥因子的含量。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用Graphpad 8.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件處理數(shù)據(jù),計(jì)量資料采用(±s)表示,組間比較行t檢驗(yàn);P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組耳部厚度及皮膚變化比較 Control組耳部皮膚組織完好;與Control組相比,Model組左耳存在肉眼可見的紅腫現(xiàn)象,并伴有毛細(xì)血管擴(kuò)張;與Model組和NC組相比,不同濃度AN處理組左耳的紅腫及毛細(xì)血管擴(kuò)張現(xiàn)象得到不同程度的改善,且隨著AN干預(yù)濃度的增加,修復(fù)效果也不斷提升,見圖1。利用游標(biāo)卡尺測量小鼠左耳耳尖的厚度發(fā)現(xiàn),Model組左耳厚度大于Control組(P<0.05);NC組和不同濃度AN處理組左耳厚度小于Model組(P<0.05);1.0%、1.5%、3.0%、5.0% AN組左耳厚度均小于NC組(P<0.05),見表1。
表1 各組左耳厚度比較(,cm)
表1 各組左耳厚度比較(,cm)
注:與Control組比較,*P<0.05;與Model組比較,#P<0.05;與NC組比較,&P<0.05
組別Control組Model組NC組0.5% AN組1.0% AN組1.5% AN組3.0% AN組5.0% AN組n 12 12 12 12 12 12 12 12左耳厚度0.21±0.01 0.46±0.03*0.36±0.04#0.30±0.05#0.31±0.06#&0.28±0.04#&0.28±0.04#&0.26±0.04#&
圖1 各組左耳皮膚組織變化情況
2.2 各組左耳皮膚組織HE染色結(jié)果比較 Model組左耳表皮層及角質(zhì)層厚度大于Control組;1.0%、1.5%、3.0%、5.0% AN組左耳表皮層及角質(zhì)層厚度小于Model組和NC組,見圖2。
圖2 各組左耳皮膚組織HE染色結(jié)果(×200)
2.3 各組血清IL-1β、TNF-α、IL-6、IgE水平比較 各組間血清TNF-α水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);Model組血清IL-1β、IL-6、IgE水平均高于Control組(P<0.05);0.5%及以上濃度AN組血清IL-1β水平均低于Model組(P<0.05);1.0%、1.5%、3.0%、5.0%AN組血清IL-6水平均低于Model組(P<0.05);各AN組血清IgE水平均低于Model組(P<0.05);1.0%、1.5%、3.0%、5.0% AN組血清IL-1β、IL-6、IgE水平均低于NC組(P<0.05),見表2。
表2 各組血清IL-1β、TNF-α、IL-6、IgE水平比較(,pg/ml)
表2 各組血清IL-1β、TNF-α、IL-6、IgE水平比較(,pg/ml)
注:與Control組比較,**P<0.05;與Model組比較,#P<0.05,##P<0.05;與NC組比較,&P<0.05,&&P<0.05
組別Control組Model組NC組0.5% AN組1.0% AN組1.5% AN組3.0% AN組5.0% AN組n IL-1β 12 12 12 12 12 12 12 12 71.51±18.69 116.94±10.10**111.51±14.98 104.94±12.49#IL-6 57.93±5.77 100.73±9.63**97.73±13.04 93.25±12.22 IgE 6.29±1.74 11.64±1.88**9.54±1.94#8.34±1.11#87.36±8.72##&&84.51±11.50##&7.15±1.48##&74.82±8.23##&&70.00±9.42##&&6.31±1.01##&&96.24±14.91##&76.02±10.17##&7.32±1.41##&&88.98±5.97##&TNF-α 37.92±5.22 39.53±4.69 36.25±6.36 36.46±3.91 35.88±3.91 34.90±6.47 37.68±3.72 35.11±5.86 80.89±9.72##&&6.77±1.37##&&
2.4 三組耳朵勻漿中IL-4、IL-5、TSLP、IFN-γ水平比較 Model組耳朵勻漿IL-4、IL-5、TSLP水平均高于Control組,IFN-γ水平低于Control組(P<0.05);1.5% AN組耳朵勻漿IL-4、IL-5、TSLP水平均低于Model組,IFN-γ水平均高于Model組(P<0.05),見表3。
表3 三組耳朵勻漿中IL-4、IL-5、TSLP、IFN-γ水平比較(,pg/ml)
表3 三組耳朵勻漿中IL-4、IL-5、TSLP、IFN-γ水平比較(,pg/ml)
注:與Control組比較,**P<0.05;與Model組比較,##P<0.05
組別Control組Model組1.5% AN組n 12 12 12 IL-4 8.75±2.15 37.72±5.57**13.71±2.38##IL-5 9.51±2.68 40.20±5.05**14.70±2.36##TSLP 9.46±2.53 30.49±6.79**14.72±2.6##IFN-γ 61.79±7.71 15.16±2.43**35.59±2.85##
特應(yīng)性皮炎是一種慢性、復(fù)發(fā)性、炎癥性皮膚病,發(fā)病原因與遺傳、免疫和環(huán)境之間的復(fù)雜相互作用有關(guān),其特征外在表現(xiàn)為皮膚屏障受損,內(nèi)在表現(xiàn)則為促進(jìn)炎癥反應(yīng)活化,使患者血清中炎癥因子水平顯著高于正常人群[8]。臨床常用糖皮質(zhì)激素、免疫抑制劑進(jìn)行治療,但是不適合長期使用且存在副作用[9,10]。因此,特應(yīng)性皮炎亟需尋找有效且安全的治療方法。近年來,隨著對青蒿素認(rèn)識的逐漸加深,發(fā)現(xiàn)其在治療炎癥性皮膚病中具有重要意義。AN作為青蒿素的副產(chǎn)物,也可用于治療神經(jīng)性皮炎、皮膚真菌病、痤瘡等皮膚疾病,且與臨床上常用藥劑相比,其耐受性強(qiáng)且不易產(chǎn)生不良反應(yīng)[11]。
本研究結(jié)果顯示,Model組左耳呈現(xiàn)紅腫現(xiàn)象,且伴有毛細(xì)血管擴(kuò)張,左耳厚度、左耳表皮層及角質(zhì)層厚度大于Control組;不同濃度AN處理組小鼠左耳的紅腫及毛細(xì)血管擴(kuò)張程度、左耳厚度、左耳表皮層及角質(zhì)層厚度小于Model組,且隨著AN干預(yù)濃度的增加,修復(fù)效果也不斷提升。分析認(rèn)為,特應(yīng)性皮炎患處皮膚常出現(xiàn)紅腫、皮膚增厚等現(xiàn)象,AN可改善特應(yīng)性皮炎的病理變化,在緩解特應(yīng)性皮炎進(jìn)展過程中發(fā)揮重要作用。同時(shí),Model組血清IL-1β、IL-6、IgE水平均高于Control組(P<0.05);1.0%及以上濃度AN組血清IL-1β、IL-6、IgE水平均低于NC組(P<0.05)。分析認(rèn)為,特應(yīng)性皮炎是炎癥性皮膚病,機(jī)體中的相關(guān)炎癥因子水平發(fā)生改變,促進(jìn)炎癥的進(jìn)展;而青蒿素及其衍生物可通過抑制相關(guān)促炎因子的產(chǎn)生以改善炎癥性皮膚病的嚴(yán)重程度,緩解疾病進(jìn)展[12]。即1.0%(對應(yīng)人體使用濃度0.11%)及以上濃度AN能舒緩特應(yīng)性皮炎小鼠的炎癥反應(yīng)以及相關(guān)疾病表型在特應(yīng)性皮炎的治療方面具有巨大應(yīng)用前景。T淋巴細(xì)胞的異常活化和浸潤介導(dǎo)的免疫功能失調(diào)是特應(yīng)性皮炎疾病進(jìn)展中的重要因素,其中輔助性T細(xì)胞Th1/Th2軸在特應(yīng)性皮炎發(fā)生發(fā)展中處于關(guān)鍵地位[13]。特應(yīng)性皮炎患者機(jī)體中調(diào)節(jié)性T細(xì)胞的功能和數(shù)量均受到不利影響,機(jī)體對Th2細(xì)胞的抑制作用減弱,導(dǎo)致Th2細(xì)胞的功能亢進(jìn),引發(fā)一系列的炎性反應(yīng),進(jìn)而促進(jìn)特應(yīng)性皮炎進(jìn)展[14]。本研究結(jié)果還顯示,Model組耳朵勻漿IL-4、IL-5、TSLP水平均高于Control組,IFN-γ水平低于Control組(P<0.05);1.5% AN組耳朵勻漿IL-4、IL-5、TSLP水平均低于Model組,IFN-γ水平均高于Model組(P<0.05)。分析認(rèn)為,TSLP是一種新型促敏分子,被譽(yù)為炎癥反應(yīng)的“總開關(guān)”,可誘導(dǎo)淋巴結(jié)內(nèi)的Th0細(xì)胞向Th2型細(xì)胞分化,使得Th1/Th2的平衡機(jī)制向Th2傾斜,在驅(qū)動(dòng)特應(yīng)性皮炎疾病進(jìn)展中發(fā)揮重要作用[15]。IL-4、IL-5是由Th2細(xì)胞分泌,IFN-γ是由Th1細(xì)胞分泌。因此,AN可調(diào)節(jié)Th2細(xì)胞向Th1細(xì)胞漂移,改變局部微環(huán)境中細(xì)胞因子的組成,減輕炎癥反應(yīng),緩解皮膚損傷,是針對特應(yīng)性皮炎干預(yù)的有效手段。
綜上所述,本研究通過動(dòng)物模型疾病表征、組織病理變化情況以及相關(guān)炎癥因子的表達(dá)情況,明確了AN可通過改善特應(yīng)性皮炎小鼠機(jī)體Th1/Th2平衡,減輕炎癥反應(yīng),緩解皮膚損傷。