叢慧芳,李陽,于洋,張?zhí)鞁?3*
(1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150001;2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué),黑龍江 哈爾濱 150040;3.黑龍江省中醫(yī)藥科學(xué)院,黑龍江 哈爾濱 150036)
子宮內(nèi)膜異位癥(以下簡稱內(nèi)異癥)是育齡期婦女的臨床常見病,隨著醫(yī)療科技和社會(huì)環(huán)境的改變,內(nèi)異癥的發(fā)病率增高可達(dá)10%~15%[1]。內(nèi)異癥引起的痛經(jīng)、性交痛、下腹痛和不孕等,可影響患者的生活和工作,甚至影響患者的心理健康?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)對(duì)內(nèi)異癥機(jī)制的認(rèn)識(shí)主要以子宮內(nèi)膜細(xì)胞隨經(jīng)血逆流進(jìn)入盆腔生長為主導(dǎo)。內(nèi)異癥的形成需要子宮內(nèi)膜細(xì)胞經(jīng)歷腹水、腹腔細(xì)胞吞噬作用后,仍存活在腹膜進(jìn)行黏附、侵襲和血管形成[2]。
郎景和教授認(rèn)為內(nèi)異癥患者與非內(nèi)異癥患者的在位內(nèi)膜分子和生物學(xué)有差異,并提出“在位內(nèi)膜決定論”[3]。根據(jù)內(nèi)異癥的在位內(nèi)膜決定論可知,在位內(nèi)膜具有更加強(qiáng)大的生存能力。與生存相關(guān)的細(xì)胞機(jī)制包括細(xì)胞分裂、凋亡和血管形成等。細(xì)胞凋亡是基因調(diào)控下的細(xì)胞程序性死亡,低凋亡水平可促進(jìn)組織細(xì)胞更好地增殖生長,在腫瘤研究中較多,因內(nèi)異癥的侵襲轉(zhuǎn)移等特性與腫瘤相似,故內(nèi)異癥研究中凋亡機(jī)制研究日趨增多[4]。bcl-2屬于抗凋亡因子,是調(diào)節(jié)線粒體凋亡Bcl-2家族的一員,bcl-2的增加可抑制細(xì)胞凋亡[5]。Caspase3是水解酶Caspase家族的一員,可調(diào)控晚期凋亡,Caspase3表達(dá)增加可以促進(jìn)細(xì)胞凋亡[6]。
西醫(yī)對(duì)于內(nèi)異癥的治療以腹腔鏡、卵巢抑制和輔助生殖為主,但在內(nèi)異癥的早期,疾病不易發(fā)現(xiàn),尚未發(fā)現(xiàn)早期比較可靠的血清標(biāo)志物[7]。中醫(yī)對(duì)于內(nèi)異癥引起的癥狀具有很好的緩解作用,可有效縮減病灶,并可在早期進(jìn)行干預(yù),達(dá)到治療效果。叢慧芳教授臨床中治療內(nèi)異癥頗有心得,并創(chuàng)立桂香溫經(jīng)止痛膠囊用于臨床治療。前期研究表明桂香溫經(jīng)止痛膠囊具有很好的臨床療效[8-9]。本研究選取內(nèi)異癥在位內(nèi)膜細(xì)胞模型,觀察桂香溫經(jīng)止痛膠囊含藥血清對(duì)內(nèi)異癥細(xì)胞模型中細(xì)胞凋亡情況,并探討其作用機(jī)制。
桂香溫經(jīng)止痛膠囊:主要成分為肉桂、葫蘆巴、山茱萸、制吳茱萸、醋延胡索、川楝子、鹽小茴香、白芷、川牛膝、細(xì)辛、白芍、五靈脂、水蛭。批準(zhǔn)文號(hào):黑藥制字Z20160029,此藥為黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院院內(nèi)制劑,6粒/d,每日3次口服。Vimentin抗體試劑(北京中杉金橋公司);CK19(北京中杉金橋公司);MTT溶液(上海富衡生物);DMEM/F12;PBS緩沖液(Gibco公司);胎牛血清(Gibco公司);DMSO(Gibco公司);RNA提取試劑盒、TRIZOL、dNTP、氯仿、MMLV、異丙醇、DEPC、ddH2O、MgCl2、瓊脂糖、溴化乙錠、MOPS、乙酸鈉、EDTA、溴酚蘭等。
37 ℃、5%CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱(賽默飛世爾371);分光光度計(jì)(法國SECOMAM UviLine 9100/9400);電泳槽(君意JY-SCZ2);離心機(jī)(德國RUMA-ZENTRIFUGENM Z35B80)、Mulitskan酶標(biāo)儀(美國熱電K3)、實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀(美國羅氏LightCycler480)。
清潔級(jí)SD雌性大鼠20只,體質(zhì)量(200±20)g,用于制備含藥血清,購買于青島大任富城畜牧有限公司,動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(魯)20140001。實(shí)驗(yàn)室由黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,溫度22~25 ℃,相對(duì)濕度40%~75%。
選取2019年6月—2020年12月于黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第二醫(yī)院進(jìn)行開腹手術(shù)、腹腔鏡手術(shù)切除卵巢子宮內(nèi)膜異位癥(巧克力囊腫)患者25例,年齡35~49歲,術(shù)后病理檢查證實(shí)為子宮內(nèi)膜異位癥,且按1985年美國生育學(xué)會(huì)修訂EMs(子宮內(nèi)膜異位癥)分期標(biāo)準(zhǔn)(r-AFS),全部為Ⅲ~Ⅳ期病例,術(shù)后刮取宮腔內(nèi)子宮內(nèi)膜組織,標(biāo)記為EMs組。選擇非EMs而進(jìn)行子宮切除術(shù)的患者16例,年齡35~49歲。術(shù)后刮取宮腔內(nèi)子宮內(nèi)膜組織,標(biāo)記為對(duì)照組。取得EMs組和對(duì)照組的在位子宮內(nèi)膜組織分別置入2~8 ℃的4 mL DMEM/F12培養(yǎng)液無菌瓶中,置于冰盒中立即送入實(shí)驗(yàn)室,盡快進(jìn)行細(xì)胞的分離培養(yǎng)。內(nèi)膜組織采集均得到患者知情授權(quán),醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。所有患者既往月經(jīng)規(guī)律,無其他內(nèi)、外科并發(fā)疾病、無炎癥、免疫性及其他惡性疾病,術(shù)前1個(gè)月內(nèi)未接受激素類及GnRH類藥物治療。
將40只適應(yīng)性飼養(yǎng)的SD大鼠隨機(jī)分為兩組,桂香組(20只)和空白組(20只),參照“動(dòng)物和人體表面積折算的等效劑量比率表”[10]換算給藥,桂香組按照20 mL/kg體質(zhì)量進(jìn)行桂香溫經(jīng)止痛膠囊濃縮劑灌胃,2次/d,連續(xù)灌胃5 d,最后1 d 2次灌胃時(shí)間相隔2 h;空白組每日按照60 mL/kg體質(zhì)量進(jìn)行生理鹽水灌胃,2次/d,連續(xù)灌胃5 d,最后1 d 2次灌胃時(shí)間相隔2 h,其他喂養(yǎng)環(huán)境一致。給藥第7天末次給藥后1.5 h,用10%水合氯醛(0.3 mL/100 g)分別麻醉兩組大鼠,開腹并使用負(fù)壓采血管于腹主動(dòng)脈采血,每只約取8 mL,3 000 r/min離心20 min,分離血清后,將同一組血清混合,用0.2 μm微孔過濾膜過濾滅菌,獲得空白血清和桂香血清組血清,置入-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
將所取患者的EMs組、對(duì)照組在位內(nèi)膜組織從低溫運(yùn)送的培養(yǎng)液中取出,生理鹽水清洗。清洗結(jié)束后吸凈生理鹽水;將內(nèi)膜組織加入10倍的消化液,并在消化液中剪碎內(nèi)膜組織,碎片體積約為1 mm3,剪碎后轉(zhuǎn)移置離心管中,放入細(xì)胞培養(yǎng)箱;離心機(jī)離心后,用含有15%胎牛血清及1.5%青鏈霉素(青霉素100 IU/mL,鏈霉素100 IU/mL)的DMEM培養(yǎng)液接種于培養(yǎng)皿內(nèi),培養(yǎng)成功后進(jìn)行傳代,取第2~3代生長良好的細(xì)胞用于后續(xù)檢測實(shí)驗(yàn)。其中EMs組將作為EMs細(xì)胞模型進(jìn)行后續(xù)干預(yù)實(shí)驗(yàn),將EMs細(xì)胞模型分為4組,分別為空白組、空白血清組、桂香血清組和PI3K抑制劑組,并進(jìn)行加藥干預(yù)。
細(xì)胞爬片固定后PBS漂洗,再用0.5%Triton X-100室溫孵育20 min,PBS漂洗2次,滴加3% H2O2,室溫靜置15 min,PBS漂洗。正常山羊血清封閉液滴加蓋玻片,滴加Ⅰ抗(1∶100~1∶200稀釋,鼠抗人角形蛋白CK19或鼠抗人波形蛋白Vimentin),37 ℃孵育1 h。滴加二抗,37 ℃孵育30 min。PBS漂洗蓋玻片后滴加辣根過氧化物酶標(biāo)記的鏈霉素卵白素工作液,37 ℃孵育10~15 min。漂洗后滴加DAB孵育2~10 min顯色,沖洗,脫水,中性樹脂膠封片,光鏡下觀察。
取生長良好的在位子宮內(nèi)膜細(xì)胞,將細(xì)胞計(jì)數(shù)調(diào)整至5×104/mL~10×104/mL,將細(xì)胞懸液加入96孔板中,每孔加入100 μL,將接種好的細(xì)胞培養(yǎng)板放入37 ℃、5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中正常培養(yǎng),直至細(xì)胞單層鋪滿孔底(或>90%)。將培養(yǎng)好EMs細(xì)胞進(jìn)行分組,分別為空白組、空白血清組、桂香血清組和PI3K抑制劑組,各組設(shè)置5個(gè)濃度梯度,其中空白血清組和桂香血清組按照2.2中血清濃度進(jìn)行稀釋,① 空白組:按照正常培養(yǎng)基添加5孔;② 空白血清組:0%、5%、10%、20%、30%;③ 桂香血清組:0%、5%、10%、20%、30%;④ PI3K抑制劑組:0 μmol/L、10 μmol/L、25 μmol/L、50 μmol/L、75 μmol/L。加入不同培養(yǎng)基后的細(xì)胞分別在細(xì)胞培養(yǎng)的24 h、48 h、72 h、96 h檢測其增殖能力,檢測時(shí)將96孔板每孔培養(yǎng)液吸凈加入MTT溶液(5 mg/mL)20 μL,37 ℃繼續(xù)培養(yǎng)4 h。在Formazan結(jié)晶充分形成后,保留結(jié)晶,每孔加入150 μL DMSO,低速振蕩使結(jié)晶物充分溶解(避光)。酶標(biāo)儀波長492 nm,參數(shù)620~630 nm,測量各孔的吸光值(OD)。
PCR引物通過NCBI中Primer設(shè)計(jì),并委托吉林省庫美生物科技有限公司合成引物序列(見表1),收集各組細(xì)胞,TRIZOL試劑裂解的細(xì)胞提取總RNA,逆轉(zhuǎn)錄成cDNA,采用實(shí)時(shí)熒光定量PCR儀進(jìn)行擴(kuò)增,檢測各目的基因,并采用2-△△Ct方法對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析計(jì)算其表達(dá)量。配制好的PCR反應(yīng)溶液置于PCR儀上進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)。反應(yīng)條件為:93 ℃ 1 min預(yù)變性,93 ℃ 1 min,55℃ 1 min,72℃ 1 min,共40個(gè)循環(huán)。
表1 引物序列
采用SPSS 23.0軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,組間兩兩進(jìn)行比較,若數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布,則采用t檢驗(yàn);若數(shù)據(jù)之間不符合正態(tài)分布,采用秩和檢驗(yàn),以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,并使用Graphpad Prism 8繪制可視化圖進(jìn)行展示。
第三代培養(yǎng)的細(xì)胞進(jìn)行免疫細(xì)胞化學(xué)染色,波形蛋白存在于間質(zhì)細(xì)胞內(nèi),故免疫細(xì)胞化學(xué)染色選用間質(zhì)細(xì)胞特異的波形蛋白抗體進(jìn)行[11],染色后陽性的標(biāo)志為基質(zhì)細(xì)胞胞架,呈棕黃色,如圖1a所示。角蛋白存在于腺上皮細(xì)胞內(nèi),故免疫細(xì)胞化學(xué)染色選用上皮細(xì)胞特異的細(xì)胞角蛋白抗體進(jìn)行染色,染色后陽性的標(biāo)志為腺上皮細(xì)胞胞架,呈棕黃色,如圖1b所示。
注:a.波形蛋白抗體;b.角蛋白抗體。圖1 免疫細(xì)胞化學(xué)染色圖(×400)
經(jīng)熒光定量PCR檢測顯示,與對(duì)照組相比,bcl-2 mRNA在EMs組表達(dá)較高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與對(duì)照組相比,Caspase3 mRNA在EMs組表達(dá)較低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表2 兩組細(xì)胞bcl-2和Caspase 3 mRNA表達(dá)比較
增殖曲線可以看出,5%的含藥血清、10 μmol/L的LY294002為最佳干預(yù)劑量,為保持恒定變量,空白血清濃度與含藥血清濃度選擇應(yīng)一致,根據(jù)所選干預(yù)劑量對(duì)EMs進(jìn)行干預(yù),以評(píng)價(jià)含藥血清的治療作用,見圖2。
注:a.空白血清增殖曲線;b.不同劑量含藥血清增殖曲線;c.不同劑量LY294002增殖曲線。圖2 不同樣本增殖曲線圖
3.4.1 4組細(xì)胞中Caspase3 mRNA的表達(dá)
經(jīng)熒光定量PCR檢測顯示,Caspase3 mRNA在空白組和空白血清組表達(dá)較低,桂香血清組和LY294002組表達(dá)較高;其中空白組與空白血清相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);桂香血清組與LY294002相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);空白血清與桂香血清組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表3。
表3 4組細(xì)胞中Caspase3 mRNA水平比較
3.4.2 4組細(xì)胞中bcl-2 mRNA的表達(dá)
經(jīng)熒光定量PCR檢測顯示,bcl-2 mRNA在空白組和空白血清組表達(dá)較高,桂香血清組和LY294002組表達(dá)較低;其中空白組與空白血清相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);桂香血清組與LY294002相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);空白血清與桂香血清組相比,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),見表4。
表4 4組細(xì)胞中bcl-2 mRNA水平比較
子宮內(nèi)膜異位癥為婦科常見難治性疾病,在中醫(yī)中屬于“血瘀證”,所致的痛經(jīng)、不孕等可反復(fù)困擾患者。中醫(yī)藥在緩解痛經(jīng)、促進(jìn)懷孕方面具有良好的臨床效果。叢慧芳教授在臨床中治療內(nèi)異癥頗有療效,并帶領(lǐng)課題組創(chuàng)立了桂香溫經(jīng)止痛膠囊,且在臨床治療中得到驗(yàn)證。
桂香溫經(jīng)止痛膠囊是叢慧芳教授多年治療寒凝血瘀內(nèi)異癥的經(jīng)驗(yàn)方痛愈舒顆粒經(jīng)劑型變化而成,使之成為患者接受度更高、更方便攜帶的藥物。此方乃少腹逐瘀湯與當(dāng)歸四逆湯化裁而來,具有溫經(jīng)散寒,化瘀止痛之功。少腹逐瘀湯對(duì)于寒凝血瘀型的痛經(jīng)、子宮內(nèi)膜異位癥等具有很好的治療效果[12],還可提高內(nèi)異癥子宮內(nèi)膜容受性,促進(jìn)受孕[13]。當(dāng)歸四逆湯是以桂枝湯為底方,可調(diào)和陰陽,再加當(dāng)歸通草倍大棗,治療寒凝于內(nèi)的疾病尤為擅長[14]。桂香溫經(jīng)止痛膠囊以吳茱萸下行溫肝腎,暖胞宮,辛能散結(jié),溫能行血,可入腎散寒為君藥;小茴香、肉桂、葫蘆巴,溫腎陽,散寒瘀,助吳茱萸溫腎散寒;五靈脂、元胡、川楝子止痛化瘀,細(xì)辛辛散,可散絡(luò)脈瘀滯;水蛭善于搜刮絡(luò)脈之瘀,直達(dá)病所;細(xì)辛化瘀通絡(luò),引諸藥入絡(luò);白芷辛散通竅,與細(xì)辛同用,可宣肺理氣;溫陽散寒不可不養(yǎng)血補(bǔ)氣,否則陽無所依,氣無所載,故增加白芍、當(dāng)歸,活血補(bǔ)血,牛膝引藥下行,山茱萸補(bǔ)肝腎,山藥補(bǔ)后天之本,且可滋陰。補(bǔ)先天養(yǎng)后天,養(yǎng)氣血,使藥物發(fā)揮溫腎散寒,活血止痛之功。
BCL-2家族是調(diào)控線粒體凋亡的主要相關(guān)因子,Bcl-2通過與Bak相互作用,導(dǎo)致線粒體通透性增加,使其中的CytC釋放進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,觸發(fā)Caspase3的級(jí)聯(lián)反應(yīng)而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。Bcl-2家族中包含促凋亡因子bax和抑凋亡因子bcl-2。當(dāng)線粒體凋亡啟動(dòng),則會(huì)出現(xiàn)bax的活化增加,bcl-2表達(dá)降低,從而促進(jìn)細(xì)胞凋亡。有研究表示與非EMs患者相比,EMs患者子宮內(nèi)膜中Bax表達(dá)顯著降低,而bcl-2表達(dá)顯著增加,說明EMs與低凋亡水平相關(guān)[15]。李斌等[16]同樣對(duì)臨床中EMs患者和非EMs患者子宮內(nèi)膜進(jìn)行檢測分析,發(fā)現(xiàn)EMs在位內(nèi)膜中雌激素受體(ER)、孕激素受體(PR)以及bcl-2都顯著高于異位內(nèi)膜組和對(duì)照組,而Bax顯著降低。KAYA等人[6]研究發(fā)現(xiàn)血清Caspase3水平與EMs的嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。解勝蘭等[17]通過對(duì)EMs的在位、異位內(nèi)膜以及非EMs的在位內(nèi)膜進(jìn)行免疫組化法檢測標(biāo)本中Caspase3、Caspase8的表達(dá),發(fā)現(xiàn)其在EMs的異位、在位和對(duì)照組中的表達(dá)依次下降,且隨著RAFS評(píng)分的增加表達(dá)量逐漸降低,說明Caspase3、Caspase8的低表達(dá)與EMs發(fā)生發(fā)展相關(guān)。故通過對(duì)bcl-2、Caspase3的檢測可對(duì)細(xì)胞凋亡水平進(jìn)行評(píng)價(jià),其中bcl-2體現(xiàn)了線粒體的凋亡情況,Caspase3體現(xiàn)了晚期凋亡情況。本實(shí)驗(yàn)桂香溫經(jīng)止痛膠囊含藥血清與凋亡抑制劑LY294002相比,具有一致性,均可降低內(nèi)異癥細(xì)胞的增殖,并可通過促進(jìn)bcl-2 mRNA的表達(dá),抑制Caspase3 mRNA的表達(dá)抑制細(xì)胞凋亡水平。
綜上所述,本研究說明桂香溫經(jīng)止痛膠囊可抑制內(nèi)異癥細(xì)胞模型的增殖,使得bcl-2 mRNA表達(dá)上調(diào),Caspase3表達(dá)下調(diào)抑制細(xì)胞凋亡,促進(jìn)內(nèi)異癥癥狀改善。中藥對(duì)疾病的治療屬于整體調(diào)理,辨證論治,可涉及多個(gè)靶點(diǎn),多條信號(hào)通路。故對(duì)中醫(yī)藥的研究可更加廣泛。