劉蔚雯 張學(xué)強(qiáng) 戴燕真 黃 群▲
1.福建中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,福建 福州 350122;2.國(guó)藥集團(tuán)汕頭金石制藥有限公司,廣東 汕頭 363509
腸易激綜合征(irritable bowel syndrome,IBS)是一種腸道功能紊亂疾病,表現(xiàn)為反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹瀉,伴有排便頻率改變和大便性狀異常[1]。根據(jù)羅馬Ⅳ標(biāo)準(zhǔn)[2]分為4 種亞型:腹瀉型、便秘型、混合型和不定型,在我國(guó)以腹瀉型腸易激綜合征(diarrheal irritable bowel syndrome,IBS-D)最為多見(jiàn)。該病慢性進(jìn)展,持續(xù)或間歇發(fā)作,給患者日常生活和心理健康帶來(lái)極大困擾。現(xiàn)有治療手段局限于改善癥狀,緩解病情,卻難以根治。IBS-D 在祖國(guó)醫(yī)學(xué)中屬于“泄瀉”“腹痛”等范疇,臨床辨證分型為脾虛濕盛型、肝郁脾虛型、脾腎陽(yáng)虛型、脾胃濕熱型等[3],IBS-D 患者脾虛濕盛型比例高達(dá)40%[4],提示健脾燥濕止瀉法在治療中具有積極意義。前期研究表明[5],以健脾燥濕法為指導(dǎo)組成的術(shù)連飲方,能夠改善功能性消化不良大鼠腸運(yùn)動(dòng)障礙。本研究通過(guò)觀察術(shù)連飲對(duì)IBS-D 大鼠體重、進(jìn)食量、Bristol 評(píng)分、P 物質(zhì)(substance P,SP)、神經(jīng)肽Y(neuropeptide,NPY)的影響,探討術(shù)連飲調(diào)節(jié)腦腸肽的作用機(jī)制。
SPF 級(jí)雄性SD 大鼠40 只,體重(210±20)g,由福建醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(閩)2016-0002。實(shí)驗(yàn)過(guò)程遵守《關(guān)于善待實(shí)驗(yàn)動(dòng)物指導(dǎo)性意見(jiàn)》的原則和要求[6]。根據(jù)體重均衡原則,按照隨機(jī)數(shù)表法分為空白組、模型組、匹維溴銨組和術(shù)連飲組,每組各10 只。
番瀉葉(江西樟樹(shù)天齊堂中藥飲片有限公司,批號(hào):1908006),術(shù)連飲,即生白術(shù)與黃連(黃岡金貴中藥產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司,批號(hào):D9080101),匹維溴銨片(法國(guó)Abbott Laboratories Limited,批號(hào):708624)。SP 抗體(江蘇親科生物研究中心有限公司,批號(hào):DF6541),NPY 抗體(武漢博士德生物工程有限公司,批號(hào):PB9296)。
7300 熒 光 定 量PCR 儀(美 國(guó)ABI 公 司),Tamon-5200 超高靈敏化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)(美國(guó)BIO-RAD 公司)。
番瀉葉灌胃結(jié)合束縛法復(fù)制IBS-D 模型大鼠[7]:空白組灌胃20 ml/kg 生理鹽水,不做束縛刺激,其余大鼠均灌胃番瀉葉水煎液20 ml/kg,2 次/d,灌服1 h 后,用軟毛發(fā)圈束縛大鼠前肢,并將透明膠帶纏繞其肩部與胸部,束縛1 h,連續(xù)14 d。
造模后大鼠體形消瘦,束縛時(shí)暴躁,易激惹,解除束縛后精神萎靡,喜扎堆倦臥懶動(dòng),大便稀溏,肛周及尾部沾染稀便,污濁臭穢。模型組大鼠體重、進(jìn)食量均減少,Bristol 評(píng)分升高,與空白組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05),表明模型復(fù)制成功。造模過(guò)程中無(wú)大鼠死亡。
造模成功后于第15 天開(kāi)始給藥,除空白組外,其余各組繼續(xù)灌服番瀉葉煎液20 ml/kg,1 h后灌胃給藥,空白組與模型組均灌胃等體積生理鹽水,匹維溴銨組生藥18.5 mg/kg,術(shù)連飲組生藥4.6 g/kg。給藥1 h 后,束縛1 h,1 次/d,連續(xù)14 d。
于實(shí)驗(yàn)第28 天,禁食(不禁水、藥)24 h,第29 天以10%水合氯醛麻醉大鼠,腹腔采血后,快速斷頭取腦,在冰臺(tái)上分離下丘腦,截取距離大鼠肛緣約6 cm處結(jié)腸樣本,置于-80℃冰箱保存待測(cè)。
體重的測(cè)定:每周固定時(shí)間對(duì)各組大鼠稱重,觀察體重的變化。
進(jìn)食量的測(cè)定:測(cè)定各組單只大鼠日平均進(jìn)食量。每天固定時(shí)間添加定量飼料(500 g),24 h 后稱取剩余飼料重量。日平均進(jìn)食量(g)=(加料量-剩余量)/每組大鼠只數(shù)。
Bristol 評(píng)分:分別于造模前(第1 天)、給藥前(第14 天)、給藥后(第28 天)進(jìn)行評(píng)分,大鼠分籠單只飼養(yǎng),自由進(jìn)食與飲水,收集2 h 內(nèi)糞便,根據(jù)Bristol 分級(jí)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[8]進(jìn)行評(píng)分。見(jiàn)表1。
表1 Bristol分級(jí)及評(píng)分
實(shí)時(shí)熒光定量PCR(RT-qPCR)法檢測(cè)SP、NPY mRNA 表達(dá):稱取下丘腦和結(jié)腸組織各50 mg,充分研磨,用Trizol 試劑提取總RNA,取1 μg的RNA 逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA,將cDNA 產(chǎn)物配置qPCR 反應(yīng)體系,引物序列由福州鉑尚生物有限公司合成。見(jiàn)表2。
表2 引物序列
Western blot 法檢測(cè)SP、NPY 蛋白表達(dá):采用預(yù)冷RIPA 蛋白抽提試劑提取蛋白,按0.1 g 組織加入1 ml 含PMSF 的RIPA 裂解液,充分勻漿,冰浴30 min,4℃離心,12 000 rpm,5 min,吸取上清液,移至預(yù)冷離心管中。加入BSA 標(biāo)準(zhǔn)液,檢測(cè)樣品蛋白含量,按1 ∶4 比例加入5×SDS-PAGE loading buffer,水浴加熱5 min,以充分變性蛋白。以RIPA調(diào)整蛋白濃度,根據(jù)目的蛋白分子量,配制5%濃縮膠,電泳,轉(zhuǎn)膜,封閉,一抗、二抗孵育,曝光顯影,化學(xué)發(fā)光成像系統(tǒng)分析。
采用SPSS 23.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。正態(tài)分布數(shù)據(jù),組間比較采用單因素方差分析,行t檢驗(yàn),非正態(tài)分布數(shù)據(jù),使用秩和檢驗(yàn),P< 0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
造模前各組大鼠體重比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。造模14 d 后(給藥前),模型組、匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠體重均低于空白組(P< 0.01);治療14 d 后(給藥后),匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠體重均高于模型組(P< 0.01)。見(jiàn)表3。
表3 四組大鼠體重變化比較(g,x ± s)
造模前各組大鼠進(jìn)食量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。造模期(14 d)模型組、匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠進(jìn)食量均低于空白組(P< 0.01);治療期(14 d)匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠進(jìn)食量均高于模型組(P< 0.01)。見(jiàn)表4。
表4 四組大鼠日平均進(jìn)食量比較(g,x ± s)
造模前各組大鼠Bristol 評(píng)分比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。給藥前模型組、匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠Bristol 評(píng)分均高于空白組(P< 0.01);給藥后匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠Bristol 評(píng)分均低于模型組(P< 0.05)。見(jiàn)表5。
表5 四組大鼠Bristol評(píng)分比較(分,x ± s)
模型組大鼠下丘腦及結(jié)腸SP mRNA 表達(dá)高于空白組,NPY mRNA 表達(dá)低于空白組(P< 0.01)。匹維溴銨組、術(shù)連飲組大鼠SP mRNA 表達(dá)均低于模型組,NPY mRNA 表達(dá)均高于模型組(P< 0.01)。見(jiàn)表6。
表6 四組大鼠下丘腦和結(jié)腸組織SP、NPY mRNA表達(dá)比較(x ± s)
模型組大鼠下丘腦及結(jié)腸SP 蛋白表達(dá)高于空白組,NPY 蛋白表達(dá)低于空白組(P< 0.01)。匹維溴銨組、術(shù)連飲組SP 蛋白表達(dá)均低于模型組,NPY蛋白表達(dá)均高于模型組(P< 0.01)。見(jiàn)圖1、表7。
表7 四組大鼠下丘腦和結(jié)腸組織SP、NPY蛋白表達(dá)比較(x ± s)
圖1 大鼠下丘腦和結(jié)腸組織SP、NPY 蛋白電泳圖
隨著神經(jīng)胃腸病學(xué)研究的深入,腦-腸互動(dòng)異常與IBS 發(fā)病的相關(guān)性日益受到重視。研究表明[9],IBS 患者給予直腸擴(kuò)張后,其大腦邊緣系統(tǒng)明顯活躍,而邊緣系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)處理疼痛應(yīng)激與情緒反應(yīng)等。由此可見(jiàn),持續(xù)的腸道刺激可引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)異常反饋,出現(xiàn)腦-腸互動(dòng)異常,而腦腸肽作為腦-腸互動(dòng)的中介,發(fā)揮著重要的作用。腦腸肽是一種小分子多肽,在CNS、腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system,ENS)及胃腸道均有分布,既可作為神經(jīng)遞質(zhì)傳遞信息,亦可作為激素發(fā)揮雙重作用,與IBS 發(fā)病相關(guān)的腦腸肽主要有SP、NPY 等。SP 是一種興奮性腦腸肽,廣泛分布于CNS 與ENS 中,許向前[10]實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),IBS-D 模型大鼠的十二指腸及下丘腦組織中SP 含量明顯升高,SP 的升高能夠促進(jìn)結(jié)腸運(yùn)動(dòng),刺激腸黏膜分泌水和電解質(zhì),從而引起腹瀉。NPY 是一種抑制性腦腸肽,主要存在于中樞、外周神經(jīng)系統(tǒng)及腎上腺髓質(zhì)的嗜鉻細(xì)胞中,在腸神經(jīng)叢可與周圍性乙酰膽堿轉(zhuǎn)移酶相結(jié)合,抑制胃腸運(yùn)動(dòng)和水、電解質(zhì)的分泌等;在下丘腦和海馬,NPY 可發(fā)揮中樞拮抗應(yīng)激與穩(wěn)定情緒等作用。研究顯示[11],IBS 患者結(jié)腸及下丘腦組織中NPY 的含量低于正常人。馬軍等[12]研究表明,IBS-D 大鼠結(jié)腸組織NPY 蛋白表達(dá)顯著降低。本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠下丘腦和結(jié)腸組織中SP 蛋白及其mRNA 表達(dá)升高,NPY 蛋白及其mRNA 表達(dá)降低,Bristol 評(píng)分明顯升高,大便稀軟或不成形。經(jīng)術(shù)連飲治療后,Bristol評(píng)分明顯降低,稀水便減少或成形。提示術(shù)連飲可能通過(guò)影響興奮性和抑制性腦腸肽的分泌,下調(diào)SP、上調(diào)NPY 表達(dá),使腹瀉癥狀得以好轉(zhuǎn),達(dá)到治療IBS-D 目的。關(guān)于SP 與NPY 之間的信號(hào)傳導(dǎo)通路研究,將在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行深入探討。
中醫(yī)學(xué)并無(wú)“腦腸互動(dòng)”這一概念,但腦腸相通的整體觀早已貫穿于經(jīng)絡(luò)與藏象學(xué)說(shuō)之中。腦為奇恒之腑,位居頭部,而頭為“諸陽(yáng)之會(huì)”,例如足陽(yáng)明胃經(jīng)與手陽(yáng)明大腸經(jīng)于鼻旁相接,說(shuō)明頭面(腦)與胃腸經(jīng)絡(luò)相連,存在著信息交互傳遞的通道?!夺t(yī)林改錯(cuò)》曰[13]:“靈機(jī)記性在腦者,因飲食生氣血,長(zhǎng)肌肉,精汁之清者,化而為髓,由脊髓上行入腦,名曰腦髓”,王清任明確指出腦主神明,為髓之海,其生理功能的正常發(fā)揮有賴于后天之精的充養(yǎng),而后天之精主要來(lái)源于脾胃腸共同作用所化生之水谷精微。若脾失健運(yùn),氣血生化乏源,以致髓海不充,腦府失養(yǎng),與腸腑之互動(dòng)失衡;且脾虛易于生濕,濕郁化熱,下注大腸,腸腑傳化失司,升降失常,則見(jiàn)泄瀉。上述所論可知,脾虛與濕盛是IBS-D 病機(jī)的兩個(gè)主要方面,治當(dāng)以健脾燥濕,清腸止利立法。術(shù)連飲由白術(shù)、黃連組方而成,《醫(yī)學(xué)衷中參西錄》曾謂[14]:“白術(shù),性溫而燥,氣不香竄,味苦微甘微辛,善健脾胃,消痰水,止泄瀉”。《神農(nóng)本草經(jīng)》記載黃連“主腸澼腹痛下痢”[15],《本草正義》亦云:“黃連大苦大寒,苦燥濕,寒勝熱,能泄降一切有余之濕火”[16]。方中生白術(shù)、黃連之比為4 ∶1,重用白術(shù)為君,功擅健脾燥濕止瀉;輔以黃連,善清脾胃大腸濕熱,一則助君藥燥濕止痢;二則清濕郁所生之熱;三則苦寒以制白術(shù)之溫,而無(wú)助熱之虞,且黃連之降泄與白術(shù)之升清,可調(diào)氣機(jī)之升降,是臣藥而兼佐藥之能。合而用之,共成補(bǔ)清兼顧,升降同調(diào)之劑,使脾虛得健,濕去熱清,而泄利自止。