張澤家,楊小琴,高慶和,陳豪特,丁家森,劉劍剛,高瞻
中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院,北京 100091
Ⅲ型前列腺炎是一種以長期、反復(fù)骨盆區(qū)域疼痛不適,可伴有不同程度排尿癥狀及性功能障礙為主要臨床表現(xiàn)的疾病,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1]。研究顯示,免疫因素在Ⅲ型前列腺炎的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮重要作用[2]。中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院高瞻教授基于“內(nèi)癰”理論及臨床經(jīng)驗(yàn)擬定的益氣活血托毒方能顯著緩解Ⅲ型前列腺炎患者臨床癥狀,降低慢性前列腺炎癥狀評(píng)分,減少患者前列腺液中炎癥因子表達(dá)[3],但其作用機(jī)制尚未完全明確。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),益氣活血托毒方與Ⅲ型前列腺炎的交集靶點(diǎn)主要富集在核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)通路上,故預(yù)測益氣活血托毒方可能通過降低前列腺組織炎癥因子水平,阻止其下游NF-κB抑制物激酶(IKKs)磷酸化及NF-κB抑制蛋白α(IκBα)與NF-κB二聚體解離,從而抑制NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)催化炎癥因子產(chǎn)生和激活免疫反應(yīng)。目前認(rèn)為,Ⅲ型前列腺炎發(fā)病與自身免疫關(guān)系密切,自身免疫性前列腺炎(experimental autoimmune prostatitis,EAP)小鼠模型是研究Ⅲ型前列腺炎的標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)物模型之一[4]?;诖?,本研究應(yīng)用前列腺蛋白提純液聯(lián)合弗氏完全佐劑建立EAP小鼠模型,觀察益氣活血托毒方對(duì)EAP小鼠前列腺組織病理變化、炎癥反應(yīng)及免疫功能等方面的影響,探討其治療Ⅲ型前列腺炎的作用機(jī)制。
SPF 級(jí)8 周齡C57BL/6 雄性小鼠60 只,體質(zhì)量(23±2)g,8 周齡雄性SD 大鼠10 只,體質(zhì)量(180±20)g,斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司提供,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK(京)2019-0030,合格證號(hào)110324211104281256。飼養(yǎng)于中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院SPF級(jí)動(dòng)物房,溫度(24±2)℃、濕度50%~70%環(huán)境,動(dòng)物使用許可證號(hào)SYXK(京)2018-0018。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院倫理委員會(huì)審批(2021XLC043-2)。
益氣活血托毒方由黃芪30 g、黨參15 g、丹參15 g、川芎10 g、白術(shù)10 g、茯苓10 g、熟大黃6 g組成,由中國中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院制劑室制成浸膏,每克浸膏含原藥材2.5 g。鹽酸坦索羅辛緩釋膠囊,0.2 mg/粒,江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司,臨用前取膠囊內(nèi)容物,用蒸餾水配制成0.65 μg/mL溶液。
弗氏完全佐劑(美國Sigma,批號(hào)SLCB9716),0.5%Triton X-100(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào)120320210616),BCA蛋白試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào)122120210520),小鼠免疫球蛋白IgG/A/M試劑盒(北京華英生物技術(shù)研究所,批號(hào)20220105BH),血清腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(IL-1β)試劑盒(北京欣博盛生物,批號(hào)分別為20220105X、20220106X),p-NF-κB p65、IL-1β抗體(英國Abcam 公司,批號(hào)分別為ab86299、ab283818),p-IKK-β、TNF-α抗體(美國GeneTex公司,批號(hào)分別為GTX52310、GTX110520)。
MultiSkan3 型酶標(biāo)儀,美國Thermo 公司;EG1150型病理包埋機(jī),德國Leica公司;7160型全自動(dòng)生化儀,日本Hitachi公司;DR-200BS型全自動(dòng)酶標(biāo)分析儀,無錫華衛(wèi)德朗儀器有限公司;Mini P-4型電泳槽、濕轉(zhuǎn)電泳槽,北京凱元信瑞儀器有限公司;PowerPac型電泳儀,美國Bio-Rad公司。
取10只大鼠,常規(guī)飼養(yǎng)7 d,3.5%水合氯醛腹腔注射麻醉,取前列腺,放入冰生理鹽水中,去除脂肪、膀胱等組織,清洗3~5次,剪碎,加入含0.5% Triton X-100的生理鹽水,冰浴勻漿,4 ℃、15 000 r/min離心30 min[4],去除上層脂肪組織,取上清液,即得前列腺蛋白提純液,放入凍存管,-20 ℃保存?zhèn)溆?。臨用前用BCA法測定蛋白濃度,根據(jù)蛋白濃度用0.01 mmol/L PBS將蛋白提純液稀釋至15 mg/mL。
取50只小鼠,肌肉注射氯胺酮(4~6 mg/kg)麻醉,在小鼠雙側(cè)腳掌、雙側(cè)腹股溝及頸部共5處皮下注射0.1 mL前列腺蛋白提純液與0.1 mL弗氏完全佐劑的混合液[4-5]。造模0、15、30 d 各注射1 次。造模15、22、30 d各隨機(jī)選取2只小鼠,取前列腺組織進(jìn)行病理檢測,觀察炎癥進(jìn)展情況。造模45 d隨機(jī)選取4只小鼠,取前列腺組織進(jìn)行病理檢測,若見黏膜皺襞消失,腺上皮破壞,間質(zhì)明顯腫脹、模糊,有大量炎癥細(xì)胞浸潤,表明模型制備成功[4]。
將造模成功的40只小鼠隨機(jī)分為模型組、西藥組和中藥低、高劑量組,每組10只。另取10只小鼠作為空白組。造模成功次日開始給藥,中藥低劑量組按人與小鼠等效劑量換算[6],益氣活血托毒方浸膏4.8 g/kg,高劑量組劑為9.6 g/kg,西藥組予0.65 μg/mL鹽酸坦索羅辛溶液灌胃,灌胃體積0.4 mL/只,模型組和空白組予等體積飲用水灌胃,每日1次,連續(xù)4周。
1.7.1 小鼠一般狀況
造模及給藥期間,觀察小鼠生活狀態(tài)及體征,造模期間每15 d記錄1次體質(zhì)量,給藥期間每2周記錄1次體質(zhì)量。
1.7.2 血清炎癥因子和免疫因子檢測
給藥結(jié)束后,肌肉注射氯胺酮麻醉,眼球取血,4 ℃、2 500 r/min離心10 min,取血清,根據(jù)ELISA試劑盒說明書操作,酶標(biāo)儀檢測吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算血清TNF-α、IL-1β、IgA、IgG、IgM含量。
1.7.3 前列腺組織病理觀察
末次給藥后24 h脫頸處死小鼠,分離前列腺組織,于10%福爾馬林溶液固定72 h后石蠟包埋,組織切片,37 ℃烤片12 h,脫蠟復(fù)水,HE染色后封片,光鏡下觀察前列腺組織病理變化。
1.7.4 Weston blot檢測蛋白表達(dá)
取前列腺組織,以組織質(zhì)量∶裂解液體積=1∶9比例加入RIPA裂解液,15 000 r/min勻漿,每次10 s,間隔10 s,重復(fù)3次。冰孵20 min,4 ℃、13 000 r/min離心20 min,取上清液,BCA法測定蛋白濃度,以RIPA裂解液調(diào)整蛋白濃度,加入5×上樣緩沖液,使蛋白終濃度為4 mg/mL,煮沸變性5 min。5%濃縮膠電泳,恒壓90 V、20 min,12%分離膠,恒壓160 V,通過預(yù)染蛋白marker確定電泳停止時(shí)間。300 mA轉(zhuǎn)至NC膜。3%BSA 封閉,加入p-NF-κB p65 一抗(1∶1 000)、p-IKK-β一抗(1∶1 000)、TNF-α一抗(1∶2 000)、IL-1β一抗(1∶1 000),4 ℃孵育過夜。TBST 洗膜,加入HRP-山羊抗兔IgG(1∶10 000)孵育1 h,洗膜,ECL顯影。以β-actin為內(nèi)參,Total Lab Quant 11.5讀取積分光密度。
采用GraphPad Prism 8.3.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。計(jì)量資料用xˉ±s表示,數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布且方差齊用方差分析,不滿足正態(tài)分布或方差不齊用非參數(shù)檢驗(yàn)。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
模型組小鼠第1次皮下注射前列腺蛋白提純液+弗氏完全佐劑后活力明顯減弱,可見皮丘逐漸吸收。至注射后第14日,活力基本恢復(fù),煩躁情緒明顯,尿量明顯增加,部分小鼠有未吸收皮丘。第2次皮下注射后活力較前明顯減弱,尿量稍有減少,可見明顯未吸收皮丘。西藥組及中藥高、低劑量組小鼠一般狀況均較模型組有所改善。
與空白組比較,模型組小鼠造模15 d體質(zhì)量差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),造模30、45 d小鼠體質(zhì)量明顯減少(P<0.01)。與模型組比較,中藥低、高劑量組及西藥組小鼠給藥14 d體質(zhì)量明顯增加(P<0.05,P<0.01),中藥高劑量組小鼠給藥28 d體質(zhì)量高于西藥組和中藥低劑量組。見圖1。
圖1 各組小鼠造模和給藥期間體質(zhì)量變化(±s,每組10只)
與空白組比較,模型組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IgA、IgG、IgM含量明顯升高(P<0.01);與模型組比較,中藥低、高劑量組和西藥組小鼠血清TNF-α、IL-1β含量明顯降低(P<0.05,P<0.01),中藥高劑量組小鼠血清IgA、IgG、IgM含量明顯降低(P<0.05,P<0.01)。見圖2、圖3。
圖2 各組小鼠血清TNF-α、IL-1β含量比較(±s,每組10只)
圖3 各組小鼠血清IgA、IgG、IgM含量比較(±s,每組10只)
與空白組比較,模型組小鼠前列腺腺體周圍可見散在炎癥細(xì)胞,腺體顯著擴(kuò)張、增大,腺腔內(nèi)大量粉紅色分泌物,腺上皮呈扁平狀,間質(zhì)水腫明顯;西藥組小鼠腺體周圍間質(zhì)散在炎癥細(xì)胞浸潤,腺腔中等、大小不一,腔內(nèi)有分泌物,腺上皮厚薄不一、呈扁平狀,黏膜皺襞結(jié)構(gòu)正常,間質(zhì)可見水腫;中藥低劑量組小鼠腺體周圍間質(zhì)未見明顯炎癥細(xì)胞浸潤,或極少量炎癥細(xì)胞浸潤,腺腔偏小、大小不一,腔內(nèi)有少量分泌物,腺上皮偏厚,多數(shù)黏膜皺襞結(jié)構(gòu)正常;中藥高劑量組小鼠腺體周圍間質(zhì)未見明顯炎癥細(xì)胞浸潤,或極少量炎癥細(xì)胞浸潤,腺腔大小均勻,腺上皮較厚,黏膜皺襞結(jié)構(gòu)正常。見圖4。
圖4 各組小鼠前列腺組織形態(tài)(HE染色,×10)
與空白組比較,模型組小鼠前列腺組織p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.01,P<0.05);與模型組比較,中藥高劑量組小鼠前列腺組織p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.01,P<0.05)。見圖5、圖6。
圖5 各組小鼠前列腺組織p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β蛋白免疫印跡
圖6 各組小鼠前列腺組織p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)比較(±s,每組10只)
Ⅲ型前列腺炎屬中醫(yī)學(xué)“精濁”“尿頻”等范疇[7],其病因主要與外感六淫、飲食不節(jié)、房勞過度、久立久坐等相關(guān)[8]。濕、熱、瘀、虛貫穿本病始終,臨床證型以復(fù)合型為主[9]。課題組前期觀察發(fā)現(xiàn),本病患者存在氣虛血瘀的病機(jī)基礎(chǔ),應(yīng)用益氣活血托毒方益氣活血、托毒外出,臨床療效顯著[3,10]。益氣活血托毒方在四君子湯基礎(chǔ)上,以黨參易人參,補(bǔ)脾益氣;黃芪為“補(bǔ)氣圣藥”,與黨參協(xié)同,益氣健脾,共為君藥,同時(shí)黃芪可托毒排膿,發(fā)揮“補(bǔ)托”之功。丹參活血化瘀生新,川芎活血行氣,二者一寒一溫,調(diào)和藥性,共為臣藥。白術(shù)、茯苓補(bǔ)氣健脾、燥濕利水,改善排尿癥狀,共為佐藥。熟大黃逐瘀通經(jīng)、涼血解毒、引藥入經(jīng),為使藥。全方配伍契合Ⅲ型前列腺炎病機(jī)特點(diǎn),扶正祛邪,從而起到改善和逆轉(zhuǎn)前列腺炎炎性改變的作用。
前列腺組織病理觀察是評(píng)價(jià)EAP模型的主要指標(biāo),本實(shí)驗(yàn)可見模型組小鼠前列腺腺體周圍散在炎癥細(xì)胞,腺體顯著擴(kuò)張、增大,腺腔內(nèi)大量分泌物,腺上皮呈扁平狀,間質(zhì)水腫明顯,符合模型標(biāo)準(zhǔn)[4]。經(jīng)藥物干預(yù)后,西藥組和中藥低、高劑量組均有不同程度改善,其中中藥高劑量組改善最明顯。與空白組比較,模型組小鼠體質(zhì)量增長受到嚴(yán)重影響,經(jīng)藥物干預(yù)后,小鼠體質(zhì)量增長速度回升,隨給藥時(shí)間延長,中藥高劑量組小鼠體質(zhì)量高于西藥組及中藥低劑量組。提示益氣活血托毒方通過長療程的治療可改善機(jī)體內(nèi)環(huán)境,發(fā)揮整體調(diào)節(jié)作用。與空白組相比,模型組小鼠血清炎癥因子及免疫因子含量均升高。經(jīng)藥物干預(yù)后,西藥組和中藥低、高劑量組炎癥因子及免疫因子含量均有所下降,與課題組前期臨床研究[3]一致。表明單獨(dú)應(yīng)用益氣活血托毒方能降低炎癥因子水平。
NF-κB通路在前列腺炎的發(fā)病機(jī)制及炎癥、免疫反應(yīng)中多有涉及[11-13]。TNF-α、IL-1β是NF-κB通路的重要刺激因子[14],IKKs在NF-κB通路活化的聯(lián)級(jí)反應(yīng)中起核心作用[15],其中IKK-β是IKKs的重要組成之一[16],p-IKK-β是IKK-β的磷酸化產(chǎn)物,可催化IκBα,使IκBα與NF-κB解體[15],從而使NF-κB進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)催化炎癥因子產(chǎn)生和激活免疫反應(yīng)[17],p-IKK-β在多種炎癥反應(yīng)中過表達(dá)[18-19]。NF-κB p65是NF-κB的亞基之一,p-NF-κB p65是其游離狀態(tài),p-NF-κB p65表達(dá)升高提示解體的NF-κB增多[20]。本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)益氣活血托毒方干預(yù)后,模型小鼠前列腺組織p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá)降低,表明益氣活血托毒方改善小鼠EAP 可能與降低p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β蛋白表達(dá),抑制NF-κB通路,減少磷酸化IKKs合成有關(guān)。
敦煌古方大瀉腎湯(茯苓、甘草、制大黃、黃芩各10 g,赤芍、干姜各3 g)可降低EAP大鼠前列腺組織NF-κB p65表達(dá)[21],前列消湯(滑石20 g,金錢草、板藍(lán)根、丹參、蘆根各15 g,黃柏、蒼術(shù)、虎杖、神曲、厚樸各10 g,苦杏仁、甘草各6 g,細(xì)辛3 g)能降低EAP大鼠前列腺組織NF-κB p65和NF-κB p50表達(dá)[22]。2項(xiàng)研究NF-κB p65表達(dá)降低與本研究結(jié)果一致,但其應(yīng)用藥物以清熱解毒為主,而益氣活血托毒方組成以健脾益氣為主,2種中醫(yī)治法指導(dǎo)下均起到影響NF-κB通路、改善前列腺炎病理作用,其共性部分有待進(jìn)一步研究。
綜上所述,益氣活血托毒方可改善EAP小鼠前列腺炎癥,其機(jī)制與下調(diào)p-NF-κB p65、p-IKK-β、TNF-α、IL-1β表達(dá),減少磷酸化IKKs的合成相關(guān)。本研究為闡述益氣活血托毒方治療Ⅲ型前列腺炎提供實(shí)驗(yàn)證據(jù),今后將繼續(xù)探索該方起效的主要成分及相應(yīng)機(jī)制。