李宣儒 夏 玉 王 麗 余思云 劉曉慶 付金榮
1.上海中醫(yī)藥大學(xué)龍華臨床醫(yī)學(xué)院,上海 200032;2.上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬第九人民醫(yī)院,上海 200011;3.上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院婦科,上海 200032
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EM)是婦科常見的疑難雜癥,在全世界育齡期婦女中占10%,是導(dǎo)致痛經(jīng)和慢性盆腔疼痛的主要原因之一[1]。其反復(fù)發(fā)作的疼痛嚴(yán)重影響女性的身心健康,使部分患者出現(xiàn)抑郁焦慮傾向,故如何緩解患者的疼痛,提高患者生活質(zhì)量已成為臨床治療EM的關(guān)鍵。課題組前期研究[2]證實盆痛靈可以緩解EM大鼠的疼痛,本研究在前期EM造模的基礎(chǔ)上加入夾尾,建立病證結(jié)合的氣滯血瘀型EM大鼠疼痛模型,以進(jìn)一步探究盆痛靈對氣滯血瘀型EM大鼠的鎮(zhèn)痛作用及其機制。
1.1 動物 9周齡清潔級SD雌性大鼠,規(guī)格為(180±20)g,購自北京維通利華實驗動物有限公司,合格證號:SCXK(浙)2019-0001,動物實驗嚴(yán)格遵守上海中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物倫理委員會的要求(No.PZSHUTCM201106008)。
1.2 藥物 盆痛靈顆粒劑(三棱,莪術(shù),延胡索,川楝子,虎杖),龍華醫(yī)院中藥房提供,符合質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。按成年人體重為50 kg計算,每日生藥量為51 g,SD大鼠按人體每日用藥量的6.25倍進(jìn)行換算,故每日給藥量為6.375 g·kg-1·d-1。
1.3 主要試劑和儀器 試劑:反轉(zhuǎn)錄試劑盒PrimeScriptTMRT reagent Kit(批號:RR037A,TaKaRa公司),熒光定量PCR試劑盒 TB Green?Premix Ex TaqTM(批號:RR420A,TaKaRa公司),辣根過氧化物酶標(biāo)記山羊抗兔IgG(H+L)(批號:A0208,碧云天),Cox2(D5H5)XP?Rabbit mAb#12282(批號:12282S,CST),Trizol(批號:G8011-100mL,Adamas life),大鼠前列腺素E2(PGE2)酶聯(lián)免疫分析(批號:MM-0068R1,酶免),大鼠雌二醇(E2)酶聯(lián)免疫(批號:MM-0575R1,酶免)。儀器:VonFrey纖維絲(型號:NC12775-99,NorthCoast),全自動血流變測試儀(型號:ZL9100C,北京眾馳偉業(yè)科技發(fā)展有限公司),PCR基因擴增儀(型號:PROFLEX,賽默飛),實時熒光定量基因擴增儀(型號:7500,賽默飛),低溫高速離心機(型號:Centrifuge 5810 R,Eppendorf),酶標(biāo)儀(型號:Synergy H1,BioTek Instruments,Inc.)等。
1.4 分組、造模和給藥方法 通過自體內(nèi)膜種植法[3]對大鼠進(jìn)行EM造模,取造模成功的30只大鼠,隨機分成A組(EM造模1周后夾尾),B組(EM造模不夾尾)和C組(EM造模1周后夾尾加中藥盆痛靈干預(yù))。另設(shè)假手術(shù)組(結(jié)扎后剪下單側(cè)的一段子宮,不進(jìn)行內(nèi)膜種植)20只:隨機抽取10只作為D組(假手術(shù)1周后夾尾),剩余10只為E組(假手術(shù)不夾尾)。
在開腹造模1周后,大鼠腹部傷口基本愈合,開始對A組、C組和D組進(jìn)行夾尾造模:用紗布包裹書夾(紗布是為了控制書夾力度,防止大鼠尾部皮膚受損),夾住大鼠的尾部,大鼠被夾后情緒暴躁,會與其他大鼠發(fā)生打斗,此時可以把書夾松開,每次刺激30 min,每日2次,持續(xù)刺激3周[4]。
2周后各組大鼠進(jìn)行二次開腹,EM模型大鼠內(nèi)異灶向上凸起且內(nèi)含透亮液體視為造模成功。夾尾造模的大鼠通過觀察其行為學(xué)特征(舌紫,暴躁等氣滯血瘀之象),血液流變學(xué)(升高)和痛閾(變小)的變化判斷其模型質(zhì)量。
所有大鼠均采用直腸給藥,A組、B組、D組、E組給予1 mL 0.9%生理鹽水。C組給予盆痛靈,按照《藥理實驗方法學(xué)》[5]換算,劑量為每日6.375 g·kg-1(臨床等效量),配成1 mL藥液。各組大鼠灌腸均每次1 mL,每日1次,持續(xù)4周。末次給藥后,采集大鼠血液、腹腔液、子宮內(nèi)膜組織。
2.1 痛閾測量 搭建老鼠足底觸覺痛覺測試鑿孔臺,該設(shè)備分為鑿孔臺和鼠籠。大鼠放于鼠籠適應(yīng)環(huán)境30 min,按照Dixon的“up&down”法,使用VonFrey纖維絲從2.0 g的力度開始刺激大鼠腳掌中部的皮膚,觀察大鼠是否有縮足舔爪等躲避反應(yīng),并進(jìn)行記錄[6]。如大鼠無反應(yīng)為陰性反應(yīng)(記為“o”),使用大一級的纖維絲繼續(xù)刺激。大鼠出現(xiàn)縮足為陽性反應(yīng)(記為“x”),使用小一級力度的纖維繼續(xù)刺激。當(dāng)大鼠陰性反應(yīng)和陽性反應(yīng)(“ox”或“xo”)交替出現(xiàn)時,再連續(xù)往后測 4 次,得到一串以“o”和“x”組合而成的序列,以該序列和最后一根纖維絲的刺激力規(guī)格,計算得出痛閾。測量時間為各組大鼠造模前(術(shù)前痛閾,術(shù)D0),以及二次開腹術(shù)后第 1天、第 3天、第 5天 、第 7天 、第14天、第21天和第28天(術(shù)D1、術(shù)D3、術(shù)D5、術(shù)D7、術(shù)D14、術(shù)D21、術(shù)D28)。
2.2 內(nèi)異灶體積測量 游標(biāo)卡尺測量內(nèi)異灶的最大橫徑,和與之垂直的縱徑,計算體積。
2.3 血液流變學(xué)檢測 腹主動脈取血4 mL,放入肝素抗凝負(fù)壓采血管中,采用全自動血流變測試儀檢測凝血四項。
2.4 免疫組化檢測子宮內(nèi)膜組織中COX-2蛋白的表達(dá) 對大鼠子宮內(nèi)膜組織進(jìn)行包埋,切片,脫蠟復(fù)水,抗原修復(fù),血清封閉。加一抗,濕盒 4 ℃ 孵育過夜。加二抗,濕盒37 ℃內(nèi)孵育45 min。DAB顯色,蘇木精復(fù)染,鹽酸乙醇分化,梯度乙醇脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片,顯微鏡下觀察及拍片,每張切片拍攝5個視野(x200),使用Image-pro軟件對COX-2蛋白進(jìn)行積分光密度(IOD)的計算。
2.5 ELISA檢測腹腔液中E2、PGE2的水平 取大鼠腹腔液,配置試劑備用。在待測樣品孔中加樣品稀釋液40 μL,再加待測樣品10 μL?;靹?,除空白孔外每孔加入酶標(biāo)試劑100 μL,貼封板膜,37 ℃孵育60 min。棄去孔內(nèi)液體,甩干,加洗滌液洗滌5次,拍干。每孔先加入顯色劑A50 μL,再加入顯色劑B50 μL,混勻,37 ℃避光顯色15 min。加終止液50 μL,以空白孔調(diào)零,450 nm波長測量各孔的OD值。
2.6 RT-qPCR檢測子宮內(nèi)膜組織中COX-2mRNA的表達(dá) 50 mg大鼠組織加入 1 mL Trizol,冰上靜置,加入氯仿,離心,加入等體積預(yù)冷的異丙醇,離心,加入等體積乙醇洗滌,離心,溶解于DEPC水中,以紫外分光光度計測其濃度和OD260/OD280、OD260/OD230。使用反轉(zhuǎn)錄試劑盒PrimeScriptTMRT reagent Kit合成cDNA,β-actin作為內(nèi)參,擴增引物由生工生物工程合成,引物序列見表1,使用熒光定量PCR試劑盒TB Green?Premix Ex TaqTM進(jìn)行實時熒光定量PCR。每組設(shè)3個復(fù)孔,采用2-△△ct的方法計算其COX-2mRNA表達(dá)量。
3.1 氣滯血瘀型疼痛模型大鼠的行為學(xué)特征 A組與D組爪甲舌色瘀紫,耳緣發(fā)紫,尾部有暗紫色瘀斑,眼睛突出,暴躁易怒,攻擊性強,易激惹[7],體型偏瘦,食少,飲水多。C組用藥后4周爪甲舌色呈粉紅色,性情溫和,體型圓潤,B組與E組無明顯特征。
3.2 大鼠不同時間段的痛閾變化 各組大鼠術(shù)D0痛閾無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.10)。E組術(shù)D0、術(shù)D7與術(shù)D28的痛閾無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),可證明假手術(shù)造模和生理鹽水灌腸對痛閾無影響。B組術(shù)D14痛閾小于E組(P<0.05),可證明EM造??山档痛笫笸撮?,使大鼠的疼痛敏感度升高。D組術(shù)D14痛閾小于E組(P<0.05),提示單純夾尾也可以降低大鼠痛閾,提高大鼠疼痛敏感度。D組術(shù)D14痛閾大于B組(P<0.05),說明EM造模降低痛閾的效果高于夾尾。A組術(shù)D14痛閾小于D組(P<0.01)與B組(P<0.05),提示相較于單純的夾尾或EM造模,夾尾聯(lián)合EM造模降低大鼠痛閾的效果最好。A組術(shù)D28痛閾與術(shù)D14無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.50),小于B組術(shù)D28(P<0.05);D組術(shù)D28痛閾與術(shù)D14無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),小于E組術(shù)D28(P<0.001),術(shù)D28時夾尾造模已停止2周,痛閾仍持續(xù)下降,說明該造模具有持續(xù)性。C組術(shù)D28大于A組術(shù)D28(P<0.001),提示盆痛靈可治療氣滯血瘀型EM。見表2。
表2 大鼠不同時間段的痛閾變化
如圖1,E組和C組在術(shù)后先下降,后逐漸上升,高于其他3組。D組在術(shù)后先下降,后緩慢上升,又在氣滯血瘀的造模過程中下降。A組和B組術(shù)后基本呈下降趨勢,前者整體較后者更低。
圖1 大鼠不同時間段的痛閾變化
3.3 盆痛靈對大鼠異位灶體積的影響 如表3,A組、B組在二次開腹時的異位灶體積小于其取材時(P<0.01),提示此兩組異位灶體積隨著時間變化逐漸增大,生理鹽水灌腸無治療作用。C組在二次開腹時的異位灶體積大于其取材時(P<0.001),小于A組取材時(P<0.001),提示盆痛靈可縮小異位灶體積。
表3 二次開腹和取材時大鼠異位灶體積變化
3.4 大鼠血液流變學(xué)變化 如表4,B組全血黏度低、中、高切大于E組(P<0.05),提示大鼠經(jīng)EM造模后血液黏度變高。A組全血黏度低切大于B組(P<0.05),D組全血黏度低、中切大于E組(P<0.05),提示大鼠經(jīng)過夾尾造模后,紅細(xì)胞聚集性變高,血液黏度變高。D組全血黏度低、中、高切小于A組(P<0.05),與B組無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),提示夾尾聯(lián)合EM造模相較于單純的EM造模或夾尾,可以進(jìn)一步提高大鼠血液黏度。C組全血黏度低、中、高切小于A組(P<0.05),全血黏度低、中、高切和血漿黏度均與E組無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.10),提示盆痛靈可以改善氣滯血瘀型EM大鼠的血液黏滯程度。
表4 大鼠血液流變
3.5 免疫組化檢測大鼠子宮內(nèi)膜組織中COX-2蛋白的表達(dá) COX-2主要在大鼠異位子宮內(nèi)膜組織的腺上皮細(xì)胞與間質(zhì)細(xì)胞的胞漿中進(jìn)行表達(dá),在正常子宮內(nèi)膜上表達(dá)較弱。它在A組表達(dá)最為明顯,B組其次,在D組的陽性表達(dá)較前兩者減弱,在C組和E組里基本無明顯陽性表達(dá),如圖2所示。
圖2 大鼠子宮內(nèi)膜組織中COX-2蛋白的表達(dá)(免疫組化,×200)
如表5,A組的COX-2蛋白表達(dá)高于B組(P<0.05),D組高于E組(P<0.01),提示經(jīng)過夾尾造模后,大鼠子宮內(nèi)膜組織中COX-2蛋白的表達(dá)水平升高。C組和E組無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),低于A組(P<0.001),提示盆痛靈可以降低COX-2蛋白表達(dá)水平。
3.6 ELISA檢測大鼠腹腔液中E2,PGE2的水平 如表6與表7,A組高于B組(E2:P<0.001;PGE2:P<0.01),D組高于E組(P<0.001),提示經(jīng)過夾尾造模后,大鼠E2,PGE2水平增高。C組和E組無統(tǒng)計學(xué)差異(E2:P>0.05;PGE2:P>0.5),低于A組(P<0.001),提示盆痛靈可降低氣滯血瘀型EM大鼠的E2,PGE2水平。
表5 大鼠子宮內(nèi)膜組織中COX-2蛋白的表達(dá)
表6 大鼠腹腔液的E2水平
表7 大鼠腹腔液的PGE2水平
3.7 RT-qPCR檢測大鼠子宮內(nèi)膜組織中COX-2mRNA的表達(dá) 見表8,A組的COX-2 mRNA大于B組(P<0.001),D組的COX-2 mRNA高于E組(P<0.01),提示經(jīng)過夾尾造模后,大鼠COX-2 mRNA表達(dá)升高。C組與E組無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05),低于A組(P<0.01),證明盆痛靈可降低氣滯血瘀型EM大鼠COX-2 mRNA表達(dá)水平。
表8 大鼠子宮內(nèi)膜組織中COX-2mRNA的表達(dá)
3.8 各檢測指標(biāo)與痛閾的相關(guān)性分析 見表9,COX-2蛋白、COX-2 mRNA、E2和PGE2的表達(dá)水平與痛閾之間均存在顯著相關(guān)及負(fù)相關(guān)關(guān)系,表明COX-2蛋白、COX-2 mRNA、E2和PGE2的表達(dá)水平越高,大鼠痛閾越低,疼痛越嚴(yán)重。
表9 各檢測指標(biāo)與痛閾的相關(guān)性分析
目前臨床上尚無能徹底治愈EM的藥物,故人們一直致力于新藥物的研發(fā)。疼痛是EM最主要的癥狀,構(gòu)建符合EM臨床發(fā)病特點的動物模型是藥物研發(fā)的基礎(chǔ),所以創(chuàng)建理想的EM疼痛動物模型是值得關(guān)注的問題。
當(dāng)前EM模型多著重于EM疾病本身,尚未見有針對EM疼痛的模型報道。課題組前期研究[2]已證實通過自體內(nèi)膜移植可成功建造EM模型大鼠。本研究在前期研究基礎(chǔ)上首次加入夾尾,建立病證結(jié)合的氣滯血瘀型EM大鼠疼痛模型,通過機械測痛,檢測血液流變和觀察行為學(xué)特征對該模型質(zhì)量進(jìn)行評價。該疼痛模型在西醫(yī)理論復(fù)制疾病模型的基礎(chǔ)上,運用中醫(yī)理論構(gòu)建證候模型的方法加重大鼠疼痛度,旨在為EM疼痛防治研究提供穩(wěn)定性高,重復(fù)性好且與臨床實際更吻合的動物模型。
本研究中,夾尾后的大鼠爪、甲、舌、耳,尾部的顏色發(fā)紫,且伴有眼突,暴躁易激,是持續(xù)疼痛導(dǎo)致的氣滯血瘀之象;比較各組痛閾,與單純夾尾或EM造模相比,夾尾聯(lián)合EM造模的大鼠痛閾最低,說明夾尾作為一種輔助手段,聯(lián)合EM造??勺畲蟪潭冉档痛笫笸撮?,增高其痛覺敏感度;比較各組血液流變學(xué),夾尾聯(lián)合EM造模的大鼠全血黏度上升程度最高,提示大鼠紅細(xì)胞聚集性變高,紅細(xì)胞積聚形成血瘀,使血液黏度變高[9],符合氣滯血瘀狀態(tài)。該模型夾尾造模結(jié)束于術(shù)D14,血液流變水平和痛閾(術(shù)D28)的結(jié)果均是在夾尾造模停止2周后測得的,說明其氣滯血瘀狀態(tài)具有持續(xù)性,不會隨物理刺激的停止而消失,故具有一定推廣性。
有研究證實,COX-2與PGE2在EM中與疼痛呈正相關(guān)。COX-2通過生成PGE2,參與炎癥反應(yīng),加重EM的疼痛[10-11]。PGE2升高可加速E2的合成[12],E2可介導(dǎo)ERβ上調(diào)COX-2表達(dá),而COX-2又刺激炎性介質(zhì)PGE2產(chǎn)生[13-14],三者相互作用,使EM患者感到疼痛。
觀察各組COX-2蛋白、COX-2 mRNA、E2和PGE2表達(dá)水平及各指標(biāo)與痛閾的相關(guān)性分析可發(fā)現(xiàn):夾尾后大鼠各項指標(biāo)表達(dá)皆有上升,痛閾變低,疼痛程度加重,其中夾尾聯(lián)合EM造模的大鼠各指標(biāo)表達(dá)水平最高,痛閾最低。使用盆痛靈治療后,大鼠各項指標(biāo)表達(dá)皆下降,痛閾變高,疼痛得到緩解。
盆痛靈方由三棱、莪術(shù)、虎杖、延胡索和川楝子組成,具活血行氣、祛濕止痛之功[15-16]。前期研究[17]表明盆痛靈可緩解EM盆腔疼痛,本實驗大鼠治療后,爪甲舌色呈粉紅,性溫體圓;血液流變水平下降;內(nèi)異灶縮??;痛閾升高,大鼠疼痛得到緩解,盆痛靈方的作用機理可能是通過COX2-PGE2信號通路,抑制PGE2的表達(dá)水平,從而起到鎮(zhèn)痛作用。