張 勇,張 斌,吳 瑕,宋 紋
(1.天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院中醫(yī)科,天津 300052; 2.黃驊神農(nóng)居醫(yī)院中醫(yī)科,河北 滄州 061100; 3.天津宏仁堂藥業(yè)有限公司,天津 300385)
辛芳鼻炎膠囊主要由辛夷、白芷、細(xì)辛等10 余味藥物組成,常用于治療慢性鼻炎、鼻竇炎。早期研究已初步證實(shí)辛芳鼻炎膠囊具有抗炎,抗過(guò)敏等藥理作用[1],近年來(lái)亦有該藥物用于治療變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)的散在臨床報(bào)道[2-3],但目前尚未見(jiàn)該藥物干預(yù)AR 動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)研究報(bào)道。本研究擬通過(guò)建立AR 大鼠模型,對(duì)辛芳鼻炎膠囊抗炎、抗過(guò)敏藥理作用及其干預(yù)機(jī)制進(jìn)行初步研究,以期為擴(kuò)大其臨床適應(yīng)癥提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物 SPF 級(jí)雄性SD 大鼠購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司[實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)SCXK (京)2016-0006],體質(zhì)量160~200 g,分籠飼養(yǎng)于中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心空調(diào)動(dòng)物房,室溫22 ~26 ℃,相對(duì)濕度55% ~65%,12 h/12 h 晝夜節(jié)律光照,自由進(jìn)食、飲水,定期更換、消毒飼養(yǎng)籠,保持環(huán)境清潔,適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d 后開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。本研究方案經(jīng)過(guò)中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院放射醫(yī)學(xué)研究所倫理委員會(huì)審核并通過(guò)(倫理號(hào)IRMDWLL-2020078)。
1.2 藥物與試劑 辛芳鼻炎膠囊(規(guī)格0.25 g/粒,批號(hào)BL09002,天津宏仁堂藥業(yè)有限公司); 氯雷他定片[規(guī)格10 mg/片,批號(hào)JS12630,拜耳醫(yī)藥(上海)有限公司]。卵清蛋白 (OVA)、氫氧化鋁 [Al (OH)3](批號(hào)SLBX8657、WXBB1151,美國(guó)Sigma 公司); 吸入用七氟烷(批號(hào)20011431,上海恒瑞醫(yī)藥有限公司); 10%緩沖中性甲醛(批號(hào)B09D00119,北京鼎國(guó)昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司); 大鼠OVA-sIgE、HIS、LTC4、IL-4、IFN-γ ELISA試 劑 盒 ( 貨 號(hào) ML620587、ML002986、ML003188、ML102825、ML002833,上海酶聯(lián)生物科技有限公司)。
1.3 儀器 DNM-9602 型酶標(biāo)儀[普朗科(北京)科技有限公司]; DM3000 型光學(xué)顯微鏡、DFC 420C 型顯微數(shù)碼成像系統(tǒng)(德國(guó)徠卡公司); TL-18M 型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(上海離心機(jī)械研究所有限公司); AL204 型電子分析天平(瑞士梅特勒托利多公司)。
2.1 大鼠AR 模型的建立
2.1.1 全身致敏 參照宋興興等[4]報(bào)道的方法并加以改進(jìn),首先將OVA 溶于無(wú)菌生理鹽水 (終質(zhì)量濃度為0.4 mg/mL),然后與等體積氫氧化鋁混懸液混合均勻,每只大鼠腹腔注射混合液l mL (含0.2 mg OVA 和20 mg 氫氧化鋁),隔日致敏1 次,連續(xù)致敏7 次; 對(duì)照組大鼠腹腔注射等體積無(wú)菌生理鹽水。
2.1.2 鼻腔激發(fā) 第15 天至第21 天,大鼠經(jīng)七氟烷吸入短暫全身麻醉后,以5% OVA 溶液雙側(cè)滴鼻,每次50 μL/鼻孔,每天1 次,對(duì)照組大鼠以等體積生理鹽水滴鼻。在末次滴鼻完成后,觀察大鼠噴嚏、抓鼻及流涕情況,按趙氏疊加量化計(jì)分法[5]進(jìn)行評(píng)估,觀察時(shí)間30 min,總分≥5 分表示造模成功。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)為①鼻癢,大鼠抓鼻1 ~5次記為1 分,6~10 次記為2 分,10 次以上記為3 分; ②噴嚏,大鼠打噴嚏4 個(gè)以下記為1 分,4~10 個(gè)記為2 分,10個(gè)以上記為3 分; ③流涕,大鼠鼻涕流至鼻前孔記為1 分,超過(guò)鼻前孔記為2 分,涕流滿面記為3 分。將造模成功的大鼠隨機(jī)分為模型組、陽(yáng)性對(duì)照組(氯雷他定)及辛芳鼻炎膠囊低、中、高劑量組,每組8 只。
2.2 藥物干預(yù) 所有藥物事先均以0.5%羧甲基纖維素鈉(CMC-Na)溶液懸浮,使用前充分搖勻,其中辛芳鼻炎膠囊低、中、高劑量分別為0.25、0.5、0.75 g/kg,氯雷他定劑量為1 mg/kg[6]。自第22 天(造模結(jié)束24 h 后)開(kāi)始,各給藥組大鼠分別灌胃給予相應(yīng)藥物混懸液,對(duì)照組及模型組大鼠均予以等量0.5% CMC-Na 溶液灌胃,每天1次,連續(xù)干預(yù)14 d。
2.3 行為學(xué)觀察 末次給藥結(jié)束后,按照“2.1.2” 項(xiàng)下評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),再次對(duì)大鼠進(jìn)行行為學(xué)觀察和評(píng)分,觀察時(shí)間30 min。
2.4 標(biāo)本采集 第36 天(干預(yù)結(jié)束24 h 后),所有大鼠經(jīng)10%水合氯醛溶液(300 mg/kg)腹腔注射麻醉后,腹主動(dòng)脈取血5 mL,置于含有惰性分離膠和促凝劑的真空取血管中靜置2 h 后,3 000 r/min 離心15 min,血清經(jīng)分裝后置于-40 ℃保存?zhèn)溆谩H⊙戤吅笱杆傺乇侵芯€剪開(kāi)大鼠鼻腔,暴露鼻中隔及雙側(cè)鼻腔,提取鼻中隔(含鼻中隔軟骨及其雙側(cè)黏膜),置于10% 緩沖中性甲醛溶液中固定72 h。
2.5 鼻黏膜組織病理觀察 鼻黏膜組織標(biāo)本放入5%甲酸溶液中脫鈣3 d,梯度乙醇脫水,透明,石蠟包埋,切片(厚度4 μm),HE 染色后封片,于光學(xué)顯微鏡下觀察鼻腔組織內(nèi)覆蓋各部位的黏膜上皮細(xì)胞有無(wú)變性、壞死,黏膜下有無(wú)充血、水腫及炎細(xì)胞浸潤(rùn),鼻腔內(nèi)有無(wú)炎性分泌物等。
2.6 細(xì)胞因子水平檢測(cè) 采用ELISA 法檢測(cè)大鼠血清OVA-sIgE、HIS、LTC4、IL-4 及IFN-γ 水平,嚴(yán)格參照試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,于酶標(biāo)儀450 nm 波長(zhǎng)處讀取吸光度,采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法計(jì)算相應(yīng)細(xì)胞因子濃度值。
2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過(guò)SPSS 22.0 軟件進(jìn)行處理,計(jì)量資料以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩組間比較方差齊性時(shí)采用LSD 檢驗(yàn),方差不齊時(shí)則采用Tamhane 檢驗(yàn)。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 辛芳鼻炎膠囊對(duì)AR 大鼠一般情況的影響 在造模階段,對(duì)照組大鼠飲食及日常行為活動(dòng)無(wú)異常,被毛光亮柔順,無(wú)頻繁的噴嚏、抓鼻、流涕等表現(xiàn); 與對(duì)照組比較,其余各組大鼠體質(zhì)量減輕,活動(dòng)力下降,??煽吹角氨强咨踔敛€結(jié)膜潮濕,頻繁出現(xiàn)噴嚏、抓鼻動(dòng)作,部分大鼠可見(jiàn)血性鼻涕,少數(shù)大鼠還會(huì)出現(xiàn)一過(guò)性喉中哮鳴音。
3.2 辛芳鼻炎膠囊對(duì)AR 大鼠行為學(xué)評(píng)分的影響 如表1所示,給藥前,各給藥組與模型組大鼠行為學(xué)評(píng)分比較無(wú)差異(P>0.05)。給藥結(jié)束后,與對(duì)照組比較,模型組大鼠行為學(xué)評(píng)分升高(P<0.05); 與模型組比較,辛芳鼻炎膠囊中、高劑量組以及陽(yáng)性對(duì)照組大鼠行為學(xué)評(píng)分降低(P<0.05)。
3.3 辛芳鼻炎膠囊對(duì)AR 大鼠鼻黏膜組織病理學(xué)變化的影響 對(duì)照組大鼠鼻黏膜組織結(jié)構(gòu)完整清晰,表面覆有假?gòu)?fù)層柱狀纖毛上皮,上皮間有多量分泌黏液的杯狀細(xì)胞,上皮細(xì)胞排列整齊,平滑,沒(méi)有杯狀細(xì)胞増生,黏膜下層腺體正常,未見(jiàn)增生,無(wú)嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞侵潤(rùn),血管無(wú)擴(kuò)張充血; 模型組大鼠鼻黏膜上皮細(xì)胞有不同程度的脫落、壞死,杯狀細(xì)胞增生,出現(xiàn)明顯的小血管擴(kuò)張和組織間隙水腫現(xiàn)象,存在以嗜酸性粒細(xì)胞為主的炎細(xì)胞廣泛浸潤(rùn),腺體增生、腫脹,黏膜表面分泌物增多; 各給藥組大鼠鼻黏膜較模型組有不同程度的改善,炎性浸潤(rùn),小血管擴(kuò)張和組織間隙水腫均減輕,其中陽(yáng)性對(duì)照組和辛芳鼻炎膠囊中、高劑量組變化相近,見(jiàn)圖1。
圖1 各組大鼠鼻黏膜組織病理學(xué)觀察(HE,×400)
3.4 辛芳鼻炎膠囊對(duì)AR 大鼠血清OVA-sIgE、LTC4、HIS、IL-4I 及FN-γ 水平的影響 如表2 所示,與對(duì)照組比較,模型組大鼠血清OVA-sIgE、LTC4、HIS 及IL-4 水平升高(P<0.05),IFN-γ 水平降低(P<0.05); 與模型組比較,辛芳鼻炎膠囊中、高劑量組及陽(yáng)性對(duì)照組大鼠血清OVA-sIgE、LTC4、HIS 及IL-4 水平降低(P<0.05),IFN-γ水平升高(P<0.05)。
表2 各組大鼠血清OVA-sIgE、HIS、LTC4、IL-4 及IFN-γ 水平比較(x±s,n=8)
AR 又稱(chēng)過(guò)敏性鼻炎,是人體接觸變應(yīng)原后,由免疫球蛋白E (IgE)介導(dǎo)而涉及多種免疫細(xì)胞和炎癥因子共同參與的鼻黏膜非感染性疾病,屬于Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)性疾?。?]。該病典型癥狀為陣發(fā)性噴嚏,大量清水樣涕,鼻癢及鼻塞等,其發(fā)病率占整個(gè)人群的10% ~20%[8]。
AR 發(fā)病機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜,至今尚未完全明確,已知當(dāng)機(jī)體首次接觸變應(yīng)原后,經(jīng)抗原呈遞細(xì)胞傳遞給Th 細(xì)胞,并分化為T(mén)h2 細(xì)胞,Th2 細(xì)胞進(jìn)而誘導(dǎo)B 細(xì)胞分泌IgE 并聚集于鼻黏膜。當(dāng)變應(yīng)原再次進(jìn)入機(jī)體內(nèi)時(shí),將會(huì)與IgE 結(jié)合,誘發(fā)肥大細(xì)胞脫顆粒后釋放組胺、白三烯等炎性遞質(zhì),促進(jìn)嗜酸粒細(xì)胞浸潤(rùn),致使鼻黏膜上皮細(xì)胞損傷,毛細(xì)血管擴(kuò)張,通透性增高,腺體分泌增加,引起鼻塞、噴嚏、流涕等癥狀[9]。體內(nèi)IgE 異常表達(dá)是誘發(fā)此類(lèi)鼻炎的主要原因,且血清總IgE 水平與患者病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)[10]。已有研究表明,組胺是引起機(jī)體過(guò)敏反應(yīng)的重要的血管活性物質(zhì),其在體內(nèi)具有促進(jìn)血管擴(kuò)張、增強(qiáng)毛細(xì)血管通透性及腺體分泌增加等效應(yīng),介導(dǎo)了I 型變態(tài)反應(yīng)的發(fā)生[11]。氯雷他定作為第二代抗組胺藥物,具有抑制肥大細(xì)胞釋放白三烯和組胺等藥理作用,是當(dāng)前治療AR 的一線口服藥物,故本研究將其作為陽(yáng)性對(duì)照藥物。目前普遍認(rèn)為T(mén)h1/Th2 細(xì)胞免疫失衡是引起AR 的關(guān)鍵[12],Th1 細(xì)胞主要分泌IL-2、IFN-γ 等細(xì)胞因子以參與細(xì)胞免疫應(yīng)答; Th2 細(xì)胞主要分泌IL-4、IL-5 等細(xì)胞因子以參與體液免疫應(yīng)答,其中IL-4 能夠促進(jìn)β 細(xì)胞轉(zhuǎn)變?yōu)闈{細(xì)胞合成IgE,抑制IFN-γ 產(chǎn)生; 而IFN-γ 是IL-4 合成的生物拮抗劑,能增強(qiáng)Th1 細(xì)胞活性,抑制β 細(xì)胞合成IgE 和抑制Th0 細(xì)胞分化Th2 型細(xì)胞[13],IL-4 和IFN-γ 常作為監(jiān)測(cè)Th 反應(yīng)的檢測(cè)指標(biāo)。當(dāng)特異性抗原作用于特應(yīng)性個(gè)體時(shí),抗原信號(hào)呈遞給T 輔助淋巴細(xì)胞,使Th 細(xì)胞分化發(fā)生偏移,從而導(dǎo)致Th1/Th2 細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)平衡失調(diào),出現(xiàn)Th2>Th1 反應(yīng)[14]。
現(xiàn)代藥理研究表明,辛夷的主要有效成分辛夷油能夠抑制Th2 細(xì)胞介導(dǎo)的免疫效應(yīng),減少組胺的釋放,并且能夠上調(diào)Thl/Th2 的比值,促進(jìn)IL-4、干擾素的表達(dá),從而對(duì)AR 發(fā)揮一定的治療作用[15]。柴胡中的柴胡皂苷可抑制炎癥組織中組胺的釋放,抑制白細(xì)胞游走[16]。防風(fēng)的提取物能減少致敏小鼠血清IgE 的產(chǎn)生,從而延遲或減輕由卵蛋白致敏引起的I 型變態(tài)免疫反應(yīng)[17]。有研究表明,白芷內(nèi)的揮發(fā)油不但能夠抑制AR 患者肥大細(xì)胞脫顆粒,而且還能夠有效地對(duì)抗組胺引起的致炎反應(yīng),降低毛細(xì)血管通透性,減輕或消除AR 癥狀[18]; 另有報(bào)道稱(chēng),白芷干預(yù)AR小鼠后,能有效改善小鼠的過(guò)敏性鼻炎癥狀,減輕其鼻黏膜組織損傷,其機(jī)制可能與下調(diào)Th17 比例,上調(diào)Treg 比例,恢復(fù)Th17/Treg 平衡有關(guān)[19]。有研究表明,黃芩的主要活性成分黃芩苷可調(diào)節(jié)Th1/Th2 細(xì)胞失衡,抑制IL-33/ST2 信號(hào)通路,對(duì)AR 治療作用明顯[20]; 另有報(bào)道稱(chēng),黃芩苷能夠緩解OVA 誘導(dǎo)的小鼠AR 癥狀,其機(jī)制與通過(guò)抑制細(xì)胞自噬來(lái)調(diào)控Th17/Treg 細(xì)胞分化平衡有關(guān)[21]。
本研究證實(shí)辛芳鼻炎膠囊可明顯改善AR 大鼠鼻黏膜癥狀,其機(jī)制與降低血清中OVA-sIgE、LTC4、HIS 和IL-4水平,升高血清IFN-γ 水平有關(guān)。