王楚矗,王 信,于敏敏,王 哲,曹 涵,師 偉*,劉志勇*
1. 山東中醫(yī)藥大學(xué),山東 濟(jì)南 250355
2. 山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院,山東 濟(jì)南 250014
子宮腺肌?。╝denomyosis,AM)是一種婦科常見疑難病,以子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)侵入子宮肌層為主要病理特征[1]。近年來,越來越多證據(jù)表明AM的發(fā)病率呈逐年上升和年輕化趨勢[2-3]。主要臨床癥狀包括進(jìn)行性痛經(jīng)加重、月經(jīng)量過多及慢性盆腔疼痛等,可導(dǎo)致不孕并對輔助生殖技術(shù)助孕產(chǎn)生不利影響[4-5],嚴(yán)重威脅女性身心健康。盡管現(xiàn)代醫(yī)學(xué)采用孕激素、促性腺激素類似物等控制疾病進(jìn)展[6],但也存在明顯的不良反應(yīng),且復(fù)發(fā)率高;手術(shù)切除子宮雖為根治性解決方案,但難以兼顧女性生育需求。因此,尋求更加安全有效的AM 治療方法是當(dāng)下亟待解決的問題。
AM 的發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜,至今尚未完全闡明。AM 雖被歸類為良性疾病,但卻表現(xiàn)出與惡性腫瘤相似的異常增殖生長特點(diǎn)。已有報道表明,與正常內(nèi)膜細(xì)胞相比,AM 異位內(nèi)膜細(xì)胞增殖能力明顯增強(qiáng)[7],這可能進(jìn)一步導(dǎo)致子宮內(nèi)膜-肌層交界區(qū)(endometrial-myometrial interface,EMI)的不規(guī)則增厚并引發(fā)功能異常[8]。磷脂酰肌醇 3-激酶(phosphatidylinositol 3-kinase,PI3K)/蛋白激酶B(protein kinase B,Akt)/缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxiainducible factor-1α,HIF-1α)通路是一個調(diào)控細(xì)胞增殖等生物過程的重要信號軸[9],該通路的異常激活常在癌癥[10]及炎癥損傷相關(guān)疾病[11-12]中被熱切關(guān)注。同時,研究表明p-Akt 與HIF-1α 的表達(dá)水平在AM 中也明顯上調(diào)[13-15]。提示PI3K/Akt/HIF-1α 通路在AM 的發(fā)生、發(fā)展中可能起到關(guān)鍵作用。
與化學(xué)藥治療不良反應(yīng)較大、容易反復(fù)相比,中醫(yī)治療AM 具有其獨(dú)特的優(yōu)勢,如控制痛經(jīng)癥狀、調(diào)經(jīng)助孕等,被2020 年《子宮腺肌病診治中國專家共識》治療指南所推薦[16]。近年來,中醫(yī)藥療法在治療AM 中展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢。AM 在中醫(yī)古籍中并無病名記載,可歸于“痛經(jīng)”“癥瘕”“月經(jīng)過多”等,以“瘀血阻滯”為主要病機(jī)[17]。本課題組認(rèn)為,AM 病程長、癥狀重且纏綿難愈,“久病入絡(luò)”[18],當(dāng)行通陽化瘀法,故治以桂枝茯苓膠囊-散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊-宮血寧膠囊聯(lián)用(簡稱GSG)方案,在臨床診療中效果較好。因此,本研究基于PI3K/Akt/HIF-1α 信號通路,探究GSG 方案對AM 的改善作用,并闡釋相關(guān)分子機(jī)制。
選擇2019 年6 月在臨沂市中心醫(yī)院接受腹腔鏡手術(shù)的AM 患者1 例,年齡42 歲,術(shù)前3 個月內(nèi)未進(jìn)行激素治療,于手術(shù)室無菌獲取AM 病灶組織。本研究方案已獲得山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院倫理委員會的批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號2019ky061),遵循赫爾辛基宣言進(jìn)行,患者已簽署知情同意書。
7 周齡SPF 級ICR 雌鼠24 只及雄鼠12 只,購自維通利華有限公司[SYXK(魯)2018-0015],飼養(yǎng)于山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院動物實(shí)驗(yàn)中心的SPF屏蔽環(huán)境,飼養(yǎng)條件為(22±2)℃的穩(wěn)定飼養(yǎng)溫度,12 h/12 h 晝夜循環(huán),常規(guī)喂養(yǎng)。動物實(shí)驗(yàn)經(jīng)山東中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動物倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號AWE-2022-071)。
桂枝茯苓膠囊(國藥準(zhǔn)字Z10950005,批號220914)、散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊(國藥準(zhǔn)字Z20030127,批號220909)購自江蘇康緣藥業(yè)股份有限公司;宮血寧膠囊(國藥準(zhǔn)字Z20020087,批號ZHC2301)購自云南白藥集團(tuán)股份有限公司;米非司酮(批號26593)購自美國MedChemExpress 公司;復(fù)方米非司酮片(國藥準(zhǔn)字H20040365,批號07221001)購自武漢九瓏人福藥業(yè)有限責(zé)任公司;他莫昔芬(批號WXBD7619V)購自美國Sigma-Aldrich 公司;DMEM-F12 培養(yǎng)基(批號F3023N1)、磷酸鹽緩沖液(批號C2123N3)購自中科邁晨(北京)科技有限責(zé)任公司;胎牛血清(批號TA01501)購自蘇州雙洳生物科技有限公司;0.25%胰蛋白酶(批號J121102)、青鏈霉素混合液(批號J121004)購自上海源培生物科技股份有限公司;4%組織細(xì)胞固定液(批號20191217)、牛血清白蛋白(bovine serum albumin,BSA,批號1130W052)、Triton X-100(批號304L022)、2.5%結(jié)晶紫染色液(批號202111009)、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(alanine aminotransferase,ALT)檢測試劑盒(批號2306001)、血尿素氮(blood urea nitrogen,BUN)檢測試劑盒(批號2305001)購自北京索萊寶科技有限公司;CCK-8 試劑盒(批號ECK-A362)購自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司;kFluor488-Edu 法細(xì)胞增殖檢測試劑盒(批號20221114)購自江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司;蘇木素-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色試劑盒(批號HADGP)、DAB 顯色試劑盒(批號DUKLY)、HRP 標(biāo)記的山羊抗兔IgG 二抗(批號HPHHP)購自山東思科捷生物技術(shù)有限公司;p-Akt 抗體(批號3523071101)購自武漢愛博泰克生物科技有限公司;p-PI3K 抗體(批號6)購自美國CST 公司;HIF-1α抗體(批號10017918)購自美國Proteintech 公司。
Memmert 二氧化碳培養(yǎng)箱(德國Memmert 公司);5424R 型高速低溫離心機(jī)(德國Eppendorf 公司);DK-8D 型電熱恒溫水浴鍋(上海比朗儀器制造有限公司);Multiskan Go1510 型酶標(biāo)儀(美國Thermo 公司);Axiovert 40 型倒置相差顯微鏡(德國Carlzeiss 公司);DHG-9070A 型鼓風(fēng)干燥箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);HP30 型自動組織脫水機(jī)[達(dá)科為(深圳)醫(yī)療設(shè)備有限公司];BM450A型包埋機(jī)、BM450 型包埋冷凍臺、PH60 型病理組織漂烘儀(常州派斯杰醫(yī)療設(shè)備有限公司);531CMY43 型輪轉(zhuǎn)式切片機(jī)(德國Leica 公司)。
參照藥品說明書中的標(biāo)準(zhǔn)臨床用量與藥物規(guī)格,將桂枝茯苓膠囊、散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊、宮血寧膠囊以0.47∶0.80∶0.13 的比例充分混合,溶解至14 mL PBS 中,以37 ℃、50 Hz 超聲振蕩30 min 后,使用濾菌器濾過,制成質(zhì)量濃度為100 mg/mL 的GSG母液。稱取米非司酮粉末25 mg,溶解于100 μL 二甲基亞砜中,制成250 mg/mL 的米非司酮母液。母液存于-20 ℃長期避光保存,用前以培養(yǎng)基稀釋,用于體外實(shí)驗(yàn)。
按人與小鼠體表面積比值換算法計(jì)算不同給藥組各藥劑量,GSG 的1/2、1、2 倍臨床劑量相當(dāng)于0.635、1.270、2.539 g/kg,復(fù)方米非司酮的1 倍臨床劑量相當(dāng)于3.25 mg/kg。根據(jù)各組劑量,將桂枝茯苓膠囊、散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊、宮血寧膠囊按比例充分混合后溶解于生理鹽水中,復(fù)方米非司酮片溶解至生理鹽水中[19],用于體內(nèi)實(shí)驗(yàn)。
2.2.1 原代細(xì)胞提取及培養(yǎng) 取AM 患者新鮮子宮組織,剪切至1 mm3大小,利用膠原酶IV 在37 ℃下消化4 h,期間每隔10 min 振蕩混勻1 次,至組織呈乳糜狀,先后使用70 μm 和40 μm 的過濾器濾過,以1 000 r/min 離心5 min,收集細(xì)胞沉淀后使用PBS 清洗,再次離心后加入含10%胎牛血清、1%青鏈霉素混合液的DMEM/F12 完全培養(yǎng)基,置于37 ℃、5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。參照Suzuki-Kakisaka 等[20]方法對原代細(xì)胞進(jìn)行表型鑒定,確定為AM 異位內(nèi)膜衍生細(xì)胞(adenomyosis derived cells,AMDC)。取3~10 代原代培養(yǎng)細(xì)胞用于后續(xù)實(shí)驗(yàn)。
2.2.2 CCK-8 法檢測細(xì)胞活力 AMDC 以3.5×103個/孔接種至96 孔板中,每孔100 μL,培養(yǎng)24 h 后,加入不同質(zhì)量濃度(1、2、4、8、16 mg/mL)的GSG溶液或不同質(zhì)量濃度(12.89、25.78、51.55、103.10、206.20 μg/mL)的米非司酮,對照組加入不含藥物的培養(yǎng)基,每組設(shè)置3 個復(fù)孔。干預(yù)48 h 后,更換為含10% CCK-8 試劑的完全培養(yǎng)基,37 ℃恒溫培養(yǎng)2 h,采用酶標(biāo)儀檢測450 nm 處的吸光度(A)值。通過GraphPad Prism 9 軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)算藥物處理AMDC 后的半數(shù)抑制濃度(half inhibitory concentration,IC50)。
2.2.3 克隆形成實(shí)驗(yàn) AMDC 以2×103個/孔接種至6 孔板中,每孔2 mL,培養(yǎng)24 h 后,分別加入不同質(zhì)量濃度(0.2、0.4、0.8 mg/mL)的GSG 溶液,對照組加入不含藥物的培養(yǎng)基,置于培養(yǎng)箱中繼續(xù)培養(yǎng),每3 天換液1 次,10 d 后終止培養(yǎng)。使用4%組織細(xì)胞固定液固定細(xì)胞30 min,0.1%結(jié)晶紫染色20 min,PBS 沖洗2 次,待干燥后拍照并計(jì)數(shù)。
2.2.4 EdU法檢測細(xì)胞增殖能力 AMDC以2×105個/孔接種至24 孔板中,每孔1 mL,培養(yǎng)24 h 后,分別加入不同質(zhì)量濃度(0.4、0.8、1.6 mg/mL)的GSG溶液,對照組加入不含藥物的培養(yǎng)基,干預(yù)48 h 后終止培養(yǎng),按照試劑盒說明書加入2×EdU 工作液100 μL,37 ℃孵育2 h,棄去培養(yǎng)基,使用4%組織細(xì)胞固定液、0.5% Triton X-100 固定及通透,以3%BSA 沖洗2 次,每次5 min,加入Click 反應(yīng)液均勻覆蓋各孔底部,避光孵育30 min。再次以3% BSA沖洗2 次,每次5 min,PBS 沖洗5 min,加入Hoechst 33342 溶液,避光孵育10 min,吸出后以PBS 沖洗2 次,每次5 min,最后進(jìn)行熒光拍照。
2.3.1 AM 數(shù)據(jù)集檢索及差異表達(dá)基因(differentially expressed genes,DEGs)分析 從GEO數(shù)據(jù)庫(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/#)中檢索“adenomyosis”、種屬為“homo sapiens”、表達(dá)類型為“expression profiling by array”的數(shù)據(jù)集。通過GEO2R 在線分析網(wǎng)站(https://www.ncbi.nlm.nih.gov/geo/geo2r/)對DEGs 進(jìn)行歸一化與差異分析,獲取滿足P<0.05、|log2FC|>1 的DEGs。利用R 4.2.1 軟件ggplot2 包對差異結(jié)果進(jìn)行可視化。
2.3.2 基因本體(gene ontology,GO)功能及京都基因與基因組百科全書(Kyoto encyclopedia of genes and genomes,KEGG)通路富集分析 對獲取的DEGs 進(jìn)行ID 轉(zhuǎn)換,導(dǎo)入R 4.2.1 軟件clusterProfiler包進(jìn)行GO 和KEGG 富集分析,利用ggplot2 包對結(jié)果進(jìn)行可視化。
2.4.1 動物造模、分組與給藥 ICR 小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1 周后,以雌雄為2∶1 的比例合籠飼養(yǎng),獲取新生雌性ICR 小鼠48 只,通過隨機(jī)法將小鼠分為對照組、模型組、復(fù)方米非司酮(3.25 mg/kg)組和GSG低、中、高劑量(0.635、1.270、2.539 g/kg)組,每組8 只。對照組小鼠于出生第2~5 天滴喂5 μL/g的花生油-卵磷脂-煉乳混合液(2∶0.2∶3),每天1次。除對照組外,其余小鼠于出生第2~5 天滴喂5 μL/g 花生油-卵磷脂-煉乳+2.7 μmol/kg 他莫昔芬,每天1 次。造模后常規(guī)飼養(yǎng)90 d,各給藥組小鼠每日ig 100 μL 給藥溶液,對照組和模型組ig 等體積生理鹽水,連續(xù)干預(yù)30 d。小鼠ip 150 mg/kg 戊巴比妥鈉處死,獲取子宮、肝、脾、腎組織和血液樣本,置于4%組織細(xì)胞固定液中固定過夜。
2.4.2 HE 染色觀察子宮及肝脾腎病理形態(tài) 將經(jīng)固定的各組小鼠子宮、肝、脾、腎組織脫水包埋,放入切片機(jī)中切片,將切片展開并黏附于載玻片上,晾干。對切片進(jìn)行脫蠟水化,蘇木素染色20 s、伊紅復(fù)染30 s 并流水沖洗,再對切片進(jìn)行脫水透明處理,用封片劑封片,對切片進(jìn)行鏡下觀察與拍照,子宮組織切片以20、40 倍鏡分別拍攝,肝、脾、腎組織切片均以20 倍鏡拍攝。請經(jīng)驗(yàn)豐富的病理科于敏敏醫(yī)師對切片的形態(tài)學(xué)改變情況進(jìn)行判斷。
2.4.3 免疫組化檢測子宮組織中p-PI3K、p-Akt 和HIF-1α 蛋白表達(dá) 將子宮組織切片進(jìn)行脫蠟水化,再通過內(nèi)源性過氧化物酶封閉液封閉去除內(nèi)源性過氧化物酶。將切片置于稀釋后的檸檬酸鈉抗原修復(fù)液中,95 ℃水浴條件下修復(fù)25 min,用山羊血清封閉液封閉30 min,滴加一抗孵育過夜(p-Akt 抗體稀釋比為1∶150、p-PI3K 抗體稀釋比為1∶100、HIF-1α 抗體稀釋比為1∶200),滴加二抗孵育40 min(稀釋比為1∶200),加入DAB 工作液后根據(jù)顯微鏡下觀察的情況終止顯色。蘇木素染色液復(fù)染30 s,進(jìn)行脫水透明處理后封片,觀察p-PI3K、p-Akt 和HIF-1α 免疫組化染色情況。使用Image J 軟件IHC Profiler 插件根據(jù)染色強(qiáng)度與染色面積統(tǒng)計(jì)陽性面積比。
2.4.4 血清ALT 活性和BUN 含量的檢測 取各組小鼠血液,3 200 r/min 離心15 min 后,獲得上清液,按照試劑盒說明書測定ALT 活性和BUN 含量。
采用GraphPad Prism 9.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,數(shù)據(jù)以±s表示,多組間數(shù)據(jù)采用 One-way ANOVA 分析。
3.1.1 GSG 和米非司酮對AMDC 活力的影響 為探究細(xì)胞對藥物的敏感性,利用梯度質(zhì)量濃度的GSG 溶液及陽性對照藥米非司酮分別干預(yù)AMDC 48 h 后,采用CCK-8 法對細(xì)胞活力進(jìn)行檢測。如圖1 所示,GSG 和米非司酮均能有效抑制AMDC 活力,GSG 和米非司酮的IC50值分別為(1.59±0.04)mg/mL、(47.94±2.73)μg/mL,表明GSG 對AMDC活力的具有較強(qiáng)的抑制作用。因此,后續(xù)采用梯度質(zhì)量濃度(0.4、0.8、1.6 mg/mL)的GSG 溶液處理AMDC,檢測相關(guān)指標(biāo)改變。
圖1 GSG (A) 和米非司酮 (B) 對AMDC 活力的影響 (±s, n = 3)Fig.1 Effects of GSG (A) and mifepristone (B) on viability of AMDC (±s, n = 3)
3.1.2 GSG 抑制AMDC 的克隆形成能力 AM 具有惡性腫瘤的特征,利用克隆形成實(shí)驗(yàn)檢測GSG 對AMDC 克隆能力的影響。由于以1.6 mg/mL 的GSG溶液干預(yù)細(xì)胞后無法產(chǎn)生細(xì)胞團(tuán),故以梯度質(zhì)量濃度(0.2、0.4、0.8 mg/mL)的GSG 溶液干預(yù)AMDC 10 d,4%組織細(xì)胞固定液固定染色后晾干,拍照并統(tǒng)計(jì)各孔內(nèi)細(xì)胞數(shù)量>50 個的細(xì)胞團(tuán)數(shù)量。如圖2所示,與對照組比較,GSG(0.4、0.8 mg/mL)組細(xì)胞克隆形成數(shù)目均顯著降低(P<0.001),表明GSG能夠有效抑制AMDC 的克隆形成能力。
圖2 GSG 抑制AMDC 的克隆形成能力 (±s, n = 3)Fig.2 GSG inhibits clonal formation ability of AMDC (±s, n = 3)
3.1.3 GSG 抑制AMDC 的增殖能力 克隆形成與細(xì)胞增殖密切相關(guān),為了更直觀地評估藥物對AMDC 增殖能力的影響,采用EdU 增殖檢測試劑盒檢測GSG 對AMDC 增殖能力的影響。以梯度質(zhì)量濃度的GSG 溶液干預(yù)AMDC 48 h 后,使用EdU工作液孵育處理2 h,4%組織細(xì)胞固定液固定染色,檢測其在2 h 內(nèi)的細(xì)胞增殖情況。如圖3 所示,與對照組比較,GSG(0.4、0.8、1.6 mg/mL)組細(xì)胞增殖率顯著降低(P<0.001),表明GSG 對AMDC增殖能力具有較強(qiáng)的抑制作用。
圖3 GSG 抑制AMDC 的增殖能力 (±s, n = 3)Fig.3 GSG inhibits proliferation ability of AMDC (±s, n = 3)
為探究AM 發(fā)病相關(guān)分子機(jī)制,在GEO 數(shù)據(jù)庫中獲取鑒定AM DEGs 的數(shù)據(jù)集GSE68870(包括4 個AM 組織樣本和4 個正常組織樣本)。通過GEO2R 在線分析網(wǎng)站對本數(shù)據(jù)集包含的70 523 個基因進(jìn)行歸一化及差異分析,共獲得來自GSE68870 數(shù)據(jù)集的266 個DEGs,其中包括111 個上調(diào)基因和155 個下調(diào)基因(圖4-A)。
圖4 AM 發(fā)病機(jī)制的生信分析Fig.4 Bioinformatics analysis of pathogenesis of AM
基于DEGs 在疾病的起源與進(jìn)展中扮演重要角色,進(jìn)一步分析了其主要影響的生物學(xué)過程及信號通路。對DEGs 進(jìn)行GO 和KEGG 富集分析,結(jié)果顯示,缺氧反應(yīng)相關(guān)條目在GO 分析中富集(圖4-B),PI3K/Akt 信號通路則在KEGG 分析中富集(圖4-C)。已有報道表明,AM 異位內(nèi)膜組織中可能存在缺氧環(huán)境,并促進(jìn)疾病進(jìn)展,引起異常增殖[21],PI3K/Akt 信號通路在AM 異位內(nèi)膜細(xì)胞增殖中發(fā)揮重要作用,并且低氧環(huán)境中HIF-1α 穩(wěn)定表達(dá),是PI3K/Akt 通路下游重要的調(diào)控因子[22],并對缺氧環(huán)境做出應(yīng)答[23]。以上結(jié)果提示PI3K/Akt 通路介導(dǎo)的HIF-1α 激活是缺氧環(huán)境下AM 異位內(nèi)膜細(xì)胞異常增殖的驅(qū)動因素。因此,進(jìn)一步通過體內(nèi)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證GSG 方案是否通過該通路發(fā)揮作用。
3.3.1 GSG 改善AM 小鼠模型中腺體向肌層侵襲基于AM 是以子宮內(nèi)膜的腺體、間質(zhì)侵入肌層為病理特征的疾病,利用滴喂他莫昔芬法構(gòu)建小鼠AM模型,采用HE 染色法觀察各組小鼠子宮的病理學(xué)改變。如圖5 所示,對照組小鼠子宮內(nèi)膜與肌層邊界清晰,無子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)侵入子宮肌層表現(xiàn);模型組小鼠子宮內(nèi)膜與肌層邊界模糊,可見多處子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)侵入肌層深部,腺體增多;GSG低劑量組子宮內(nèi)膜與肌層邊界欠清晰,可見子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)侵入肌層,較模型組浸潤深度減輕、數(shù)量較少;復(fù)方米非司酮組和GSG 中劑量組子宮內(nèi)膜與肌層邊界較清晰,偶見腺體與間質(zhì)侵入肌層,較模型組浸潤深度明顯減輕、數(shù)量減少;GSG 高劑量組子宮內(nèi)膜與肌層邊界清晰,肌層連續(xù),少見明顯子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)侵入肌層。表明GSG 能夠改善AM 的病理進(jìn)展,以高劑量組改善效果最為明顯,子宮肌層結(jié)構(gòu)恢復(fù)最接近對照組,腺體侵入肌層數(shù)量明顯減少;GSG 中劑量組和復(fù)方米非司酮組改善效果相似,即中劑量的GSG 與米非司酮藥效基本相同。
圖5 各組小鼠子宮組織HE 染色Fig.5 HE staining of uterine tissue of mice in each group
3.3.2 GSG 抑制AM 小鼠模型子宮組織中p-PI3K、p-Akt 和HIF-1α 的表達(dá) 生信分析結(jié)果提示PI3K/Akt 通路及HIF-1α 表達(dá)與AM 發(fā)病密切相關(guān),采用免疫組化法檢測各組小鼠子宮組織中p-PI3K、p-Akt和HIF-1α 的表達(dá),如圖6 所示,與對照組比較,模型組小鼠子宮組織中p-PI3K、p-Akt 和HIF-1α 表達(dá)水平顯著增加(P<0.01、0.001);與模型組比較,各給藥組子宮組織p-PI3K、p-Akt 表達(dá)均顯著降低(P<0.01、0.001),復(fù)方米非司酮組和GSG 中、高劑量組HIF-1α 表達(dá)顯著降低(P<0.05、0.01)。綜合以上結(jié)果,GSG 能夠降低AM 小鼠子宮組織中p-PI3K、p-Akt 和HIF-1α 的表達(dá),抑制PI3K/Akt/HIF-1α 通路。
圖6 免疫組化檢測各組小鼠子宮組織中p-PI3K、p-Akt 和HIF-1α 的表達(dá) (±s, n = 3)Fig.6 p-PI3K, p-Akt and HIF-1α expressions in uterine tissue of mice in each group by immunohistochemistry (±s, n = 3)
3.3.3 GSG 對AM 模型小鼠肝、脾、腎組織病理變化的影響 為觀察GSG 對肝、脾和腎組織是否具有損傷性,采用HE 染色觀察各組小鼠肝、脾和腎組織的形態(tài)學(xué)改變。如圖7 所示,各組小鼠肝、脾和腎組織病理形態(tài)均未見明顯改變,表明GSG 處理未引起AM 模型小鼠肝、脾和腎的病理性變化。
圖7 各組小鼠肝、脾和腎組織HE 染色 (×20)Fig.7 HE staining of liver, spleen and kidney tissues of mice in each group (× 20)
3.3.4 GSG 對AM 模型小鼠血清ALT 活性和BUN水平的影響 ALT 是一種指示肝功能的常規(guī)指標(biāo),其活性升高提示肝功能受損。BUN 是由腎臟排出的代謝廢物,其水平升高通常提示腎功能異常。如圖8 所示,各給藥組血清ALT 活性和BUN 水平無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異,表明GSG 處理未引起AM 模型小鼠明顯肝、腎功能損傷。
圖8 GSG 對AM 模型小鼠血清ALT 活性和BUN 水平的影響 (±s, n = 4)Fig.8 Effect of GSG on ALT activity and BUN level in serum of AM model mice (±s, n = 4)
AM 是一種易反復(fù)的婦科常見疑難病,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。近年來,隨著生育需求的增加,現(xiàn)有醫(yī)學(xué)方法難以同時滿足AM 患者的癥狀控制與生育問題。然而,中醫(yī)藥在改善癥狀、調(diào)經(jīng)助孕方面顯示出潛在優(yōu)勢,中成藥因應(yīng)用便捷和對控制癥狀的積極效果廣泛應(yīng)用于臨床?!吨谐伤幹委熗唇?jīng)臨床應(yīng)用指南(2021 年)》[24]明確推薦,在AM 的治療中,桂枝茯苓膠囊可以縮小異位病灶,散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊可緩解痛經(jīng)、降低復(fù)發(fā)率?!秾m血寧膠囊婦產(chǎn)科臨床應(yīng)用指導(dǎo)建議》[25]也明確指出宮血寧膠囊能夠減少異常子宮出血患者的出血量。此3 藥針對AM的癥狀各有所長,且有研究表明,中成藥聯(lián)用可打破單用的局限性,減毒增效,更貼合中醫(yī)辨證論治的特點(diǎn)[26]。本課題組常以GSG 方案用于臨床,收效甚佳,但其作用機(jī)制尚不明確,故本研究結(jié)合體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)對此展開深入探討。
在中醫(yī)理論中,AM 的主要病理因素為“瘀血”?!杜R證指南醫(yī)案》曰:“初為氣結(jié)在經(jīng),久則血傷入絡(luò)”,氣滯血停,久病入絡(luò),瘀血膠著阻滯絡(luò)脈,則易積聚為癥瘕,纏綿難愈[27]。故以“通陽化瘀”法通利脈絡(luò)、祛瘀消癥,治以GSG 方案。桂枝茯苓膠囊源于經(jīng)方桂枝茯苓丸,是治療“癥瘕”的基礎(chǔ)用方。其中桂枝溫經(jīng)通陽,可以辛散之性引諸藥于營衛(wèi)絡(luò)脈之中;茯苓甘淡,利水滲濕;桃仁辛潤入絡(luò)、丹皮辛寒入血、赤芍苦平除血痹,三者入絡(luò)消癥、清熱涼血;諸藥合用可通陽化瘀、清熱利濕。散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊藥簡力繁,其中血竭味咸,可入絡(luò)搜邪,破癥祛瘀止痛;三七通脈行瘀,和營止血;浙貝、薏苡仁清熱散結(jié),通利絡(luò)脈;諸藥合用可破癥祛瘀、化痰散結(jié)。宮血寧膠囊由重樓單味藥組成,長于清熱解毒、散腫止痛、化瘀止血[28]?,F(xiàn)代藥理研究表明,重樓還具有抗腫瘤、抗菌消炎、抗病毒、止血鎮(zhèn)痛的作用[29]。GSG 方案基于消癥化瘀,以辛散溫通之品引諸藥入絡(luò),直達(dá)病所,同時避免苦寒之品凝滯氣血,多藥協(xié)同,辯證靈活。
子宮內(nèi)膜腺體與間質(zhì)異位并侵入肌層是AM 的病理基礎(chǔ),異位內(nèi)膜細(xì)胞的異常增殖可加重AM 進(jìn)展[30]。Xu 等[31]研究顯示,槲皮素可以通過抑制子宮異位內(nèi)膜基質(zhì)細(xì)胞的增殖能力,影響細(xì)胞遷移與侵襲能力,進(jìn)而改善AM。因此,抑制異位內(nèi)膜細(xì)胞增殖是干預(yù)AM 發(fā)生過程的重要措施。本研究發(fā)現(xiàn),GSG 可抑制AMDC 活力,0.8 mg/mL GSG 溶液可有效抑制AMDC 克隆形成和增殖能力。
在表觀遺傳學(xué)研究中,疾病的DEGs 富集情況常指示疾病潛在的分子機(jī)制。本研究對AM的DEGs進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),GO 分析中與缺氧相關(guān)的條目被富集,這與AM 組織中可能存在缺氧微環(huán)境相一致,PI3K/Akt 信號通路則富集在KEGG 分析中。PI3K作為脂質(zhì)激酶家族成員[32],可以通過誘導(dǎo)磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate,PIP2 ) 向 磷 脂 酰 肌 醇 3,4,5- 三 磷 酸(phosphatidylinositol 3,4,5-trisphosphate,PIP3)的轉(zhuǎn)化進(jìn)而促進(jìn)Akt 磷酸化,介導(dǎo)下游重要效應(yīng)因子的表達(dá)[33-34],進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞增殖。研究提出,在AM發(fā)生過程中,異位內(nèi)膜細(xì)胞的快速增殖與炎性反應(yīng)的發(fā)生通常導(dǎo)致了氧氣快速消耗并造成組織缺血缺氧狀態(tài)[35]。此時,具有調(diào)節(jié)多種細(xì)胞功能能力的PI3K/Akt 通路可通過調(diào)節(jié)促進(jìn)或抑制細(xì)胞凋亡的相關(guān)蛋白參與對缺血缺氧狀態(tài)的抗性反應(yīng),并誘導(dǎo)HIF-1α 表達(dá),進(jìn)一步誘導(dǎo)下游蛋白表達(dá),促進(jìn)細(xì)胞發(fā)生適應(yīng)性改變。在缺氧條件下,AM 異位內(nèi)膜中的HIF-1α 與p-Akt 表達(dá)增加,且p-Akt 表達(dá)峰值早于HIF-1α[35]。因此,PI3K/Akt/HIF-1α 通路是參與AM 發(fā)生發(fā)展的重要通路。
基于PI3K/Akt/HIF-1α 通路在AM 中的重要作用,本研究進(jìn)行了GSG 的體內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究,以評估藥物在真實(shí)生理環(huán)境中的治療效果。結(jié)果表明,在子宮病理學(xué)形態(tài)改變上,低、中、高劑量的GSG 均能減輕AM 病灶腺體浸潤深度,減少腺體數(shù)量,且中劑量的GSG 與米非司酮顯示出大致相同的療效。同時發(fā)現(xiàn),GSG 可降低子宮組織中p-Akt、p-PI3K和HIF-1α 蛋白表達(dá),顯示出對PI3K/Akt/HIF-1α 通路的下調(diào)作用。提示GSG 對AM 小鼠的改善作用可能與抑制PI3K/Akt/HIF-1α 通路相關(guān)。而中劑量的GSG 和米非司酮之所以能夠達(dá)到相似的療效,可能是由于兩藥通過影響不同的生物學(xué)過程,但導(dǎo)致了相似的治療結(jié)果。米非司酮作為孕激素受體拮抗劑,可阻斷孕酮,抑制腺體分泌,縮小病灶,并改善臨床癥狀[36]。而中劑量的GSG 可能是通過PI3K/Akt/HIF-1α 通路抑制AMDC 增殖、減輕腺體和間質(zhì)侵入肌層的傾向從而改善AM。這也說明AM的發(fā)病機(jī)制具有多樣性和復(fù)雜性,不同的治療方法間可能存在協(xié)同作用。
桂枝茯苓膠囊-散結(jié)鎮(zhèn)痛膠囊-宮血寧膠囊聯(lián)用中的3 種中成藥分別經(jīng)安全性分析,顯示總體安全性較好[37-39]。鑒于聯(lián)合用藥可能增加肝、腎損傷風(fēng)險,本研究進(jìn)行了體內(nèi)實(shí)驗(yàn)以對GSG 方案進(jìn)行藥物安全性評估。研究發(fā)現(xiàn),AM 小鼠經(jīng)GSG 連續(xù)干預(yù)30 d 后,各組肝、脾和腎形態(tài)學(xué)均未見明顯改變,血清ALT 活性和BUN 水平無顯著性差異。即使在2.539 g/kg 藥物劑量下,即相當(dāng)于2 倍人的臨床用量,在動物體內(nèi)也未見明顯不良反應(yīng),這些初步結(jié)果提示,GSG 方案是安全的治療選擇。但目前研究僅集中于體外及動物實(shí)驗(yàn)中,尚未進(jìn)行廣泛的臨床試驗(yàn),接下來可將聯(lián)用方案進(jìn)行臨床研究拓展,以驗(yàn)證其安全性與有效性。
綜上,GSG 方案可能通過抑制PI3K/Akt/HIF-1α 通路來降低AMDC 增殖,阻斷AM 模型小鼠疾病進(jìn)展,且不良反應(yīng)有限,提示其是針對AM 臨床治療的潛在可用方案。
利益沖突所有作者均聲明不存在利益沖突