吳彥青 高 穎 朱陵群 婁麗霞 張東梅
(1.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津 300193;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門(mén)醫(yī)院,北京 100700)
目前研究認(rèn)為炎性細(xì)胞向CNS的遷移和浸潤(rùn)是人類(lèi)多發(fā)性硬化(MS)發(fā)病的主要因素[1-2]。MS特征性病理改變?yōu)橹袠猩窠?jīng)系統(tǒng)內(nèi)散在而多發(fā)的腦白質(zhì)或脊髓中的脫髓鞘病灶血管周?chē)鶷細(xì)胞、B細(xì)胞及單核/巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)[3-4]。在MS的研究中發(fā)現(xiàn)髓鞘抗原特異性CD4+及CD8+T細(xì)胞對(duì)其臨床和病理改變具重要作用[5]。為進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)發(fā)病過(guò)程中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎癥程度的動(dòng)態(tài)變化及中藥益腎達(dá)絡(luò)飲的作用機(jī)制,本部分研究運(yùn)用實(shí)時(shí)熒光定量PCR,以β-actin作為對(duì)照,檢測(cè)不同時(shí)間點(diǎn)CD4mRNA在EAE小鼠腦和脊髓中的表達(dá)變化,為MS在發(fā)病過(guò)程中發(fā)病程度與中樞神經(jīng)系統(tǒng)炎性聚集提供依據(jù)和下一步可能干預(yù)的途徑。
1.1 動(dòng)物 C57BL/6小鼠購(gòu)自中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究所,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(京):2005-0013。 選用 8~10 周齡雌性C57BL/6小鼠108只,體質(zhì)量(18.4±0.8)g。實(shí)驗(yàn)小鼠飼養(yǎng)在中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院基礎(chǔ)研究所二級(jí)動(dòng)物中心飼養(yǎng)室。
1.2 試劑 MOG35-55多肽(MEVGWYRSPFSRVVHLYNGK)由北京賽百盛生物工程公司合成,純度(HPLC)98.3%;完全弗氏佐劑(CFA)購(gòu)自美國(guó) sigma 公司,批號(hào):049K8700;百日咳毒素(PTX)購(gòu)自美國(guó)sigma公司,批號(hào):P7208;結(jié)核分枝桿菌(H37RA)購(gòu)自美國(guó)DIFCO公司,批號(hào):0172191;POWERSYBRGREENPCRMASTER試劑購(gòu)于美國(guó)ABI公司,批號(hào):4367659。
1.3 藥物 益腎達(dá)絡(luò)飲(由熟地黃、石菖蒲、梔子、豨薟草等藥物組成)飲片購(gòu)自北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門(mén)醫(yī)院,常規(guī)方法煎煮,收集濾液并文火煎煮濃縮制成2 g生藥/mL的水提物。醋酸潑尼松,天津力生制藥股份有限公司,批號(hào):081206,用去離子水配制成0.39 mg/mL溶液。
1.4 模型制備 采用MOG35-55抗原免疫C57BL/6小鼠:將等體積的 MOG35-55 水溶液 (每 100 μL 含 MOG35-55200 μg)與完全弗氏免疫佐劑(每100 μL含結(jié)核桿菌H37RA500 μg)混合乳化制成油包水的抗原乳劑。于免疫動(dòng)物當(dāng)日記為第0日,模型組、激素組、中藥組每只小鼠背側(cè)脊柱中線兩側(cè)分4點(diǎn)皮下注射共計(jì)0.2 mL MOG35-55抗原配劑,佐劑組每只小鼠背側(cè)脊柱中線兩側(cè)分4點(diǎn)皮下注射共計(jì)0.2 mL不含MOG35-55的油包水乳劑。注射完配劑30 min后,佐劑組、模型組、激素組、中藥組每只小鼠均腹腔內(nèi)注射0.1 mL(含400 ng PTX)百日咳毒素溶液,48 h后再次腹腔內(nèi)注射0.1 mL PTX溶液1次;正常組小鼠不給予任何藥物干預(yù)。
1.5 分組與給藥 實(shí)驗(yàn)分4個(gè)取材時(shí)點(diǎn),即造模后7 d(發(fā)病前期)、14 d(發(fā)病初期)、24 d(發(fā)病急性期)和 40 d(慢性期)。 實(shí)驗(yàn)前將所有C57BL/6小鼠隨機(jī)分配至5個(gè)組:正常組、佐劑組、模型組、激素治療組、中藥治療組,正常組24只,佐劑組24只,模型組24只,激素組18只,中藥組18只。免疫后第7日起,每日給予各組小鼠灌服相應(yīng)的藥物。
1.6 神經(jīng)功能評(píng)分 小鼠免疫后,采用盲法由兩名觀察者進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)分,觀察時(shí)間為第0日到第40日(共41 d),評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)Kono等[6]的5級(jí)評(píng)分法:0分為小鼠不發(fā)??;1分為小鼠出現(xiàn)尾部張力降低或輕度步態(tài)笨拙;2分為小鼠尾部完全無(wú)張力,和(或)中度步態(tài)異常,和(或)姿態(tài)維持缺乏;3分為小鼠肢體明顯力弱;4分為小鼠肢體麻痹或癱瘓;5分為小鼠處于瀕死狀態(tài)。測(cè)評(píng)分≥1分為發(fā)病動(dòng)物。評(píng)價(jià)EAE發(fā)病嚴(yán)重程度的指標(biāo)包括:每日平均臨床評(píng)分、平均起病天數(shù)、疾病指數(shù)及平均最高評(píng)分[7]。
1.7 實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)CD4mRNA的表達(dá) CD4及βactin引物由北京奧科鼎盛生物科技有限公司合成,引物序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列
小鼠在相應(yīng)時(shí)間點(diǎn)處死后,超凈工作臺(tái)上快速取大腦和脊髓組織,每組6只,液氮冷凍。取腦或脊髓組織約100 mg,采用異硫氰酸胍一步法抽提組織總RNA。所提總RNA經(jīng)1%瓊脂糖凝膠電泳確定其完整性,并經(jīng)紫外分光光度計(jì)檢測(cè)所提RNA含量和純度。取2.0 μg總RNA進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng),采用SYBR Green熒光染料技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量PCR擴(kuò)增。記錄其循環(huán)閾值(Ct),每個(gè)樣品中靶基因的相對(duì)mRNA表達(dá)采用相對(duì)定量公式2-△△Ct計(jì)算,其中△Ct值=靶基因 Ct值-β-actin Ct值。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件。組間比較采用單因素方差分析,以(±s)表示。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
表2 各組EAE小鼠神經(jīng)功能評(píng)分比較(±s)
表2 各組EAE小鼠神經(jīng)功能評(píng)分比較(±s)
與模型組比較,*P<0.05。
組 別 平均起病天數(shù)(d) 平均最高評(píng)分(分)每日平均臨床評(píng)分(分) 疾病指數(shù)模型組3.21±1.25激素治療組 2.13±0.83*14.33±1.97*12.33±1.23 13.33±1.61*3.88±0.80 90.54±30.75 3.54±1.08 67.29±25.80*中藥治療組2.00±0.77*3.50±0.81 62.14±25.46*
2.1 造模后EAE小鼠行為學(xué)觀察結(jié)果 見(jiàn)表2。表2示各治療組與模型組相比,各治療組的平均起病天數(shù)明顯延遲(P<0.05),平均最高評(píng)分明顯降低(P<0.05),疾病指數(shù)顯著降低(P<0.05)。
2.2 造模后EAE小鼠腦和脊髓內(nèi)CD4mRNA的表達(dá) 見(jiàn)表3~表4。與正常組比較,免疫后7 d,EAE小鼠腦內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)顯著上升(P<0.05),而脊髓內(nèi)表達(dá)未見(jiàn)顯著升高(P>0.05);至免疫后14 d,EAE小鼠腦和脊髓內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)繼續(xù)顯著上升(P<0.01);免疫后24 d,EAE小鼠腦和脊髓內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)繼續(xù)顯著上升(P<0.01);免疫后40d,EAE小鼠腦內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)仍顯著升高(P<0.01),而脊髓CD4mRNA內(nèi)表達(dá)未見(jiàn)顯著升高(P>0.05)。
表 3 各組大腦組織中CD4mRNA表達(dá)比較(CD4/β-actin,±s)
表 3 各組大腦組織中CD4mRNA表達(dá)比較(CD4/β-actin,±s)
與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01。下同。
1.35±0.18*5.35±0.75** 10.38±2.28**激素治療組 5.08±1.10** 6.16±2.29**△△ 2.01±0.59**△△中藥治療組 3.09±0.68**△△ 5.49±1.50**△△ 2.20±0.59**△△14 d 24 d 1.04±0.33 1.07±0.44 2.25±0.48*△△ 1.63±0.46△△模型組40 d正常組 1.00±0.26佐劑組 1.07±0.25△△組 別7 d 1.03±0.25 1.26±0.32 3.11±0.82**
表 4 各組脊髓組織中CD4mRNA表達(dá)比較(CD4/β-actin,±s)
表 4 各組脊髓組織中CD4mRNA表達(dá)比較(CD4/β-actin,±s)
14 d 24 d 1.08±0.47 1.10±0.52 0.58±0.16△△ 1.07±0.51△△△模型組40 d正常組 1.04±0.30佐劑組 1.93±0.57△△組 別7 d 1.07±0.47 3.46±1.67*2.19±1.37 2.61±0.51** 21.58±9.31**激素治療組 0.67±0.24△△ 16.21±9.64**△△ 0.36±0.20**中藥治療組 0.95±0.51△△ 14.20±9.97*△△ 0.48±0.32*0.62±0.30
經(jīng)過(guò)益腎達(dá)絡(luò)飲治療后在14、24、40 d EAE小鼠腦組織CD4mRNA的表達(dá)同樣出現(xiàn)顯著上升(P<0.01),但是與模型組表達(dá)比較均出現(xiàn)了顯著下降(P<0.01)。經(jīng)過(guò)益腎達(dá)絡(luò)飲治療后EAE小鼠脊髓組織CD4mRNA的表達(dá)在14 d時(shí)尚未出現(xiàn)明顯升高,而在24 d CD4mRNA的表達(dá)明顯升高(P<0.05);在40 d時(shí)CD4mRNA的表達(dá)顯著降低(P<0.05)。
經(jīng)過(guò)激素治療后在 14、24、40 d EAE小鼠腦組織 CD4mRNA的表達(dá)同樣出現(xiàn)顯著上升(P<0.01),但是在24、40 d時(shí)與模型組小鼠比較均出現(xiàn)了顯著下降(P<0.01)。經(jīng)過(guò)激素治療后EAE小鼠脊髓組織CD4mRNA的表達(dá)在14 d時(shí)尚未出現(xiàn)明顯升高,而在24 d CD4mRNA的表達(dá)明顯升高 (P<0.05),在40 d時(shí)脊髓中CD4mRNA的表達(dá)出現(xiàn)顯著降低(P<0.01)。
佐劑組在免疫后7 d,與正常組比較,小鼠腦內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)未見(jiàn)明顯改變,而脊髓內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)顯著上升(P<0.05)。免疫后14 d,佐劑組小鼠腦內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)顯著上升(P<0.05),但是與模型組相比,表達(dá)顯著降低(P< 0.05)。免疫后24、40 d,與正常組比較,佐劑組小鼠腦和脊髓內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)均未見(jiàn)顯著改變;與模型組相比,腦和激素內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)均顯著降低(P<0.01)。
實(shí)驗(yàn)性自身免疫性腦脊髓炎模型是自身免疫性疾病的一個(gè)重要的動(dòng)物模型,其免疫學(xué)特征、病理改變和臨床表現(xiàn)與多發(fā)性硬化非常相似,被認(rèn)為是研究MS發(fā)病機(jī)制和尋求新的治療方法的理想的動(dòng)物模型[8-11]。 研究表明[12-13],人 MS 及其動(dòng)物模型EAE是一類(lèi)主要由T細(xì)胞介導(dǎo)的自身免疫性疾病,T細(xì)胞針對(duì)髓鞘成分的反應(yīng)在MS的發(fā)病過(guò)程中起到了關(guān)鍵的作用。其主要發(fā)病機(jī)制是某種誘因作用下激活的T細(xì)胞透過(guò)血腦屏障(BBB)進(jìn)入到腦實(shí)質(zhì)結(jié)合中樞的抗原遞呈細(xì)胞(APC)抗原,通過(guò)再刺激分泌出大量的趨化因子和細(xì)胞因子,進(jìn)一步促使B細(xì)胞和巨噬細(xì)胞的活化,募集外周血T細(xì)胞、單核細(xì)胞以及B細(xì)胞等進(jìn)入到炎癥部位,從而導(dǎo)致中樞神經(jīng)軸索的損害以及神經(jīng)組織的炎癥脫髓鞘反應(yīng)。
有實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明[14],自身反應(yīng)性CD4+Th細(xì)胞是啟動(dòng)EAE病理過(guò)程的主要效應(yīng)性T淋巴細(xì)胞。盡管CD4+Th細(xì)胞的活化對(duì)EAE的啟動(dòng)、誘導(dǎo)非常重要,但目前普遍認(rèn)為EAE病程中的效應(yīng)細(xì)胞(即巨噬細(xì)胞譜系)包括CNS本身的小膠質(zhì)細(xì)胞以及從血液浸潤(rùn)的單核細(xì)胞,是造成組織破壞和髓鞘脫失的主要原因。因此,淋巴細(xì)胞和單核/巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)是MS的根本原因。
本實(shí)驗(yàn)觀察了免疫后7、14、24、40 d EAE小鼠腦和脊髓內(nèi)CD4mRNA的表達(dá),表達(dá)量均顯著高于正常值,其中尤以免疫后24 d表達(dá)量最高,這一結(jié)果與疾病的臨床神經(jīng)功能損傷程度基本一致。脊髓組織在發(fā)病前期即免疫后7 d雖有升高,但不具有顯著性差異,考慮原因可能是脊髓中BBB的破壞比腦中在時(shí)間上有所延遲;而且在40 d脊髓組織中CD4mRNA的表達(dá)沒(méi)有升高,反而出現(xiàn)了輕度下降,考慮原因可能是機(jī)體對(duì)炎性改變的自我反應(yīng)所致。中藥治療組在免疫后14、24、40 d腦內(nèi)CD4mRNA的表達(dá)均出現(xiàn)了顯著下降,在14 d降低CD4mRNA在腦內(nèi)的表達(dá)為中藥組延遲疾病發(fā)生提供了證據(jù),而在免疫后24、40 d降低CD4mRNA在腦內(nèi)的表達(dá)為益腎達(dá)絡(luò)飲能夠降低臨床神經(jīng)功能評(píng)分提供了依據(jù)。同時(shí),這一研究也支持了CD4+在腦內(nèi)的表達(dá)與EAE的發(fā)病有著密切聯(lián)系[15]。
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