劉青梅 韓 輔 (長春中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院,吉林 長春 130021)
潰瘍性結腸炎(UC)的發(fā)病目前認為主要與遺傳、免疫、環(huán)境等因素的相互作用有關。細胞因子在UC發(fā)病中發(fā)揮重要作用。目前認為減少一氧化氮(NO)產生,抑制誘導型NO合成酶(iNOS)表達可能是治療UC的有效靶點之一。本實驗主要觀察中藥腸康顆粒對UC大鼠NO水平及NOS活力的影響,從而進一步驗證該藥療效,探討其治療UC的機制。
1.1 材料
1.1.1 實驗動物 采用Wistar大鼠60只,雌雄各半,體重(200±20)g,由吉林大學醫(yī)學實驗動物中心提供。
1.1.2 實驗藥品 腸康顆粒由干姜、白術、桂枝、茯苓、肉豆蔻、烏梅、五味子等組成,由長春中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥與生物工程研究開發(fā)中心藥物制劑研究室加工;柳氮磺吡啶(上海信誼嘉華藥業(yè)有限公司生產,批號H31020557);5%三硝基苯磺酸(TNBS)水溶液購自Sigma公司;乙醇為國產分析純。
1.1.3 主要試劑 NO試劑盒、NOS試劑盒(南京建成生物工程研究所生產);雙蒸水(吉林大學基礎醫(yī)學院自制)。
1.2 方法
1.2.1 動物分組 60只大鼠適應性喂養(yǎng)7 d后,隨機分為乙醇對照組、模型組、腸康顆粒低、中、高劑量組,柳氮磺吡啶(SASP)組,每組10只。乙醇對照組以50%乙醇0.25 ml灌腸;其余5組以100 mg/kg TNBS加50%乙醇0.25 ml混合試劑灌腸。
1.2.2 模型制備 所有動物禁食48 h后,乙醚麻醉,取12 cm聚丙烯管(直徑2 mm),剪側孔數(shù)處,并由肛門插入結腸8 cm達結腸部位,快速注入藥液后,捏緊肛門,提取大鼠尾巴保持倒立1 min,以防注入液倒流,待麻醉清醒后正常喂養(yǎng)。
1.2.3 給藥方法 腸康顆粒低、中、高劑量組分別按生藥11、22、44 g/kg劑量,用無菌蒸餾水調制成溶液灌胃(正常人用量換算成大鼠劑量的5、10及20倍);SASP組按0.5 g/kg劑量,用無菌蒸餾水調制成溶液灌胃,灌胃體積均為10 ml/kg;乙醇對照組及模型組灌服等體積生理鹽水。各組于造模后第3天開始灌胃,每日一次,連續(xù)21 d。
1.2.4 標本取材 連續(xù)灌胃21 d后,麻醉各組大鼠,腹主動脈無菌取血,經 3 500 r/min,15 min低溫離心,分離血清,-20℃保存,按試劑盒說明書檢測血清NOS水平。取肛門至盲腸部結腸(約8 cm),沿腸系膜縱軸剪開,取腸組織一部分,除去血液,濾紙吸干,稱重,在預冷的pH7.4的勻漿介質中制成10%勻漿,4 000 r/min離心15 min,取上清液,置-20℃保存,以備檢測NO含量。
1.2.5 檢測指標
1.2.5.1 結腸黏膜NO水平測定 運用硝酸還原酶法檢測NO含量。試劑盒說明書操作。計算公式:NO含量(μmol/gprot)=(測定管吸光度-空白管吸光度)/(標準管吸光度-空白管吸光度)×標準品濃度 ×樣本的蛋白含量(mgprot/ml)。
1.2.5.2 血清NOS活力測定 運用硝酸還原酶法檢測血清NOS活力,嚴格按說明書操作??侼OS活力(U/ml)=(總NOS測定管OD值-空白管OD值)/呈色物納摩爾消光系數(shù)×(反應液總體積/取樣量)×1/(比色光徑×反應時間)÷1 000
1.3 統(tǒng)計學方法 應用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進行分析,數(shù)據資料以±s表示,多組間比較采用單因素方差分析。
2.1 NO含量變化 與乙醇對照組 NO含量〔(1.67±0.07)μmol/gprot〕相比,其他各組大鼠結腸組織NO含量明顯增高(P<0.01)。與模型組〔(4.33±0.49)μmol/gprot〕相比,腸康顆粒低、中、高劑量組〔(2.78±0.29)、(2.52±0.12)、(2.11 ± 0.21)μmol/gprot〕 及 SASP 組 〔(2.43±0.13)μmol/gprot〕NO含量明顯降低(P<0.01)。高劑量組的NO含量較低劑量組明顯下降(P<0.01)。
2.2 血清中NOS活性 模型組〔(49.39±6.54)U/ml〕、腸康顆粒 低 〔(35.89 ±3.16)U/ml〕、中 劑 量 組 〔(30.78 ±2.96)U/ml〕及 SASP 對照組〔(26.37 ±3.50)U/ml〕與乙醇對照組〔(17.68±3.03)U/ml〕相比,NOS活性明顯增強(P<0.01)。高劑量組〔(21.15±3.60)U/ml〕與乙醇對照組相比,NOS活性也增強(P<0.05)。與模型組對比,其他各治療組的NOS活性明顯降低,具有顯著性差異(P<0.01)。與低劑量組比較,高劑量組及SASP對照組的NOS活性明顯降低(P<0.01);中劑量組與低劑量組相比,NOS活性也明顯降低(P<0.05)。
NO是一種免疫分子和炎癥介質,也是一種自由基。NO在UC炎癥過程中充當了雙重角色,既有保護作用,又有殺傷毒性和促炎作用。在炎癥初期,可抑制激活的巨噬細胞和T細胞的功能,并能抑制血小板聚集,防止血栓形成;同時抑制髓過氧化物酶的活性,保護上皮屏障及促進上皮修復。隨著炎癥的持續(xù)和發(fā)展,大量的NO釋放到組織,此時NO主要發(fā)揮組織損傷作用。NO由NOS催化L-Arg產生,UC病變黏膜中,NOS活性增高及NO濃度的增加與炎癥程度呈平行關系。體內NOS分結構型(cNOS)和誘導型(iNOS)兩大類,在UC結腸黏膜層主要以iNOS為主。cNOS是鈣離子和鈣調蛋白依賴性酶,存在于機體部分神經元,血管內皮細胞中具有穩(wěn)定的活性,持續(xù)釋放少量NO作為神經遞質,起局部血流調節(jié)作用,對腸黏膜具有保護作用。iNOS是一種誘生酶,靜息狀態(tài)下不表達,當細胞接受各種刺激,如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β),可使其表達大量增加〔1,2〕,合成大量 NO。iNOS 持續(xù)時間很長,催化的NO對腸黏膜有殺傷毒性及促炎作用。NO具有趨化中性粒細胞和單核細胞作用,并可與超氧陰離子反應生成具有高度細胞毒性的過氧亞硝酸鹽,破壞細胞的功能和結構;過量的NO還可使血管擴張,通透性增加,導致黏膜充血、水腫,有助于炎癥的始動與發(fā)展〔3,4〕。研究表明〔5,6〕,在 UC 患者活動期腸黏膜組織及血清中NO含量均有增加,且活動期UC患者病變黏膜炎癥嚴重程度與iNOS和NO濃度有關;在重度UC病變黏膜,iNOS和NO的濃度比輕度UC者明顯增高。過量的NO可能影響腸道免疫功能并產生細胞毒作用,如可導致細胞膜脂質過氧化、蛋白質巰基氧化、亞硝基化及DNA鏈斷裂等。Middleton等〔7〕發(fā)現(xiàn)活動期UC患者腸灌液亞硝酸鹽濃度異常增多,結腸iNOS活性明顯增強,NOS抑制劑可明顯改善結腸損傷的范圍和程度。因此,抑制iNOS表達減少NO產生可能是治療UC的有效靶點之一。李軍華等〔8〕采用免疫組織化學染色檢測腸組織iNOS表達,生化方法檢測NO含量,結果顯示,與正常組及生理鹽水組相比,UC大鼠腸組織中iNOS表達及NO含量顯著增高(P<0.01),且在病情嚴重組增高尤為明顯,認為iNOS可能參與了UC發(fā)生、發(fā)展。劉少平等〔9〕采用免疫組化方法檢測結腸組織NO、過氧化物酶(MPO)、前列腺素E2(PGE2)含量及cNOS、iNOS的表達水平,結果阿魏酸鈉(200、400、800 mg/kg)灌腸用藥均降低模型組大鼠升高的結腸黏膜損傷指數(shù)(CMDI)及結腸組織NO、MPO、PGE2含量,下調iNOS過度表達,亦抑制cNOS正常表達,呈現(xiàn)一定量效關系。
本研究中UC大鼠結腸組織NOS活性及NO含量顯著升高,表明增多的NO主要來源于NOS。腸康顆粒給藥后,NOS、NO均下降,提示腸康顆粒可能主要通過抑制NOS表達減少NO生成,從而減輕NO引起的損傷。本研究結果亦表明腸康顆粒對NOS、NO的降低程度與用藥呈現(xiàn)一定量效關系。
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