程學(xué)英,劉 奔,鐘麗珍,趙 華,劉艷麗,張大偉,王劍鋒
(1.大連醫(yī)科大學(xué) 附屬大連中心醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)二科,遼寧大連116033;2.大連醫(yī)科大學(xué)診斷學(xué)實(shí)驗(yàn)中心,遼寧大連116044)
慢性酒精中毒在國(guó)內(nèi)外均是一個(gè)社會(huì)性健康問(wèn)題,可引起機(jī)體多系統(tǒng)發(fā)生病變[1]。目前對(duì)酒精中毒性肝病、腦病及周圍神經(jīng)病已有較多研究,但對(duì)酒精中毒性肌病報(bào)道較少。慢性酒精中毒性肌病是由于長(zhǎng)期酗酒引起的一種肌肉病變,隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展,中國(guó)的慢性酒精中毒性肌病發(fā)病率也呈現(xiàn)出增長(zhǎng)的趨勢(shì),但是目前國(guó)內(nèi)對(duì)于其發(fā)病機(jī)制等相關(guān)學(xué)科的研究尚處于起步階段[2]。與此同時(shí),機(jī)體免疫系統(tǒng)的狀態(tài)能反應(yīng)機(jī)體整體的健康水平,研究慢性酒精中毒性肌病發(fā)生時(shí)體內(nèi)免疫狀態(tài)的變化對(duì)此病的發(fā)病機(jī)制研究及臨床治療具有雙重意義。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:健康雄性清潔級(jí)Sprague Dawley(SD)大鼠50 只,體重(200 ±20)g,由大連醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供,自由食水,置于溫度:20 ~25 ℃,濕度:50% ~60%,12 h 光照、12 h 黑暗條件下飼養(yǎng),每5 ~6 只為一小組分養(yǎng)在籠中。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(遼)2008—0002。實(shí)驗(yàn)過(guò)程符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
飼料:在標(biāo)準(zhǔn)全價(jià)飼料的配方基礎(chǔ)上,每公斤再加入雞蛋2 個(gè),玉米油170 mL,蒸熟后外加一定量魚(yú)肝油、多維素,混合制成改良的全營(yíng)養(yǎng)高脂飼料,每天現(xiàn)做。該飼料中蛋白∶脂肪∶碳水化合物(能量比)=17%∶31%∶52%,與國(guó)外Lieber -Decarli 液體飼料中各成分能量比相同[2]。
灌胃液:56°紅星牌二鍋頭(北京釀酒總廠),蔗糖水溶液。
實(shí)驗(yàn)儀器:721 分光光度計(jì)(精科,中國(guó)),MK3型酶標(biāo)儀(Thermo,美國(guó)),流式細(xì)胞儀(BD,美國(guó)),RM2255 型切片機(jī)(Leica,瑞士),120 kV 透射電子顯微鏡(中國(guó)香港)。
1.2.1 慢性酒精中毒性肌病(chronic alcoholic myopathy,CAM)模型的建立:按照國(guó)內(nèi)改良的慢性酒精中毒性肌病模型建立方法[2]建立模型:實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前每只大鼠進(jìn)行稱重,按隨機(jī)表法編號(hào)分組,分為實(shí)驗(yàn)組30 只,對(duì)照組20 只。前1 個(gè)月每10 天稱重1次,以后每5 天稱重1 次。每天清晨定時(shí)(9 點(diǎn))給大鼠用56°紅星牌二鍋頭灌胃,對(duì)照組給予含與酒精熱量相等的蔗糖灌胃,同時(shí)喂飼相同的全營(yíng)養(yǎng)高脂飼料。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意觀察大鼠的鼻尖濕潤(rùn)度、糞便成形度、皮毛光滑度等健康狀況,以及灌胃后酒醉程度。于第10 周成模后取兩組大鼠跖肌進(jìn)行蘇木素—伊紅(HE)染色與透射電鏡觀察,其余操作按照實(shí)驗(yàn)要求分別進(jìn)行處理。
1.2.2 透射電鏡觀察肌肉亞顯微結(jié)構(gòu):加入3%戊二醛固定兩組大鼠跖肌,4 ℃過(guò)夜。之后進(jìn)行如下操作:于4 ℃用1% 四氧化鋨固定1 h;漂洗后用1%鋨酸固定液固定3 h;依次進(jìn)行梯度脫水、包埋、固化及超薄切片;最后用3%醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙染色,于透射電鏡下觀察肌肉超微結(jié)構(gòu)的特征。
1.2.3 抗原免疫與采血:實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組大鼠均于第6 周灌胃前腹腔注射30% 卵清蛋白抗原,1.5 mL/只[3],并于第7 周、8 周同樣方法加強(qiáng)免疫兩次。于第9 周開(kāi)始尾靜脈采血,20 μL/只,連續(xù)采集7 d,直至第10 周成模。
1.2.4 抗卵清抗體的檢測(cè):取卵白抗原液,用包被液20 倍稀釋,作為包被抗原。向聚苯乙烯微孔反應(yīng)板中每孔加入100 μL 包被抗原,置于4 ℃冰箱過(guò)夜后,用洗滌液洗滌3 次,5 min/次,最后在濾紙上拍干,待用。20 μL 全血加于180 μL 標(biāo)本稀釋液中,每個(gè)標(biāo)本用三復(fù)孔法加于ELISA 檢測(cè)板。每個(gè)反應(yīng)板預(yù)留30 孔,加入各濃度的標(biāo)準(zhǔn)血清,置于37 ℃孵育箱30 min,棄去拍干,洗滌液洗滌3 次,3 min/次,棄去拍干。取1 mL 辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的葡萄球菌A 蛋白(SPA-HRP)溶液,用標(biāo)本稀釋液40 倍稀釋后,每孔加入100 μL,37 ℃孵育30 min 后取出,用洗滌液洗滌3 次,3 min/次。在濾紙上拍干后,每孔依次滴加底物液A 和B 各1 滴,于避光處反應(yīng)15 min 后,每孔加入終止液1 滴,于450 nm 處比色,測(cè)定OD 值。取3 個(gè)平行孔結(jié)果的中位值為最終結(jié)果。其中,以標(biāo)本稀釋液代替待檢血清,設(shè)為空白對(duì)照。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)血清的效價(jià)及所測(cè)OD 值,用SPSS10.0 統(tǒng)計(jì)軟件,繪出標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出線性回歸方程,將所測(cè)OD 值通過(guò)線性方程換算成標(biāo)準(zhǔn)單位。標(biāo)準(zhǔn)血清及待檢血清OD 值在計(jì)算時(shí)均先減去空白對(duì)照OD 值。
1.2.5 流式細(xì)胞儀CD19 陽(yáng)性B 細(xì)胞檢測(cè):取大鼠新鮮全血200 μL 加于EDTA 抗凝管,輕搖混合。檢測(cè)過(guò)程嚴(yán)格按照說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。主要操作如下:將混合均勻的抗凝全血100 μL 加于裝有4 μL 鼠抗鼠CD19/CD3 熒光抗體的試管,漩渦振蕩5 s,混合均勻,室溫避光孵育30 min。另取100 μL 抗凝血加于裝有同型對(duì)照抗體的試管,同樣方法標(biāo)記30 min。30 min 后,加入紅細(xì)胞溶血素室溫避光孵育完全破壞紅細(xì)胞,將兩組試管2 000 r/min 離心5min,小心棄去上清,生理鹽水洗滌2 次后,加0.5 mL 生理鹽水稀釋細(xì)胞,輕搖混合均勻,流式細(xì)胞儀定量檢測(cè)。以陽(yáng)性百分率為測(cè)量指標(biāo),用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。
采用SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件(10.0 版)完成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較時(shí)均采用組間t 檢驗(yàn),P <0.05 為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組大鼠初始體重(g)無(wú)明顯差異(198.36±2.38 與200.32 ±3.01,P=0.561),而在造模進(jìn)行至第7 周時(shí)(第8 次稱重),實(shí)驗(yàn)組大鼠體重與對(duì)照組比較差異開(kāi)始出現(xiàn)顯著性意義(326.03 ±6.63與360.88±8.28,P=0.006),在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),實(shí)驗(yàn)組大鼠體重已明顯低于對(duì)照組,差異有顯著性意義(343.26 ±7.56 與411.23 ±9.00,P =0.000)。兩組大鼠各測(cè)量點(diǎn)的體重變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。
對(duì)照組大鼠肌纖維結(jié)構(gòu)形態(tài)正常;實(shí)驗(yàn)組大鼠II 型肌纖維明顯萎縮,呈多邊形、三角形等不規(guī)則形狀;細(xì)胞核與胞漿也出現(xiàn)相應(yīng)病理改變,如空泡樣變性等,這些變化與文獻(xiàn)[2,4-5]報(bào)道相一致,證明慢性酒精中毒性肌病模型大鼠造模成功。兩組大鼠肌肉組織形態(tài)學(xué)觀察見(jiàn)圖2。
圖1 慢性酒精中毒性肌病模型大鼠與對(duì)照組大鼠體重的變化趨勢(shì)Fig 1 The weight comparison between the chronic alcoholic myopathy model group rats and the control group rats
圖2 兩組大鼠肌肉組織形態(tài)學(xué)觀察(HE ×1 600)Fig 2 Two muscle tissue morphology observation of the two group rats (HE ×1 600)
對(duì)照組大鼠肌原纖維中每?jī)蓷lZ 線間距離相等,Z 線規(guī)整、連續(xù);實(shí)驗(yàn)組大鼠肌原纖維中Z 線不規(guī)則,呈現(xiàn)斷裂或不連續(xù)狀態(tài),肌原纖維呈現(xiàn)明顯萎縮,細(xì)胞核和線粒體也出現(xiàn)相應(yīng)病理變化,見(jiàn)圖3。
不同采血天數(shù)時(shí)兩組大鼠抗卵清蛋白抗體的組間檢驗(yàn)結(jié)果(通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算的抗體單位平均值)見(jiàn)圖4,在不同采血時(shí)間,實(shí)驗(yàn)組大鼠抗卵清蛋白抗體單位與對(duì)照組大鼠比較差異均有顯著性意義(P <0.05)。
流式細(xì)胞儀檢測(cè)結(jié)果表明,實(shí)驗(yàn)組大鼠CD19陽(yáng)性B 細(xì)胞低于對(duì)照組,差異有顯著性意義(23.68 ±2.63 與14.23 ±0.40,P=0.000),見(jiàn)圖5。
圖3 兩組大鼠肌肉組織電鏡觀察(×15 000)Fig 3 The muscle tissue electron microscopy observation of the two group rats (×15 000)
國(guó)外有資料顯示約1/3 ~2/3 的慢性嗜酒者出現(xiàn)肌肉病變,慢性酒精中毒性肌病要比酒精性肝硬化、酒精性腦病、酒精性周圍神經(jīng)病以及酒精性胃腸病變更多見(jiàn)[6]。一項(xiàng)研究顯示在250 個(gè)慢性嗜酒者中,只有20 人診斷為酒精性肝硬化,與之相比,有117 人診斷為酒精中毒性肌?。?]。這種病變已成為北美、歐洲等地區(qū)嗜酒者中最常見(jiàn)的肌肉病變[8]。與此同時(shí),機(jī)體免疫系統(tǒng)的狀態(tài)能反應(yīng)機(jī)體整體的健康水平,研究慢性酒精中毒性肌病發(fā)生時(shí)體內(nèi)免疫功能的狀態(tài)對(duì)此病的發(fā)病機(jī)制研究及臨床治療具有雙重意義。
本研究采用酒精灌胃方法造模,為接近臨床實(shí)際病例,采用成品市售二鍋頭酒為灌胃液。為保證其純度,購(gòu)買后,雙倍稀釋,用分光光度法[11]驗(yàn)證其酒精含量。實(shí)驗(yàn)中去除了酒精性肝病造模飼料中促進(jìn)肝損傷的吡唑,保留了可延緩酒精代謝、維持血液中酒精濃度的玉米油,并調(diào)整了灌胃液中的酒精濃度,以減輕酒精對(duì)肝臟的損害。本實(shí)驗(yàn)在成功構(gòu)建大鼠慢性酒精中毒性肌病模型的同時(shí),對(duì)其體液免疫功能的變化進(jìn)行了探索性研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)慢性酒精中毒性肌病發(fā)生的時(shí)候,大鼠機(jī)體的直觀健康狀態(tài)會(huì)發(fā)生改變,如實(shí)驗(yàn)組大鼠進(jìn)食量明顯減少,體重不增,甚至下降,精神狀態(tài)差,皮毛無(wú)光澤,與文獻(xiàn)[2]報(bào)道相一致。與此同時(shí),大鼠機(jī)體的免疫功能也發(fā)生變化?,F(xiàn)代免疫學(xué)認(rèn)為,高等動(dòng)物體內(nèi)的免疫應(yīng)答是由多細(xì)胞系完成的,其中B 細(xì)胞主要介導(dǎo)體液免疫。當(dāng)發(fā)生初次免疫應(yīng)答的時(shí)候,機(jī)體產(chǎn)生的抗體主要是IgM 分子,對(duì)抗原結(jié)合力低;而再次應(yīng)答的時(shí)候則主要為IgG 分子,為高親和性抗體[9]。ELISA 法可以用來(lái)測(cè)定動(dòng)物血清中待測(cè)分子的表達(dá)水平[10],本研究在實(shí)驗(yàn)組大鼠第6 周時(shí)給予初次免疫,并于第7、8 周時(shí)進(jìn)行加強(qiáng)免疫,當(dāng)造模成功時(shí),ELISA 法檢測(cè)的大鼠體內(nèi)產(chǎn)生的抗體主要為IgG 分子,對(duì)其進(jìn)行連續(xù)檢測(cè),可以反映出機(jī)體的體液免疫功能。同時(shí),流式細(xì)胞儀檢測(cè)的結(jié)果顯示作為B 細(xì)胞主要的表面標(biāo)志之一,CD19 陽(yáng)性的B細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)組中也呈現(xiàn)顯著下降的趨勢(shì),說(shuō)明介導(dǎo)抗體產(chǎn)生的主要細(xì)胞群——B 細(xì)胞的功能在慢性酒精中毒性肌病發(fā)生的時(shí)候同時(shí)呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。
長(zhǎng)期過(guò)量飲酒可致機(jī)體多個(gè)器官、系統(tǒng)同時(shí)出現(xiàn)損害,本研究對(duì)慢性酒精中毒性肌病發(fā)生時(shí)伴隨的體液免疫功能變化所進(jìn)行的初步探索,為慢性酒精中毒性肌病的發(fā)病機(jī)制研究及治療、預(yù)后提供了一定的參考。與遺傳性肌病相比,慢性酒精中毒性肌病是一種經(jīng)治療病情可有不同程度緩解,甚至治愈的疾病,越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始關(guān)注其分子水平的作用機(jī)制[12],對(duì)慢性酒精中毒性肌病細(xì)胞分子水平的免疫學(xué)研究可以為其他代謝性肌病的研究奠定基礎(chǔ)。
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