龔 雁 王金勝 程林兵 繆曉青
(福建農(nóng)林大學蜂學學院,福州 350002)
類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種自身免疫性疾病,其主要病癥是慢性炎癥、免疫失調(diào)和滑膜增生,最終導致關節(jié)損傷[1]。迄今為止,RA的病理機制不清。西醫(yī)治療本病常用消炎鎮(zhèn)痛類藥物和糖皮質激素,但這些藥物大多毒副作用和不良反應較大[2]。中醫(yī)中藥總體療效不好,且部分中藥毒副作用較大,如雷公藤等[2]。因此使用安全有效的中藥制劑治療RA具有積極意義。
神蜂精是由福建蜂療醫(yī)院院長繆曉青教授發(fā)明的中藥外用制劑,主要有效成分為蜂毒、蜂膠及乳香、九里香、穿山龍等中藥,具有消炎鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)免疫、祛風除濕、通經(jīng)散寒、行氣活血、促進損傷組織修復等作用[3,4]。福建蜂療醫(yī)院臨床實踐證明神蜂精治療類風濕性關節(jié)炎療效顯著,且無毒副作用,但在實驗研究方面缺乏相應的客觀實驗依據(jù)。
本實驗以佐劑性關節(jié)炎(adjuvant arthritis,AA)大鼠為模型,觀察神蜂精對其足爪腫脹程度,免疫器官,血清中細胞因子TNF-α、IL-1β、IL-4及IL-10的影響,以探討神蜂精治療RA的可能機制,評價神蜂精對AA大鼠的治療作用,為神蜂精臨床治療RA提供新的理論依據(jù)。
SPF級雄性SD大鼠,體質量150±20 g,由上海斯萊特實驗動物中心提供。實驗室環(huán)境:動物分別飼養(yǎng)在籠中,室溫為23±1℃,濕度為55±5%,白天與黑夜交替各12 h。動物自由進食和進水。
復方醋酸地塞米松乳膏(20 g/支,含地塞米松15 mg):華潤三九醫(yī)藥股份有限公司;卡介苗(50 mg/支):上海市生物制品研究所;不完全弗氏佐劑(10 ml/瓶):美國sigma公司;神蜂精(10 ml/瓶):福建神蜂科技有限公司。TNF-α、IL-1β、IL-4及IL-10酶聯(lián)免疫吸附試劑盒:南京建成生物研究所提供。
JA-2003型電子天平;0~125mm游標卡尺;電熱恒溫水浴箱;漩渦混合儀;離心機;酶標儀等。
取卡介苗50 mg,80℃水浴滅活1 h后,加入不完全弗氏佐劑10 ml,混勻,充分乳化,直至將其滴在水面上不散開為止,即為完全弗氏佐劑(Complement Freund's Adjuvant,CFA),濃度為10 mg/ml。
60只SD雄性大鼠,隨機分為6組,即正常組、模型組、陽性組(復方醋酸地塞米松給藥組)、低劑量神蜂精組、中低劑量神蜂精組、高劑量神蜂精組,每組10只。
取用體積分數(shù)為75%的乙醇,對大鼠的右后足進行消毒。除正常組之外,其余組的大鼠每只右后足跖皮下注射0.1 ml CFA。正常組的大鼠則注射等量的生理鹽水。設定注射當天為第1 d。
造模14 d后,正常組大鼠不做任何處理,而對其余各組大鼠注射足進行外部涂抹給藥。其中模型組每只大鼠涂抹0.5 ml/kg/d生理鹽水;神蜂精高、中、低劑量組每只大鼠分別涂抹1.0 ml/kg/d、0.5 ml/kg/d和0.25 ml/kg/d神蜂精;陽性組每只大鼠涂抹1.0 g/kg/d復方醋酸地塞米松乳膏。各組均連續(xù)給藥28 d。
各組大鼠分別于致炎前、致炎后d15,21,27,33,39用游標卡尺測量注射足足趾中部厚度,求出足爪腫脹度(公式如下),以觀察神蜂精對AA大鼠炎癥的影響。
所有大鼠于末日給藥24 h后,稱重,腹腔注射戊巴比妥鈉30 mg/kg麻醉,眼眶取血約3 ml,靜置30 min后,3000 rpm離心15 min,分離血清,-20℃保存。
處死大鼠,無菌環(huán)境下取出脾臟和胸腺,冰生理鹽水洗凈,濾紙吸干,稱量,并計算胸腺指數(shù)、脾臟指數(shù)(公式如下)。
大鼠血清中TNF-α,IL-1β,IL-4及IL-10含量均采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測。具體步驟嚴格按相應酶聯(lián)免疫試劑盒說明書操作。
采用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件處理。實驗數(shù)據(jù)用平均值±標準差(±s)表示,組間差異用單因素方差分析。P<0.05定為差異有統(tǒng)計學意義。
正常組大鼠飲食、飲水正常,體重增加正常,毛色光澤,活動自如。模型組大鼠精神狀態(tài)差,進食少,體重增長緩慢,行動遲緩、不靈活等癥狀。給予神蜂精及陽性藥物治療后,上述癥狀明顯改善。
神蜂精對AA大鼠足爪腫脹度的影響實驗和統(tǒng)計結果顯示:給藥前(d15),與模型組相比,各組大鼠足爪腫脹度無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。給藥第6d時,與模型組相比,神蜂精高劑量組足爪腫脹度降低(P<0.05),陽性組大鼠足爪腫脹度顯著降低(P<0.01),其余組則無統(tǒng)計學差異(P>0.05);給藥第12d、18d、24d時,神蜂精高、中、低劑量組和陽性組均可明顯抑制AA大鼠足爪腫脹,與模型組比較,有極顯著性差異(P<0.01)。這說明神蜂精對AA大鼠有抗炎作用。見表1。
表1 神蜂精對AA大鼠足爪腫脹度的影響(±s )
表1 神蜂精對AA大鼠足爪腫脹度的影響(±s )
注:與模型組相比,*P<0.05,**P<0.01。
組別致炎后足爪腫脹度(mm)給藥前(d15) 給藥第6d 給藥第12d 給藥第18d 給藥第24d模型組 5.342±0.514 5.198±0.716 4.878±0.683 4.828±0.645 4.754±0.652陽性組 5.180±0.440 3.233±0.222** 2.190±0.188** 2.140±0.141** 2.044±0.179** 高劑量組 5.196±0.105 3.954±0.122* 2.228±0.283** 2.204±0.258** 2.020±0.140** 中劑量組 5.110±0.277 4.015±0.461 2.435±0.224** 2.280±0.224** 2.103±0.194** 低劑量組 5.130±0.152 4.062±0.134 2.514±0.248** 2.394±0.176** 2.250±0.110**
神蜂精對AA大鼠胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)的影響實驗和統(tǒng)計結果顯示:與正常組比較,模型組胸腺指數(shù)顯著減?。≒<0.01),脾臟指數(shù)顯著增加(P<0.01)。與模型組比較,神蜂精治療各組和陽性藥物組胸腺指數(shù)顯著提高(P<0.05),脾臟指數(shù)顯著降低(P<0.05)。神蜂精高、中、低劑量組與陽性對照組各組之間無顯著性差異(P>0.05)。說明神蜂精和陽性對照組均能改善胸腺萎縮和脾臟增大,對胸腺、脾臟免疫器官有保護作用,可以提高機體免疫力。神蜂精組在改善胸腺萎縮方面有優(yōu)于陽性藥物組的趨勢。見圖1。
神蜂精對AA大鼠血清中TNF-α、IL-1β含量影響的實驗和統(tǒng)計結果顯示:與正常組比較,模型組血清中TNF-α、IL-1β含量極顯著升高(P<0.01)。與模型組比較,神蜂精治療組血清中TNF-α、IL-1β含量極顯著降低(P<0.01)。而神蜂精各組與陽性組相比無顯著性差異(P>0.05)。說明神蜂精和陽性藥物治療均能抑制AA大鼠致炎性細胞因子TNF-α、IL-1β的增加,從而緩解其炎癥反應。見表2。
圖1 神蜂精對AA大鼠胸腺指數(shù)和脾臟指數(shù)的影響
神蜂精對AA大鼠血清中IL-4、IL-10含量影響的實驗和統(tǒng)計結果顯示:與正常組相比,模型組血清中IL-4、IL-10含量極顯著降低(P<0.01)。與模型組比較,神蜂精高劑量組血清中IL-4、IL-10含量極顯著增加(P<0.01),其余組血清中IL-4、IL-10含量與模型組相比無顯著性差異(P>0.05)。說明神蜂精能促進AA大鼠抗炎性細胞因子IL-4、IL-10的增加,而且高劑量組效果較好。見表3。
表2 神蜂精對AA大鼠血清中TNF-α、IL-1β含量的影響(±s )
表2 神蜂精對AA大鼠血清中TNF-α、IL-1β含量的影響(±s )
注:與正常組相比,*P<0.05,**P<0.01;與模型組相比,△P<0.05,△△P<0.01。
組別 N TNF-α(ng/ml) IL-1β(pg/ml)正常組 10 8.2880±0.4740△△ 220.9543±15.6662△△ 模型組 10 15.6848±1.6889** 416.4953±17.0825** 陽性對照組 10 9.9710±0.5492△△ 286.6850±17.0842△△ 神蜂精高劑量組 10 9.4140±0.5913△△ 291.1862±20.4698△△ 神蜂精中劑量組 10 9.9490±1.0686△△ 297.2420±27.8346△△ 神蜂精低劑量組 10 10.1950±0.8051△△ 305.6137±28.8670△△
表3 神蜂精對AA大鼠血清中IL-4,IL-10含量的影響(±s )
表3 神蜂精對AA大鼠血清中IL-4,IL-10含量的影響(±s )
注:與正常組相比,*P<0.05,**P<0.01;與模型組相比,△P<0.05,△△P<0.01。
組別 N IL-4(pg/mL) IL-10(pg/mL)正常組 10 67.4833±6.6830△△ 51.2654±2.2045△△ 模型組 10 48.2447±3.7790** 42.0322±2.5574** 陽性對照組 10 59.1074±3.6100 45.5640±3.1865神蜂精高劑量組 10 61.2716±3.4952△△ 50.6528±2.1338△△ 神蜂精中劑量組 10 59.2352±1.8295 47.5770±2.5642神蜂精低劑量組 10 58.4930±0.8629 44.2553±4.7036
類風濕性關節(jié)炎的動物模型較多,但經(jīng)典的大鼠模型是佐劑性關節(jié)炎大鼠模型[9]。該模型的組織病理學和免疫學改變與人RA相似,而且模型的制備操作簡便易行,造模周期較短,重復性好,可同時獲得大量模型動物,因此作為RA的基礎研究十分適宜[10]。因此本文選用了佐劑性關節(jié)炎模型。
大鼠足爪腫脹度是反映AA大鼠炎癥程度的主要指標[11,12],可以評價神蜂精對AA大鼠是否具有抗炎作用。在本研究造模期間,AA大鼠的足爪腫脹出現(xiàn)了兩次高峰,與文獻[13,14]所報道的AA大鼠經(jīng)歷的幾個階段性變化基本相似,即CFA注射24 h后,注射足的足爪急性腫脹,第3d急性腫脹達到最大值,之后急性炎癥緩解,第12~14 d足爪炎癥出現(xiàn)第二次高峰期。本研究結果還表明,模型組大鼠足爪腫脹度明顯高于正常對照組,表明AA大鼠模型復制成功。AA大鼠的足爪腫脹度結果顯示,給藥初期,高劑量神蜂精和陽性藥物的治療效果更為明顯。但是隨著給藥周期變長,神蜂精各組和陽性組消腫效果無顯著差異性。根據(jù)以上研究結果表明神蜂精具有抗炎作用。
類風濕性關節(jié)炎是一種自身免疫性疾病。胸腺和脾臟作為機體的免疫器官,可能參與到類風濕性關節(jié)炎的發(fā)病過程[15]。其中胸腺為機體重要的中樞免疫器官,是T細胞分化的重要場所。脾臟具有造血、貯血和過濾作用,也是T細胞和B細胞發(fā)生免疫反應的重要場所。因此,胸腺、脾臟指數(shù)能在一定程度上反映免疫調(diào)節(jié)作用。有文獻顯示,在AA大鼠模型建立時,胸腺、脾臟指數(shù)會發(fā)生一定變化[16,17]。本文研究結果顯示AA大鼠胸腺萎縮,脾臟增大。神蜂精治療后AA大鼠胸腺和脾臟病變減輕。這表明神蜂精可能對胸腺和脾臟免疫器官起到保護作用,提高機體抗炎免疫能力。但是具體機制仍有待于進一步研究。
細胞因子作為免疫調(diào)節(jié)介質在類風濕性關節(jié)炎發(fā)生過程中起著重要作用。在RA發(fā)病過程中,細胞因子平衡失調(diào)。RA中的滑膜細胞、淋巴細胞、巨噬細胞處于高度活化狀態(tài),可合成TNF-α,IL-1β等多種致炎性細胞因子[18]。同時機體也產(chǎn)生IL-4,IL-10等抗炎性因子,相應地起到促使炎癥修復的作用[18]。TNF-α是單核或巨噬細胞產(chǎn)生的細胞因子,能夠趨化吸引炎癥細胞進入滑膜和關節(jié)腔內(nèi),導致骨和軟骨的破壞等,是關節(jié)炎發(fā)病的重要炎癥介質。IL-1β是炎癥、組織損傷及免疫反應的主要介質之一,可刺激T細胞活化,刺激膠原酶合成,使破骨細胞產(chǎn)生增加,導致骨質疏松,軟骨降解。本研究顯示AA大鼠體內(nèi)TNF-α和IL-1β含量增加,神蜂精治療后TNF-α和IL-1β含量會降低,關節(jié)炎癥緩解。IL-4和IL-10作為抗炎癥性物質,對炎癥因子(如IL-1β、TNF-α)的釋放有抑制作用。本研究顯示神蜂精治療后AA大鼠體內(nèi)IL-4和IL-10含量會增加。
綜上所述,本研究結果顯示神蜂精對AA大鼠具有治療作用,其可能機制是:保護胸腺和脾臟免疫器官,提高機體抗炎免疫能力;抑制致炎性細胞因子TNF-α和IL-1β的生成,促進抗炎性細胞因子IL-4和IL-10的產(chǎn)生。
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