蘇友新,陳寶軍,趙富強(qiáng),閆 虎,周必洪,張 慶,張子怡
(福建中醫(yī)藥大學(xué),福建 福州 350122)
本課題組前期研究[1-3]發(fā)現(xiàn),痛風(fēng)寧顆粒具有較好的抗炎、消腫、鎮(zhèn)痛等功效,對(duì)急、慢性痛風(fēng)療效顯著;并通過(guò)檢測(cè)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型大鼠關(guān)節(jié)滑膜“TLR-ILR/NF-κB”通路中某些信號(hào)分子的表達(dá)情況, 已確定 IL-1R、MyD88、TLR-2、TLR-4 等與痛風(fēng)寧顆粒的消腫、鎮(zhèn)痛等作用關(guān)系密切[4-5]。為進(jìn)一步闡明痛風(fēng)寧顆粒對(duì)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型大鼠抗炎、鎮(zhèn)痛的作用機(jī)制,本實(shí)驗(yàn)選取該信號(hào)通路下游起關(guān)鍵作用的 IκB-α、IKK-α 及炎性因子 PGE-2、IL-8作為指標(biāo)進(jìn)行觀察。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 45只健康SPF級(jí)SD大鼠,均為雄性,體重(200±10)g,由上海 Slacsis lab animal有限公司提供[許可證號(hào):SCXK(滬)2011-0015],委托福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心代購(gòu)并飼養(yǎng)。
1.2 試劑及藥物 微晶型尿酸鈉(美國(guó)Sigma公司,批號(hào):108K5309);大鼠 IL-8、PGE-2 的 ELISA 試劑盒(上海西唐生物科技有限公司,批號(hào):1103182、1103251);兔抗大鼠 IκB-α、IKK-α 多克隆抗體(英國(guó) abcam 公司,編號(hào):GR27736-1、GR38675-1);羊抗兔SABC免疫組化試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司,編號(hào):SA1022);DAB染色試劑盒(北京博奧森生物技術(shù)有限公司,批號(hào):990799);痛風(fēng)寧顆粒:每克含生藥3.2 g(福州辰星藥業(yè)有限公司提供,產(chǎn)品批號(hào):101024);痛風(fēng)定膠囊:每粒 0.4 g(成都中匯制藥有限公司,產(chǎn)品批號(hào):100701);塞來(lái)昔布膠囊:每粒200 mg(由輝瑞制藥有限公司進(jìn)口分包裝,分包裝批號(hào):95800309)。
1.3 主要儀器 RM2135切片機(jī)(德國(guó)LEICA公司);AHB-LB-1萬(wàn)能研究顯微鏡(上海實(shí)驗(yàn)儀器總廠);Allegra 64R低溫高速離心機(jī)(美國(guó) Beckman Coulter公司);ELX808酶聯(lián)免疫檢測(cè)儀(美國(guó)BIOTEK);Image pro plus 6.0專(zhuān)業(yè)圖像分析軟件(美國(guó)Media Cybernetics公司);超純水制備系統(tǒng)Milli-Q Advantage(美國(guó)密理博)。
1.4 實(shí)驗(yàn)方法
1.4.1 藥品制備
1.4.1.1 尿酸鈉懸濁液的制備 用電子天平稱(chēng)取微晶型尿酸鈉2.5 g,高溫高壓,取無(wú)菌生理鹽水定容至100 mL,混勻,制成2.5%的尿酸鈉懸濁液,保存于4℃冰箱,用前搖勻。
1.4.1.2 干預(yù)藥物的制備 成人每日痛風(fēng)寧顆粒用量27 g,痛風(fēng)定膠囊用量4.8 g,塞來(lái)昔布膠囊用量400 mg,按照人與大鼠藥量關(guān)系[6]換算得出大鼠每日以上 3 個(gè)藥物用量分別為 2.93、520、43.3 mg/kg。然后根據(jù)每只大鼠體重得出其具體用藥量,加入2 mL蒸餾水,混勻,制成混懸液。
1.4.2 動(dòng)物的分組及造模 45只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后用隨機(jī)數(shù)字表法分為正常組、模型組、痛風(fēng)寧組、痛風(fēng)定組、塞來(lái)昔布組共5組,每組9只,稱(chēng)重并編號(hào);參照Coderre造模方法[7],各組大鼠均以右膝關(guān)節(jié)為中心常規(guī)消毒,正常組大鼠以右膝關(guān)節(jié)外側(cè)膝眼進(jìn)針,向關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射0.2 mL生理鹽水,其余4組以同樣方法右膝關(guān)節(jié)每個(gè)關(guān)節(jié)注射0.2 mL配制好的2.5%尿酸鈉懸濁液。
1.4.3 用藥干預(yù) 造模1 h后,痛風(fēng)寧組、痛風(fēng)定組、塞來(lái)昔布組大鼠按照體重分別予以相應(yīng)藥物混懸液2 mL灌胃,正常對(duì)照組、模型對(duì)照組大鼠以2 mL生理鹽水灌胃,每天1次,連續(xù)灌胃3 d。
1.4.4 標(biāo)本采集 末次灌胃1 h后,采用300 mg/kg劑量水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,以右膝關(guān)節(jié)為中心,常規(guī)備皮,碘伏消毒,戴無(wú)菌手套,然后切開(kāi)右膝關(guān)節(jié)囊,用1 mL生理鹽水沖洗關(guān)節(jié)腔,收集沖洗液;切取關(guān)節(jié)囊,采用4%中性甲醛固定液處理固定。
1.4.5 關(guān)節(jié)液細(xì)胞因子PGE-2、IL-8含量的檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫試劑盒檢測(cè)關(guān)節(jié)沖洗液中PGE-2、IL-8的含量。具體步驟按試劑盒說(shuō)明操作。
1.4.6 關(guān)節(jié)滑膜組織中IκB-α、IKK-α表達(dá)的檢測(cè)采用免疫組化技術(shù)測(cè)定關(guān)節(jié)滑膜組織中IκB-α、IKK-α的含量。一抗稀釋200倍,設(shè)PBS替代一抗的空白陰性對(duì)照;采用Image Pro Plus 6系統(tǒng)分析免疫組化圖像:免疫組化陽(yáng)性反應(yīng)為細(xì)胞胞漿內(nèi)呈棕黃色或深棕黃色,陰性反應(yīng)為胞漿內(nèi)未著色。每張切片隨機(jī)分析5個(gè)不重疊視野(×400),100細(xì)胞以上,檢測(cè)這5個(gè)隨機(jī)視野內(nèi)的陽(yáng)性染色面積及積分光密度值,以5個(gè)視野所得的數(shù)據(jù)的平均值作為最后結(jié)果。
2.1 關(guān)節(jié)液中細(xì)胞因子PGE-2和IL-8含量的變化見(jiàn)表1。
表1 5組PGE-2和IL-8含量的比較()pg/mL
表1 5組PGE-2和IL-8含量的比較()pg/mL
注:與正常組比較,1) P<0.05;與模型組比較,2) P<0.05;與痛風(fēng)寧組比較,3)P<0.05;與痛風(fēng)定組比較,4)P<0.05。
IL-8 14.01±3.40 52.81±4.311)20.96±3.081)2)30.02±4.061)2)3)21.61±3.311)2)4)組 別正常組模型組痛風(fēng)寧組痛風(fēng)定組塞來(lái)昔布組n99999 PGE-2 45.87±16.41 109.56±24.471)3)41.40±9.442)110.91±33.071)3)92.52±14.741)3)4)
正常組、痛風(fēng)寧組關(guān)節(jié)液中細(xì)胞因子PGE-2含量顯著低于其它3組(P<0.05);模型組與痛風(fēng)定組、塞來(lái)昔布組比較無(wú)顯著性差異。正常組關(guān)節(jié)液中IL-8顯著低于其它各組(P<0.05),而模型組顯著高于其它各組(P<0.05);治療的3組比較,痛風(fēng)寧組低于痛風(fēng)定組(P<0.05),痛風(fēng)寧組與塞來(lái)昔布組之間無(wú)顯著差異;痛風(fēng)寧組仍高于正常組(P<0.05)。
2.2 關(guān)節(jié)滑膜組織中IKK-α及IκB-α表達(dá)的變化見(jiàn)表2。
表2 5組關(guān)節(jié)滑膜組織中IKK-α及IκB-α的平均光密度值比較()IOD/單位面積
表2 5組關(guān)節(jié)滑膜組織中IKK-α及IκB-α的平均光密度值比較()IOD/單位面積
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2) P<0.05;與痛風(fēng)寧組比較,3)P<0.05;與痛風(fēng)定組比較,4)P<0.05。
IκB-α 光密度值0.3731±0.0282 0.2563±0.01921)0.3150±0.01561)2)0.2870±0.02551)2)3)0.3125±0.02231)2)4)組 別正常組模型組痛風(fēng)寧組痛風(fēng)定組塞來(lái)昔布組n99999 IKK-α光密度值0.3360±0.0155 0.4051±0.01391)0.3541±0.01701)2)0.3817±0.01941)2)3)0.3538±0.01201)2)3)4)
正常組關(guān)節(jié)滑膜組織IKK-α平均光密度值顯著低于其它4組(P<0.05),而模型組較其它組高(P<0.05);痛風(fēng)寧組和塞來(lái)昔布組較模型組及痛風(fēng)定組低(P<0.05)。正常組關(guān)節(jié)滑膜組織中IκB-α平均光密度值顯著高于其它4組(P<0.05),而模型組較其它組低(P<0.05);治療的3組比較,痛風(fēng)寧組顯著高于痛風(fēng)定組(P<0.05),與塞來(lái)昔布組比較無(wú)顯著性差異。
在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎發(fā)生階段,由于尿酸鹽結(jié)晶的刺激,病變局部出現(xiàn)微小血管充血,促使血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷,進(jìn)而引起血管內(nèi)壁通透性增加,炎性滲出增多,導(dǎo)致組織水腫,引發(fā)局部疼痛,伴隨著產(chǎn)生大量炎性因子如 PGE-2、IL-8 等[8-9]。PGE-2 的作用引起劇烈疼痛,IL-8可進(jìn)一步趨化中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等到炎癥局部,加劇炎癥反應(yīng)[8],形成惡性循環(huán),最終加重痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的急性發(fā)作。因此,病變關(guān)節(jié)液中PGE-2、IL-8等含量的變化可以在一定程度上反映急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的炎癥程度。
目前研究發(fā)現(xiàn),在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎發(fā)病過(guò)程中伴隨著諸多信號(hào)通路的激活或抑制,“TLR-ILR/NF-κB”信號(hào)通路系統(tǒng)就是其中重要的一個(gè)?!癟LRILR/NF-κB” 信號(hào)通路的激活對(duì) PGE-2、IL-8 等炎性因子的調(diào)控起著至關(guān)重要的作用[10]。研究表明:尿酸鈉結(jié)晶(MSU)在痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎急性發(fā)作時(shí),可同時(shí)激活I(lǐng)L-1受體(IL-1R)和Toll受體(Toll-like receptors,TLRs)[11-12],活化的 IL-1R 和 TLRs 通過(guò)與胞漿內(nèi)銜接蛋白MyD88結(jié)合而形成復(fù)合物,前者可募集結(jié)合IRAK(IL-1受體相關(guān)激酶)并使之活化;活化的IRAK與TRAF6(TNF受體相關(guān)因子)結(jié)合后,又活化 TAK1(TGF-β 活化的激酶), 導(dǎo)致 IκB(inhibitor of κB)激酶級(jí)聯(lián)反應(yīng),使轉(zhuǎn)錄因子 NF-κB 等激活。NF-κB 位于“TLR-ILR/NF-κB”信號(hào)通路下游的樞紐位置,作為一個(gè)重要的核轉(zhuǎn)錄因子,其作用范圍廣,對(duì)該信號(hào)通路激活后的效應(yīng)調(diào)控有重要意義?;罨腘F-κB進(jìn)入細(xì)胞核,可有效調(diào)節(jié)細(xì)胞因子如PGE-2、IL-8及急性反應(yīng)期蛋白誘導(dǎo)的效應(yīng)因子酶iNOS等基因的表達(dá)[10]。NF-κB激活過(guò)程的環(huán)節(jié)多,IKK-α和IκB-α是NF-κB活化過(guò)程中的2個(gè)關(guān)鍵影響因子。IKK-α可促使胞漿中與NF-κB結(jié)合成非活化狀態(tài)三聚體復(fù)合物的IκB-αSer32/36磷酸化及泛素化,使得后者易被26S蛋白酶小體降解從而暴露 NF-κB,引起 NF-κB 的激活[13];而 IκB-α 可以抑制“TLR-ILR/NF-κB”信號(hào)通路 NF-κB 的活化。有研究證明:小鼠缺失IκB-α后出現(xiàn)各種免疫性疾病與 NF-κB 被過(guò)量激活相關(guān)[14]。故 IKK-α、IκB-α 的表達(dá)高低在一定程度上可以反映 “TLR-ILR/NF-κB”信號(hào)通路下游的活動(dòng)狀態(tài),對(duì)NF-κB的活化及PGE-2、IL-8的調(diào)控發(fā)揮了重要作用。
本實(shí)驗(yàn)觀察到痛風(fēng)寧顆粒能夠降低大鼠病變關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)液中PGE-2、IL-8的含量,降低病變關(guān)節(jié)滑膜組織IKK-α的表達(dá),促進(jìn)IκB-α表達(dá),與模型組及痛風(fēng)定組比較均有顯著差異(P<0.05)。提示痛風(fēng)寧顆粒對(duì)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的抗炎、鎮(zhèn)痛作用可能與降低“TLR-ILR/NF-κB”信號(hào)通路下游關(guān)鍵信號(hào)分子IKK-α的表達(dá),減少I(mǎi)κB-α的降解,進(jìn)而抑制IL-8、PGE-2的表達(dá)有關(guān)。
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