呂翠巖 張勝容 徐暾海 孫文 趙文景 張竹華 鄭桂敏 孟元 王暉 劉銅華
摘要:目的 觀察中藥復(fù)方糖痹康對糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)p38絲裂素活化蛋白激酶(p38 MAPK)及血漿腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表達的影響,探討其神經(jīng)保護及鎮(zhèn)痛機制。方法 SD雄性大鼠60只,隨機選取10只為正常組,其余大鼠采用高脂飼料和小劑量鏈脲佐菌素誘發(fā)2型糖尿病大鼠模型。成模后隨機分為模型組、甲鈷胺組和糖痹康低、中、高劑量組,每組10只。各給藥組給予相應(yīng)藥物干預(yù)。16周后取大鼠一側(cè)坐骨神經(jīng),放免法檢測大鼠血漿TNF-α含量;Western blot檢測大鼠坐骨神經(jīng)p38、p-p38 MAPK蛋白表達。結(jié)果 與正常組比較,模型組大鼠坐骨神經(jīng)p38、p-p38蛋白表達及血漿TNF-α含量升高(P<0.05,P<0.01);與模型組比較,各給藥組大鼠血漿TNF-α含量和坐骨神經(jīng)p-p38蛋白表達顯著降低(P<0.05,P<0.01),各給藥組p38蛋白表達降低,但只有糖痹康高劑量組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結(jié)論 糖痹康下調(diào)大鼠坐骨神經(jīng)p38、p-p38 MAPK蛋白表達和血漿TNF-α含量,可能是其糖尿病周圍神經(jīng)病變神經(jīng)保護及鎮(zhèn)痛作用靶點之一。
關(guān)鍵詞:糖痹康;糖尿病周圍神經(jīng)病變;p38絲裂原活化蛋白激酶;腫瘤壞死因子-α;大鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2016.03.018
中圖分類號:R285.5 文獻標識碼:A 文章編號:1005-5304(2016)03-0067-03
Abstract: Objective To explore the effects of Chinese herbal compound Tangbikang on the expressions of p38 MAPK of sciatic nerve and plasma TNF-α in diabetic rats. Methods Ten of the sixty male SD rats were selected randomly as normal group, and the rest were fed with high-fat diet and low-dosage STZ was used to induce type Ⅱ diabetic rat models. Model rats were randomly divided into model group, mecobalamine group and Tangbikang low-, medium-, and high-dosage groups, 10 rats in each group. Each medication group was intervened with relevant medicine. Rat unilaterals sciatic nerves were taken after 16 weeks. The content of TNF-α in plasma was determined by radioimmunoassay. Western blot method was used to detect the expressions of p38 and p-p38 MAPK protein of sciatic nerve. Results Compared with normal group, the expressions of p38 and p-p38 protein and content of TNF-α in model group significantly increase (P<0.05, P<0.01). Compared with the model group, the expressions of p-p38 protein and the content of TNF-α significantly decreased after medicine intervention in different doses Tangbikang groups and mecobalamin group (P<0.05, P<0.01). The expression of p38 protein in Tangbikang high-dose group significantly decreased (P<0.05), with statistical significance (P<0.05). Conclusion Tangbikang can reduce the expression of p38 and p-p38 MAPK protein of the rat sciatic nerve, and reduce the content of TNF-α protein in rat plasma, which may be one of the effective targets of neuroprotection and abirritation of diabetic peripheral neuropathy.
Key words: Tangbikang; diabetic peripheral neuropathy; p38 MAPK; TNF-α; rats
糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是由糖尿病導(dǎo)致的周圍神經(jīng)系統(tǒng)病變,特點是由于對稱的遠端周圍神經(jīng)組織退化,導(dǎo)致其感覺的痛苦和缺失。本實驗在前期研究基礎(chǔ)上,采用高脂飼料和小劑量鏈脲佐菌素(STZ)誘發(fā)2型糖尿病大鼠模型,觀察中藥復(fù)方糖痹康對模型大鼠坐骨神經(jīng)p38絲裂素活化蛋白激酶(mitogen activated protein kinase,p38 MAPK)及血漿腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表達的影響,探討其神經(jīng)保護及鎮(zhèn)痛機制。
1 實驗材料
1.1 動物
6周齡SPF級SD雄性大鼠60只,體質(zhì)量(160±10)g。許可證號SCXK(京)2004-0009,北京維通利華動物實驗中心。北京中醫(yī)藥大學實驗動物中心飼養(yǎng),溫度(23±2)℃,濕度(55±10)%,光照12 h,噪音<60 dB,自由攝食飲水,分籠喂養(yǎng)。
1.2 藥物與飼料
糖痹康由黃芪、女貞子、桂枝、黃芩、黃連等組成,飲片由北京中醫(yī)藥大學中藥學院提供;甲鈷胺片,衛(wèi)材(中國)藥業(yè)有限公司制造,批號111109A。高脂飼料,北京華阜康生物科技有限公司。
1.3 主要試劑與儀器
TNF-α放射免疫試劑盒(北京華力特生物技術(shù)研究所),p38、p-p38為兔來源的單克隆抗體(美國CST公司),辣根過氧化物酶標記山羊抗兔IgG、山羊抗小鼠IgG(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司)。硝酸纖維素膜(德國Millipore),穩(wěn)壓穩(wěn)流電泳儀、垂直電泳槽、半干轉(zhuǎn)電轉(zhuǎn)印儀(美國Bio-Rad),電子天平Sartouris(德國BS224S),紫外分光光度計eppendorf(德國Biophotometer)。
2 實驗方法
2.1 造模與分組
大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周,隨機選取10只為正常組,普通飼料喂養(yǎng)。其余喂高脂飼料,8周后參考文獻[1]造模,予STZ 35 μg/g腹腔內(nèi)注射。72 h后檢測尾尖血血糖,血糖水平≥16.7 mmol/L為造模成功。成模大鼠隨機分為模型組、甲鈷胺組和糖痹康低、中、高劑量組,每組10只。
2.2 給藥
血糖穩(wěn)定3 d后開始灌胃給藥。糖痹康低、中、高劑量組分別按成人劑量5、10、20倍給藥,分別為4.175、8.35、16.7 g原藥材/(g·d),均換算成糖痹康為3 mL灌胃;甲鈷胺組按成人劑量10倍給藥,即1.97 mg/(g·d), 用蒸餾水配成混懸液3 mL灌胃;空白組和模型組給予等量生理鹽水。實驗期間大鼠自由飲食飲水,連續(xù)16周。
2.3 指標檢測
2.3.1 腫瘤壞死因子-α含量檢測 給藥16周后,大鼠10%水合氯醛0.4 mL/100 g腹腔注射麻醉,腹主動脈采血2 mL,置于預(yù)冷的含7.5% EDTA 30 μL和抑肽酶40 μL無菌采血管中混勻,-4 ℃、3000 r/min離心10 min,分離血漿,放入-80 ℃冰箱備用。采用放免法檢測血漿TNF-α含量,按試劑盒說明書操作。
2.3.2 p38絲裂素活化蛋白激酶蛋白表達檢測 給藥16周后,按350 mg/100 g劑量10%水合氯醛腹腔注射麻醉,取4 cm左右大鼠坐骨神經(jīng)置于凍存管,迅速投入液氮中保存。Western-blot檢測p38 MAPK蛋白表達。從液氮中取出部分組織研磨,經(jīng)組織裂解液裂解后上樣電泳,初始電壓80 V,待溴酚藍染料前緣進入分離膠上緣后提高電壓至100 V,直至溴酚藍泳出分離膠下緣結(jié)束電泳。采用半干電轉(zhuǎn)移儀在PVDF膜上進行蛋白質(zhì)電轉(zhuǎn)移,恒流30 mA,持續(xù)90 min。取出PVDF膜用5%TBST脫脂奶粉封閉,室溫振蕩60 min。封閉結(jié)束后,用TBS-T漂洗液洗10 min×3次,將膜移入雜交袋中,加用漂洗液稀釋的抗體(p38、p-p38均為1∶1000),封口,4 ℃孵育過夜;再用TBST漂洗液洗10 min×3次,加漂洗液稀釋的辣根過氧化物酶標記二抗(p38、p-p38均為1∶1000),37 ℃振蕩60 min。將PVDF膜置ECL顯色液中于室溫下振蕩溫育5 min,于暗室中曝光、顯影、定影。清水沖洗后,晾干保存,掃描,使用IPP軟件對掃描圖像的目的條帶進行灰度分析。
3 統(tǒng)計學方法
采用SPSS16.0統(tǒng)計軟件進行分析。實驗數(shù)據(jù)以—x±s表示,組間比較采用方差分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。
4 結(jié)果
4.1 糖痹康對模型大鼠血漿腫瘤壞死因子-α的影響
與正常組比較,模型組大鼠血漿TNF-α含量顯著升高(P<0.01);與模型組比較,各給藥組大鼠血漿TNF-α含量顯著降低(P<0.01)。結(jié)果見表1。
4.2 糖痹康對模型大鼠坐骨神經(jīng)p38絲裂素活化蛋白激酶表達的影響
與正常組比較,模型組大鼠坐骨神經(jīng)p38、p-p38蛋白表達升高(P<0.05,P<0.01);與模型組比較,各給藥組p-p38蛋白表達降低(P<0.05,P<0.01),各給藥組p38蛋白表達降低,但只有糖痹康高劑量組差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結(jié)果見表2、圖1。
5 討論
糖痹康組方源自黃芪桂枝五物湯(《金匱要略·血痹虛勞病脈證并治》)。既往實驗研究表明,糖痹康可提高STZ誘導(dǎo)的DPN大鼠周圍神經(jīng)傳導(dǎo)速度,改善神經(jīng)病理,提高坐骨神經(jīng)Na+-K+-ATP酶活性和cAMP、cGMP含量,且存在劑量依賴關(guān)系,對DPN有一定的保護作用;改善STZ誘導(dǎo)的DPN大鼠脂質(zhì)代謝,升高血清超氧化物歧化酶、一氧化氮合成酶、一氧化氮含量,降低丙二醛含量,減輕氧化應(yīng)激造成的周圍神經(jīng)損害,具有抗氧化應(yīng)激作用,顯著上調(diào)DPN大鼠血漿β-內(nèi)啡肽的表達,具有神經(jīng)保護作用及鎮(zhèn)痛作用[2-6]。
p38 MAPK是MAPK超家族重要成員之一,與DPN關(guān)系最密切的成員,是目前研究最多的氧化應(yīng)激信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路。激活后的MAPK可停留在胞質(zhì)中,激活其他蛋白酶,使細胞骨架結(jié)合蛋白磷酸化;也可經(jīng)核轉(zhuǎn)位進入細胞核,磷酸化核轉(zhuǎn)錄因子,調(diào)控基因表達,促進相關(guān)蛋白質(zhì)的合成和通道改變。DPN患者腓腸神經(jīng)中p38總體水平升高[7]。糖尿病神經(jīng)病理痛是DPN患者最常見、嚴重影響患者生活質(zhì)量的癥狀之一,同時其發(fā)生的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制目前尚不清楚。研究表明,p38 MAPK在糖尿病神經(jīng)病理性疼痛中起關(guān)鍵作用[8],同時炎性通路的激活是造成DPN的重要途徑之一。TNF-α是一種重要的炎癥因子,與DPN的發(fā)生發(fā)展關(guān)系密切。越來越多的資料表明,免疫和炎前介質(zhì),尤其TNF-α在外周神經(jīng)病理性疼痛的發(fā)生及維持中起著重要作用[9],其與p38 MAPK之間錯綜復(fù)雜的關(guān)系更成為研究的熱點之一。實驗結(jié)果表明,模型組大鼠坐骨神經(jīng)組織p38、p-p38 MAPK蛋白表達和血漿TNF-α含量較正常組顯著升高;糖痹康各劑量組p38、p-p38 MAPK蛋白表達和TNF-α含量較模型組顯著降低。由此,我們推測糖痹康可下調(diào)糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)p38、p-p38 MAPK蛋白表達和血漿TNF-α含量,可能是其DPN神經(jīng)保護及鎮(zhèn)痛作用靶點之一。
參考文獻:
[1] 吳晏,韓靜,黃黎明,等.高脂喂養(yǎng)合并小劑量鏈脲佐菌素建立2型糖尿病大鼠模型[J].中國實驗動物學報,2012,20(2):11-15.
[2] 王佳,劉銅華.糖痹康對糖尿病周圍神經(jīng)病變大鼠坐骨神經(jīng)傳導(dǎo)速度的影響[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學雜志,2010,16(3):209-211.
[3] 王佳,劉銅華.糖痹康對大鼠糖尿病周圍神經(jīng)病變氧化應(yīng)激影響的實驗研究[J].國際中醫(yī)中藥雜志,2010,32(4):296-298.
[4] 呂翠巖,張勝容,趙文景,等.中藥復(fù)方糖痹康對糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)BDNF蛋白及BDNF mRNA表達的影響[J].中國中醫(yī)基礎(chǔ)醫(yī)學雜志,2015, 21(2):168-171.
[5] 呂翠巖,張勝容,趙文景,等.中藥復(fù)方糖痹康對糖尿病大鼠坐骨神經(jīng)NGF、BDNF及NT-3蛋白表達的影響[J].中華中醫(yī)藥雜志,2014,29(12):3946-3949.
[6] 呂翠巖,李秋明,毛穎秋,等.糖痹康對糖尿病周圍神經(jīng)病變大鼠血漿β-內(nèi)啡肽的影響[J].中國中醫(yī)藥信息雜志,2014,21(4):49-52.
[7] PURVES T, MIDDLEMAS A, AGTHONG S, et al. A role form itogen activated protein kinases in the etiology of diabetic neuropathy[J]. FASEB J,2001,15(13):2508-2514.
[8] 柯昌斌,黃曉霞,許先成,等.P38MAPK和PI3K/Akt信號通路在大鼠糖尿病神經(jīng)病理性疼痛中的交互作用[J].中華麻醉學雜志,2010,9(26):701-703.
[9] MOALEM G, TRACEY D J. Immune and inflammatory mechanisms in neuropathic pain[J]. Brain Res Rev,2006,51:240-264.
(收稿日期:2015-04-21)
(修回日期:2015-06-30;編輯:華強)