劉晏 魏剛 陸兔林
[摘要] 目的 觀察新痹痛靈對(duì)CIA大鼠脾臟T細(xì)胞亞群、白介素-2(IL-2)及白介素-2受體(IL-2R)的影響,探討新痹痛靈治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制。 方法 44只SD大鼠建立膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型(CIA),造模成功的36只大鼠隨機(jī)分為4組: 模型組、陽(yáng)性藥組、新痹痛靈中劑量組、新痹痛靈高劑量組,每組各9只,另取9只正常SD大鼠為正常組。造模成功后連續(xù)給藥28 d,末次給藥后取血,運(yùn)用流式細(xì)胞儀檢測(cè)大鼠脾臟CD4+ T細(xì)胞及CD8+ T細(xì)胞的變化,ELISA檢測(cè)觀察大鼠脾臟IL-2、IL-2R。 結(jié)果 與模型組比較,新痹痛靈中劑量組、新痹痛靈高劑量組的CD4+/CD8+比值下調(diào),IL-2與IL-2R水平下降,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P < 0.01或P < 0.05)。形態(tài)學(xué)觀察顯示:新痹痛靈對(duì)滑膜細(xì)胞增殖有抑制作用。 結(jié)論 新痹痛靈對(duì)T細(xì)胞亞群及其相關(guān)炎癥因子的紊亂調(diào)節(jié)作用,可能是其治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的機(jī)制之一。
[關(guān)鍵詞] 新痹痛靈;CIA大鼠;T細(xì)胞亞群;IL-2;IL-2R
[中圖分類號(hào)] R593 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210(2016)02(b)-0008-04
Effects of New Bitongling Compound on the T cell semi-group of CIA rats
LIU Yan1 WEI Gang2 LU Tulin3 GUO Haiying1 WANG Yue1
1.Nanjing University of Chinese Medicine, Jiangsu Province, Nanjing 210000, China; 2.Jiangsu Province Hospital of TCM, Jiangsu Province, Nanjing 210000, China;3.Nanjing University of Chinese Medicine, Jiangsu Province, Nanjing 210000, China
[Abstract] Objective To observe the effects of New Bitongling Compound on the T cell semi-group, IL-2 and IL-2R, and study the mechanism of New Bitongling Compound treating RA. Methods 44 SD rats were established collagen-induced arthritis (CIA) model, successful CIA 36 rats were randomly divided into 4 groups: model group, positive drug group, middle-dose New Bitongling Compound group, high-dose new Bitongling Compound group, with 9 rats in each group, 9 normal SD rats were as normal group. After model successfully established, the rats were given drugs for 28 d, blood sample was taken after the last administration. The CD4+ and CD8+ T cell in spleen of CIA rats were detected by flow cytometer, the IL-2 and IL-2R were detected by ELISA. Results Compared with model group, the CD4+/CD8+ ratio of middle-dose New Bitongling Compound group and high-dose New Bitongling Compound group decreased, the level of IL-2 and IL-2R also reduced, the differences were statistically significant (P < 0.01 or P < 0.05). Morphological observation indicated that New Bitongling Compound had significant in-hibitory on synovial cells proliferation. Conclusion New Bitongling Compound can regulate the abnormal T cell semi-group IL-2 and IL-2R, which may be one of its mechanism of treatment of rheumatoid arthritis.
[Key words] New Bitongling Compound; CIA rats; T cell semi-group; IL-2;IL-2R
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)是一種以對(duì)稱性多關(guān)節(jié)炎為主要表現(xiàn)的系統(tǒng)性、自身免疫性疾病,其基本病理改變是滑膜炎,病因研究至今尚無(wú)明確定論。研究表明,T細(xì)胞是RA關(guān)節(jié)滑膜中數(shù)量最多的一類炎癥細(xì)胞,且處于激活狀態(tài),對(duì)RA病理的持續(xù)進(jìn)展起重要作用[1],而白介素2(IL-2)與白介素-2受體(IL-2R)是與T細(xì)胞密切相關(guān)的炎癥因子,是反映機(jī)體細(xì)胞免疫功能的重要指標(biāo)[2,3]。
新痹痛靈是從全國(guó)名老中醫(yī)汪履秋教授治療中醫(yī)“痹證”(尤其是類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎)的經(jīng)驗(yàn)方變化而來(lái),由朱丹溪上中下通用痛風(fēng)方化裁,在結(jié)合了前期的實(shí)驗(yàn)及臨床研究后總結(jié)而出。為進(jìn)一步研究新痹痛靈治療痹證的療效和機(jī)制,本實(shí)驗(yàn)分別從T細(xì)胞亞群和炎癥因子兩個(gè)方面,對(duì)新痹痛靈進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究[4]。
1 材料與方法
1.1 試劑與儀器
1.1.1 新痹痛靈浸膏制備 中藥飲片購(gòu)于江蘇省中醫(yī)院門(mén)診部藥房,浸膏制作程序由南京中醫(yī)藥大學(xué)中藥炮制教研室研制,江蘇省中醫(yī)院制劑部加工而成。痹痛靈浸膏主要制備工藝:取桂枝等提取揮發(fā)油、麻黃等醇提、制川烏等水提,減壓回收乙醇至無(wú)醇味的浸膏。取一定量浸膏烘干稱其質(zhì)量,計(jì)算浸膏得率為9.3%,即浸膏折合原藥材為每1克浸膏含生藥量10.75 g。
1.1.2 其他 雷公藤多苷片,浙江得恩德制藥有限公司,生產(chǎn)批號(hào)1403111B;牛Ⅱ型膠原蛋白,美國(guó)Chondrex公司;完全弗氏佐劑、不完全弗氏佐劑,美國(guó)Sigma公司;Anti-CD3-APC單抗,美國(guó)eBioscience公司,E16085-103;Anti-CD4-FITC單抗,美國(guó)eBioscience公司,E00074-1632;Anti-CD8-PE單抗,美國(guó)eBioscience公司,E01045-1643;紅細(xì)胞裂解液,美國(guó)genscrip公司,C31141409;大鼠IL-2、IL-2R ELISA檢測(cè)試劑盒,R&D公司。流式細(xì)胞儀,型號(hào):FACS Calibur,BD公司;臺(tái)式大容量高速離心機(jī),型號(hào):5810,Eppendortf公司;酶標(biāo)儀,型號(hào):EnVision,PerKin Elmer公司。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物
健康SD雄性大鼠(180±20g),4周齡,北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司;動(dòng)物合格證號(hào):SCXX(京)2012-0001。動(dòng)物飼養(yǎng)在南京中醫(yī)藥大學(xué)SPF級(jí)動(dòng)物房,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前一周進(jìn)行適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,溫度(22±1)℃,濕度(55±5)%,12 h光暗循環(huán)。飼料和水均在消毒后由動(dòng)物自由攝取。
1.3 方法
1.3.1 模型建立及給藥 本實(shí)驗(yàn)共54只大鼠,10只大鼠不做任何處理為正常組,44只大鼠在適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后進(jìn)行膠原誘導(dǎo)的關(guān)節(jié)炎模型(CIA)造模,無(wú)菌條件下將牛Ⅱ型膠原蛋白(CollagenⅡ,CⅡ)溶于0.05 mol/L乙酸溶液(濃度為2 mg/mL),置4℃冷庫(kù)、避光搖蕩過(guò)夜充分溶解后,再與等量弗氏完全佐劑充分混合(Ⅱ型膠原終濃度為1 mg/mL),于每只大鼠尾根部1~2 cm處按0.2 mL/只皮下注射;7 d后行加強(qiáng)免疫,取加強(qiáng)免疫乳膠混合物(將初次免疫中將完全佐劑換成不完全佐劑),按0.1 mL/只于尾根部1~2 cm處皮內(nèi)注射,其余操作同初次免疫,造模共21 d。以AI值>2為造模成功,44只大鼠中36只CIA造模成功,造模成功率為81.8%。36只大鼠隨機(jī)分為4組,每組各9只大鼠,即模型組:給予等量蒸餾水;陽(yáng)性藥組:雷公藤多苷片溶液0.012 g/kg;新痹痛靈中劑量治療組:給予3.95 g/kg;新痹痛靈高劑量治療組:給予15.8 g/kg;另取9只正常組大鼠給予等量蒸餾水;各組于造模成功后給藥,每日1次,連續(xù)28 d[5-7]。
1.3.2 大鼠的一般情況及AI的計(jì)算 體重(g)分組前及用藥前各1次、用藥后每周測(cè)1次;全身整體狀況觀察包括大鼠形體、毛色、反應(yīng)、活動(dòng)情況、食欲、大小便。于初次免疫前1 d,初次免疫后每周用肉眼觀察,依據(jù)關(guān)節(jié)腫大、變形、顏色及關(guān)節(jié)活動(dòng)情況對(duì)大鼠足趾關(guān)節(jié)炎癥進(jìn)行評(píng)分,肉眼觀察AI值>2分說(shuō)明CIA大鼠造模成功。具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)參考文獻(xiàn)[8]方法,無(wú)關(guān)節(jié)腫大為0分;有紅色斑點(diǎn)和輕度腫脹為1分;關(guān)節(jié)中度腫脹為2分;關(guān)節(jié)嚴(yán)重腫脹為3分;關(guān)節(jié)嚴(yán)重腫脹且不能負(fù)重為4分。
1.3.3 脾臟T細(xì)胞亞群及細(xì)胞因子的檢測(cè) 各組大鼠于末次給藥24 h后股動(dòng)脈放血處死,取胸腺、脾臟,去除臟器表面游離組織、被膜,用生理鹽水沖干凈,用眼科剪將脾臟剪碎后,加入3 mL生理鹽水,用一個(gè)覆蓋300目尼龍網(wǎng)的燒杯過(guò)濾至錐形管內(nèi),即得脾臟單個(gè)細(xì)胞懸液。取1 mL的脾臟淋巴細(xì)胞懸液于離心管中,在室溫下以1500 r/min,離心4 min,取出后傾倒上清(勿破壞下面的沉淀)加入抗體,渦旋后,避光孵育15 min,脾臟組加入1 mL的紅細(xì)胞裂解液原液,避光孵育10 min。以1500 r/min,離心4 min,去上清,加PBS緩沖液500 μL,吹打后用渦旋機(jī)渦旋,再次在室溫下以1500 r/min,離心4 min,去上清,加500 μL的PBS緩沖液,使用流式細(xì)胞儀檢測(cè)。將另一部分脾臟放入液氮中凍存,按試劑盒說(shuō)明書(shū)以ELISA法測(cè)定脾臟IL-2、IL-2R,依次稀釋標(biāo)準(zhǔn)品;加樣、孵育;加酶、孵育;加顯色劑;測(cè)定各個(gè)標(biāo)本的吸光度(OD值)。
1.3.4 組織形態(tài)學(xué)觀察 心臟采血后脫頸處死后取右側(cè)踝關(guān)節(jié)剔除皮毛、肌肉、筋膜等,將保留完整的踝關(guān)節(jié)和滑膜組織固定于4%多聚甲醛固定液中1周[9]。關(guān)節(jié)病理制作及形態(tài)學(xué)檢測(cè)參考文獻(xiàn)[9]方法,依次脫鈣、固定標(biāo)本、制作標(biāo)本蠟塊、切片、然后進(jìn)行HE染色、最后拍照保存進(jìn)行病理評(píng)分。病理學(xué)評(píng)分參照文獻(xiàn)[10]方法,具體評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:關(guān)節(jié)組織病理學(xué)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)如下:0分:沒(méi)有組織病理學(xué)改變;1分:輕微局灶性浸潤(rùn);2分:中度浸潤(rùn);3分:嚴(yán)重炎癥浸潤(rùn),但無(wú)血管翳形成或軟骨損傷;4分:非常嚴(yán)重的浸潤(rùn)形成血管翳和/或軟骨、骨侵蝕。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的統(tǒng)計(jì)分析。正態(tài)分布計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,多組間比較采用方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 一般情況的評(píng)估及模型的鑒定
第2次免疫后1周左右,大鼠陸續(xù)發(fā)病,表現(xiàn)為足趾腫脹,至21 d左右,36只大鼠(81.8%)達(dá)到急性炎癥期表現(xiàn):關(guān)節(jié)腫脹明顯。癥狀一般自后踝先發(fā),逐漸加重,累及趾間關(guān)節(jié)、前足等,嚴(yán)重者四肢腫脹不能承重、活動(dòng)受限。肉眼觀察大鼠AI值>2,造模成功。
2.2 新痹痛靈對(duì)T細(xì)胞亞群的影響
造模后模型組CD4+數(shù)值顯著升高(P < 0.05),致使CD4+/CD8+比值上升(P < 0.05);予給藥干預(yù)后,CD4+、CD4+/CD8+均有不同程度回降(P < 0.05);但CD8+數(shù)值并未見(jiàn)規(guī)律性改變,可見(jiàn)CD4+數(shù)值在最終結(jié)果中占決定性地位。見(jiàn)表1、圖1~2。
表1 新痹痛靈對(duì)T細(xì)胞亞群的影響(n = 9,x±s)
注:與模型組相比,*P < 0.05
圖1 正常組大鼠CD4+ T細(xì)胞流式圖
2.3 新痹痛靈對(duì)脾臟IL-2、IL-2R的影響
造模后大鼠脾臟IL-2與IL-2R均有顯著上升(P < 0.01),予給藥干預(yù)后,均有不同程度回落,其中陽(yáng)性藥組藥效最為顯著,新痹痛靈高劑量組其次,新痹痛靈中劑量組最末。見(jiàn)表2。
表2 新痹痛靈對(duì)脾臟IL-2、IL-2R的影響(n = 9,x±s)
注:與模型組比較,*P < 0.01, **P < 0.05
2.4 病理形態(tài)學(xué)觀察
對(duì)比各組病理切片,正常組(圖3)關(guān)節(jié)及滑膜結(jié)構(gòu)正常,關(guān)節(jié)軟骨表面光滑平整,無(wú)炎細(xì)胞及淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)現(xiàn)象,無(wú)血管翳形成。模型組(圖4)見(jiàn)明顯滑膜、軟骨壞死,陽(yáng)性藥組(圖5)、新痹痛靈中劑量組(圖6)出現(xiàn)滑膜、軟骨破壞,炎性細(xì)胞浸潤(rùn),但較模型組有明顯改善。
正常組大鼠關(guān)節(jié)表面被覆透明軟骨,關(guān)節(jié)囊腔光滑,關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞連續(xù)平整、結(jié)構(gòu)層次清晰,未見(jiàn)滑膜腫脹、組織壞死、炎細(xì)胞浸潤(rùn)
圖3 正常組大鼠關(guān)節(jié)病理(HE染色,400×)
圖4 模型組大鼠關(guān)節(jié)病理(HE染色,400×)
圖5 陽(yáng)性藥組大鼠關(guān)節(jié)病理(HE染色,400×)
圖6 新痹痛靈中劑量組大鼠關(guān)節(jié)病理(HE染色,400×)
3 討論
RA是一種以大量T細(xì)胞浸潤(rùn)為主的慢性滑膜炎為特征的自身免疫性疾病,其發(fā)病機(jī)制與T細(xì)胞亞群數(shù)量和功能有密切關(guān)系[11]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,T細(xì)胞流式實(shí)驗(yàn)中,CIA模型大鼠脾臟CD4+T細(xì)胞明顯升高(P < 0.01),而CD8+T細(xì)胞無(wú)明顯增長(zhǎng)或下降規(guī)律,但最終模型組CD4+/CD8+比值較空白組升高(P < 0.05),說(shuō)明T細(xì)胞在類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的發(fā)病過(guò)程中其重要作用。而在陽(yáng)性藥和新痹痛靈治療后,脾臟組織中CD4+ T細(xì)胞與CD4+/CD8+比值均有回降(P < 0.05)。同時(shí),在IL-2及IL-2R實(shí)驗(yàn)中,模型組IL-2的數(shù)值明顯升高(P < 0.01),予陽(yáng)性藥(雷公藤多苷)及新痹痛靈治療后,脾臟中IL-2有不同程度的下降,陽(yáng)性藥組和新痹痛靈對(duì)脾臟IL-2均由回調(diào)作用,但從實(shí)驗(yàn)數(shù)值上可以看出,陽(yáng)性藥組藥效最強(qiáng)(P < 0.01),對(duì)新痹痛靈有劑量依賴性。
既往研究表明,CD4是T輔助/誘導(dǎo)細(xì)胞的表面標(biāo)志,CD4+ T細(xì)胞具有輔助T細(xì)胞轉(zhuǎn)變成效應(yīng)細(xì)胞、B細(xì)胞轉(zhuǎn)化成漿細(xì)胞以及活化巨噬細(xì)胞等功能[12-14]。CD8是T抑制/殺傷細(xì)胞的表面標(biāo)志,CD8+ T細(xì)胞具有細(xì)胞毒效應(yīng)及抑制T細(xì)胞活化、抑制B細(xì)胞產(chǎn)生抗體,起抑制細(xì)胞及體液免疫的作用,因此,CD4+、CD8+數(shù)目的變化,尤其CD4+/CD8+比值是RA發(fā)病及免疫損傷的中心環(huán)節(jié)[15]。IL-2主要是由外周免疫器官(如脾臟、淋巴結(jié)等)的CD4+輔助細(xì)胞產(chǎn)生,同時(shí)也具有刺激T細(xì)胞增殖的能力,IL-2起的是受體間的相互作用。各種細(xì)胞表面有與IL-2結(jié)合的蛋白,稱為IL-2R[3,16]。而可被釋放和溶解的IL-2R,稱為可溶性白介素-2受體(sIL-2R),大劑量IL-2輸入體內(nèi)能引起血清sIL-2R濃度的增高[17,2]。本實(shí)驗(yàn)中,CIA大鼠脾臟CD4+升高,CD4+/CD8+比值、IL-2、sIL-2R均上升,提示Th細(xì)胞功能相對(duì)亢進(jìn)和Ts細(xì)胞功能相對(duì)減弱。表明,新痹痛靈可能通過(guò)抑制Th細(xì)胞功能亢進(jìn),并增強(qiáng)Ts細(xì)胞功能,對(duì)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎起到治療作用。
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(收稿日期:2015-08-27 本文編輯:蘇 暢)