曹 穎 白素芬 杜晨光 謝 偉 劉慧娟
子宮內(nèi)膜異位癥(endometriosis,EMT) 是一種子宮內(nèi)膜腺體和間質(zhì)種植于子宮腔以外的雌激素依賴性疾病。在育齡期女性中的發(fā)病率為10%,在不孕女性中的發(fā)病率高達(dá)30%~45%[1]。主要表現(xiàn)為痛經(jīng)、盆腔痛及不孕,嚴(yán)重困擾著處于黃金時期的部分女性。根據(jù)被絕大多數(shù)學(xué)者所接受的異位種植學(xué)說,EMT源于脫落的內(nèi)膜隨經(jīng)血逆流進(jìn)入腹腔,經(jīng)“黏附-侵襲-血管形成”三步曲種植于腹腔或其他臟器表面[2]。經(jīng)期螺旋小動脈收縮,子宮內(nèi)膜處于缺氧狀態(tài)[3],內(nèi)膜碎片進(jìn)入腹腔后,在血管生成前,內(nèi)膜缺氧將持續(xù)存在。而適度的缺氧恰恰能夠減少內(nèi)膜細(xì)胞凋亡,從而有利于內(nèi)膜異位種植[4]。缺氧和缺氧誘導(dǎo)因子-1α(Hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α) 已成為內(nèi)異癥的研究熱點。在內(nèi)異癥病理標(biāo)本中,HIF-1α表達(dá)明顯增加[5-6]。研究表明,在缺氧環(huán)境中HIF-1α的穩(wěn)定表達(dá),提高了異位內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞的侵襲能力[7],促進(jìn)了細(xì)胞中血管生成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄[8]。而侵襲及血管生成是異位內(nèi)膜種植生長的必要條件,由此說明HIF-1α在EMT的發(fā)生發(fā)展中起著重要作用。
目前,中醫(yī)藥療法被廣泛應(yīng)用于內(nèi)異癥的治療。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,內(nèi)異癥屬中醫(yī)“血瘀證”范疇,寒凝血瘀是內(nèi)異癥最常見的證型之一[9]。以活血化瘀、溫經(jīng)止痛立法的經(jīng)典名方少腹逐瘀湯是治療寒凝血瘀型內(nèi)異癥的常用方劑。為進(jìn)一步明確少腹逐瘀湯對子宮內(nèi)膜異位癥的治療作用及其療效機(jī)制是否與改善了異位病灶的缺氧狀態(tài)有關(guān),本研究通過建立自體移植子宮內(nèi)膜異位癥大鼠模型,觀察少腹逐瘀湯治療對異位病灶體積及HIF-α表達(dá)的影響,為其臨床應(yīng)用提供更多的實驗室研究證據(jù)。
1.1實驗材料
1.1.1實驗動物 SPF級SD大鼠50只,雌性,體質(zhì)量(200±20) g,購自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心,動物合格證號:SCXK-(軍) 2014-0001。
1.1.2實驗藥物及試劑 少腹逐瘀湯:根據(jù)王清任《醫(yī)林改錯》原方所載的藥味及配方比例,處方:當(dāng)歸9 g,生蒲黃9 g,五靈脂6 g,赤芍6 g,小茴香3 g,醋延胡索3 g,沒藥3 g,川芎3 g,肉桂3 g,炮姜0.6 g。以上中藥購于北京同仁堂唐山連鎖藥店有限公司。采用傳統(tǒng)煎煮方法,除肉桂外其他藥物加水300 mL浸泡1 h,煮沸后,文火煎煮60 min;肉桂后下,煎煮20 min;濾出藥液,濃縮至1 g/mL。兔單克隆HIF-1α抗體 (ab463,美國abcam公司),小鼠單抗GAPDH抗體(sc32233,美國Santa cruz)。1.2動物造模及分組 50只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)10 d,每日陰道涂片檢查動情周期。選擇連續(xù)有2個正常動情周期的大鼠,共計48只,于動情期造模[10]。造模前24 h予戊酸雌二醇0.2 mg/只灌胃。2%戊巴比妥鈉按40 mg/kg腹腔注射麻醉大鼠。在無菌條件下,以尿道口上端約1 cm處為切入點,沿腹中線切開1.5~2 cm的縱形切口,進(jìn)入腹腔。結(jié)扎右側(cè)子宮,取子宮中間段約1.5 cm,縱形剪開宮腔,剪取5 mm×5 mm大小的子宮組織,生理鹽水反復(fù)沖洗。將子宮內(nèi)膜面貼向左側(cè)腹膜血管豐富處,用5-0非吸收性縫合線縫合組織四角,逐層關(guān)腹。術(shù)后連續(xù)3 d腹腔注射青霉素鈉15萬U/只。術(shù)后第10天起灌胃戊酸雌二醇0.02 mg/只,連續(xù)5 d。造模后第28天,陸續(xù)選取動情期大鼠剖腹檢查確定造模是否成功。若移植的子宮內(nèi)膜體積增大,呈透明的結(jié)節(jié)狀或囊狀,內(nèi)有液體積聚,表面有結(jié)締組織覆蓋及血管形成,則認(rèn)為造模成功。造模成功的大鼠共計38只,用隨機(jī)數(shù)字表法分為模型組及治療組,每組19只。治療組給予少腹逐瘀湯灌胃,按人體正常給藥量46.6 g/d,根據(jù)大鼠體表面積換算為大鼠給藥量,模型組灌胃等體積生理鹽水。每周根據(jù)大鼠體重變化調(diào)整灌胃量,連續(xù)灌胃4周。藥物干預(yù)期間,模型組有1只大鼠死于灌胃意外,治療組有1只大鼠因咬傷死亡。
1.3指標(biāo)檢測
1.3.1異位病灶體積 于造模后第4周、給藥后第4周行剖腹探查,用電子游標(biāo)卡尺測量并記錄異位病灶的長、寬、高,計算病灶體積V=0.52×長×寬×高[11]。
1.3.2大鼠異位內(nèi)膜組織形態(tài)學(xué)觀察 將異位內(nèi)膜組織用10%甲醛溶液固定48 h,經(jīng)梯度脫水、透明、浸蠟、包埋、切片,常規(guī)HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察異位內(nèi)膜組織形態(tài)學(xué)變化。
1.3.3Western blot法檢測HIF-1α表達(dá) 異位病灶取材后提取蛋白,BCA法測定蛋白質(zhì)濃度,每泳道上樣蛋白50μg,電泳并轉(zhuǎn)膜。將膜置于1∶200 HIF-1α一抗中,4℃孵育過夜。二抗羊抗兔IgG 37℃孵育2 h,顯色1 min,Image J軟件測定條帶光密度值。
1.4統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 22.0進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。實驗數(shù)據(jù)以均值±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行描述;符合正態(tài)分布的兩組數(shù)據(jù)比較,采用獨(dú)立樣本t檢驗或配對樣本t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1少腹逐瘀湯對異位病灶體積及形態(tài)學(xué)的影響 治療前,模型組與治療組異位病灶體積差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。經(jīng)4周藥物干預(yù)后,模型組異位病灶體積較治療前增大,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);治療組異位病灶體積較治療前縮小,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01);治療組異位病灶體積小于模型組,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),見表1。與模型組相比,治療組異位內(nèi)膜中腺體數(shù)量減少,腺上皮細(xì)胞數(shù)量減少,間質(zhì)細(xì)胞排列疏松,見圖1。
表1 少腹逐瘀湯治療前后異位病灶體積變化 (x±s,mm3)
圖1 模型組與治療組的異位內(nèi)膜組織HE染色(×100)
2.2少腹逐瘀湯對異位子宮內(nèi)膜組織中HIF-1α蛋白表達(dá)的影響 Western blot結(jié)果顯示,治療組HIF-1α表達(dá)下調(diào),是模型組的58.8%,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),見圖2。
圖2 模型組與治療組異位子宮內(nèi)膜組織中HIF-1α蛋白表達(dá)
經(jīng)典的內(nèi)異癥病因?qū)W說認(rèn)為經(jīng)血逆流是內(nèi)異癥的起因。子宮內(nèi)膜碎片隨經(jīng)血進(jìn)入腹腔時,必然要經(jīng)歷缺血、缺氧的改變。為了適應(yīng)低氧環(huán)境,細(xì)胞通過上調(diào)或下調(diào)幾百種蛋白編碼基因的表達(dá)創(chuàng)造出了精妙而復(fù)雜的適應(yīng)機(jī)制[12],如改變糖代謝,細(xì)胞凋亡、增殖、侵襲,血管生成等。缺氧誘導(dǎo)因子(HIFs)是細(xì)胞應(yīng)對缺氧環(huán)境最關(guān)鍵的調(diào)節(jié)因子,HIF-1是HIFs中最具代表性的因子,幾乎在各種細(xì)胞均有表達(dá)。由α、β兩個亞基形成異二聚體結(jié)構(gòu),可以激活近百種靶基因轉(zhuǎn)錄,調(diào)控細(xì)胞在缺氧應(yīng)激下的生物學(xué)行為。其中β亞基不受氧環(huán)境影響而穩(wěn)定表達(dá);α亞基在常氧環(huán)境中被泛素蛋白酶體迅速降解,在低氧環(huán)境中才能穩(wěn)定表達(dá)。因此HIF-1的活性主要依賴于α亞基。低氧條件下,穩(wěn)定表達(dá)的HIF-1α發(fā)生核轉(zhuǎn)位進(jìn)入細(xì)胞核內(nèi),與HIF-1β形成二聚體,結(jié)合于靶基因啟動子區(qū)的缺氧反應(yīng)元件(Hypoxia response element,HRE),形成轉(zhuǎn)錄起始復(fù)合物,啟動靶基因轉(zhuǎn)錄[13-14]。有研究發(fā)現(xiàn),異位病灶間質(zhì)細(xì)胞中HIF-1α表達(dá)明顯高于正常子宮內(nèi)膜間質(zhì)細(xì)胞[15]。而異位子宮內(nèi)膜細(xì)胞中HIF-1α的穩(wěn)定表達(dá),能夠上調(diào)一系列促進(jìn)血管生成的基因如血管生成因子(Vascular endothelial growth factor, VEGF)、瘦素,同時后者又能夠促進(jìn)間質(zhì)細(xì)胞增殖[15]。此外HIF-1α還能夠上調(diào)環(huán)氧合酶-2(Cyclooxygenase-2, COX-2) 的表達(dá),COX-2是催化花生四希酸轉(zhuǎn)化為前列腺素的關(guān)鍵酶[16]。因此,HIF-1α表達(dá)上調(diào)與內(nèi)異癥病灶的持續(xù)炎癥狀態(tài)密切相關(guān)。異位病灶局部微環(huán)境中前列腺素E2的增多,又可以改變多種類固醇合成基因的表達(dá),從而更有效地促進(jìn)細(xì)胞中的膽固醇轉(zhuǎn)化為雌二醇[17]。由此可知,HIF-1α又可能參與了異位病灶局部雌激素的合成。綜上所述,HIF-1α可能通過調(diào)控血管生成、雌激素代謝、炎癥因子表達(dá)等多種途徑參與了內(nèi)異癥發(fā)生發(fā)展的過程,是治療內(nèi)異癥的潛在靶標(biāo)。
我們的研究表明,少腹逐瘀湯能夠減少異位病灶局部HIF-1α的蛋白表達(dá),這可能是其治療內(nèi)異癥的作用機(jī)制之一。然而少腹逐瘀湯下調(diào)HIF-1α表達(dá)的具體機(jī)制尚不清楚,可能與活血化瘀藥物改善了病灶局部微循環(huán)狀態(tài)有關(guān)。從形態(tài)上看,異位病灶血管呈現(xiàn)密集的網(wǎng)狀分支特征,與腫瘤血管的分布特征類似,這樣的血管分布不利于血流灌注。在病灶發(fā)展過程中,缺氧狀態(tài)無法徹底改善。病灶局部VEGF、血管性血友病因子(von Willebrand factor,vWF) 的高表達(dá)同時也提示局部微血管的滲透性增加[18],從血管滲出的炎細(xì)胞局部浸潤,將進(jìn)一步促進(jìn)細(xì)胞增殖加重氧耗。如此看來血管生成似乎并不能夠完全解決組織缺氧的問題,反而形成了“血管生成-炎細(xì)胞浸潤-細(xì)胞增殖-耗氧量增加”的惡性循環(huán)。這與中醫(yī)理論對于EMT屬“血瘀證”的病機(jī)認(rèn)識不謀而合。少腹逐瘀湯是否通過改善病灶局部微循環(huán),改變了病灶的缺氧環(huán)境,從而減少了HIF-1α的表達(dá),將是我們進(jìn)一步研究的重要方向。
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