韓亞飛 ,王允亮,郭 一,石 磊,賈博宜,李軍祥*
(1.北京中醫(yī)藥大學(xué),北京 100029;2.北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院消化內(nèi)科,北京100078)
腹瀉型腸易激綜合征(IBS-D)是臨床上常見的功能性胃腸道疾病,以反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹瀉為主要表現(xiàn),同時可伴有腹脹或腹部膨脹的癥狀[1]。目前,IBS-D的發(fā)病機(jī)制尚未明確。本研究通過觀察痛瀉安腸方對IBS-D大鼠結(jié)腸TRPV1和血清SP、CGRP的影響,初步探討痛瀉安腸方治療IBS-D的作用機(jī)制。
1.1 動物 健康雄性SD大鼠60只,SPF級,體質(zhì)量(120±20)g,由斯貝福(北京)實(shí)驗(yàn)動物科技有限公司提供,合格證號:SCXK(京)2016-0002,飼養(yǎng)在北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院動物中心。實(shí)驗(yàn)全程牢牢遵守動物福利的指導(dǎo)準(zhǔn)則,即以減少(Reduction)、替代(Replacement)和優(yōu)化(Refinement)為核心的“3R”原則。
1.2 試劑 痛瀉安腸方水煎劑(炒白術(shù)15 g,炮姜9 g,炒白芍12 g,烏梅9 g,蜘蛛香6 g,黃連6 g,蟬蛻6 g,0.5 g生藥/mL)購自北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院中藥房,匹維溴銨片(得舒特,法國蘇威特,批號:H20070059)購自北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院藥房。乙酸、液體石蠟(北京化學(xué)試劑公司);MEDEX中心靜脈導(dǎo)管(單腔)(美國);實(shí)時熒光定量試劑盒( 寶生物公司);總RNA提取試劑、RIPA總蛋白提取試劑盒、BCA蛋白定量試劑盒(Sigma公司);GAPDH鼠單抗、山羊抗兔IgG(H+L)/ HRP(Jackson公司);SP ELISA Kit、CGRP ELISA Kit(武漢華美公司);MultiSkan3酶標(biāo)儀(美國Thermo公司)、ABI7500熒光定量PCR儀(美國Applied Biosystems公司)。
1.3 方法
1.3.1 分組與造模 制備模型前運(yùn)用隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為空白組、模型組、痛瀉安腸方高劑量組(按正常人用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量2倍換算)、痛瀉安腸方中劑量組(按正常人用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量換算)、痛瀉安腸方低劑量組(按正常人用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量1/2倍換算)和匹維溴銨組,每組10只。參照AL-Chaer ED[2]的造模方法,將大鼠倒置,用石蠟將中心靜脈導(dǎo)管潤滑,將0.5% 的冰醋酸經(jīng)肛門插入距肛緣3~5 cm處,灌注量從0.2 mL開始,逐漸增加至0.7 mL,持續(xù)2周。用石蠟將雙腔導(dǎo)尿管球囊端潤滑,經(jīng)肛門插入距肛緣2~3 cm處,向球囊中充氣1.5~2.0 mL/次,以大鼠出現(xiàn)腹部收縮為度,共擴(kuò)張3次,同時給予夾尾刺激,持續(xù)時間3~5 min,持續(xù)2周。在冰醋酸灌腸、球囊直腸刺激聯(lián)合夾尾刺激的同時予番瀉葉濃縮劑(0.5 g/mL)灌胃,給藥體積為20 mL/(kg·d),持續(xù)4周。
1.3.2 標(biāo)本采集 末次給藥后,將大鼠禁食禁水24 h,用10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉,抽取大鼠腹主動脈血,靜置后分離血清,分裝- 80 ℃保存。取距離大鼠肛門約8 cm處的結(jié)腸組織,放入凍存管內(nèi),經(jīng)生理鹽水沖洗干凈后置于液氮內(nèi)凍存,之后放入到- 80 ℃冰箱備用。
1.4 指標(biāo)檢測
1.4.1 內(nèi)臟敏感性評價 腹壁撤退反射(AWR)評分檢測大鼠內(nèi)臟敏感性。AWR評分標(biāo)準(zhǔn)[3]:0分,結(jié)直腸擴(kuò)張刺激時大鼠情緒基本穩(wěn)定;1分,給予刺激時變得開始不穩(wěn)定,偶爾扭動頭部;2分,給予刺激時腹背部肌肉輕微收縮但腹部未抬離地面;3分,刺激時腹背部肌肉較強(qiáng)烈收縮并出現(xiàn)腹部抬離地面的情況;4分,腹部肌肉強(qiáng)烈收縮,腹部呈弓形,并把腹部、會陰部抬離地面。
1.4.2 糞便 Bristol分級評分 糞便 Bristol分級評分檢測大鼠的腹瀉情況。糞便 Bristol分級評分標(biāo)準(zhǔn)[4]:1型:分散的硬塊,如堅(jiān)果;2型:臘腸狀,成塊的;3型:臘腸狀,表面有裂縫;4型:臘腸狀或蛇狀,光滑而柔軟;5型: 柔軟團(tuán)塊,邊緣清楚;6型:絨狀便,邊緣不清,或糊狀糞;7型:水樣糞,無固狀物。
1.4.3 結(jié)腸TRPV1和TRPV1 mRNA的檢測 采用Western blot檢測TRPV1的表達(dá)。提取蛋白,預(yù)冷RIPA蛋白抽提試劑,加入BSA標(biāo)準(zhǔn)液,檢測樣品蛋白含量;以RIPA調(diào)整蛋白濃度,分別加入一抗、二抗,洗膜后進(jìn)行凝膠圖像分析,得出數(shù)值。采用Real-TimePCR檢測TRPV1 mRNA的表達(dá)。進(jìn)行引物設(shè)計(jì),提取組織樣本RNA,測定RNA濃度和純度,逆轉(zhuǎn)錄合成cDNA后再進(jìn)行PCR擴(kuò)增,以2-△△ct作為目地基因?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行相對定量分析。
1.4.4 血清SP、CGRP的檢測 Elisa測定血清SP和CGRP的表達(dá)。將試劑盒平衡至室溫,按試劑盒說明書稀釋標(biāo)準(zhǔn)品,加樣后用洗滌液洗滌4次并拍干,加入HRP標(biāo)記的二抗,依次加入顯色劑A和B,37 ℃避光反應(yīng)15~30 min,加入50 μL終止液,450 nm波長下讀取吸光值。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用IBM SPSS Statistics 22.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()的形式表示,對符合正態(tài)分布且方差齊的數(shù)據(jù),其組間差異采用單因素方差分析,不服從正態(tài)分布或方差不齊的數(shù)據(jù)采用非參數(shù)檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 內(nèi)臟敏感性評價 見表1。
表1 治療前后各組大鼠AWR評分比較(,n = 10) 分
表1 治療前后各組大鼠AWR評分比較(,n = 10) 分
注:與空白組比較,# P<0.05,## P<0.01;與模型組比較,△ P<0.05,△△ P<0.01
組 別 治療前治療后1.0 mL 1.5 mL 2.0 mL 1.0 mL 1.5 mL 2.0 mL空白組 0.75±0.27 1.72±0.68 2.95±0.60 0.80±0.19 1.83±0.19 2.92±0.34模型組 1.38±0.61 2.88±0.58## 3.48±0.50 1.33±0.43# 2.92±0.24△△ 3.45±0.45#低劑量組 1.47±0.50# 2.92±0.80## 3.62±0.45# 0.85±0.36△ 2.05±0.39△△ 2.98±0.34△中劑量組 1.50±0.70# 2.55±0.61# 3.38±0.53 1.00±0.34 1.88±0.27△△ 2.95±0.36△高劑量組 1.28±0.51 2.67±0.55# 3.42±0.61 0.90±0.36△ 2.00±0.34△△ 3.08±0.27得舒特組 1.45±0.70# 2.87±0.47## 3.50±0.58 0.93±0.33 2.12±0.55△△ 3.05±0.36
2.2 糞便 Bristol分級評分 見表2。
表2 大鼠糞便Bristol分級評分比較(,n = 10)分
表2 大鼠糞便Bristol分級評分比較(,n = 10)分
注:與空白組比較,## P<0.01;與模型組比較,△△P<0.01
組 別 第28天 第42天空白組 4.58±0.38 4.42±0.38模型組 6.25±0.27## 6.34±0.41##低劑量組 6.33±0.41## 4.50±0.45△△中劑量組 6.17±0.26## 4.75±0.27△△高劑量組 6.17±0.52## 4.58±0.58△△得舒特組 6.42±0.38## 4.67±0.75△△
2.3 結(jié)腸TRPV1蛋白和TRPV1 mRNA表達(dá)檢測結(jié)果 見表3。
表3 大鼠結(jié)腸TRPV1蛋白表達(dá)灰度值及TRPV1 mRNA的比較 (,n = 6)
表3 大鼠結(jié)腸TRPV1蛋白表達(dá)灰度值及TRPV1 mRNA的比較 (,n = 6)
注:與空白組比較,# P<0.05,## P<0.01;與模型組比較,△△P<0.01
組 別 TRPV1/GAPDH TRPV1/2-△△ct空白組 0.98±0.52 1.26±0.26模型組 2.51±0.42# 2.17±0.60##低劑量組 0.61±0.52△△ 1.33±0.15△△中劑量組 0.90±0.82△△ 1.20±0.37△△高劑量組 1.95±0.41 0.90±0.13△△得舒特組 1.96±0.16 1.35±0.15△△
2.4 血清指標(biāo)的檢測結(jié)果 見表4。
表4 各組大鼠血清SP、CGRP的表達(dá)比較(,n = 10)
表4 各組大鼠血清SP、CGRP的表達(dá)比較(,n = 10)
注:與空白組比較,## P<0.01;與模型組比較,△ P<0.05,△△ P<0.01
組 別 SP CGRP空白組 97.69±8.61 12.31±1.37模型組 124.19±8.06## 14.98±1.67##低劑量組 100.55±10.31△△ 13.03±1.47△中劑量組 97.77±7.32△△ 13.13±0.80△高劑量組 95.73±9.33△△ 12.55±1.83△△得舒特組 101.99±6.55△△ 13.93±1.54△
瞬時受體電位香草酸亞型-1(TRPV1)是一種產(chǎn)生痛覺過敏和病理性疼痛傷害性感受分子,在IBS內(nèi)臟高敏感性發(fā)生中具有關(guān)鍵作用[5]。研究[6-7]證實(shí),內(nèi)臟敏感性增加是本病發(fā)病的關(guān)鍵因素;TRPV1在 IBS患者乙狀結(jié)腸的表達(dá)較正常人更高,并與患者的腹痛嚴(yán)重程度呈正相關(guān)。亦有研究[8]發(fā)現(xiàn),感覺神經(jīng)元TRPV1表達(dá)上調(diào)與內(nèi)臟高敏感性疼痛的發(fā)生密切相關(guān),是啟動并保持胃腸道高敏感性的重要分子。TRPV1基因敲除可以降低胃腸道傳入神經(jīng)在擴(kuò)張刺激下的機(jī)械敏感性[9]。SP和CGRP作為感覺神經(jīng)傳遞介質(zhì),廣泛分布于外周以及中樞神經(jīng)系統(tǒng)。SP 能通過強(qiáng)烈刺激消化道平滑肌,增強(qiáng)胃腸蠕動,產(chǎn)生腹痛或腹部不適癥狀[10]。研究[11]發(fā)現(xiàn),IBS大鼠血漿中SP含量明顯升高,腸道痛閾降低從而出現(xiàn)腸道過敏。CGRP能夠調(diào)節(jié)胃腸分泌和運(yùn)動功能,加快結(jié)腸的蠕動,導(dǎo)致腹痛、腸鳴及腹瀉等臨床癥狀[12]。研究[13]顯示,血漿CGRP水平在IBS 發(fā)病中發(fā)揮著重要作用,提示CGRP的升高與內(nèi)臟高敏感性密切相關(guān)。
痛瀉安腸方是導(dǎo)師李軍祥教授經(jīng)過多年臨床總結(jié)的臨床經(jīng)驗(yàn)方,在IBS-D的治療中取得了顯著的療效。方中白術(shù)苦甘而溫,補(bǔ)脾燥濕以治土虛,為君藥;炮姜性溫,善暖脾胃,能溫中止痛止瀉,與白術(shù)共為君藥。白芍酸寒,柔肝緩急止痛,與白術(shù)相配,收健脾止瀉之功;味酸入肝,與白芍相配則加強(qiáng)柔肝止痛之力,與白芍共為臣藥。蜘蛛香辛苦而溫,理氣中瀉木;烏梅酸澀性平,能澀腸止瀉,與白術(shù)相配以止痛,除濕止瀉;黃連清熱燥濕,厚腸止瀉;蟬蛻氣味甘寒,乃清虛之品,能祛風(fēng)而勝濕,與黃連相配,防止?jié)裥叭肜锘療?,與蜘蛛香、黃連共為佐藥。諸藥相伍,是仿痛瀉要方之義,使脾健肝舒,氣機(jī)調(diào)暢,痛瀉自止[14]。
本研究顯示,IBS-D大鼠內(nèi)臟敏感性閾值下降,糞便含水量和糞便Bristol分級評分均明顯升高,結(jié)腸組織TRPV1蛋白表達(dá)升高,結(jié)腸TRPV1 mRNA表達(dá)升高,血清SP、CGRP水平升高;痛瀉安腸方治療后內(nèi)臟敏感性閾值升高,大鼠糞便含水量和糞便Bristol分級評分降低,且接近空白組,結(jié)腸組織TRPV1蛋白表達(dá)下降, TRPV1 mRNA表達(dá)降低,血清SP、CGRP水平下降,說明痛瀉安腸方能上調(diào)內(nèi)臟敏感性閾值,下調(diào)結(jié)腸組織TRPV1蛋白表達(dá),降低結(jié)腸TRPV1 mRNA的表達(dá),降低血清SP、CGRP水平,達(dá)到治療IBS-D的目的。
但是,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,高劑量組和得舒特組大鼠結(jié)腸組織中TRPV1蛋白和TRPV1 mRNA的表達(dá)并不完全一致,其中TRPV1蛋白在治療前后并未發(fā)生明顯改變,腸道功能的變化是否主要體現(xiàn)在蛋白的表達(dá)上以及基因是否參與腸道功能的變化仍需進(jìn)一步驗(yàn)證,TRPV1蛋白的表達(dá)是否與和TRPV1 mRNA的表達(dá)同步尚需進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
[1]BARBARA G, CREMON C, DE GIORGIO R, et al.Mechanisms underlying visceral hypersensitivity in irritable bowel syndrome[J]. Curr Gastroenterol Rep, 2011, 13(4):308-315.
[2]Al-CHAER ED, KAWASAKI M, PASRICHA PJ.A new model of chronic visceral hypersensitivity in adult rats induced by colon irritation during postnatal development[J].Gastroenterology, 2000, 119(5):1276-1285.
[3]OKUMURA T, NOZU T, KUMEI S, et al.Levodopa acts centrally to induce an antinociceptive action against colonic distension through activation of D2 dopamine receptors and the orexinergic system in the brain in conscious rats[J].Journal of Pharmacological Sciences, 2016, 130 (2):123-127.
[4]中華醫(yī)學(xué)會消化病學(xué)分會胃腸動力學(xué)組.腸易激綜合征診斷和治療的共識意見[J].中華消化雜志, 2008, 28(1):38-40.
[5]HERALDO ARCELA DE CARVALHO ROCHAA, BRUNA PRISCILLA VASCONCELOS DANTAS, THAíSA LEITE ROLIM. Main ion channels and receptors associated with visceralhypersensitivity in irritable bowel syndrome[J]. Annals of Gastroenterology, 2014, (27):200-206.
[6]BARBARA G,CREMON C,DE GIORGIO R,et al.Mechanisms underlying visceral hypersensitivity in irritable bowel syndrome[J]. Curr Gastroenterol Rep, 2011, 13(4):308-315.
[7]BOESMANS W,OWSIANIK G,TACK J,et al.TRP channels in neurogastroenterology: opportunities for therapeutic intervention[J]. Br J Pharmacol, 2011, 162(1):18-37.
[8]KESZTHELYI D, TROOST FJ, JONKERS DM, et al.Alterations in mucosal neuropeptides in patients with irritable bowel syndrome and ulcerative colitis in remission: a role in pain symptom generation[J]. Eur J Pain, 2013, 17(9):1299.
[9]BUCKINX R,VAN NASSAUW L,AVULA LR,et al.Transient receptor potential vanilloid type 1 channel (TRPV1)immunolocalization in the murine enteric nervous system is affected by the targeted Cterminal epitope of the applied antibody[J].J Histochem Cytochem, 2013, 61(6):421-432.
[10] 王瑞科,楊際平,邵穎,等.烏梅湯治療腸易激綜合征脾胃虛弱證的療效觀察及其對血漿SP、CGRP水平的影響[J].中國中醫(yī)藥科技, 2016(5):515-517.
[11] 李鐵男,王兵,劉影,等.菝葜提取物對腸易激綜合征大鼠血漿SP、CGRP含量的影響[J].中醫(yī)藥學(xué)報, 2011 (4):26-28.
[12] 張壽山.腸易激綜合征腸黏膜SP、VIP、CGRP變化的研究[J].中國醫(yī)學(xué)工程, 2013, 21(6):183.
[13] 鄭潔,黨彤.腸易激綜合征發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展[J].胃腸病學(xué), 2015, 20(9):571-573.
[14] 李凱歌,譚莉華,吳艷英,等.電針內(nèi)關(guān)、大腸俞對IBS模型大鼠行為及結(jié)腸Cajal間質(zhì)細(xì)胞的影響[J].長春中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報, 2017, 33(2):205-208.