彭勇,龔瓊瑤,鄒榮鑫,黃海燕,應(yīng)穎,耿保慶,陳勇
半枝蓮為唇形科黃芩屬植物,具有抗炎癥、免疫調(diào)節(jié)、解熱、抗腫瘤、抗菌及抗氧化等藥理作用[1]。半枝蓮提取物具有誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡的作用[2],還具有抗炎癥及免疫調(diào)節(jié)的作用[3]。類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(RA)系一種以關(guān)節(jié)滑膜炎為特征的自身免疫性疾病?;罨腞A成纖維樣滑膜細(xì)胞(FLS)在RA炎癥的發(fā)生和發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用,其具有異常增殖、遷移和浸潤等類似腫瘤細(xì)胞樣的生物學(xué)特性[4]。此外,RA患者的血清和炎癥關(guān)節(jié)中存在著大量的炎性細(xì)胞因子,如腫瘤壞死因子-(TNF-)、白細(xì)胞介素-1(IL-1 )、白細(xì)胞介素-6(IL-6)及白細(xì)胞介素-33(IL-33)等,這些炎癥因子參與RA關(guān)節(jié)炎癥反應(yīng)及關(guān)節(jié)破壞的進(jìn)程。因此,本研究通過研究半枝蓮提取物對CIA小鼠模型關(guān)節(jié)炎癥狀況、關(guān)節(jié)組織病理學(xué)變化情況及血清細(xì)胞因子的表達(dá)水平等指標(biāo)的影響,探討其對RA小鼠的治療作用,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 動(dòng)物 SPF級(jí)近交系DBA/1小鼠,6~8周齡,雄性,體質(zhì)量18~20 g,購自于上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司[許可證號(hào):SCXK(滬)2012-0002,合格證編號(hào):2007000564939],于寧波大學(xué)醫(yī)學(xué)院SPF級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)房飼養(yǎng)。本實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵守單位機(jī)構(gòu)動(dòng)物倫理學(xué)委員會(huì)的倫理學(xué)指南進(jìn)行。
1.2 實(shí)驗(yàn)材料 半枝蓮提取物購自南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司,完全弗氏佐劑(CFA)和不完全弗氏佐劑(FA)均為sigma公司產(chǎn)品,牛Ⅱ型膠原蛋白(CII)為Chondrex公司產(chǎn)品,ELISA試劑盒購自上海依科賽生物制品有限公司。
1.3 構(gòu)建RADBA/1小鼠模型及分組訂購100只SPF級(jí)DBA/1小鼠,SPF級(jí)飼養(yǎng)1周,讓小鼠熟悉環(huán)境;對小鼠進(jìn)行編號(hào),并隨機(jī)分為5組:完全對照組、0.9%氯化鈉注射液對照組以及半枝蓮低、中、高劑量治療組,每組20只。完全對照組不作任何處理。其他組小鼠建立CIA模型:將2 mg/ml CII與1 mg/ml CFA等體積在冰浴中混合、乳化。于每只小鼠尾根部皮下注射150 l該乳化劑進(jìn)行造模,并記為造模第0天。造模第21天,將CII與CFA等體積混合、乳化,再次將該乳化劑150 l注射于小鼠尾根部皮下,強(qiáng)免疫1次。
1.4 給藥觀察 造模第22天開始造模小鼠灌胃給藥:半枝蓮低、中、高劑量治療組分別通過灌胃給予半枝蓮提取物30、60、90mg/次(用 0.9%氯化鈉注射液配制),0.9%氯化鈉注射液對照組及完全對照組,同步0.9%氯化鈉注射液灌胃。每天1次,連續(xù)21 d。分別于造模第28和49天進(jìn)行小鼠關(guān)節(jié)炎癥狀況評價(jià):前后抓足掌厚度測定和關(guān)節(jié)炎評分兩方面。關(guān)節(jié)炎評分標(biāo)準(zhǔn):正常為0分;輕微的但有明確的發(fā)紅和腕關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)發(fā)炎為1分;中等程度的發(fā)紅和腕關(guān)節(jié)或踝關(guān)節(jié)發(fā)炎為2分;整個(gè)爪子包括腳趾嚴(yán)重的發(fā)紅發(fā)炎記為3分:涉及多關(guān)節(jié),四肢的最大程度的紅腫、關(guān)節(jié)變形、功能損傷為4分[5]。四只爪子得分相加為小鼠關(guān)節(jié)炎總評分。
1.5 血清內(nèi)細(xì)胞因子檢測 造模第49天摘眼球取血1 ml,分離血清,檢測各組小鼠血清IL-1 、IL-6、IL-33、TNF-和白細(xì)胞介素-1受體拮抗劑(IL-1Ra)的水平。
1.6 關(guān)節(jié)病理切片的制備 于造模第49天取小鼠左、右后肢,剔除皮毛及結(jié)締組織,保留肌肉組織,浸泡在4%甲醛溶液中進(jìn)行組織固定,石蠟包埋,切片,HE染色,封片,病理分析,對于關(guān)節(jié)病理進(jìn)行半定量評分。每個(gè)關(guān)節(jié)的半定量評分標(biāo)準(zhǔn):0分,關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)正常;1分,輕度的關(guān)節(jié)炎癥并有滑膜增生,血管數(shù)量增加,以及小的炎癥細(xì)胞灶,無軟骨和骨的侵蝕破壞;2分,關(guān)節(jié)有軟骨的侵蝕破壞,中度的關(guān)節(jié)炎癥,大量的炎癥細(xì)胞浸潤,滑膜細(xì)胞增生、血管翳形成較嚴(yán)重,骨和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)無破壞;3分,有嚴(yán)重的血管翳形成,廣泛的軟骨侵蝕破壞,可見骨破壞,關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)破壞[5]。兩只后肢得分相加為小鼠關(guān)節(jié)病理總評分。
1.7 統(tǒng)計(jì)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,多組間比較采用方差分析,多重比較采用LSD-法;兩組比較采用 檢驗(yàn)。<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 CIA小鼠關(guān)節(jié)炎模型的建立 在造模第14天首次觀察到小鼠發(fā)病,第28天左右小鼠大規(guī)模發(fā)病,建模成功的CIA小鼠的足趾關(guān)節(jié)較對完全對照組小鼠的明顯紅腫。
2.2 小鼠關(guān)節(jié)炎癥狀況評價(jià)檢測 造模第28天,4組造模組小鼠的足掌厚度明顯高于完全對照組(均< 0.05),各造模組小鼠的足掌厚度差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。造模第49天,4組造模組小鼠的足掌厚度明顯高于完全對照組(均<0.05),中、高劑量半枝蓮治療組小鼠的足掌厚度低于 0.9%氯化鈉注射液對照組(均<0.05)。見表1。造模第28天,4組造模組小鼠的關(guān)節(jié)炎評分差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05);造模第49天,中、高劑量半枝蓮治療組小鼠的節(jié)炎評分低于0.9%氯化鈉注射液對照組及半枝蓮低劑量治療組(均< 0.05)。見表 2。
2.3 血清內(nèi)細(xì)胞因子檢測 造模第49天,0.9%氯化鈉注射液對照組小鼠血清中炎癥因子IL-1 、IL-6、IL-33、TNF- 及抑炎因子 IL-1Ra的水平均高于完全對照組小鼠(均<0.05)。半枝蓮低劑量治療組小鼠血清中炎癥因子IL-1、IL-6及IL-33的表達(dá)水平與0.9%氯化鈉注射液對照組差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均>0.05),TNF-水平低于0.9%氯化鈉注射液對照組(<0.05),IL-1R 高于0.9%氯化鈉注射液對照組(<0.05)。半枝蓮中、高劑量治療組小鼠血清中炎癥因子IL-1 、IL-6、IL-33、TNF- 表達(dá)水平均低于0.9%氯化鈉注射液對照組(均<0.05),半枝蓮高劑量治療組低于半枝蓮中劑量治療組(均<0.05)。半枝蓮低、中、高劑量治療組小鼠血清中抑炎因子IL-1Ra的水平均高于完全對照組及0.9%氯化鈉注射液對照組(均<0.05)。見表3。
2.4 病理結(jié)果分析 完全對照組小鼠關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)正常(封三彩圖8A),病理評分為0分。0.9%氯化鈉注射液對照組小鼠關(guān)節(jié)呈現(xiàn)典型RA表現(xiàn),可見大量滑膜細(xì)胞增生、炎性細(xì)胞浸潤及血管翳形成,見廣泛的軟骨和骨侵蝕破壞,關(guān)節(jié)正常生理結(jié)構(gòu)消失,關(guān)節(jié)面融合(封三彩圖8 B)。半枝蓮提取物低劑量治療組與0.9%氯化鈉注射液對照組僅關(guān)節(jié)間隙有所改善(封三彩圖8C),病理評分與0.9%氯化鈉注射液對照組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。半枝蓮提取物中劑量治療組小鼠關(guān)節(jié)間隙仍有狹窄,可見大量的炎癥細(xì)胞浸潤,滑膜細(xì)胞增生、血管翳形成較嚴(yán)重,可見軟骨的侵蝕破壞,但骨和關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)存在(封三彩圖8D),病理評分較0.9%氯化鈉注射液對照組改善(<0.05)。半枝蓮提取物高劑量治療組小鼠關(guān)節(jié)腔結(jié)構(gòu)基本正常,未見明顯骨質(zhì)破壞及血管翳形成,可見輕度炎性細(xì)胞浸潤、滑膜增生,僅部分關(guān)節(jié)可見軟骨輕微侵蝕破壞(封三彩圖8E),病理評分較0.9%氯化鈉注射液對照組改善(<0.05)。見表 4。
表1 各組小鼠足掌厚度比較 cm
表2 各組小鼠關(guān)節(jié)炎評分比較 分
表3 各組小鼠血清中細(xì)胞因子檢測結(jié)果比較 pg/ml
RA是一種由多種免疫細(xì)胞參與的全身性自身免疫性疾病,最終將導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨和骨的破壞。目前對于RA發(fā)病機(jī)制并不十分清楚,其基本病理表現(xiàn)為滑膜炎,F(xiàn)LS在RA的滑膜異常增生及骨侵蝕中起著關(guān)鍵性作用[6]。FLS類似腫瘤細(xì)胞樣的生物學(xué)特性表現(xiàn)為異常增殖、遷移和浸潤及抗凋亡[7];此外,還有調(diào)節(jié)炎性因子分泌的作用,如調(diào)節(jié)TNF-、IL-1、IL-6和IL-13等細(xì)胞因子[8]。這些炎癥因子是 RA 發(fā)病機(jī)制中重要的炎性因子[9]。IL-1Ra與IL-1受體結(jié)合后抑制IL-1信號(hào)復(fù)合物的形成,是一個(gè)重要的負(fù)性調(diào)節(jié)[10],在RA中起到一定程度的保護(hù)作用。
半枝蓮及其提取物均具有良好的抗腫瘤活性且療效確切。Jiang等[11]研究發(fā)現(xiàn),半枝蓮可以通過下調(diào)IL-6表達(dá)水平,抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞的STAT3信號(hào)通路,最終抑制人結(jié)腸癌細(xì)胞的異常增殖并促進(jìn)其凋亡,達(dá)到抗腫瘤作用。在肺癌小鼠實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),半枝蓮可顯著抑制荷瘤小鼠血清中IL-17、IL-10和IL-6表達(dá)水平,上調(diào)IL-2和干擾素-(IFN-)水平,并通過調(diào)節(jié)荷瘤小鼠的免疫功能而抑制體內(nèi)腫瘤生長[12]。此外,有研究還發(fā)現(xiàn),給予半枝蓮治療的糖尿病小鼠,其視網(wǎng)膜中TNF-和IL-1的mRNA表達(dá)水平及血清中TNF-和IL-1表達(dá)水平均受到顯著抑制,半枝蓮?fù)ㄟ^預(yù)防糖尿病小鼠的視網(wǎng)膜炎癥進(jìn)而防止糖尿病視網(wǎng)膜病變[13]。本研究發(fā)現(xiàn),中、高劑量半枝蓮提取物可有效減輕 CIA小鼠關(guān)節(jié)腫脹程度,有效改善小鼠關(guān)節(jié)炎評分,并呈現(xiàn)劑量依賴性。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)半枝蓮提取物可顯著抑制 CIA小鼠血清中炎癥因子IL-1、IL-6、IL-33、TNF-的表達(dá)水平,同時(shí)上調(diào)了炎癥負(fù)性調(diào)節(jié)IL-1Ra表達(dá)水平,同樣呈現(xiàn)了劑量依賴性。本研究還發(fā)現(xiàn):中、高劑量半枝蓮提取物可降低CIA小鼠關(guān)節(jié)病理評分,可有效減輕CIA小鼠關(guān)節(jié)滑膜細(xì)胞增生、炎性細(xì)胞浸潤及血管翳形成,延緩關(guān)節(jié)軟骨和骨侵蝕破壞,保護(hù)小鼠關(guān)節(jié)正常生理結(jié)構(gòu),總體改善CIA小鼠關(guān)節(jié)病理情況,與關(guān)節(jié)炎評價(jià)中足掌厚度結(jié)果、關(guān)節(jié)炎評分結(jié)果一致。
綜上所述,半枝蓮提取物可有效地減輕CIA小鼠關(guān)節(jié)炎癥,改善CIA小鼠關(guān)節(jié)病理情況,對RA小鼠具有治療作用,其作用機(jī)制可能是通過抑制IL-1、IL-6、IL-33、TNF- 等炎癥因子表達(dá),并上調(diào)抑炎因子IL-1Ra的水平來實(shí)現(xiàn)的。但本文也僅初步探討研究了半枝蓮提取物對CIA小鼠的治療作用,其具體作用機(jī)制尚不清楚,這有待進(jìn)一步研究。
表4 各組小鼠關(guān)節(jié)病理評分結(jié)果比較 分
現(xiàn)代實(shí)用醫(yī)學(xué)2018年7期