王燚霈 朱 瑩△ 高 昂
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410005;2.湖南省長沙市望城區(qū)人民醫(yī)院,湖南 長沙 410200)
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種以結(jié)腸黏膜及黏膜下層連續(xù)彌漫的潰瘍及糜爛為特點(diǎn)的慢性非特異性炎癥性腸病,病情易反復(fù),難以治愈,病變持續(xù)時間較長,有一定的癌變率[1],是目前世界公認(rèn)的難治性疾病。腸道免疫功能紊亂是UC的重要病因。目前研究證明Th17/Treg平衡是腸道免疫功能動態(tài)平衡的重要組成部分,其失衡是UC的發(fā)病的關(guān)鍵要素[2]。潰結(jié)寧膏是本課題組負(fù)責(zé)人總結(jié)治療UC(脾腎陽虛證)經(jīng)驗(yàn)而創(chuàng)制的,療效確切[3-5]。為明確其治療UC的作用機(jī)制,筆者選取UC(脾腎陽虛證)大鼠為觀察對象,研究潰結(jié)寧膏穴位敷貼對Th17/Treg平衡的影響?,F(xiàn)報告如下。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物 SPF級雄性SD大鼠40只,體質(zhì)量(200±20)g,由湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。動物合格證號:SCXK(湘)2011-0003,SPF實(shí)驗(yàn)室許可證編號:SYCK(湘)2013-0005。標(biāo)準(zhǔn)飼料喂養(yǎng),自由飲用三級過濾純凈水,飼養(yǎng)環(huán)境為多層層流架,恒溫20~26℃,濕度控制在40%~70%,12 h光照/12 h黑暗,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始實(shí)驗(yàn)。
1.2 試藥與儀器 1)試藥:潰結(jié)寧膏由炮附片、細(xì)辛、丁香、芥子、赤芍、延胡索、生姜等組成,由湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院藥劑科提供并制成巴布劑;番瀉葉,本院藥劑科提供;無藥物巴布劑基質(zhì)由聚丙烯酸鈉、明膠、高嶺土、甘羥鋁、蓖麻油、甘油、聚乙烯醇制成,本院藥劑科提供;柳氮磺胺吡啶片,0.25 g/片,上海三維制藥有限公司,批號:20120615。 2)試劑及儀器:2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS),美國 Sigma 公司,批號:107K5008;腺嘌呤(Adenine)(購自上海博景化工有限公司),加蒸餾水配置為20g/L混懸液;Foxp3 ELISA試劑盒、IL-17 ELISA試劑盒,武漢基因美生物科技有限公司;臺式冷凍離心機(jī),湘儀 TGL-16;全自動酶標(biāo)洗板機(jī),匯松PW-812;酶標(biāo)儀,匯松MB-530;電熱恒溫干燥箱,光都DHG-900Z-0;電子天平,江蘇省武進(jìn)市衡器廠RTZ-IOA-RT;S2-93自動雙重純水蒸餾器,上海亞榮生化儀器廠;AO切片機(jī),LEICA公司RM2235;光學(xué)顯微鏡,OLYMPUS公司BX50。
1.3 分組與造模 健康的SPF級SD雄鼠40只被毛染色法編號、稱體質(zhì)量,按照隨機(jī)數(shù)字表法將40只大鼠分為正常對照組、潰瘍性結(jié)腸炎(脾腎陽虛證)模型組(模型組)、潰結(jié)寧膏穴位敷貼治療組(敷貼組)、柳氮磺吡啶治療組(SASP組),每組均為10只。模型組、敷貼組及SASP組大鼠進(jìn)行動物模型制備。UC(脾腎陽虛證)大鼠模型建立方法參考課題組前期研究[6]。每天上午定時定點(diǎn),大鼠予腺嘌呤按10 mL/kg劑量灌胃,連續(xù)2周,從第3周起開始每日予冰番瀉葉按10 mL/kg灌胃,連續(xù)2周,造模周期共4周,造模期間自由飲食;每日灌胃0.5 h后用噴霧器給每只大鼠均勻噴4℃冰水50 mL,濕潤皮毛,然后將大鼠置于電風(fēng)扇前(1400 r/min)吹干處置,連續(xù)4周后于第29天禁食不禁水24 h,用10%水合氯醛(4 mL/kg)麻醉后,將聚丙烯管插入大鼠肛門上段8 cm處,注入5%TNBS按100 mg/kg(約TNBS原液0.2 mL/100 g)加50%乙醇0.25 mL制成的混合試劑,然后提起大鼠尾部,保持倒置1~2 min,使試劑充分完全在大鼠腸腔滲透,然后將大鼠輕放置于籠子,待其自然清醒,自由飲食飲水。正常對照組大鼠則同期予相應(yīng)劑量的0.9%氯化鈉注射液灌胃和灌腸處理。
1.4 干預(yù)方法 所有大鼠均選取以下穴位:中脘、氣海、足三里(雙側(cè))、天樞(雙側(cè))。各穴定位參考郭義主編《實(shí)驗(yàn)針灸學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[7]及《大鼠穴位圖譜的研制》[8]。中脘:臍上約20 mm左右。氣海:臍下約12 mm左右。足三里:在膝關(guān)節(jié)下側(cè),腓骨小頭下緣5 mm處,左右兩側(cè)各一穴。天樞:在臍旁0.5 cm,左右兩側(cè)各一穴。敷貼位置先用剪刀將毛剪短,再用剃毛器將毛剃凈,每次剃毛4 cm2大小,貼藥至穴位處后予鼠夾固定。1)正常對照組:將無藥物的巴布劑基質(zhì)穴位敷貼,0.9%氯化鈉注射液[5 mL/(kg·d)]灌胃。 2)模型組:處理同正常對照組。3)敷貼組:潰結(jié)寧膏穴位敷貼,0.9%氯化鈉注射液[5 mL/(kg·d)]灌胃。 4)SASP 組:無藥物的巴布劑基質(zhì)穴位敷貼,柳氮磺胺吡啶溶液(用0.9%氯化鈉注射液配成10 mg/mL的溶液)50 mg/kg劑量灌胃。各組于造模結(jié)束后1周開始給藥,每日1次,敷貼時間每次1~1.5 h。足三里、天樞每次貼一側(cè),左右交替,給藥療程均為28 d。
1.5 標(biāo)本采集與檢測 1)一般情況觀察。實(shí)驗(yàn)期間每天檢測并記錄各組大鼠體質(zhì)量、飲食飲水量及肛溫作量化指標(biāo),觀察各組大鼠大便性狀、大便次數(shù)和血便程度及背毛光澤程度、活動度、精神狀態(tài)及活動等一般狀況。2)疾病活動指數(shù)(DAI)評分。實(shí)驗(yàn)期間觀察大鼠體質(zhì)量、大便性狀、血便情況,按DAI評分標(biāo)準(zhǔn)[9]進(jìn)行評分,即DAI=(體質(zhì)量下降指數(shù)+大便性狀+出血情況)÷3。3)結(jié)腸黏膜損傷指數(shù)(CMDI)。治療28 d后大鼠禁食12 h,以10%水合氯醛(4 mL/kg)腹腔注射麻醉,剪開腹壁,快速取結(jié)腸組織,肉眼觀察結(jié)腸病變組織腸黏膜形態(tài),以正常、糜爛、潰瘍分級描述,進(jìn)行結(jié)腸黏膜大體形態(tài)損傷指數(shù)評分[10]。4)結(jié)腸組織病理學(xué)及組織學(xué)損傷指數(shù)(TDI)。大鼠脊椎脫臼法處死后,取約1 cm結(jié)腸腸段用4%多聚甲醛固定,組織脫水,石蠟包埋,切片機(jī)切片,進(jìn)行常規(guī)HE染色,使用光學(xué)顯微鏡觀察結(jié)腸組織病理變化,進(jìn)行結(jié)腸組織學(xué)損傷評分[11]。5)血清及結(jié)腸中IL-17、Foxp3水平的測定。取1段長約0.5 cm的結(jié)腸組織,冰生理鹽水清洗,置于EP管中,采用ELISA法進(jìn)行測定,嚴(yán)格按照試劑盒說明進(jìn)行操作。
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS21.0統(tǒng)計軟件。計量資料以(±s)表示,各組數(shù)據(jù)先進(jìn)行正態(tài)性分布及方差齊性檢驗(yàn),符合者,組間比較采用單因素方差分析,不符合者采用秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組一般情況觀察 正常對照組大鼠在整個實(shí)驗(yàn)過程中未出現(xiàn)明顯的變化,大小便、活動度、精神、飲食飲水量均正常。造模過程中模型組、敷貼組及SASP組大鼠逐漸出現(xiàn)大便溏泄,體毛逐漸枯槁失去光澤,喜扎堆,活動度減少,精神欠佳,頻繁瞇眼,飲食及飲水量逐漸減少,與正常對照組比較體質(zhì)量增長緩慢,小便次數(shù)增多;造模結(jié)束后上述3組大鼠解黏液便,大便隱血陽性,肛門周圍沾有污物,拱背蜷縮,喜集聚,體毛枯槁稀疏,精神萎頓,小便清長,飲食及飲水量明顯降低,體質(zhì)量增長幅度較正常組大鼠明顯減小,部分甚至出現(xiàn)腹部脹滿。經(jīng)過28 d治療后SASP組、敷貼組大鼠黏液膿血便、神態(tài)萎頓、嗜睡懶動,拱背蜷縮聚堆等癥狀基本消失,飲食及飲水接近正常對照組,動作較前靈敏,精神好轉(zhuǎn);模型組大鼠持續(xù)解黏液大便,偶可見鮮紅色血便,精神持續(xù)變差,少氣懶動,體毛枯槁脫落,小便量及次數(shù)多,飲食及飲水量進(jìn)一步減少,體質(zhì)量較前繼續(xù)下降。
2.2 各組大鼠體質(zhì)量、飲水及肛溫量化比較 見表1。治療前,與正常對照組對比,模型組、敷貼組及SASP組各組大鼠體質(zhì)量下降,飲水量明顯減少,肛溫降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01),說明脾腎陽虛UC體質(zhì)量下降,飲水量減少,肛溫降低。治療后,與正常對照組相比,模型組大鼠體質(zhì)量下降,飲水量下降,肛溫降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),說明疾病持續(xù)進(jìn)展,無明顯緩解;與模型組比較,敷貼組、SASP組大鼠體質(zhì)量、飲水量增加,肛溫升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),提示敷貼、SASP 治療有效;SASP 組與敷貼組體質(zhì)量、飲水量、肛溫相比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。正常對照組、模型組治療前后比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。敷貼組及SASP組治療后較治療前體質(zhì)量、飲水量增加,肛溫升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
表1 各組大鼠體質(zhì)量、飲水量及肛溫比較(±s)
表1 各組大鼠體質(zhì)量、飲水量及肛溫比較(±s)
與本組治療前比較,▼P<0.05;與模型組治療后比較,▲P<0.05,▲▲P<0.01;與敷貼組治療后比較,▽P<0.05,▽▽P<0.01
體質(zhì)量(g) 飲水量(mL) 肛溫(℃)385.10±25.70▲▲▽▽ 202.50±21.70▲▲▽▽ 37.80±0.16▲▽396.70±26.20▲▲▽ 210.50±22.70▲▲▽ 37.80±0.18▲▲296.40±23.50 120.60±15.50 36.70±0.17(n=9) 治療后 276.40±16.50▽ 111.60±14.30▽ 36.50±0.16▽敷貼組 治療前 300.30±21.50 115.40±16.30 36.80±0.20(n=9) 治療后 365.30±22.50▲▼ 188.50±17.80▲▼ 37.60±0.20▲▼SASP 組 治療前 299.50±20.40 120.40±15.30 37.00±0.19(n=9) 治療后 370.50±23.20▲▼ 190.80±16.10▲▼ 37.50±0.18▲▼組 別 時間正常對照組 治療前(n=10) 治療后模型組 治療前
2.3 各組大鼠DAI、CMDI、TDI比較 見表2。與正常對照組相比,各組大鼠DAI、CMDI及TDI均增高,差異具有顯著統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05或P<0.01)。與模型組相比較,敷貼組及SASP組DAI、CMDI及TDI均顯著降低(P<0.01),但敷貼組、SASP兩組間各積分比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
表2 各組大鼠疾病活動指數(shù)、結(jié)腸黏膜損傷指數(shù)、結(jié)腸組織損傷評分比較(分,±s)
與正常對照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,▲▲P<0.01。下同
組 別 n TDI DAI CMDI正常對照組 10 0.82±0.42模型組 9 5.84±1.48**敷貼組 9 2.12±1.06*▲▲0.09±0.18 0.72±0.37 3.00±0.37** 4.61±0.98**1.01±0.29*▲▲ 1.84±0.78*▲▲SASP 組 9 1.87±1.23*▲▲0.91±0.21*▲▲ 1.66±0.74*▲▲
2.4 各組大鼠結(jié)腸組織病理觀察 見圖1。正常對照組:上皮完整,各層結(jié)構(gòu)清晰。模型組:黏膜缺損并且壞死脫落,可見潰瘍灶形成,嚴(yán)重者深達(dá)黏膜下層,伴中性粒細(xì)胞等大量炎性細(xì)胞浸潤。敷貼組:黏膜缺損較少,黏膜及黏膜下炎性細(xì)胞浸潤少,腺體結(jié)構(gòu)改善。SASP組:黏膜下毛細(xì)血管充血,黏膜下層稍有水腫,少量炎性細(xì)胞浸潤。
2.5 各組大鼠血清及結(jié)腸組織中IL-17和血清中Foxp3水平比較 見表3。與正常對照組比較,模型組、敷貼組、SASP組大鼠血清及結(jié)腸中IL-17水平均明顯升高、血清Foxp3水平明顯降低(P<0.05或P<0.01)。與模型組比較,敷貼組及SASP組大鼠血清及結(jié)腸組織中IL-17水平明顯降低、血清Foxp3水平明顯增高(P<0.01),但敷貼組與SASP組表達(dá)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
圖1 大鼠結(jié)腸組織病理觀察(HE染色,100倍)
表3 各組大鼠血清及結(jié)腸組織IL-17、血清Foxp3比較(pg/mL,±s)
表3 各組大鼠血清及結(jié)腸組織IL-17、血清Foxp3比較(pg/mL,±s)
組 別 n 血清Foxp3血清IL-17 結(jié)腸IL-17正常對照組 10 4650.41±14.00模型組 9 2706.35±6.68**敷貼組 9 3439.17±17.50*▲▲124.09±1.65 93.39±1.76 242.44±10.49**190.83±1.94**174.77±1.61*▲▲ 153.39±2.00*▲▲SASP 組 9 3464.68±12.47*▲▲170.35±4.39*▲▲ 149.00±1.87*▲▲
UC的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,涉及環(huán)境和遺傳因素。UC被認(rèn)為是由于上皮屏障功能受損、腸道菌群失調(diào)和異常免疫反應(yīng)的結(jié)果[12]。當(dāng)前,國內(nèi)外學(xué)者普遍認(rèn)為腸道免疫在UC的發(fā)病中扮演了重要角色[13]。正常狀態(tài)下,腸黏膜免疫細(xì)胞自發(fā)分泌抗炎因子與促炎因子,并保持動態(tài)平衡,以維持腸道的正常免疫,當(dāng)機(jī)體受到刺激時,該平衡被打破,炎性因子的分泌失衡,抗炎因子降低,促炎因子升高,導(dǎo)致腸黏膜免疫失衡[14]。Th17與Treg是一對具有相互拮抗作用的T淋巴細(xì)胞,維持著腸道免疫穩(wěn)態(tài)平衡,當(dāng)腸道出現(xiàn)異常時常表現(xiàn)出Th17/Treg失衡,引起一系列炎癥反應(yīng)損傷腸道組織。Th17 細(xì)胞主要分泌 IL-17、IL-6、IL-21、IL-22、TNF-α等細(xì)胞因子,在UC中起促炎性作用[15]。Treg細(xì)胞主要以表達(dá)轉(zhuǎn)錄因子Foxp3為特征,它具有免疫抑制功能,能控制腸道炎癥。近年來有研究表明Th17/Treg平衡向Th17方向傾斜時UC發(fā)生發(fā)展,當(dāng)Th17/Treg平衡像Treg方向傾斜時,UC可緩解。
中醫(yī)學(xué)潰瘍性結(jié)腸炎可歸屬于 “痢疾”“泄瀉”“腸癖”“大瘕泄”等范疇。本文第2作者朱瑩在近10年的前期研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)UC患者表現(xiàn)為脾腎陽虛的癥狀為主,實(shí)為病延日久,損傷腎陽,腎陽不足,命門火衰,不能溫煦脾土,陽氣不能溫煦,血行不暢,又“久病必瘀”,而導(dǎo)致氣血瘀滯,故提出UC的病機(jī)以“脾腎陽虛挾瘀”為主,并本著“治病求其本”的原則,創(chuàng)制出潰結(jié)寧膏,方中以炮附子、細(xì)辛、丁香、延胡索、赤芍、生姜、白芥子等作為主要成分,選取敷貼穴位:胃經(jīng)的募穴“中脘”、大腸經(jīng)的下合穴“足三里”及募穴“天樞”、補(bǔ)腎固元的“氣?!薄,F(xiàn)代腧穴學(xué)研究表明,足三里、氣海能增強(qiáng)機(jī)體免疫力,與天樞、足三里相配能改善腸道微循環(huán),從而消除炎癥,修復(fù)損傷的腸黏膜屏障。潰結(jié)寧膏經(jīng)皮膚、穴位持續(xù)作用于全身,達(dá)到對UC的治療作用。課題組前期臨床研究證實(shí)潰結(jié)寧膏穴位貼敷治療UC具有較好的臨床療效,其機(jī)制可能與抑制自身免疫性炎癥機(jī)制相關(guān)[4-5,16,19]。
本實(shí)驗(yàn)觀察到改善大鼠一般臨床表現(xiàn)方面,各組采取相應(yīng)治療措施治療后,敷貼組及SASP組大鼠較模型組體質(zhì)量、飲水量增長,肛溫升高,提示潰結(jié)寧膏穴位敷貼可有效改善UC(脾腎陽虛證)大鼠臨床癥狀。腸道炎癥方面,與正常組相比,模型組DAI、CMDI、TDI均明顯增高,說明UC(脾腎陽虛證)大鼠出現(xiàn)便溏、大便隱血陽性、體質(zhì)量減輕、結(jié)腸組織出現(xiàn)糜爛甚至潰瘍,炎性細(xì)胞的浸潤十分明顯;與模型組比較,敷貼組及SASP組DAI、CMDI、TDI均顯著下降,說明潰結(jié)寧膏穴位敷貼及SASP灌胃可以改善UC(脾腎陽虛證)大鼠便血情況,加快體質(zhì)量增長,促進(jìn)黏膜愈合,減少中性粒細(xì)胞的浸潤,潰結(jié)寧膏穴位敷貼可改善腸黏膜炎癥。炎性因子方面,采用ELISA對血清及結(jié)腸組織中IL-17、Foxp3表達(dá)進(jìn)行檢測,與正常組對比,模型組大鼠血清及結(jié)腸組織中IL-17的表達(dá)明顯增高,F(xiàn)oxp3水平明顯下降,與模型組比較,敷貼組及SASP組大鼠IL-17水平明顯降低、Foxp3水平明顯增高,說明潰結(jié)寧膏穴位敷貼及SASP灌胃可明顯降低UC(脾腎陽虛證)大鼠血清及結(jié)腸組織中炎性因子IL-17的水平,并能增高抑炎轉(zhuǎn)錄因子Foxp3的水平,減少腸道炎癥反應(yīng)。
綜上所述,UC(脾腎陽虛證)發(fā)病與IL-17水平增高、Foxp3水平降低呈相關(guān)性,而潰結(jié)寧膏穴位敷貼可明顯改善UC(脾腎陽虛證)大鼠一般臨床表現(xiàn),顯著降低促炎因子IL-17表達(dá)、增高抗炎因子Foxp3表達(dá),調(diào)節(jié)Th17/Treg的平衡,維持腸道黏膜免疫功能平衡,從而有效地治療UC(脾腎陽虛證)。