高 威,李 杰,任延明,劉 杰,曹成珠,紀(jì)巧榮,寇 娜,張 偉*
(1.青海大學(xué)醫(yī)學(xué)院,青海 西寧 810001;2.青海大學(xué),青海 西寧 810000)
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis,UC)是一種病因不明的在大腸粘膜發(fā)生的慢性炎癥和潰瘍性病變[1]。病情輕重不等,且具有潛在的癌變可能性[2]。目前臨床上主要應(yīng)用柳氮磺胺吡啶、水楊酸制劑對UC進(jìn)行治療。本研究應(yīng)用中藥治療模型小鼠UC,現(xiàn)將有關(guān)結(jié)果報(bào)告如下。
健康未孕SPF級、雌性BALb/c小鼠48只,體重(22±2)g,購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證號:SCXX(京)2012-0001,合格證號:11400700176022。
每組7只分開飼養(yǎng),適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后,隨機(jī)分組,在第一部分實(shí)驗(yàn)中將小鼠分為四組:正常組、中藥組和DSS組、中藥+DSS組,實(shí)驗(yàn)周期7 d。正常組予潔凈水自由飲用7 d的同時(shí)連續(xù)灌胃(0.9%NS,0.15mL·10g/d);DSS組予3.5% DSS自由飲用7 d的同時(shí)連續(xù)灌胃(0.9%NS,劑量同上);中藥組予潔凈水自由飲用7 d的同時(shí)連續(xù)灌胃(葛根芩連湯,0.15mL/10g·d[3])7 d;中藥+DSS組在給予3.5% DSS自由飲用的同時(shí)連續(xù)灌胃(葛根芩連湯,0.15mL/10g·d)7 d。在第二部分實(shí)驗(yàn)中將小鼠分為四組:正常組、中藥組和UC組、中藥+UC組,實(shí)驗(yàn)周期14 d。正常組予潔凈水自由飲用7 d后連續(xù)灌胃(0.9%NS,0.15mL/10g·d)7 d;UC組予3.5% DSS自由飲用7 d后改為飲用潔凈水(7 d);中藥組予潔凈水自由飲用7 d后連續(xù)灌胃(葛根芩連湯,0.15mL/10g·d);中藥+UC組造模成功后(予3.5% DSS自由飲用7d)連續(xù)灌胃(葛根芩連湯,0.15mL/10g·d)7 d。
造模成功與否判定:出現(xiàn)以下表現(xiàn),表明UC模型造模成功,①造模3~5 d后出現(xiàn)大便溏瀉,肛周有污物,甚至血便;②嗜臥;③毛色枯槁不榮;④食量明顯下降;⑤光鏡下見模型組小鼠結(jié)腸組織潰瘍形成。
DSS購自MBIO,商品編號:160110。葛根芩連湯依據(jù)《傷寒論》中要求的煎煮法制備:取葛根15 g,加入5倍量無菌蒸餾水,浸過中藥液面,以文火煮至沸騰,沸騰10 min,再加入黃芩9 g、黃連9 g、甘草(炙)6 g,文火煮至沸騰,沸騰20 min,過濾后,續(xù)加五倍量蒸餾水,文火煮至沸騰,沸騰30 min后,再次過濾。將兩次過濾所得藥液混合,在文火上濃縮至39 mL,即為100%(1g/mL)的中藥原液。ELISA試劑盒購自武漢博士德生物科技有限公司,IL-4貨號:E-EL-M0043c;IFN-γ貨號:E-EL-M0048c;TNF-α貨號:E-EL-M0049c。
臺式離心機(jī)購自德國(Sigma 3K15),酶標(biāo)儀購自瑞士(TECAN Infnite 200pro)。
第一、二部分實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的標(biāo)本收集:于心臟采血1 mL,在4 ℃條件下離心(4000r/min)15 min制備血清,低溫保存?zhèn)錅y。
正常組和中藥組的小鼠整體表現(xiàn)正常,精神狀態(tài)良好。模型組小鼠在自由飲用DSS 3~5 d后,毛發(fā)失榮,狀態(tài)萎靡,喜臥,身體蜷縮,進(jìn)水進(jìn)食量明顯減少,大便稀溏,有便血。給藥后,中藥+DSS組及中藥+UC組小鼠一般狀況均有改善。
結(jié)果顯示,在造模過程中給藥,DSS組和其他三組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),而正常組和中藥組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);造模成功后給藥,UC組和其他三組相比差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),正常組和中藥組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見表1~2)。
組別nIL-4(pg/mL)IFN-γ(pg/mL)TNF-α(pg/mL)DSS組531.34±4.1728.42±0.9124.31±2.36正常組576.55±7.65※17.62±1.32※15.93±1.99※中藥組577.01±7.42※16.49±0.63※15.52±1.77※中藥+DSS組563.72±4.29※▲#20.59±1.22※▲#19.40±1.45※▲#F 61.587 129.861 22.447P 0.000 0.000 0.000
※:與DSS組比較,P<0.05;▲:與正常組比較,P<0.05;#:與中藥組比較,P<0.05
組別nIL-4(pg/mL)IFN-γ(pg/mL)TNF-α(pg/mL)UC組543.47±6.3626.26±0.2323.82±3.16正常組575.99±7.10※17.41±1.06※15.92±2.02※中藥組575.30±4.50※16.22±1.33※15.53±1.73※中藥+UC組562.53±2.35※▲#22.14±0.56※▲#19.32±0.77※▲#F 39.708 130.374 16.756P 0.000 0.000 0.000
※:與UC組比較,P<0.05;▲:與正常組比較,P<0.05;#:與中藥組比較,P<0.05
UC在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中屬于泄瀉、痢疾等范疇,可歸為中醫(yī)的濕熱病[4]。本研究以DSS誘導(dǎo)的UC小鼠為模型,研究葛根芩連湯對DSS造模前后小鼠血清IL-4、IFN-γ、TNF-α表達(dá)水平的影響,為臨床診斷及治療提供客觀依據(jù)。
UC的發(fā)病機(jī)制至今不明,現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn)免疫因素在UC發(fā)病機(jī)制中尤為重要[5]。大量文獻(xiàn)顯示,許多細(xì)胞因子參與結(jié)腸粘膜的炎癥免疫反應(yīng),與UC的發(fā)病及轉(zhuǎn)歸密切相關(guān)。眾所周知,細(xì)胞因子可分為促炎因子和抑炎因子兩大類,在正常人群中促炎因子如TNF-α等和抑炎因子如IL-4、IL-10等處于動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài),如若失衡,則會導(dǎo)致疾病的發(fā)生。
IL-4主要是由活化T細(xì)胞產(chǎn)生,能有效抑制炎性反應(yīng),有研究發(fā)現(xiàn),IL-4對維持腸道免疫功能有重要的作用[6]。近年來有研究報(bào)道認(rèn)為,UC的炎性反應(yīng)程度與IL-4的表達(dá)有一定的相關(guān)性,可以用來評估UC的炎性反應(yīng)程度[7],IL-4是通過抑制Th1細(xì)胞的增殖功能來抑制腸道炎癥的發(fā)生[8]。我們的研究顯示,模型組小鼠血清IL-4蛋白表達(dá)水平顯著降低,而予葛根芩連湯干預(yù)后,又明顯增高,表明了葛根芩連湯具有促進(jìn)IL-4蛋白表達(dá)的作用。
INF-γ主要由Th1淋巴細(xì)胞產(chǎn)生,是一種具有較強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)作用的淋巴因子,能引起腸道炎癥反應(yīng)[9]。TNF是一個(gè)主要的炎癥介質(zhì),TNF-α主要是由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生,對調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)起重要作用[10]。TNF-α可通過誘導(dǎo)血栓生成使腸黏膜血液循環(huán)發(fā)生障礙,進(jìn)而導(dǎo)致腸黏膜組織廣泛損傷[11]。 當(dāng)與INF-γ協(xié)同作用時(shí),可以殺傷上皮細(xì)胞,使炎癥加重。且有研究發(fā)現(xiàn),由Th1產(chǎn)生的INF-γ能夠抑制Th2細(xì)胞的增殖,而由Th2細(xì)胞分泌的IL-4能抑制Th1反應(yīng)[12]。本研究發(fā)現(xiàn),在模型組小鼠血清中,INF-γ和TNF-α的表達(dá)顯著升高,而在使用中藥干預(yù)后,其表達(dá)又明顯降低,表明了葛根芩連湯具有抑制INF-γ、TNF-α表達(dá)的作用。
根據(jù)對葛根芩連湯的現(xiàn)代研究,方中葛根的有效成分為葛根素,而葛根素具有明顯的抗炎及抗氧化作用;黃芩的有效成分為黃芩苷,黃芩苷亦具有抗氧化、抗炎作用以及抗病原微生物的作用;黃連的有效成分為生物堿類,具有代表性的化合物有小檗堿,小檗堿具有較強(qiáng)的抗病原微生物的作用;甘草的有效成分為多糖類[13],具有明顯的抗炎及抗病毒作用。余林中等[14]研究了葛根芩連湯各配伍與抗腹瀉藥效之間的關(guān)系,結(jié)果顯示在降低小腸推進(jìn)率的影響中,以黃連與炙甘草發(fā)揮的作用為主。概而言之,葛根芩連湯具有抗菌、抗病毒、抑制胃腸運(yùn)動(dòng)、增強(qiáng)機(jī)體免疫功能等藥理作用。
綜上所述,本研究依據(jù)中、西醫(yī)學(xué)理論,結(jié)合預(yù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn),用DSS造模的方法成功建立了UC小鼠模型。在造模過程中及造模成功后予葛根芩連湯干預(yù),小鼠血清IL-4、INF-γ和TNF-α表達(dá)結(jié)果顯示葛根芩連湯在造模過程中能明顯抑制促炎因子INF-γ和TNF-α的表達(dá),促進(jìn)抑炎因子IL-4的表達(dá),表明了葛根芩連湯對小鼠結(jié)腸組織有明顯的保護(hù)作用及治療作用。