賴克道 王 麗 鄧聿胤 呂紀華 劉 瑛 覃 良
(廣西壯族自治區(qū)中醫(yī)藥研究院中藥藥理所/廣西中藥質(zhì)量標準研究重點實驗室,南寧市 530022,電子郵箱:215544910@qq.com)
類風濕性關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種以炎性滑膜炎為主要特征的慢性系統(tǒng)性疾病,病理表現(xiàn)為關(guān)節(jié)滑膜的慢性炎癥和血管翳形成,其可引起關(guān)節(jié)的軟骨和骨破壞,最終導致關(guān)節(jié)畸形和功能喪失[1-2]。目前,我國RA的發(fā)病率為0.32%~0.36%[3],女性居多,臨床主要表現(xiàn)為對稱性的多關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、功能下降,病程長且易反復發(fā)作,嚴重影響患者生活質(zhì)量。透骨香為夾竹桃科植物筋藤的干燥根和莖,是廣西民族藥“五松腫痛酊”中的原料藥材[4],用于治療RA引起的關(guān)節(jié)疼痛,療效甚佳[5]。本文通過建立膠原誘導型關(guān)節(jié)炎 (collagen-induced arthritis,CIA)大鼠模型,探討壯藥透骨香的干預治療作用及相關(guān)機制,現(xiàn)報告如下。
1.1 實驗動物 健康成年無特定病原體級SD雌性大鼠70只,體重180~220 g,購自廣西醫(yī)科大學動物實驗中心,許可證號為SCXK桂2009-0002。大鼠適應性飼養(yǎng)2周后用于實驗,飼養(yǎng)環(huán)境:溫度20℃~25℃、相對濕度(60±10)%,自由飲食。
1.2 主要藥品與試劑 (1)透骨香水溶部位:透骨香藥材采自廣西玉林市,經(jīng)本研究院饒偉源主任藥師鑒定為夾竹桃科植物筋藤后使用。透骨香藥材采用60%乙醇加熱回流提取,提取液回收乙醇后,藥液進行梯度提取分離,得到水溶部位浸膏,每克浸膏含21.96 g生藥,實驗時以蒸餾水稀釋成所需濃度使用。(2)牛源Ⅱ型膠原、不完全弗氏佐劑均購自Sigma公司(貨號:C7806、F5506),使用時將牛源Ⅱ型膠原溶于0.1M乙酸溶液中配制成2 mg/ml膠原溶液,4℃過夜后將等量的膠原溶液與不完全佛氏佐劑乳化制成混合乳劑。(3)雷公藤多苷片購自湖南千金協(xié)力藥業(yè)有限公司(批號20171202),水合氯醛購自成都市新都區(qū)木蘭鎮(zhèn)工業(yè)開發(fā)區(qū)(批號:2016092901),大鼠腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)、大鼠白細胞介素1β(interleukin 1β,IL-1β)酶聯(lián)免疫吸附測定(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)試劑盒購自天津安諾瑞康生物技術(shù)有限公司(批號:569180611、370180611)。
1.3 主要實驗儀器 超聲波處理器(上海生析超聲儀器有限公司),TDL-5-A型低速大容量離心機(上海安亭科學儀器廠),Multiskan GO型全波長全自動多功能酶標儀(Thermo Fisher Scientific公司),F(xiàn)SH-2A型可調(diào)高速勻漿機(金壇國旺實驗儀器廠)。
1.4 實驗方法
1.4.1 模型制備與分組:將70只大鼠按照數(shù)字隨機表法分為空白組10只及CIA模型組60只。參照文獻[6-7],采用牛源Ⅱ型膠原與不完全佛氏佐劑(1 ∶1)乳化制成的混合乳劑在模型組大鼠右后足趾、背部和尾根部分別進行皮下注射致炎,每個部位注射0.2 ml,空白組注射相同體積0.1M乙酸,造模14 d后繼續(xù)加強免疫1次,各部位注射量0.1 ml。造模前后采用千分游標卡尺測量大鼠下肢足趾厚度,根據(jù)足趾腫脹度評價模型制備情況。造模21 d后將10只足趾腫脹度較輕(<0.5%)的模型組大鼠剔除,剩余50只按照數(shù)字隨機表法分為模型組、雷公藤多苷組以及高、中、低劑量透骨香組,每組10只。
1.4.2 給藥方法:各組大鼠于造模后21 d開始灌胃給藥,雷公藤多苷劑量為0.01 g/kg,透骨香水溶部位高、中、低劑量分別為73.79 g生藥/kg、36.89 g生藥/kg、18.45 g生藥/kg,灌胃量為1 ml/kg,空白組與模型組分別予以等體積蒸餾水灌胃,共給藥28 d。
1.5 觀測指標
1.5.1 足趾腫脹度:各組大鼠于造模前、造模21 d后及給藥28 d后分別應用千分游標卡尺測量大鼠右下肢足趾厚度,按下列公式計算足趾腫脹度:腫脹度=(造模后足趾厚度—造模前足趾厚度)/造模前足趾厚度×100%。
1.5.2 關(guān)節(jié)炎指數(shù):末次給藥后,各組大鼠進行關(guān)節(jié)炎評分,采用關(guān)節(jié)炎指數(shù)(arthritis index,AI)積分法評定。關(guān)節(jié)病變按5 級分法評價[8]:無紅斑腫脹為0分,踝關(guān)節(jié)和小趾關(guān)節(jié)出現(xiàn)紅斑及輕微腫脹為1分,踝關(guān)節(jié)和足趾出現(xiàn)紅斑及輕微腫脹為2分,踝關(guān)節(jié)與足爪出現(xiàn)紅斑及中度腫脹為3分,踝關(guān)節(jié)與足爪有紅斑及重度腫脹為4分。將四肢評分累加得到每只大鼠的AI,AI越高,關(guān)節(jié)癥狀越嚴重。
1.5.3 血清TNF-α、IL-1β水平:末次給藥后,采用3.5%水合氯醛10 ml/kg腹腔注射麻醉各組大鼠,腹主動脈采血,離心(3 000 r/min,10 min)后取血清,按照試劑盒說明采用ELISA法檢測TNF-α、IL-1β水平。
1.5.4 關(guān)節(jié)組織勻漿TNF-α、IL-1β水平:各組大鼠處死后,取部分踝關(guān)節(jié)韌帶及關(guān)節(jié)囊組織,稱重剪碎與生理鹽水以1 ∶9比例制備10%關(guān)節(jié)組織勻漿,離心(3 000 r/min,10 min)后取上清液,按照試劑盒說明采用ELISA法檢測TNF-α、IL-1β水平。
1.6 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計分析。計量資料以(x±s)表示,多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用t檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 造模21 d后空白組及CIA模型組大鼠的足趾腫脹度比較 造模21 d后,CIA模型組的足趾腫脹度為(0.841±0.154)%,高于空白組的(0.070±0.052)%(t=6.733,P=0.012)。
2.2 給藥28 d后6組大鼠的足趾腫脹度比較 給藥28 d后,與空白組比較,模型組和各用藥組大鼠足趾腫脹度升高(P<0.05);與模型組比較,雷公藤多苷組和高、中、低劑量透骨香組大鼠足趾腫脹度降低(P<0.05);與雷公藤多苷組比較,低劑量透骨香組大鼠足趾腫脹度升高(P<0.05),中、高劑量透骨香組差異無統(tǒng)計學意義(均P>0.05);各劑量透骨香組之間比較差異亦無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。見表1。
表1 給藥28 d后6組大鼠足趾腫脹度比較(x±s,%)
注:與空白組相比,★P<0.05;與模型組比較,▲P<0.05;與雷公藤多苷組比較,*P<0.05。
2.3 6組大鼠的AI比較 與空白組比較,模型組大鼠AI升高(P<0.05);與模型組比較,雷公藤多苷組和高劑量透骨香組大鼠AI降低(均P<0.05);與雷公藤多苷組比較,低、中劑量透骨香組大鼠AI升高(均P<0.05),高劑量透骨香組AI差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05);高劑量透骨香組AI低于低劑量透骨香組(P<0.05)。見表2。
表2 6組大鼠的AI比較(x±s,分)
注:與空白組相比,★P<0.05;與模型組比較,▲P<0.05;與雷公藤多苷組比較,*P<0.05;與低劑量透骨香組比較,#P<0.05。
2.4 6組大鼠的血清TNF-α及IL-1β水平比較 與空白組比較,模型組大鼠血清TNF-α、IL-1β水平均升高(均P<0.05);與模型組比較,雷公藤多苷組和中、高劑量透骨香組大鼠血清TNF-α、IL-1β水平均降低(均P<0.05)。見表3。
表3 6組大鼠血清TNF-α、IL-1β水平比較(x±s,pg/ml)
注:與空白組相比,★P<0.05;與模型組比較,▲P<0.05。
2.5 6組大鼠關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α、IL-1β水平比較 與空白組比較,模型組大鼠關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α、IL-1β水平均升高(均P<0.05);與模型組比較,雷公藤多苷片組和透骨香高劑量組大鼠關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α、IL-1β水平均降低(均P<0.05),透骨香中劑量組大鼠關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α水平降低(P<0.05)。見表4。
表4 6組大鼠關(guān)節(jié)組織勻漿TNF-α、IL-1β水平比較(x±s,pg/ml)
注:與空白組相比,★P<0.05;與模型組比較,▲P<0.05。
壯醫(yī)藥是我國中醫(yī)藥和民族傳統(tǒng)醫(yī)藥的重要組成部分,在防治RA方面具有獨特療效。RA屬中醫(yī)“痹證”范疇,壯醫(yī)名為“滾克”,壯醫(yī)學認為RA發(fā)病多由外受濕邪,阻滯脈絡(luò)繼而入骨,病久正氣虛衰,氣滯血瘀,從而引起谷道、水道、氣道及龍路、火路阻滯,使天地人三氣不能同步而致病[9-10]。RA的治療應祛風除濕,消腫止痛,益氣活血通絡(luò)。透骨香為夾竹桃科植物筋藤的干燥根和莖,主要產(chǎn)于廣西和廣東,為廣西民間壯藥,具有祛風除濕、消腫止痛、祛腐生肌之功效,用于治療風濕關(guān)節(jié)疼痛、跌打腫痛等療效確切。本研究結(jié)果顯示,造模21 d后,CIA模型大鼠足趾腫脹度顯著升高,提示造模成功;灌胃給藥28 d后,與模型組比較,高、中、低劑量透骨香組大鼠足趾腫脹度降低(P<0.05),且高劑量透骨香組大鼠AI降低(P<0.05),即不同劑量的透骨香水溶部位均可緩解CIA模型大鼠的關(guān)節(jié)癥狀,提示透骨香水溶部位對膠原誘導的RA大鼠具有干預治療作用。此外,與雷公藤多苷組比較,低、中劑量透骨香組大鼠AI均升高(均P<0.05),但高劑量透骨香組大鼠差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),且高劑量透骨香組大鼠AI低于低劑量透骨香組(P<0.05),提示高劑量的透骨香水溶部位緩解關(guān)節(jié)癥狀效果最佳。
RA的發(fā)病機制目前尚未完全明確,滑膜組織增生、炎性細胞浸潤、骨及軟骨降解與破壞及自身免疫等病理生理過程貫穿整個病程,它們之間相互作用、相互關(guān)聯(lián),形成一個錯綜復雜的網(wǎng)絡(luò),其中炎癥細胞因子紊亂在RA發(fā)生及進展過程中發(fā)揮重要的作用[11]。TNF-α主要由單核-巨噬細胞分泌[12],是機體炎癥反應的重要調(diào)節(jié)因子。TNF-α參與了RA滑膜組織增生、炎癥和自身免疫反應3個病理生理過程,是RA發(fā)病機制中處于中心地位的促炎癥因子[13-14]。IL-1是參與RA進展期關(guān)節(jié)破壞的典型炎癥細胞因子,主要來源于活化的巨噬細胞,可以由TNF-α產(chǎn)生或自身刺激產(chǎn)生,IL-1分為IL-1α和IL-1β兩型,其中IL-1β為分泌型興奮因子,能夠促進自我分泌,從而將炎癥信號迅速放大,影響RA 炎癥過程[15]。研究表明,活動期RA患者血漿TNF-α、IL-1β水平明顯升高,是RA炎癥活動的重要衡量指標[16-17]。本研究結(jié)果顯示,模型組大鼠血清與關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α、IL-1β水平均升高(P<0.05),符合RA的炎性改變;與模型組比較,中劑量透骨香組大鼠的血清TNF-α、IL-1β水平及關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α水平均降低,高劑量透骨香組大鼠血清及關(guān)節(jié)組織勻漿中TNF-α、IL-1β水平均降低(均P<0.05),即中、高劑量透骨香水溶部位均能降低CIA模型大鼠血清及關(guān)節(jié)組織勻漿TNF-α、IL-1β含量,提示透骨香水溶部位干預作用機制可能與調(diào)節(jié)炎癥因子TNF-α、IL-1β的表達有關(guān)。
綜上所述,壯藥透骨香水溶部位對CIA大鼠具有干預治療作用,且高劑量(73.79 g生藥/kg)的透骨香水溶部位效果最佳,其作用機制可能與調(diào)節(jié)炎癥因子TNF-α、IL-1β的表達有關(guān)。而透骨香水溶部位對其他炎癥因子及免疫功能是否有影響,具體途徑如何有待進一步深入研究。本研究為壯藥透骨香抗RA作用提供了實驗參考依據(jù),為民族藥五松腫痛酊的進一步開發(fā)應用奠定了基礎(chǔ)。