王麗,呂紀華,劉瑛,饒偉源,鄧聿胤,覃良
(廣西壯族自治區(qū)中醫(yī)藥研究院,廣西中藥質量標準研究重點實驗室,廣西 南寧 530022)
類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種慢性系統(tǒng)性自身免疫疾病[1],以關節(jié)和關節(jié)周圍組織的非感染炎癥為主要病變,好發(fā)于中年女性[2],其機制錯綜復雜,其中T細胞介導的自身免疫異常在疾病進展過程中至關重要。透骨香為夾竹桃科植物筋藤(AlyxialevineiMerr.)的干燥根和莖[3],是廣西民間常用壯藥,具有祛風除濕,消腫止痛的功效,用于治療類風濕關節(jié)炎之關節(jié)疼痛,療效甚佳,但其藥物活性及作用機制研究未見任何報道。本研究采用T淋巴細胞體外增殖實驗對透骨香抗RA作用的活性部位進行篩選,并初步探討其作用機制,為透骨香治療類風濕關節(jié)炎提供實驗依據(jù)。
1.1 實驗動物 BALB/c小鼠,雄性,體重14~16 g,SPF級,購自廣東省醫(yī)學實驗動物中心,生產(chǎn)許可證號:SCXK(粵)2013-0002。
1.2 藥物 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(AlyxialevineiMerr.)后使用。透骨香藥材8 kg采用60%乙醇加熱回流提取,提取液回收乙醇后,藥液分別用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇進行梯度提取分離,得到正丁醇部位25.1 g(提取率0.31%)、乙酸乙酯部位5.39 g(提取率0.07%)、石油醚部位0.40 g(提取率0.005%)和水溶部位364.3 g(提取率4.55%)共4 個部分,石油醚、乙酸乙酯及正丁醇部位用二甲基亞砜(DMSO)溶解成10 mg·mL-1儲備液,水溶部位用RPMI-1640培養(yǎng)基溶解成10 mg·mL-1儲備液,過濾除菌,實驗時分別以RPMI-1640培養(yǎng)基稀釋使用。
1.3 主要試劑 RPMI-1640培養(yǎng)基、胎牛血清(Hyclone公司);小鼠脾臟淋巴細胞分離液試劑盒、青鏈霉素混合液(Solarbio公司);細胞計數(shù)試劑盒8[CCK-8,東仁化學科技(上海)有限公司];酶聯(lián)免疫吸附實驗(ELISA)試劑盒(天津安諾瑞康生物技術有限公司);刀豆蛋白A(CoA,Sigma公司),實驗時以RPMI-1640培養(yǎng)基配制成所需濃度。
1.4 主要儀器 H1850臺式高速離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司);Multiskan Go全波長全自動多功能酶標儀(Thermo Fisher Scientific公司);MCO-18AIC二氧化碳培養(yǎng)箱(Panasonic 公司)。
1.5 實驗方法
1.5.1 脾淋巴細胞的制備 取8只BALB/c小鼠,處死后用75%乙醇溶液浸泡10 min,生物安全柜內無菌條件下摘取脾臟,撕去脾臟包膜,用眼科剪剪成小塊放置200目細胞篩網(wǎng)上,細胞篩網(wǎng)置于平皿(加入少量全血及組織稀釋液)中,使用注射器活塞研磨脾臟,研磨完全后使用全血及組織稀釋液沖洗篩網(wǎng),收集細胞懸液后再經(jīng)濾網(wǎng)過濾,獲得脾臟單細胞懸液。取離心管,小心吸取單細胞懸液加于等量分離液液面上,保持兩液面界面清晰,室溫下,800 g離心20 min,離心后吸取第二層環(huán)狀乳白色淋巴細胞至離心管中,加入細胞洗滌液洗滌白膜層細胞,250 g離心10 min,棄上清,5 mL細胞清洗液洗滌細胞2次(250 g離心10 min),用RPMI-1640完全培養(yǎng)基(含10%胎牛血清,青鏈霉素100 U·mL-1)重懸細胞,制備成脾淋巴細胞懸液。
1.5.2 透骨香各部位對CoA刺激的T淋巴細胞增殖的影響 將脾淋巴細胞懸液調整為細胞密度1.0×106/mL,接種于96孔板中,每孔100 μL細胞懸液,實驗分組處理如下:各部位藥物組:每孔加入 50 μL CoA(終濃度為5 μg·mL-1)+50 μL藥物(終濃度分別為5、2.5、1 μg·mL-1);CoA組:每孔加入50 μL CoA(終濃度為5 μg·mL-1)+50 μL RPMI-1640培養(yǎng)基;陰性對照組:每孔加入100 μL RPMI-1640培養(yǎng)基;溶劑對照組:每孔加入50 μL CoA(終濃度為5 μg·mL-1)+50 μL DMSO溶液(終體積分數(shù)0.05%)。每組均設4個復孔。將96孔板置于37 ℃ 5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h后,每孔加入10 μL CCK-8溶液,繼續(xù)培養(yǎng)4 h,酶標儀450 nm檢測光密度(OD)值,計算淋巴細胞刺激指數(shù)(SI)。SI=實驗組OD/陰性對照組OD。
1.5.3 透骨香水溶部位對細胞因子白細胞介素-2(IL-2)、白細胞介素-10(IL-10)的影響 將脾淋巴細胞懸液調整為細胞密度1.0×106/mL,接種于96孔板中,每孔100 μL細胞懸液,實驗分組處理如下:透骨香水溶部位組:每孔加入50 μL CoA(終濃度為5 μg·mL-1)+50 μL藥物(終濃度分別為5、2.5、1、0.5 μg·mL-1);CoA組:每孔加入50 mL CoA(終濃度為5 μg·mL-1)+50 μL RPMI-1640培養(yǎng)基;陰性對照組:每孔加入100 μL RPMI-1640培養(yǎng)基。每組均設6個復孔,37 ℃ 5% CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h后,收集細胞上清液,嚴格按照試劑盒要求采用ELISA法檢測細胞因子IL-2、IL-10的含量。
1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS 22.0軟件進行統(tǒng)計學分析,多組間比較采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 透骨香各部位對CoA刺激的脾淋巴細胞增殖的影響 與陰性對照組比較,CoA組OD值顯著升高(P<0.05),刺激指數(shù)明顯升高,提示CoA刺激脾淋巴細胞增殖作用顯著;與CoA組比較,透骨香正丁醇部位(2.5 μg·mL-1)及水溶部位(5、2.5、1 μg·mL-1)組OD值顯著降低(P<0.05),刺激指數(shù)明顯降低,其中水溶部位(5 μg·mL-1)作用最強,其余部位組及DMSO溶劑對照組均無明顯差異(P>0.05),提示透骨香水溶部位具有較強抑制脾淋巴細胞增殖的作用,結果見圖1、表1。
圖1 透骨香各部位對CoA刺激的脾淋巴細胞增殖的影響
組別劑量/μg·mL-1刺激指數(shù)陰性對照組-1CoA組-1.43151.428CoA+正丁醇部位2.51.30411.44351.465CoA+乙酸乙酯部位2.51.47011.41850.624CoA+水溶部位2.50.99211.358CoA+石油醚部位51.4072.51.40511.401
2.2 透骨香水溶部位對細胞因子的影響 與陰性對照組比較,CoA組IL-2、IL-10含量均顯著升高(P<0.05),提示CoA刺激脾淋巴細胞增殖后細胞因子分泌顯著增強;與CoA組比較,透骨香水溶部位組(5、2.5、1 μg·mL-1)IL-2含量顯著降低(P<0.05),IL-10含量顯著升高(P<0.05),提示透骨香水溶部位對CoA刺激小鼠脾淋巴細胞分泌的細胞因子IL-2具有抑制作用,對細胞因子IL-10具有促進作用,結果見圖2~3。
圖2 透骨香水溶部位對CoA刺激的脾淋巴細胞分泌IL-2含量的影響
圖3 透骨香水溶部位對CoA刺激的脾淋巴細胞分泌IL-10含量的影響
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,RA屬于中醫(yī)“痹證”范疇、壯醫(yī)的“發(fā)旺”范疇。壯醫(yī)認為,病人多處潮濕之地,濕阻脈絡,繼而入骨,病久正氣虛衰,氣血不足,肝腎虛虧,氣滯血瘀,虛實夾雜,正氣損傷,濕滯黏膩,不易自散,故病情遷延難愈。治療當以祛風除濕,消腫止痛,益氣活血通絡[4-6]。壯藥透骨香為夾竹桃科植物筋藤(AlyxialevineiMerr.)的干燥根和莖,又名三托藤、九牛藤、坎香藤,主產(chǎn)于廣西和廣東,為廣西民間常用草藥,是民族藥“五松腫痛酊”中的原料藥材,具有祛風除濕,消腫止痛,祛腐生肌之功效,用于治療類風濕關節(jié)炎引起的風濕痹痛、關節(jié)腫痛,效果甚佳。
RA是一種自身免疫性疾病,其中T淋巴細胞免疫功能異常是其發(fā)病的主要機制之一。研究證實,RA患者滑膜組織內存在T淋巴細胞的異常增殖和活化, T淋巴細胞活化后可調控巨噬細胞、B細胞、滑膜細胞、樹突狀細胞等功能,引起一系列免疫炎癥反應,釋放大量細胞因子、抗體及酶類,浸潤滑膜組織,導致滑膜組織炎癥和增生從而引起關節(jié)損傷[7]。脾臟中含有大量的T淋巴細胞,絲裂原ConA能夠刺激T淋巴細胞活化增殖,促進其分泌細胞因子及表達受體[8],因此體外T淋巴細胞增殖實驗能夠模擬RA免疫功能異常狀態(tài)進行藥物篩選實驗。本研究結果顯示,透骨香藥物4個部位中,正丁醇部位及水溶部位能夠明顯降低ConA誘導的T淋巴細胞刺激指數(shù),其中水溶部位(5 μg·mL-1)作用最強,提示透骨香水溶部位具有較強抑制T淋巴細胞增殖作用。
RA患者發(fā)病過程中,體內存在著T淋巴細胞亞群比例失衡,輔助性T細胞(Th)中Th1/Th2平衡紊亂,出現(xiàn)Th1極化和Th2分化阻礙[9],引起細胞因子網(wǎng)絡失調,滑膜細胞、淋巴細胞會產(chǎn)生大量炎癥細胞因子,參與炎癥遷延和關節(jié)損傷,其中細胞因子IL-2和IL-10發(fā)揮重要作用。IL-2主要由Th1細胞分泌,又稱為T 細胞生長因子,可以與T 淋巴細胞表面的IL-2R結合激活T細胞,促進T細胞的活化與增殖,具有免疫增強和免疫調節(jié)的作用,研究表明,活動性RA患者血清中IL-2水平明顯升高[10-11]。IL-10主要由Th2細胞分泌,是一種負性免疫調節(jié)因子,可以通過降低單核細胞抗原提呈能力,阻止抗原特異性T細胞增殖,減少單核細胞、中性粒細胞等產(chǎn)生促炎癥細胞因子和趨化因子,抑制炎癥反應[12-13]。本研究結果顯示,透骨香水溶部位作用于ConA誘導的T淋巴細胞后,細胞因子IL-2含量顯著降低,IL-10含量顯著升高,提示透骨香水溶部位能夠通過抑制T淋巴細胞分泌細胞因子IL-2,促進IL-10的生成,從而在RA中發(fā)揮免疫調節(jié)作用。
綜上所述,本研究對壯藥透骨香抗RA活性部位進行了篩選研究,明確了透骨香水溶部位對T淋巴細胞增殖具有較強抑制作用,是透骨香抗RA活性部位,其機制可能與調節(jié)細胞因子IL-2、IL-10分泌有關,為透骨香臨床用于治療RA提供了理論依據(jù)。但本研究僅限于藥物部位篩選,透骨香藥物化學成分及作用機制有待進一步深入研究。