高建勝,黃子健,潘碧妍,何國(guó)熙,竇耀星,王彤彤,謝友良,陳建南,蘇子仁**
(1.廣州白云山明興制藥有限公司 廣州 510250;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)中醫(yī)藥數(shù)理工程研究院 東莞 523808;3.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 廣州 510405)
潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative colitis,UC)是一種非特異性慢性炎癥,屬于炎癥性腸病(Inflammatory bowel disease,IBD)的一種[1]。其臨床特征為結(jié)腸黏膜的彌漫性淺表炎癥[2]。根據(jù)其主要表現(xiàn):急性疼痛,嘔吐,體重減輕,腹瀉和血便等[3],在中醫(yī)理論中,UC 被歸屬于“久痢”、“腸澼”、“便血”[4]。據(jù)研究報(bào)道,UC 的發(fā)病率在世界上呈上升趨勢(shì)[5],10 年內(nèi)包括我國(guó)在內(nèi)的部分東南亞國(guó)家UC 患病率呈指數(shù)增長(zhǎng)且增長(zhǎng)幅度已翻倍[6]。UC 病程久,復(fù)發(fā)率高,伴隨營(yíng)養(yǎng)不良、腸道損傷外,還可引起潰瘍性結(jié)腸炎相關(guān)性結(jié)直腸癌嚴(yán)重的并發(fā)癥,對(duì)人們的生活質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[7]。該病病因和發(fā)病機(jī)制尚未完全明確[8],現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為該病的發(fā)生是在遺傳、環(huán)境、心理等多種因素共同作用下,導(dǎo)致的腸黏膜局部潰瘍而發(fā)病。目前臨床上治療UC 無(wú)特效藥物,主要以氨基水楊酸類制劑、免疫抑制劑、抗生素、類固醇激素等[9],上述藥物種類和數(shù)量雖多,但全部屬于化藥范疇,療效欠佳,且長(zhǎng)期服用常出現(xiàn)明顯的不良反應(yīng),使得治療UC 成為一個(gè)困擾臨床醫(yī)生的難題。因此,尋求安全、有效、患者順應(yīng)好的藥物成為研究UC 領(lǐng)域的熱點(diǎn)。近年來(lái),隨著天然產(chǎn)物的不斷發(fā)現(xiàn),我們將目光轉(zhuǎn)向我國(guó)傳統(tǒng)中草藥療法。
鴉膽子是苦木科(Simaroubaceae)鴉膽子屬植物鴉膽子(Brucea javanica(L.)Merr)的干燥成熟果實(shí),屬于常用中藥。鴉膽子性寒味苦,歸大腸經(jīng)、肝經(jīng),有小毒,具有清熱解毒,截瘧,止痢的功效,常用于痢疾,瘧疾。近年來(lái),研究多集中于鴉膽子的抗腫瘤作用及機(jī)制[10-12],鮮有對(duì)其治療痢疾這一傳統(tǒng)應(yīng)用的報(bào)道。不斷有臨床研究表明,口服或者灌腸鴉膽子油及其鴉膽子相關(guān)制劑對(duì)UC 均具有很好的治療作用[16-18]。此外,已有研究表明鴉膽子苦醇、鴉膽因D、鴉膽子油乳對(duì)DSS 誘導(dǎo)的UC 小鼠模型具有較為良好的治療作用[13-15]。在鴉膽子油實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,石油醚提取鴉膽子油后,會(huì)產(chǎn)生大量鴉膽子藥渣。根據(jù)前期研究,鴉膽子藥渣含有鴉膽子苦醇、鴉膽因D 等苦木內(nèi)酯類成分,但是否具有抗UC 的作用,尚未得到證實(shí)。本文擬開展鴉膽子藥渣治療腸炎作用的研究,現(xiàn)將結(jié)果報(bào)道如下:
48 只SPF 級(jí)Balb/c 雄性小鼠,體重為20-23 g,購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,合格證號(hào):SYXK(2013-0085)。
葡聚糖硫酸鈉(DSS,分子量:36 000-50 000,加拿大MP 生物醫(yī)藥公司);美沙拉嗪(5-ASA,上海愛(ài)的發(fā)制藥有限公司);TNF-α、IL-1β、IFN-γ酶聯(lián)免疫反應(yīng)Elisa 試劑盒(美國(guó)ebioscience 公司)。蘇木素、伊紅購(gòu)自于廣州化學(xué)試劑總廠。
鴉膽子藥渣提取物:取鴉膽子提油后的藥渣2 500 g,粉碎,經(jīng)100 目篩網(wǎng)過(guò)濾得到藥渣粉。按照藥渣粉:乙醇=1∶3(W/V)的比例加入乙醇。加熱回流提取2 次,每次2 h,合并濾液。采用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮體積,回收乙醇后濃縮得到浸膏70 g。
造模前,將48 只小鼠飼養(yǎng)在光照/黑暗周期為12小時(shí)的房間中,保持房間溫度(22-24℃)和相對(duì)濕度(40-55%)。適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d 后,依表1 隨機(jī)分為:正常對(duì)照組,DSS 組,5-ASA 組,鴉膽子藥渣低、中、高劑量組,共6個(gè)小組,每組8只。
正常組給予蒸餾水,其余5 組給予3%DSS 水溶液造模,分別裝于水壺中供小鼠自由飲用7 d。造模時(shí),正常對(duì)照組和DSS 組給予蒸餾水,其余各組小鼠灌胃給予如表1所示相應(yīng)的藥物進(jìn)行治療,持續(xù)7 d,每日1次。于第8 d 處死小鼠,剖腹取出全結(jié)腸,擠出腸道中所含糞便。迅速縱剖結(jié)腸并把糞便殘留物用生理鹽水沖洗去除,并吸除結(jié)腸多余生理鹽水后測(cè)量其長(zhǎng)度和重量。取0.5 cm 結(jié)腸組織固定于體積分?jǐn)?shù)10%甲醛中,石蠟包埋,4 μm 厚切片以備HE 染色用;剩余部分取1.0 cm分裝于離心管中,液氮凍存后轉(zhuǎn)入-80℃冰箱,用于ELISA分析。
表1 小鼠分組及給藥劑量
表2 DAI評(píng)分方法
造模期間,每天觀察動(dòng)物健康狀況并記錄其一般情況:體重變化、糞便特征、腹瀉和直腸出血情況。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),DAI 指數(shù)由不清楚實(shí)驗(yàn)方案的人員按表2標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分。
將小鼠腸組織制作病理切片后,在顯微鏡下觀察結(jié)腸組織的病理變化,并進(jìn)行結(jié)腸炎癥和損傷程度組織學(xué)病理評(píng)分(Histological score),評(píng)分由兩名病理學(xué)家按照下述表3標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行盲評(píng)。
根據(jù)試劑盒說(shuō)明書加入勻漿介質(zhì)并制備組織勻漿,離心后取上清液測(cè)定TNF-α、IL-1β及IFN-γ含量。
采用GraphPad Prism 7.0 軟件進(jìn)行繪圖,采用SPSS 23.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,數(shù)據(jù)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。各指標(biāo)組間比較使用單因素方差分析(One-way ANOVA),方差齊時(shí),組內(nèi)兩兩多重比較采用LSD 法;方差不齊時(shí),組內(nèi)兩兩多重比較采用Dunnett's T3 法。P<0.05 或P<0.01 表示有顯著性差異。
表3 組織病理狀態(tài)評(píng)分
圖1 小鼠一般活動(dòng)情況(n=8)
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,正常組小鼠毛色光亮,每天飲水?dāng)z食正常,排便正常,體質(zhì)量呈持續(xù)上升;造模后小鼠出現(xiàn)活動(dòng)減少,精神倦怠,出現(xiàn)厭食,體重減輕和水樣糞便及肛門部位不同程度的出血等情況。如圖1A 所示:模型組第3 d 起,小鼠開始逐漸出現(xiàn)腹瀉、黏液便,明顯的體重減輕;陽(yáng)性藥組小鼠前4 d 雖保持持續(xù)下降趨勢(shì),但第五天開始,飲食逐漸增多,體重下降減緩且呈上升趨勢(shì),活動(dòng)增加,大便逐漸恢復(fù)正常;鴉膽子藥渣提取物各給藥組與陽(yáng)性藥組趨勢(shì)類同,且呈劑量依賴關(guān)系;其中,鴉膽子藥渣提取物高劑量組小鼠體重增長(zhǎng)最為明顯。根據(jù)實(shí)驗(yàn)第8 d 小鼠DAI 指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算,結(jié)果如圖1B。模型組的DAI評(píng)分顯著高于正常對(duì)照組(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性藥治療后能夠顯著降低小鼠DAI分?jǐn)?shù)(P<0.01);鴉膽子藥渣提取物各給藥組能夠不同程度地降低了DSS 誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎的DAI評(píng)分(P<0.01),并呈劑量依賴關(guān)系;其中,鴉膽子藥渣提取物高劑量組降低小鼠DAI評(píng)分最為顯著。
實(shí)驗(yàn)第8 d小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度結(jié)果如圖1B。模型組小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度相比正常對(duì)照組明顯縮短(P<0.01)。與模型組比較,陽(yáng)性藥治療后能夠顯著改善結(jié)腸長(zhǎng)度的縮短情況(P<0.01);鴉膽子藥渣提取物各給藥組均能不同程度改善小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度縮短情況(P<0.01),與陽(yáng)性藥組趨勢(shì)類同,且呈劑量依賴關(guān)系;其中,鴉膽子藥渣提取物高劑量組改善小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度的縮短最為顯著(P<0.01)。綜上所述,鴉膽子藥渣提取物能夠改善DSS 誘導(dǎo)的潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的宏觀表現(xiàn),其中高劑量的鴉膽子藥渣提取物對(duì)小鼠潰瘍性結(jié)腸炎改善最為顯著。
結(jié)腸組織病理切片染色及組織病理學(xué)評(píng)分,結(jié)果見(jiàn)圖3。正常對(duì)照組小鼠的結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)完整,腺體排列整齊、無(wú)萎縮,黏膜層及結(jié)腸黏膜下層無(wú)明顯的炎細(xì)胞浸潤(rùn)。模型組小鼠結(jié)腸組織顯示有明顯的壞死,上皮破損或缺損,黏膜下層可見(jiàn)大量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn),同時(shí)伴有隱窩增生,其組織病理學(xué)評(píng)分,顯著高于正常對(duì)照組(P<0.01)。陽(yáng)性藥組較模型組情況好轉(zhuǎn),黏膜上皮破損不明顯,黏膜層及下層炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少,固有層腺體萎縮情況減輕,肌層及漿膜較為完整,改善小鼠結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分(P<0.01);鴉膽子藥渣提取物各給藥組與陽(yáng)性藥組趨勢(shì)類同,均能減輕結(jié)腸組織病理變化和改善小鼠結(jié)腸組織病理學(xué)評(píng)分(P<0.01),且呈劑量依賴關(guān)系;其中,鴉膽子藥渣提取物高劑量組小鼠改善結(jié)腸組織病理變化和病理學(xué)評(píng)分最為明顯。
圖2 小鼠結(jié)腸長(zhǎng)度比較(n=8)
圖3 結(jié)腸組織結(jié)構(gòu)變化及組織病理學(xué)評(píng)分(n=8)
圖4 對(duì)小鼠結(jié)腸組織中免疫炎性細(xì)胞因子產(chǎn)生的影響(n=8)
小鼠結(jié)腸組織中細(xì)胞炎癥因子測(cè)定結(jié)果,見(jiàn)圖4。模型組小鼠腸組織中的促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IFN-γ水平均明顯高于正常對(duì)照組(P<0.01);與模型組比較,陽(yáng)性藥組小鼠腸組織中的促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IFN-γ水平均顯著降低(P<0.01);鴉膽子藥渣提取物各給藥組能夠不同程度的降低促炎因子水平(P<0.05,P<0.01),且呈劑量依賴關(guān)系;其中,鴉膽子藥渣提取物高劑量組降低小鼠腸組織中的促炎細(xì)胞因子TNF-α、IL-1β、IFN-γ水平最為明顯。
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是炎癥性腸?。↖nflammatory bowel disease,IBD)的一種,該病是一種累及胃腸道的慢性炎癥性疾病,發(fā)病機(jī)制尚不明確。其有終生復(fù)發(fā)傾向,病程遷延,發(fā)作與緩解交替,且有癌變傾向,臨床表現(xiàn)以持續(xù)或反復(fù)發(fā)作的腹痛、腹瀉、粘液血便等癥狀為主[13]。近年來(lái),UC 的發(fā)病率在發(fā)展中國(guó)家呈指數(shù)增長(zhǎng),在發(fā)達(dá)國(guó)家穩(wěn)定增長(zhǎng)。根據(jù)UC 所表現(xiàn)出來(lái)的臨床癥狀,中醫(yī)學(xué)將其歸屬于“休息痢”、“腸澼”、“腸風(fēng)”、“久痢”、“賍毒”、“滯下”等范疇[19]?!夺t(yī)學(xué)衷中參西錄》中指出:“凡痢之偏于熱者用之皆有捷效,而以治下鮮血之痢,瀉血水之痢,則尤效”,“涼血解毒,善治熱性赤痢,二便因熱下血”。目前,臨床上治療UC 常用治療藥物多為氨基酸水楊酸鹽、免疫抑制劑、皮質(zhì)類固醇激素、抗生素等[20],一定程度上可以緩解患者的臨床癥狀,但是不能從根本上完全治愈UC,且伴隨不同程度的副作用,是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)難治病癥之一[21]。因此,尋求安全有效的治療方案和藥物刻不容緩。
鴉膽子是苦木科鴉膽子屬植物(Brucea javanica(L.)Merr.)的干燥成熟果實(shí),始載于《本草綱目拾遺》,又名老鴉膽、苦參子等。其味苦,性寒,歸大腸、肝經(jīng),具有清熱解毒、截瘧、止痢之功效,外用還可腐蝕贅疣。主治痢疾,瘧疾;外治贅疣,雞眼。鴉膽子用于痢疾治療由來(lái)已久,是民間用于治療里急后重、腹瀉腹痛、赤白膿血便等重要藥用植物之一[22]。張錫純[18]認(rèn)為“治痢最要藥品,其痢之偏熱者,當(dāng)以鴉膽子為最要之藥”。已有文獻(xiàn)報(bào)道,鴉膽子油口服乳液保留灌腸治療UC 療效明顯[16],除此之外,鴉膽子油乳和鴉膽子成分鴉膽苦醇、鴉膽因D 對(duì)DSS 誘導(dǎo)的小鼠潰瘍性結(jié)腸炎均有明顯的治療作用[13-15]。根據(jù)文獻(xiàn)我們已知鴉膽子藥渣中含有鴉膽子苦醇、鴉膽因D 等苦木內(nèi)酯類成分[23],因此,我們選用提油后的鴉膽子藥渣提取物作為研究對(duì)象,探究提油后的鴉膽子藥渣對(duì)DSS 誘導(dǎo)的小鼠UC是否同樣具有明顯的治療作用。
目前,UC 動(dòng)物模型已成為研究該病病因的有效手段,其中化學(xué)試劑DSS誘導(dǎo)的小鼠結(jié)腸炎與人類UC臨床表現(xiàn)特點(diǎn)相似[24,25],如體重下降、腹瀉腹痛、結(jié)直腸縮短、直腸出血、以及相應(yīng)的組織學(xué)特性,包括組織多部位的侵蝕、結(jié)腸黏膜炎癥變化,間或腺窩膿腫等。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),口服給予小鼠不同劑量鴉膽子藥渣提取物后,能夠不同程度的增加小鼠體重,改善便血及腸組織變化。結(jié)合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的DAI 評(píng)分(結(jié)合體重下降、糞便性狀、便血狀態(tài)三者的變化而得出的評(píng)分)和結(jié)腸長(zhǎng)度變化,能夠從宏觀變化的角度說(shuō)明鴉膽子藥渣提取物對(duì)UC 具有治療作用。此外,細(xì)胞因子是細(xì)胞經(jīng)刺激而合成分泌的一類具有生物活性的小分子蛋白的統(tǒng)稱,具有調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答、介導(dǎo)炎癥介質(zhì)和參與組織修復(fù)等功能[26]?,F(xiàn)代研究認(rèn)為各種細(xì)胞因子對(duì)于腸道免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。作為細(xì)胞間的信號(hào)傳遞分子,長(zhǎng)期而持久的分泌失衡可使炎癥反應(yīng)呈現(xiàn)慢性化表現(xiàn)。目前已知與UC 發(fā)病密切相關(guān)的細(xì)胞因子主要有白介素(interleukin,IL)、腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor,TNF)、干擾素(interferon,IFN)等[27-28]。TNF-α作為TNF 的一種亞型,是機(jī)體炎癥與免疫反應(yīng)的重要調(diào)節(jié)因子。TNF-α的過(guò)度表達(dá)可導(dǎo)致上皮屏障損傷,上皮細(xì)胞凋亡,以及結(jié)腸上皮細(xì)胞分泌趨化因子[29];同時(shí),其作為促炎因子,與抑炎因子間的失衡可導(dǎo)致UC 的發(fā)生與發(fā)展,在該疾病發(fā)病機(jī)制中起到核心作用[30]。IL-1β是由活化的固有免疫細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞產(chǎn)生的一個(gè)經(jīng)典的促炎性細(xì)胞因子,在宿主防御和感染以及炎癥病理發(fā)展過(guò)程中發(fā)揮重要作用。IL-1β水平的增加,會(huì)引起損害結(jié)腸組織的自身免疫過(guò)程[31],是UC 發(fā)病、發(fā)展的重要因素[32]。IFN-γ是由Thl 淋巴細(xì)胞和NK 細(xì)胞產(chǎn)生的一種二聚體糖蛋白,具有免疫調(diào)節(jié)活性,是吞噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞激活物[33]。IFN-γ對(duì)傷口的調(diào)節(jié)作用由TNF-α介導(dǎo),對(duì)傷口修復(fù)至關(guān)重要[34]。本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與正常對(duì)照組相比,模型組的TNF-α、IFN-γ、和IL-1β水平增加明顯,給與鴉膽子藥渣提取物后能顯著降低TNF-α、IFN-γ、和IL-1β水平的增加,表明其潛在的抗炎作用。
綜上所述,鴉膽子藥渣提取物對(duì)實(shí)驗(yàn)性結(jié)腸炎小鼠具有治療作用,具體體現(xiàn)為能夠改善UC 小鼠的體重下降,疾病活動(dòng)度,改善結(jié)腸組織的縮短程度和病理?yè)p傷程度。其機(jī)制可能是通過(guò)降低TNF-α、IFN-γ、和IL-1β表達(dá),進(jìn)而維持體內(nèi)促炎癥因子平衡,修復(fù)局部結(jié)腸黏膜功能,恢復(fù)腸黏膜屏障保護(hù)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果為鴉膽子提油后的藥渣用于UC 治療提供了科學(xué)依據(jù)。
世界科學(xué)技術(shù)-中醫(yī)藥現(xiàn)代化2019年10期