劉丹,夏筆軍,文思,何皎,葉理,宮燦儀,邱苗芳
1.南方醫(yī)科大學皮膚病醫(yī)院,廣東 廣州 510091; 2.廣州市婦女兒童醫(yī)療中心,廣東 廣州 510623
皮炎、濕疹是由遺傳、環(huán)境、內分泌、神經、感染等多種因素引起的表現為不規(guī)則性丘疹以及糜爛和水皰等的炎癥性皮膚病,包括變應性接觸性皮炎(allergic contact dermatitis,ACD)、濕疹和特應性皮炎等。Ⅳ型變態(tài)反應參與其發(fā)病機制。虎榆軟膏為本院制劑,主治亞急性、慢性皮炎濕疹。為了進一步驗證其療效,本實驗通過建立小鼠急性、慢性ACD模型,探索該藥對皮炎、濕疹的治療作用,并從免疫炎癥角度探討其作用機制,為臨床開展應用虎榆軟膏治療皮炎、濕疹提供理論依據。
實驗動物:C57小鼠60只,雌性,7~8周齡,體重18~23 g[廣東省醫(yī)學實驗動物中心,合格證號NO. 44007200027365,許可證號SCXK (粵) 2013-0002],實驗室通風良好,溫度20~25 ℃,相對濕度40%~60%。
藥物及試劑:虎榆軟膏(批號20200302)、虎榆軟膏陰性對照(批號20200302)、氫化可的松乳膏(批號20200228),均由我院制劑室配制。2、4-二硝基氟苯(DNFB,阿拉丁,批號L1705138);逆轉錄試劑盒(TaKaRa,批號AJ60795A);qPCR試劑盒(TaKaRa,批號AJ61478A),TNF-α、IL-1β、IL-6、IL- 4、IL-17引物(北京六合華大基因科技有限公司)。
儀器:高速冷凍離心機(5424R,Eppendorf),旋渦振蕩儀(VORTEX-5,Qilinberier),千分尺(精密度0.001 mm,三量量具),光學顯微鏡(CX31,OLYMPUS),電子天平(MS-105,瑞士梅特勒),打耳器(YLS-Q4,山東省醫(yī)學科學院設備站),小動物麻醉機(德國CK),微量分光光度計(NANODROP ONE,Thermo scientific),多功能皮膚屏障檢測儀(MPA580,德國Courage and Khazaka公司),RT-PCR儀(CFX Connect Real-time System,BIO-RAD),熒光定量PCR儀(T100 Thermal Cycler,BIO-RAD)。
1.2.1 急性、慢性ACD模型的建立與給藥 將60只C57小鼠分為急性、慢性各5組,每組6只。分別為空白對照組、模型組、虎榆軟膏組、陽性組、基質組。按參考文獻[1-4]建立模型及給藥。急性模型:5組實驗前1 d每只小鼠下腹部剃毛3 cm×3 cm范圍,第1 d于該脫毛部位涂50 μL 0.5% DNFB丙酮橄欖油溶液(4 ∶1)致敏,空白對照組涂空白溶劑, 5 d后每只小鼠右耳內外側各均勻涂10 μL 0.2% DNFB溶液進行激發(fā),空白對照組涂空白溶劑,每天1次,連續(xù)激發(fā)兩次。1 d后右耳開始給藥,基質組給予空白基質,虎榆軟膏組給予虎榆軟膏,陽性組給予氫化可的松乳膏,一天2次。
慢性模型:5組實驗前1 d每只小鼠下腹部、背部剃毛3 cm×3 cm范圍,第1 d于下腹部脫毛部位涂50 μL 0.5% DNFB丙酮橄欖油溶液(4 ∶1)致敏,5 d后50 μL 0.2% DNFB激發(fā)背部,每隔1 d激發(fā)1次,共激發(fā)14次,空白對照組涂空白溶劑。每次激發(fā)后2 h給藥,空白對照組、模型組不給藥,基質組給予空白基質,虎榆軟膏組給予虎榆軟膏,陽性組給予氫化可的松乳膏,一天2次。
1.2.2 檢測指標 HE與甲苯胺藍染色:急性ACD模型小鼠耳部、慢性ACD模型小鼠背部皮膚組織標本置于固定液中,經石蠟包埋固定,制成5 μm 的薄層切片,HE、甲苯胺藍染色。在高倍光學顯微鏡下觀察各組小鼠皮膚組織病理學改變。皮膚屏障功能檢測:慢性ACD模型小鼠末次激發(fā)24 h后,置小動物麻醉機中麻醉,多功能皮膚屏障檢測儀測量背部皮膚角質層水合力(stratum corneum hydration,SCH)、透皮失水量(transdermal water loss,TEWL)、pH值。
耳厚度和耳重量差:急性ACD模型小鼠在激發(fā)前、末次激發(fā)24 h,千分尺分別測量小鼠耳厚度,計算耳腫脹度;處死小鼠,打耳器打下左右耳,十萬分之一天平稱量左右耳質量,計算左右耳質量差。
臟器指數:慢性ACD模型小鼠末次激發(fā)48 h后,稱量小鼠體重,處死小鼠,取脾臟稱重,計算臟器指數。
TNF-α、IL-1β、IL-6、IL- 4、IL-17 mRNA表達量檢測:取慢性ACD模型小鼠背部皮膚置于triozol中,提取總RNA,逆轉錄成cDNA,qPCR檢測,引物序列如下:TNF-α F:5′-TCAGTTCCATGGCCCAGAC-3′,R:5′-GTTGTCTTTGAG-ATCCATGCCT-3′;IL-1β F:5′-GCAACTGTTCCTGAACTCA-ACT-3′,R:5′-ATCTTTTGGGGTCCGTCAACT-3′;IL-6 F:5′-TAGTCCTTCCTACCCCAATTTCC-3′,R:5′-TTGGTCCTTAGCCACTCCTTC-3′;IL- 4 F:5′-AC-AGGAGAAGGGACGCCAT-3′,R:5′-GAAGCCCTACAGACGAGCTCA-3′;IL-17 F:5′-TCGCCATTCAGCAAGAAATCC-3′,R:5′-CACAGGTGCAGCCAAC-TTTTA-3′;GAPDH F:5′-TCCCTCAAGATTGTCAGCAA-3′,R:5′-AGATCCACAA-CGGATACATT-3′。Real-time PCR反應擴增條件為:94 ℃ 60 s,52 ℃ 30 s,72 ℃ 60 s,35個循環(huán);72 ℃ 10 min。
采用軟件SPSS 17.0進行統(tǒng)計學處理。兩組間耳腫脹度、耳重量差、SCH等比較采用t檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
從HE染色看,與空白對照組相比,模型組小鼠耳表皮角化過度、增厚,海綿水腫,血管擴張,充血明顯,真皮以單核細胞浸潤為主,可見淋巴細胞和嗜酸性粒細胞,表明急性ACD造模成功;與模型組相比,虎榆軟膏組和陽性藥物組表皮增厚程度減小,水腫減輕,單核細胞浸潤減少,真皮血管擴張充血現象緩解,基質組未見緩解。從甲苯胺藍染色看,模型組和基質組小鼠肥大細胞數量多于空白對照組,虎榆軟膏組肥大細胞數量少于模型組,見圖1。
圖1 急性ACD小鼠及耳組織病理圖片(200×)Fig. 1 Acute ACD mice and histopathological images of ears (200×).
模型組末次激發(fā)后24 h耳腫脹較空白對照組明顯升高 (t=25.33,P<0.01),左右耳質量差增大(t=8.23,P<0.01),表明急性ACD造模成功。與模型組相比較:虎榆軟膏組、陽性組、基質組耳腫脹度均明顯降低,差異有統(tǒng)計學意義(t值分別為16.46、20.00、6.202,P值均<0.01);虎榆軟膏組、陽性組左右耳質量差均明顯減小(t值分別為4.62、5.71,P值均<0.01),基質組左右耳質量差增大,但差異無統(tǒng)計學意義(t=2.19,P=0.060)。表明虎榆軟膏對急性ACD有明顯作用,詳見表1。
表1 虎榆軟膏對急性ACD模型小鼠的影響Tab.1 Effects of Huyu ointment on acute
相對于空白對照組,模型組小鼠背部皮膚增厚、水腫、紅斑,表明慢性ACD模型小鼠造模成功,虎榆軟膏組和陽性組小鼠皮膚增厚、水腫、紅斑狀況均改善。從HE染色看,與空白對照組相比,模型組和基質組小鼠背部表皮增厚,海綿水腫,血管擴張,炎性細胞增多;虎榆軟膏組和陽性藥物組表皮增厚程度減小,水腫減輕,炎性細胞浸潤減少,真皮血管擴張現象緩解。從甲苯胺藍染色看,模型組和基質組小鼠肥大細胞數量多于空白對照組,虎榆軟膏組肥大細胞數量少于模型組,見圖2。
圖2 慢性ACD小鼠及背部皮膚組織病理圖片(200×)Fig. 2 Chronic ACD mice and histopathological images of back slin (200×).
SCH:與空白對照組比較,模型組小鼠明顯下降(t=13.77,P<0.05);與模型組比較,虎榆軟膏組明顯升高(t=7.78,P<0.05)。TEWL:與空白對照組比較,模型組小鼠明顯升高(t=9.21,P=0.001);與模型組比較,虎榆軟膏組明顯降低(t=3.12,P=0.014)。pH值:各組小鼠皮膚pH值無明顯差異(P值均>0.05),見表2。
與模型組比較,空白對照組、虎榆軟膏組和陽性組脾臟指數均明顯下降,差異有統(tǒng)計學意義(t值分別為5.22、3.18、6.05,P值均<0.05),基質組無明顯變化(t=1.81,P=0.109)詳見表2。
表2 小鼠皮膚屏障功能指標及脾臟指數Tab.2 Indexes of skin barrier function and spleen index in
相對于模型組,虎榆軟膏組TNF-α、IL-1β、IL-6、IL- 4、IL-17 mRNA表達量明顯降低(t值分別為3.39、2.16、15.53、20.24、2.82,P值均<0.05),表明虎榆軟膏能抑制慢性ACD模型小鼠炎癥因子的分泌,詳見表3。
表3 不同組別細胞因子mRNA的表達量Tab.3 mRNA expression of cytokine in different
DNFB誘導下的小鼠ACD模型是研究變應性接觸性皮炎的經典模型[5],已有數十年的歷史。本研究中,HE染色后觀察急性ACD模型小鼠耳部、慢性ACD模型小鼠背部皮損組織的病變程度,發(fā)現模型組表皮增厚,海綿水腫,血管擴張,充血,炎性細胞增多,與空白對照組比較差異明顯,說明本實驗造模成功。
皮炎、濕疹病程長,難治易復發(fā),嚴重影響患者的生活質量。目前臨床上用于治療皮炎、濕疹的激素類藥存在各種副作用,因此尋找安全有效的藥物具有重要臨床意義。中藥外治皮炎、濕疹以清熱解毒為主,虎榆軟膏由虎杖、地榆、苦參、冰片組成,諸藥合用,共奏清熱解毒、燥濕止癢,斂瘡生肌之功?;⒄葹榫?,有多種藥理作用,包括抗病毒、抗菌、抗炎、抗氧化、促進創(chuàng)面愈合等作用[6-7],主要成分白黎蘆醇有抗炎及免疫活性[8-10]。地榆收斂止血,可有效減輕創(chuàng)面液體滲出,是一種無毒抗炎活性很強的中藥[11-13]。苦參清熱燥濕,殺蟲、利尿,抗感染抗炎,苦參制劑也被廣泛用于皮膚科[14-16]。冰片涼血清熱止痛,防腐止癢,為佐使?,F代藥理學研究表明,冰片具有抗細菌、真菌、消炎鎮(zhèn)痛等藥理作用[17]。各單味藥的抗炎作用為虎榆組方藥理機制的研究提供了理論依據。
本研究結果顯示,虎榆軟膏對急性、慢性ACD小鼠模型均有較好的療效。慢性ACD模型在持續(xù)4周的用藥過程中未發(fā)現藥物的不良反應,證明外用虎榆軟膏安全有效。皮膚屏障功能和皮膚組織中炎癥細胞因子mRNA表達量檢測結果顯示,外用虎榆軟膏能修復皮膚屏障,降低皮膚中炎癥因子表達量,其作用機制可能與修復皮膚屏障,調控Th1、Th2免疫應答,降低炎癥因子有關。提示虎榆軟膏可開發(fā)成為一種較好的治療皮炎、濕疹的非激素外用藥。