蘇文全,金榮,耿運(yùn)玲,杜雅薇,吳圣賢
(北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院,北京 100700)
動(dòng)脈粥樣硬化(Atherosclerosis,As)是慢性炎癥性疾病。炎癥反應(yīng)在As斑塊的形成、破裂、糜爛、栓塞及誘發(fā)急性心腦血管事件中有著重要作用[1],而斑塊壞死脂質(zhì)核心中的巨噬細(xì)胞源性泡沫細(xì)胞是炎癥反應(yīng)的主要來源[2]。四妙勇安湯是解毒活血法的經(jīng)典方劑,現(xiàn)臨床上已廣泛用于治療As相關(guān)性疾病[3]。然而在As抗炎治療中,相對于其他炎癥因子,血清高敏-C反應(yīng)蛋白(high-sensitivity C-responsibility protein,hs-CRP)水平的降低是指南推薦的最有效、獨(dú)立的治療目標(biāo)[4]。同時(shí)我們在臨床上亦發(fā)現(xiàn),四妙勇安湯是降低hs-CRP的潛在中藥方劑,運(yùn)用2周能有效降低As患者的血清hs-CRP水平,穩(wěn)定斑塊。本實(shí)驗(yàn)以血清hs-CRP水平的有效降低為抗炎療效的基礎(chǔ),圍繞“NF-κB/IL-1β/CRP”通路,具體探討四妙勇安湯抑制As斑塊炎癥反應(yīng)的作用及可能機(jī)制,以期為四妙勇安湯降低hs-CRP及抑制As炎癥反應(yīng)提供支持。
SPF級健康7~8周齡雄性ApoE-/-小鼠,35只,體質(zhì)量20~25 g,由北京大學(xué)醫(yī)學(xué)部實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。實(shí)驗(yàn)室環(huán)境溫度恒定22~24 ℃,濕度50%,明暗交替,自由采食。本研究獲北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會批準(zhǔn)。
辛伐他汀(舒降之,默沙東公司生產(chǎn),批號:20080224);四妙勇安湯由金銀花、玄參、當(dāng)歸、生甘草組成,免煎顆粒,由北京中醫(yī)藥大學(xué)東直門醫(yī)院提供;高脂飼料(21%脂肪、0.15%膽固醇),購自京科奧協(xié)力飼料有限公司;小鼠高敏C反應(yīng)蛋白ELISA試劑盒購自美國RapidBio Lab公司(進(jìn)口分裝,批號2B900s),IL-1β、NF-κBp65、PPAR-γ抗體購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司,二抗購自美國ZYMED公司Sp系列試劑盒。
4634旋轉(zhuǎn)式組織脫水機(jī)、5235組織包埋機(jī)、pM-401石蠟溶蠟箱、CRM-440切片機(jī),均為日本SAKURA公司生產(chǎn);ICAp-9000型STAR72600酶標(biāo)儀為美國Jarrel-ASH公司生產(chǎn),美國Image-pro plus Version 6.0(Ipp6.0)圖像分析軟件。
35只ApoE-/-小鼠先給予普通飼料喂養(yǎng)7~8周,后改用高脂飼料喂養(yǎng)13周。隨機(jī)處死5只,于光鏡下確認(rèn)小鼠心臟主動(dòng)脈根部AS斑塊形成。隨后將其余30只ApoE-/-小鼠隨機(jī)分為模型組、辛伐他汀組、四妙勇安湯組,每組10只,繼續(xù)給予高脂飼料喂養(yǎng)。分組后模型組按體質(zhì)量比例生理鹽水灌胃,辛伐他汀組給藥劑量為3.03 mg/(kg·d),蒸餾水溶解灌胃。四妙勇安湯組給藥劑量為金銀花4.505 g/(kg·d)、玄參4.505 g/(kg·d)、當(dāng)歸3.003 g/(kg·d)、生甘草1.501 g/(kg·d),蒸餾水溶解灌胃。10只C57BL/6J小鼠為正常組,全程普通飲食飼養(yǎng),按體質(zhì)量比例生理鹽水灌胃。各組每日給藥1次,連續(xù)給藥19周后取材。
成模后禁食12 h取材,采用腹腔注射3.5%水合氯醛麻醉后摘取眼球取血,離心后血清標(biāo)本存于-20 ℃冰箱。消毒皮膚,打開胸腔,暴露組織,在無菌條件下取出心臟及主動(dòng)脈,并在心底部位縱向切開小口(以便固定液滲透),生理鹽水涮洗,4%多聚甲醛固定。
按照試劑盒操作說明,采用經(jīng)典酶聯(lián)免疫法測定小鼠血清hs-CRP水平。
小鼠主動(dòng)脈組織包埋切片后,采用免疫組化染色兩步法檢測。60 ℃烤片2 h,二甲苯脫蠟,乙醇梯度脫水,PBS液沖洗3 次,3%雙氧水孵育,血清封閉,一抗孵育過夜,二抗孵育,鏡下觀察。蘇木素染液復(fù)染,中性樹膠封片。每組均以PBS代替一抗作為陰性對照。于光學(xué)顯微鏡下觀察切片,選取3個(gè)不同視野,采用IPP6.0圖像分析軟件進(jìn)行分析,定量測定斑塊內(nèi)CD68、IL-1β、NF-κBp65、PPAR-γ陽性表達(dá)區(qū)域面積占斑塊面積的百分比。
與正常組相比,模型組小鼠主動(dòng)脈根部斑塊的脂質(zhì)核心增大,纖維帽變薄,其血清hs-CRP水平顯著升高。與模型組比較,四妙勇安湯組血清hs-CRP的水平顯著降低(P<0.05),辛伐他汀組顯示降低趨勢,但無顯著差異(P>0.05),見表1。
表1 各組對ApoE-/-小鼠血清hs-CRP水平的影響
正常組小鼠主動(dòng)脈根部斑塊無CD68表達(dá),模型組CD68表達(dá)明顯升高。與模型組比較,辛伐他汀組及四妙勇安湯組斑塊局部CD68表達(dá)有降低趨勢,但無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),見表2,圖1。
表2 各組對ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊CD68表達(dá)的影響
注:A.正常組;B.模型組;C.辛伐他汀組;D.四妙勇安湯組圖1 各組ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊CD68的免疫組化染色(×200)
正常組小鼠主動(dòng)脈根部斑塊無IL-1β表達(dá),模型組IL-1β表達(dá)顯示升高。與模型組比較,辛伐他汀組和四妙勇安湯組的斑塊局部IL-1β表達(dá)有顯著降低(P<0.05),見表3,圖2。
表3 各組對ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊IL-1β表達(dá)的影響
注:A.正常組;B.模型組;C.辛伐他汀組;D.四妙勇安湯組圖2 各組ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊IL-1β的免疫組化染色(×200)
正常組小鼠主動(dòng)脈根部斑塊未見NF-κBp65陽性顆粒表達(dá),模型組的NF-κBp65陽性表達(dá)明顯增加;與模型組比較,辛伐他汀組有降低趨勢,但無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),四妙勇安湯組NF-κBp65陽性表達(dá)有顯著降低(P<0.05),見表4,圖3。
表4 各組對ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊NF-κBp65表達(dá)的影響
注:A.正常組;B.模型組;C.辛伐他汀組;D.四妙勇安湯組圖3 各組ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈根部斑塊NF-κBp65的免疫組化染色(×200)
正常組小鼠主動(dòng)脈根部斑塊無PPAR-γ陽性表達(dá),模型組的PPAR-γ陽性表達(dá)明顯增加;與模型組比較,辛伐他汀組和四妙勇安湯組PPAR-γ陽性表達(dá)有增高趨勢,但無明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05),見表5,圖4。
表5 各組對ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊PPAR-γ表達(dá)的影響
注:A.正常組;B.模型組;C.辛伐他汀組;D.四妙勇安湯組圖4 各組ApoE-/-小鼠主動(dòng)脈斑塊PPAR-γ的免疫組化染色(×200)
中醫(yī)以解毒活血法防治As已得到臨床和基礎(chǔ)研究的廣泛認(rèn)可[5]。研究表明解毒活血的方劑或單藥能通過抗炎、抗凝、保護(hù)血管內(nèi)皮、改善斑塊內(nèi)部成分等途徑,延緩As發(fā)展,降低急性心腦血管事件的發(fā)生。四妙勇安湯是具有清熱解毒、活血化瘀功效的經(jīng)典方劑,方中以金銀花為君,性味甘寒,直解熱毒;玄參為臣,咸寒涼血,解毒散結(jié);當(dāng)歸為佐,辛溫通滯,活血化瘀;甘草為使,生以解毒,調(diào)和諸藥;全方配伍嚴(yán)謹(jǐn),療效顯著,成為國家中醫(yī)藥管理局首批確認(rèn)的古代經(jīng)典名方之一。同時(shí)現(xiàn)代科學(xué)對As斑塊炎癥研究的逐步深入,這有助于揭示四妙勇安湯的藥理機(jī)制。研究表明單核細(xì)胞遷入斑塊內(nèi)成為泡沫細(xì)胞是斑塊壞死脂質(zhì)核心的重要組成部分,也是誘發(fā)As炎癥反應(yīng)的主要因素[6]。存在于巨噬細(xì)胞表面的清道夫受體CD68是目前最可靠的斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞標(biāo)記物[7],能與ox-LDL大量結(jié)合而促進(jìn)巨噬源性泡沫細(xì)胞形成,并在一定程度上具有刺激巨噬細(xì)胞向M1型轉(zhuǎn)化的作用[8]。然而單核細(xì)胞由血液遷入內(nèi)膜,發(fā)揮吞噬作用并清除沉積于內(nèi)膜的脂質(zhì)和壞死物質(zhì)的過程,是免疫系統(tǒng)保護(hù)血管的生理作用,故以抑制單核細(xì)胞遷入內(nèi)皮的方法,并非理想的抗炎治療策略[9]。通過抑制巨噬細(xì)胞的炎癥反應(yīng),尋找有效的抗炎靶點(diǎn)和信號通路,成為了有效的As抗炎方案[10]。同時(shí)抑制炎癥反應(yīng),在一定程度上能抵抗炎性衰老,恢復(fù)巨噬細(xì)胞的生理功能,進(jìn)而促進(jìn)As斑塊的消退[11]。
血清hs-CRP水平是目前預(yù)測、診斷及風(fēng)險(xiǎn)評估As炎癥反應(yīng)程度最可靠的指標(biāo),亦常作為中醫(yī)As之“毒”的生物學(xué)標(biāo)志物,借以評價(jià)療效的標(biāo)準(zhǔn)[12]。且CRP直接參與As的病理過程,其與配體結(jié)合后能夠激活經(jīng)典補(bǔ)體途徑和通過招募H因子調(diào)節(jié)補(bǔ)體的旁路途徑,促進(jìn)As斑塊炎癥反應(yīng),導(dǎo)致不穩(wěn)定斑塊及血栓的形成[13]。在機(jī)制研究中,因CRP本身不能作為直接干預(yù)的靶點(diǎn),調(diào)控其上游信號成為了降低CRP的主要方式[14]。目前“IL-1β/IL-6/CRP軸”是產(chǎn)生CRP的最主要途徑,然而IL-6是一個(gè)二級信號因子,直接抑制是否具有特定的抗炎作用尚不明確,且存在載脂蛋白B及LDL-C增加的不利影響,暫未能成為可靠的研究靶點(diǎn)[15]。同時(shí)Meta分析也顯示,抗炎治療中IL-6上游的IL-1β是更為理想的靶標(biāo)[16]。IL-1β不僅能有效抑制IL-6 信號,還具有不依賴IL-6,直接影響斑塊炎癥,誘發(fā)細(xì)胞凋亡的作用。CANTOS臨床試驗(yàn)也證實(shí)抑制IL-1β能有效降低hs-CRP水平,減少心血管事件的發(fā)生,是有效的抗炎靶點(diǎn)[17]。對于IL-1β的調(diào)節(jié),抑制NF-κB的激活是重要的途徑[18]。研究表明通過激活I(lǐng)KK,誘發(fā)磷酸化IκB的泛素化,使得NF-κB活化,從細(xì)胞質(zhì)轉(zhuǎn)移至細(xì)胞核,并結(jié)合于DNA鏈上的特定序列而促進(jìn)炎癥因子IL-1β的基因轉(zhuǎn)錄[19]。同時(shí)國外研究已證實(shí)“NF-κB/IL-1β/CRP”是降低血清hs-CRP水平,防治As的有效通路[20]。而對于負(fù)反饋調(diào)節(jié)NF-κB信號途徑,目前活化的 PPARγ是一種常見方式,其激動(dòng)劑能通過競爭性抑制NF-κB,而減少IL-1β、TNF-α等炎因子表達(dá),在免疫調(diào)節(jié)和抗炎中同樣發(fā)揮著作用[21]。
本實(shí)驗(yàn)中,采用了高脂飼料喂養(yǎng)ApoE-/-小鼠32周誘發(fā)As斑塊炎癥反應(yīng)的經(jīng)典模型,并以hs-CRP為研究靶點(diǎn),對其上游可能的通路進(jìn)行了初步的探究。研究顯示模型組中血清hs-CRP水平及斑塊局部CD68、IL-1β、NF-κBp65的表達(dá)均明顯升高,表明As斑塊中有大量巨噬細(xì)胞分化,炎癥反應(yīng)明顯。與模型組比較,本實(shí)驗(yàn)中辛伐他汀及四妙勇安湯組均未能明顯降低斑塊CD68的表達(dá)(P>0.05),表明對于減少斑塊內(nèi)巨噬細(xì)胞的遷入無明顯作用,其抗炎效應(yīng)以抑制炎癥反應(yīng)為主。相比于辛伐他汀的微弱抗炎效應(yīng)(P>0.05),四妙勇安湯能有效地降低血清hs-CRP水平(P<0.05),具有更顯著抑制As炎癥的作用。在有效降低hs-CRP的基礎(chǔ)上,本實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探索了具體的抗炎分子機(jī)制,結(jié)果顯示四妙勇安湯能有效抑制CRP上游的IL-1β、NF-κB炎癥因子分泌(P<0.05),但無明顯激活PPARγ而抑制NF-κB的作用??梢娝拿钣掳矞怯行Ы档脱録s-CRP水平的藥物,可通過抑制“NF-κB/IL-1β/CRP”通路實(shí)現(xiàn),其效應(yīng)機(jī)制不同于PPARγ激動(dòng)劑。故在此研究的基礎(chǔ)上,后期進(jìn)一步明確四妙勇安湯特有的靶向抑制NF-κB而減少IL-1β、CRP分泌的通路、作用成分及獨(dú)特抗炎效應(yīng),可避免全面抑制NF-κB 所帶來的嚴(yán)重副作用。同時(shí)本實(shí)驗(yàn)?zāi)転榕R床開展四妙勇安湯以降低hs-CRP為靶點(diǎn)的抗炎治療提供一定依據(jù),也能為后期探究其降低hs-CRP的可能藥理機(jī)制提供一定的參考。