何 花,董大立
(湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410005)
膝骨關(guān)節(jié)炎(knee osteoarthritis,KOA)是我國40歲以上成年人最重要的致殘、致畸原因之一[1]。KOA在中醫(yī)學(xué)中屬“痹證”“骨痹”等范疇。痹者,三氣雜至,壅閉經(jīng)絡(luò),氣血凝滯而血行不暢,故血瘀病機(jī)是KOA的致病關(guān)鍵[2]?;谥兴幘哂斜孀C施治和多靶點(diǎn)治療的特色,活血化瘀通絡(luò)藥物更有助于改善KOA患者的臨床癥狀和延緩疾病進(jìn)展。本研究擬通過建立KOA大鼠模型并分離軟骨細(xì)胞培養(yǎng),觀察“磷酸化核因子B抑制蛋白激酶(phospho-inhibitor of NF-κB kinase,IKK)/核因子B抑制蛋白(inhibitor of NF-κB,IκB)/核因子B(nuclear factor kappa B,NF-B)”信號通路相關(guān)因子的變化,并給予丹紫康膝沖劑干預(yù),以闡述該中成藥對KOA大鼠滑膜組織IKK/IκB/NF-κB信號通路、炎癥因子及血瘀狀態(tài)的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康8周齡SPF級SD雄性大鼠70只,體質(zhì)量200~220 g,購自湖南省中醫(yī)藥研究院實(shí)驗(yàn)室,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號:SCXK(湘)2016-0002。飼養(yǎng)溫度22~25℃,濕度45%~65%,給予標(biāo)準(zhǔn)飼料和飲用水,飼養(yǎng)環(huán)境為SPF級,所有實(shí)驗(yàn)均按湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)和國際動(dòng)物福利標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)方針進(jìn)行[3],倫理批號:2020-KY-021。
1.2 藥品與試劑 丹紫康膝沖劑由湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院藥劑科提供,方藥組成:紫河車,丹參,熟地黃,懷牛膝,補(bǔ)骨脂,巴戟天,桑寄生,土鱉蟲,血竭,獨(dú)活,乳香,白芍,6 g/包,使用時(shí)溶于蒸餾水,根據(jù)需要配置成相應(yīng)溶度懸混液;雙氯芬酸鈉腸溶片(廣東華南藥業(yè)集團(tuán)有限公司,批號:20150404);吡咯烷二硫代氨基甲酸鹽(PDTC,核因子κB抑制劑)(美國Sigma公司,批號:1434953V);兔抗鼠NF-κB抗體(北京奧森生物有限公司,批號:bs-1704R);細(xì)胞核蛋白與細(xì)胞漿蛋白抽提試劑盒(北京中杉金橋生物科技有限公司,批號:20160409);一氧化氮(nitric oxide,NO)ELISA檢測試劑盒(批號:20170301)、前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)ELISA檢測試劑盒(批號:20170715)、低氧誘導(dǎo)因子-1a(hypoxia inducible factor-1a,HIF-1a)ELISA檢測試劑盒(批號:20180507)均購自上海賽默生物科技發(fā)展有限公司;anti-ColⅡ-IgG、IgG1和IgG2a ELISA試劑盒(北京中杉金橋生物科技有限公司,批號:20170209);血栓素B2(thromboxane B2,TXB2)ELISA試劑盒(批號:201907)、6-酮-前列腺素F1α(6-keto-PGF1α)ELISA試劑盒(批號:201908)均購自上海西唐公司;白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-1β ELISA試劑盒(批號:ELK1372)、IL-18 ELISA試劑盒(批號:ELK13170)、腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)ELISA試劑盒(批號:ELK1458)均購自上海Elabscience公司;NF-κB p65抗體(批號:20170824A)、磷酸化NF-κB p65(phospho-NF-κB p65,p-NF-κB p65)抗體(批號:20180611A)、NF-κB抑制蛋白α(inhibitor of NF-κB α,IκBα)抗體(批號:20180509A)、磷酸化IκBα(phospho-IκBα,p-IκBα)抗體(批號:20190414A)、磷酸化IκB激酶α(phosphoinhibitor of NF-κB kinase α,p-IKKα)抗體(批號:20190920A)、磷酸化IκB激酶β(phospho-inhibitor of NF-κB kinase β,p-IKKβ)抗體(批號:20191123A)、Nod樣受體蛋白3(Nod-like receptor pyrin domain 3,NLRP3)抗體(批號:20180321A)均購自美國Cell Signaling Technology公司。
1.3 主要儀器Varioskan LUX型多功能酶標(biāo)儀(美國Thermo Fisher Scientific公司);Mini-PROTEAN Tetra Cell型小型垂直蛋白電泳儀(美國Bio-Rad公司);脫水機(jī)、包埋機(jī)、組織攤片機(jī)(武漢俊杰電子有限公司);TGL-18R型臺(tái)式冷凍離心機(jī)(珠海黑馬醫(yī)學(xué)儀器有限公司);病理切片機(jī)(上海徠卡儀器有限公司);載玻片及蓋玻片(江蘇世態(tài)實(shí)驗(yàn)器材有限公司)。
1.4 造模與分組 將70只雄性SD大鼠飼養(yǎng)1周后,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為假手術(shù)組,模型組,雙氯芬酸鈉組,PDTC組及丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組,每組10只。假手術(shù)組大鼠僅模擬手術(shù)過程,其余6組大鼠建立KOA模型。根據(jù)Hulth法[4]建立膝骨關(guān)節(jié)炎模型:腹腔注射10%水合氯醛將大鼠麻醉,固定在手術(shù)操作臺(tái)上,沿右側(cè)膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)入路,充分暴露關(guān)節(jié)腔,切斷前交叉韌帶,經(jīng)“前抽屜試驗(yàn)”驗(yàn)證呈陽性,則建模成功。縫合傷口。術(shù)畢,正常飼養(yǎng),在傷口處涂抹抗生素,以防傷口感染。假手術(shù)組大鼠手術(shù)過程同模型組,但是不切斷前交叉韌帶。(見圖1)
圖1 假手術(shù)組和造模組大鼠交叉韌帶處理情況
1.5 實(shí)驗(yàn)給藥 丹紫康膝沖劑成人劑量為0.3 g/kg,按成人(60 kg)與動(dòng)物體表面積換算公式計(jì)算3組大鼠給藥劑量,根據(jù)低、中、高劑量組用藥量比例(1∶2∶4),丹紫康膝沖劑低劑量組大鼠每日劑量為0.15 g/kg(約相當(dāng)于成人臨床日用量按體表面積折算的等效劑量),丹紫康膝沖劑中、高劑量組大鼠以每日0.3、0.6 g/kg的劑量進(jìn)行灌胃;雙氯芬酸鈉組大鼠以每日5 mg/kg的劑量給予雙氯芬酸鈉灌胃;PDTC組以每日100 mg/kg的劑量進(jìn)行灌胃;而假手術(shù)組、模型組分別給予1 mL/kg生理鹽水灌胃。1次/d,連續(xù)灌胃28 d。
1.6 觀察指標(biāo)
1.6.1 HE組織染色[5]實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,頸椎脫臼處死大鼠,取膝關(guān)節(jié)軟骨組織,常規(guī)石蠟包埋,3 μm厚度做組織切片。經(jīng)蘇木素染核和伊紅復(fù)染,中性樹脂封片后觀察。
1.6.2 番紅-O-固綠組織染色[6]石蠟包埋組織切片方法同上。新鮮配置的Weigert染液染色,在固綠染色液內(nèi)浸染,加入番紅O染色,中性樹脂封固后觀察。
1.6.3 免疫組化法檢測軟骨組織NF-κB蛋白表達(dá)[7]收集膝關(guān)節(jié)軟骨組織,常規(guī)石蠟包埋組織切片。按照試劑盒說明書進(jìn)行免疫組化染色操作,將兔抗鼠NF-κB抗體按1∶50稀釋,觀察胞核和胞漿中陽性染色情況。
1.6.4 蛋白免疫印記法檢測軟骨組織胞核蛋白和胞漿蛋白NF-κB蛋白表達(dá)[8]收集新鮮的膝關(guān)節(jié)軟骨組織,迅速放入預(yù)冷的研缽中搗碎,分別提取胞核蛋白和胞漿蛋白,取20 μg蛋白樣品進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,半干轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯膜上,將NF-κB p65抗體和p-NF-κB p65抗體按1∶50稀釋,分別孵育過夜,ECL曝光后,對蛋白條帶進(jìn)行掃描。
1.6.5 蛋白免疫印記法檢測軟骨組織總蛋白IκBα、p-IκBα、IKKα、p-IKKα、IKKβ、p-IKKβ、NLRP3蛋白表達(dá)[9]收集新鮮的膝關(guān)節(jié)軟骨組織,提取組織總蛋白,迅速放入預(yù)冷的研缽中搗碎,分別提取胞核蛋白和胞漿蛋白,取20 μg蛋白樣品進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,半干轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯膜上,加入IκBα抗體(1∶100稀釋)、p-IκBα抗體(1∶250稀釋)、p-IKKα抗體(1∶50稀釋)、p-IKKβ抗體(1∶300稀釋)、NLRP3抗體(1∶50稀釋),分別孵育過夜,TBST洗膜,ECL顯色,使用凝膠成像儀拍照,以被檢蛋白與GAPDH的吸光度比值作為其相對表達(dá)水平。
1.6.6 ELISA檢測血清炎癥因子[10]末次給藥后禁食24 h,摘眼球取血,離心分離血清,采用ELISA檢測試劑盒測定外周血炎癥因子(IL-1β、IL-18、TNF-α、HIF-1a、NO、PGE2)、抗-膠原抗體(anti-ColⅡ-IgG、anti-ColⅡ-IgG1和anti-ColⅡ-IgG2a)水平。
1.6.7 ELISA檢測血漿TXB2和6-keto-PGF1α水平[11]末次給藥后禁食24 h,摘眼球取血,用肝素鈉抗凝,離心機(jī)沉淀,留取血漿,采用ELISA檢測試劑盒測定血漿TXB2和6-keto-PGF1α水平,并計(jì)算比值。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 利用SPSS 25.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料均以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析和重復(fù)測量的方差分析,兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 丹紫康膝沖劑對KOA大鼠軟骨組織損傷的影響 經(jīng)HE染色,假手術(shù)組大鼠膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)面光滑,軟骨滑膜組織完整,細(xì)胞排列整齊;模型組大鼠軟骨組織可見大量炎癥細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞浸潤,而且深部軟骨細(xì)胞可見明顯細(xì)胞核壓縮,胞質(zhì)肥大,潮線消失,細(xì)胞排列不規(guī)則;與模型組比較,雙氯芬酸鈉組,PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨細(xì)胞排列均勻,胞核和胞質(zhì)逐漸恢復(fù)正常。(見圖2)
圖2 各組大鼠軟骨組織HE染色結(jié)果 (×100)
經(jīng)番紅-O-固綠染色,假手術(shù)組大鼠軟骨組織染色均勻,結(jié)構(gòu)清晰;模型組大鼠骨關(guān)節(jié)面不平,軟骨鈣化,膠原纖維增生,軟骨細(xì)胞外基質(zhì)經(jīng)番紅O染色變淺,染色不均一,而且軟骨陷窩結(jié)構(gòu)擴(kuò)張;與模型組比較,雙氯芬酸鈉組,PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨組織番紅O稍淡染,潮線逐漸清晰,細(xì)胞排列逐漸均勻,尤其是丹紫康膝沖劑高劑量組大鼠軟骨組織改善明顯。(見圖3)
圖3 各組大鼠軟骨組織番紅-O-固綠染色結(jié)果 (×100)
2.2 丹紫康膝沖劑對KOA大鼠軟骨組織NF-κB蛋白核轉(zhuǎn)位的影響 經(jīng)免疫組化分析,假手術(shù)組大鼠軟骨組織中NF-κB蛋白主要定位于細(xì)胞質(zhì)中,胞核中的表達(dá)量相對較少;模型組和雙氯芬酸鈉組大鼠軟骨組織中NF-κB蛋白主要濃集于胞核區(qū);而PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨組織中NF-κB蛋白發(fā)生核轉(zhuǎn)移的數(shù)量明顯減少,主要定位于細(xì)胞質(zhì)中,尤其是丹紫康膝沖劑高劑量組和PDTC組大鼠軟骨組織中NF-κB蛋白核轉(zhuǎn)移的數(shù)量明顯少于丹紫康膝沖劑低、中劑量組。(見圖4)
圖4 各組大鼠軟骨組織NF-κB蛋白在軟骨細(xì)胞中的定位情況 (免疫組化,×100)
2.3 丹紫康膝沖劑對KOA大鼠軟骨組織NF-κB蛋白核表達(dá)的影響定量分析 與假手術(shù)組比較,模型組、雙氯芬酸鈉組、丹紫康膝沖劑低劑量組、丹紫康膝沖劑中劑量組、丹紫康膝沖劑高劑量組和PDTC組大鼠軟骨組織胞核和胞漿中NF-κB蛋白表達(dá)量均明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組和PDTC組大鼠軟骨組織胞核和胞漿中NF-κB蛋白表達(dá)量均明顯降低(P<0.05或P<0.01),尤其是丹紫康膝沖劑高劑量組和PDTC組大鼠軟骨組織NF-κB蛋白變化更明顯(P<0.01)。與雙氯芬酸鈉組比較,丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨組織胞漿中NF-κB蛋白表達(dá)量和丹紫康膝沖劑高劑量組大鼠軟骨組織胞核中NF-κB蛋白表達(dá)量均明顯降低(P<0.05)。與PDTC組比較,丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨組織胞核中NF-κB蛋白表達(dá)量均明顯升高(P<0.05)。(見表1、圖5)
圖5 Western blotting法檢測胞核和胞漿中NF-κB蛋白的表達(dá)情況
表1 各組大鼠軟骨組織中NF-κB蛋白表達(dá)情況比較
表1 各組大鼠軟骨組織中NF-κB蛋白表達(dá)情況比較
注:與假手術(shù)組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05,cP<0.01;與雙氯芬酸鈉組比較,dP<0.05;與PDTC組比較,eP<0.05
組別 動(dòng)物數(shù)(只) 給藥劑量 胞漿NF-κB/GAPDH 胞核NF-κB/LaminB1假手術(shù)組 10 -模型組 10 -雙氯芬酸鈉組 10 5 mg/kg丹紫康膝沖劑低劑量組 10 0.15 g/kg丹紫康膝沖劑中劑量組 10 0.3 g/kg丹紫康膝沖劑高劑量組 10 0.6 g/kg PDTC組 10 100 mg/kg 0.02±0.01 0.39±0.05a 0.31±0.04a 0.10±0.03abd 0.12±0.05abd 0.08±0.01abcd 0.09±0.01abc 0.74±0.07 1.87±0.20a 1.65±0.17ab 1.76±0.18ae 1.62±0.15abe 1.19±0.12abcde 0.88±0.13abc
2.4 丹紫康膝沖劑對KOA大鼠軟骨組織總蛋白p-IκBα、IκKα、p-IKKα、IKKα、p-IKKβ、IKKβ、NLRP3蛋白表達(dá)的影響與假手術(shù)組比較,模型組,雙氯芬酸鈉組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨組織p-IκBα、p-IKKα、p-IKKβ、NLRP3蛋白相對表達(dá)量均明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,雙氯芬酸鈉組,丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組和PDTC組大鼠軟骨組織p-IκBα、p-IKKα、p-IKKβ、NLRP3蛋白相對表達(dá)量均明顯降低(P<0.05)。與雙氯芬酸鈉組比較,丹紫康膝沖劑中劑量組大鼠軟骨組織p-IκBα、p-IKKβ和丹紫康膝沖劑高劑量組大鼠軟骨組織p-IκBα、p-IKKα、p-IKKβ蛋白相對表達(dá)量均明顯降低(P<0.05);與PDTC組比較,丹紫康膝沖劑中、高劑量組大鼠軟骨組織p-IκBα、p-IKKα、p-IKKβ、NLRP3蛋白相對表達(dá)量均明顯升高(P<0.05),丹紫康膝沖劑低劑量組大鼠軟骨組織p-IκBα、p-IKKα、p-IKKβ蛋白相對表達(dá)量均明顯升高(P<0.05)。6組大鼠軟骨組織IκBα、IKKα、IKKβ蛋白相對表達(dá)量比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。(見表2、圖6)
表2 各組大鼠軟骨組織中p-IκBα、IκBα、p-IKKα、IKKα、p-IKKβ、IKKβNLRP3蛋白表達(dá)比較
表2 各組大鼠軟骨組織中p-IκBα、IκBα、p-IKKα、IKKα、p-IKKβ、IKKβNLRP3蛋白表達(dá)比較
注:與假手術(shù)組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與雙氯芬酸鈉組比較,cP<0.05;與PDTC組比較,dP<0.05
組別 動(dòng)物數(shù)(只) 給藥劑量 p-IκBα IκBα p-IKKα IKKα p-IKKβ IKKβ NLRP3假手術(shù)組 10 -模型組 10 -雙氯芬酸鈉組 10 5 mg/kg丹紫康膝沖劑低劑量組 10 0.15 g/kg丹紫康膝沖劑中劑量組 10 0.3 g/kg丹紫康膝沖劑高劑量組 10 0.6 g/kg PDTC組 10 100 mg/kg 0.03±0.01 0.47±0.02a 0.30±0.02ab 0.33±0.03abd 0.20±0.04abcd 0.18±0.03abcd 0.15±0.02ab 1.23±0.08 1.18±0.15 1.25±0.16 1.21±0.20 1.26±0.18 1.23±0.24 1.22±0.19 0.31±0.03 0.79±0.06a 0.50±0.05ab 0.57±0.04abd 0.50±0.03abd 0.42±0.02abcd 0.28±0.03b 2.31±0.16 2.24±0.29 2.38±0.30 2.40±0.27 2.37±0.28 2.39±0.40 2.44±0.42 0.11±0.02 0.48±0.09a 0.30±0.03ab 0.27±0.04abd 0.22±0.03abcd 0.20±0.02abcd 0.10±0.01b 1.45±0.11 1.39±0.14 1.48±0.22 1.40±0.15 1.43±0.12 1.42±0.10 1.45±0.13 0.54±0.08 0.87±0.08a 0.59±0.05ab 0.85±0.05ad 0.80±0.03abd 0.64±0.05ab 0.72±0.07abc
圖6 Western blotting法檢測軟骨組織中IκBα、p-IκBα、IKKα、p-IKKα、IKKβ、p-IKKβ、NLRP3蛋白表達(dá)情況
2.5 丹紫康膝沖劑對KOA大鼠炎癥狀態(tài)的影響 與假手術(shù)組比較,模型組,雙氯芬酸鈉組,PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠外周血IL-1β、IL-18、TNF-α、HIF-1a、NO、PGE2、anti-ColⅡ-IgG、anti-ColⅡ-IgG2a水平均明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,雙氯芬酸鈉組,PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠外周血IL-1β、IL-18、TNF-α、HIF-1a、NO、PGE2、anti-ColⅡ-IgG2a水平均明顯降低(P<0.05)。與雙氯芬酸鈉組比較,丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠外周血IL-1β、IL-18、TNF-α、HIF-1a、NO、PGE2、anti-ColⅡ-IgG2a水平均明顯升高(P<0.05);與PDTC組比較,丹紫康膝沖劑高劑量組大鼠外周血IL-1β、TNF-α、HIF-1a、NO、PGE2、anti-ColⅡ-IgG水平均明顯降低(P<0.05)。(見表3)
表3 各組大鼠外周血清細(xì)胞因子水平比較
表3 各組大鼠外周血清細(xì)胞因子水平比較
注:與假手術(shù)組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與雙氯芬酸鈉組比較,cP<0.05;與PDTC組比較,dP<0.05
動(dòng)物數(shù) IL-1β IL-18 TNF-α Anti-ColⅡ(OD) HIF-1a NO PGE2(只) (pg/mL) (pg/mL) (pg/mL) IgG IgG1 IgG2a (ng/L) (μmol/L) (ng/L)假手術(shù)組 10 -模型組 10 -雙氯芬酸鈉組 10 5 mg/kg丹紫康膝沖劑低劑量組10 0.15 g/kg丹紫康膝沖劑中劑量組10 0.3 g/kg丹紫康膝沖劑高劑量組10 0.6 g/kg PDTC組 10 100 mg/kg組別 給藥劑量6.57±3.10 27.41±7.65a 10.36±3.48ab 25.33±3.21acd 21.05±3.79abcd 16.59±3.21abcd 19.70±4.25abc 1.33±0.24 6.77±1.49a 2.19±0.43ab 6.18±0.59abcd 6.02±0.47abcd 4.76±0.55abc 3.49±0.56abc 0.78±0.27 2.61±0.45a 0.96±0.34ab 2.51±0.48acd 2.26±0.29abcd 1.72±0.35abcd 2.04±0.62abc 1.31±0.03 1.90±0.07a 1.48±0.05ab 1.87±0.06a 1.85±0.10a 1.57±0.05abcd 1.82±0.04ab 0.78±0.03 0.75±0.02 0.76±0.01 0.74±0.02 0.77±0.05 0.74±0.02 0.77±0.03 0.53±0.02 1.20±0.04a 0.72±0.03ab 1.14±0.03abc 1.02±0.02abc 0.97±0.04abc 1.04±0.03abc 2189.47±697.32 4916.56±1374.25a 2954.83±729.46ab 4470.53±931.74acd 4055.12±799.21abc 3412.47±668.59abcd 4032.58±1285.97abc 17.40±2.81 35.40±4.16a 21.45±3.13ab 32.20±2.89abcd 31.77±3.65abcd 24.82±3.46abcd 27.33±4.27abc 105.69±18.72 187.67±24.75a 129.32±23.29ab 160.64±19.55abcd 151.30±25.38abcd 133.26±17.64abcd 180.94±19.62bc
2.6 丹紫康膝沖劑對KOA大鼠血瘀狀態(tài)相關(guān)因子的影響 與假手術(shù)組比較,模型組,雙氯芬酸鈉組,PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠血漿TXB2含量明顯升高,6-keto-PGF1a含量明顯降低,TXB2/6-keto-PGF1a比值明顯升高(P<0.05)。與模型組比較,雙氯芬酸鈉組,PDTC組和丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠血漿TXB2含量明顯降低,6-keto-PGF1a含量明顯升高,TXB2/6-keto-PGF1a比值明顯降低(P<0.05)。與雙氯芬酸鈉組比較,丹紫康膝沖劑低、中劑量組大鼠血漿TXB2含量明顯升高,TXB2/6-keto-PGF1a比值明顯升高(P<0.05)。與PDTC組比較,丹紫康膝沖劑低劑量組大鼠血漿TXB2含量明顯升高,6-keto-PGF1a含量明顯降低,TXB2/6-keto-PGF1a比值明顯升高(P<0.05);丹紫康膝沖劑高劑量組大鼠血漿TXB2含量明顯降低,TXB2/6-keto-PGF1a比值明顯降低(P<0.05)。(見表4)
表4 各組大鼠外周血漿TXB2和6-keto-PGF1a水平比較
表4 各組大鼠外周血漿TXB2和6-keto-PGF1a水平比較
注:與假手術(shù)組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與雙氯芬酸鈉組比較,cP<0.05;與PDTC組比較,dP<0.05
組別 動(dòng)物數(shù)(只) 給藥劑量 TXB2(ng/L) 6-keto-PGF1a(pg/mL) TXB2/6-keto-PGF1a假手術(shù)組 10 -模型組 10 -雙氯芬酸鈉組 10 5 mg/kg丹紫康膝沖劑低劑量組 10 0.15 g/kg丹紫康膝沖劑中劑量組 10 0.3 g/kg丹紫康膝沖劑高劑量組 10 0.6 g/kg PDTC組 10 100 mg/kg 176.44±34.10 279.61±37.65a 206.35±35.48ab 264.11±25.73abcd 236.29±28.64abcd 203.59±40.21abd 248.70±41.35abc 61.33±0.97 53.72±1.49a 55.19±1.03ab 55.16±1.18ab 55.25±0.92ab 55.89±1.17ab 56.49±3.56ab 2.88±0.19 5.20±0.67a 3.55±0.32ab 4.92±0.81abcd 4.26±0.86abc 3.46±0.38abd 4.40±0.54abc
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為膝骨關(guān)節(jié)炎發(fā)病與肝腎虧虛,風(fēng)、寒、濕及瘀血客于局部有關(guān),因局部氣滯血瘀,經(jīng)脈痹阻不通而發(fā)病[12]。膝骨關(guān)節(jié)炎屬“痹證”范疇,腎虛、血瘀是“痹證”的主要病因,其病機(jī)腎虛為本,血瘀為標(biāo),因此中醫(yī)在治療痹證上,根據(jù)辨證,合理運(yùn)用活血化瘀、祛風(fēng)除濕、補(bǔ)益肝腎等藥物[13]。丹紫康膝沖劑是我院治療OA的經(jīng)驗(yàn)方,具有補(bǔ)肝益腎、活血通絡(luò)、柔肝止痛之功效[14]。經(jīng)多年臨床研究證實(shí),該方配伍精當(dāng),正中病機(jī)。此外,該方劑中丹參、土鱉蟲、血竭可活血化瘀,但是對于改善患者血瘀狀態(tài)的研究甚少,為臨床推廣帶來了一定的局限性。
在本研究中,我們建立KOA大鼠模型后,經(jīng)軟骨組織病理觀察證實(shí),丹紫康膝沖劑可以顯著改善大鼠軟骨組織的損傷狀態(tài),而且其療效與非甾體類抗炎藥物雙氯芬酸鈉基本一致。從作用機(jī)制分析,該方劑對于IKK/IκB/NF-κB信號通路具有一定的抑制作用。NF-κB是參與機(jī)體炎癥反應(yīng)、免疫調(diào)節(jié)、細(xì)胞凋亡等過程的重要轉(zhuǎn)錄因子,可在胞質(zhì)中與NF-κB抑制蛋白(如IκBα)結(jié)合,形成無活性聚合體;而IKK是促進(jìn)胞質(zhì)IκBα蛋白磷酸化的重要上游激酶,可導(dǎo)致NF-κB蛋白發(fā)生核轉(zhuǎn)位,增強(qiáng)某些靶基因的轉(zhuǎn)錄。IKK/IκB/NF-κB信號通路激活后可誘導(dǎo)大量細(xì)胞因子如IL-1β、IL-18、TNF-α等大量分泌,造成軟骨損傷。此外,NLRP3炎癥小體在IKK/IκB/NF-κB信號通路激活過程中發(fā)揮著協(xié)同作用。在本研究中,丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠軟骨組織中p-IκBα、p-IKKα、p-IKKβ、NLRP3蛋白表達(dá)量均明顯低于模型組,且NF-κB核轉(zhuǎn)位減弱,尤其是丹紫康膝沖劑高劑量組改善最明顯,說明丹紫康膝沖劑對于IKK/IκB/NF-κB信號通路具有一定的抑制作用。此外,談冰等[15]證實(shí)NF-κB信號通路激活是OA患者凝血異常的原因之一。一方面NF-κB的激活可促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞黏附分子的表達(dá),另一方面可通過促進(jìn)促炎因子的分泌,進(jìn)一步放大血小板聚集、活化。在本研究中,我們發(fā)現(xiàn)丹紫康膝沖劑低、中、高劑量組大鼠血漿TXB2/6-keto-PGF1a比值均低于模型組,且逐漸恢復(fù)至假手術(shù)組大鼠狀態(tài)。
綜上所述,丹紫康膝沖劑不僅可抑制KOA大鼠的炎癥反應(yīng),減輕軟骨組織病理損傷,同時(shí)也可有效改善大鼠的血瘀狀態(tài),其作用機(jī)制之一與抑制IKK/IκB/NF-κB信號通路的活化有關(guān)。在本研究中,我們通過Hulth法建立的大鼠模型證實(shí)了丹紫康膝沖劑對骨關(guān)節(jié)炎的治療作用部分依賴于對IKK/IκB/NF-κB信號通路的抑制,但不能完全闡明丹紫康膝沖劑治療膝骨關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制。在后續(xù)的研究中,我們將構(gòu)建更多的動(dòng)物模型,并從體外細(xì)胞層面和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)兩方面進(jìn)一步證實(shí)丹紫康膝沖劑的藥理作用,并綜合分析其作用機(jī)制,為丹紫康膝沖劑的臨床應(yīng)用提供更可靠的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。