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目的:类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种慢性进行性自身免疫性疾病,以对称性、侵蚀性关节滑膜炎为主要特征,病变呈持续性、反复发作过程。病情逐步进展,可引起多系统受累并最终导致骨和软骨的破坏及关节功能障碍。RA的病因及发病机制至今尚未完全阐明,但是大量研究证实:多种免疫活性细胞的活化,细胞因子、炎症介质的共同参与,血管翳的形成是造成疾病发生发展的重要原因。目前,对于RA的治疗,国内外尚无理想药物。传统抗风湿药物毒副作用较大,疗效差且疗程长,而生物制剂价格昂贵,还不能被普遍应用。因此,寻找一种新的治疗药物或治疗方法尤为重要。辛伐他汀作为一种常用的有效降低胆固醇药物,除了其明确降低胆固醇的作用之外,还发挥着其它多方面效用,包括抗炎和免疫调节作用等。但国内用其治疗RA 的报道尚罕见。由完全弗氏佐剂所诱导的佐剂性关节炎(adjuvant arthritis,AA)大鼠模型被认为具有与RA相似的关节炎变化,本实验即以佐剂性关节炎大鼠模型为基础,从关节肿胀度、血浆肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor alpha,TNF-α)浓度的变化和肿瘤坏死因子-α、血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、缺氧诱导因子-1 α(hypoxia-inducible factor-1,HIF-1 α)在AA大鼠关节滑膜中的表达水平几个方面,观察辛伐他汀对AA的影响,评价其疗效,探讨辛伐他汀与TNF-α、VEGF、HIF-1α三者之间的α相关性及辛伐他汀治疗RA的机制和临床应用价值。
方法:(1) 选用60只成年雄性Wistar大鼠,随机分成6组,每组10只,分别命名为Ⅰ-Ⅵ组,其中Ⅰ组为正常对照组,Ⅱ组为模型对照组,Ⅲ组为辛伐他汀低剂量组,Ⅳ组为辛伐他汀中剂量组,Ⅴ组为辛伐他汀高剂量组,Ⅵ组为甲氨喋呤组。Ⅱ-Ⅵ组每只大鼠给予尾根部皮下注射完全弗氏佐剂(CFA)0.2ml.制作AA模型。(2) 于造模致炎后第12天开始Ⅲ-V组分别给予辛伐他汀1.8 mg/kg.d、3.6 mg/kg.d、7.2 mg/kg.d灌胃治疗,Ⅵ组给予甲氨喋呤2.7mg/kg.w灌胃治疗。(3) 注射后连续观察大鼠的一般情况及关节炎症表现,用排水法测定不同时间点各组大鼠的右足体积,并进行关节炎指数(AI)评定。(4) 各组大鼠于第28天摘取眼球取血,离心备用,采用双抗体夹心ELISA法测定各组大鼠血浆TNF-α浓度。(5) 采血处死后取大鼠双膝关节滑膜组织,4%多聚甲醛固定,石蜡包埋,行苏木素-伊红(HE)染色,光镜下观察关节滑膜衬里层细胞(LCC)增生,衬里下层炎细胞浸润及血管翳形成等病理变化。(6) 对大鼠滑膜组织进行TNF-α、VEGF及HIF-1α的SP免疫组织化学染色,采用真彩色病理图像分析系统进行定量分析。(7) 应用SPSS13.0统计软件进行统计分析。
结果:(1) AI:第Ⅱ组大鼠造模后各时间点的AI均高于第Ⅰ组(P<0.01),造模后21天开始比第15天显著升高(P<0.05),但高峰出现在造模后24天;Ⅲ-Ⅵ组造模后21天开始比第15天显著升高(P<0.05),高峰出现在造模后24天,Ⅴ、Ⅵ组间AI无统计学差异(P>0.05)。(2) 足肿胀体积:第Ⅱ组大鼠造模后15天右足体积高于第Ⅰ组(P<0.05),第21-24天达到高峰,之后有所下降(P<0.01)。Ⅲ-Ⅵ组于造模第18天右足体积高于第Ⅰ组(P<0.05),第21-24天达到肿胀高峰。Ⅴ、Ⅵ组于第21-27天明显低于第Ⅱ组(P<0.01),但两组之间无统计学差异(P>0.05)。(3) 血浆TNF-α浓度:第Ⅱ-Ⅳ组大鼠造模后第28天血浆TNF-α浓度高于第Ⅰ组(P<0.01),Ⅴ、Ⅵ组大鼠造模后第28天血浆TNF-α浓度与第Ⅰ组无统计学差异(P>0.05),Ⅴ、Ⅵ组间血浆TNF-α浓度亦无统计学差异(P>0.05)。(4) 滑膜TNF-α、VEGF及HIF-1α的积分光密度(IOD)值、滑膜组织病理积分:造模后第Ⅱ组大鼠均显著高于第Ⅰ组,有统计学差异;第Ⅴ组TNF-α的IOD值在造模后28天明显低于第Ⅱ组,第Ⅳ组VEGF及HIF-1α的IOD值在造模后28天明显低于第Ⅱ组,具有统计学差异。Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ组的平均病理学评分均低于第Ⅱ组且有统计学意义。(5) 相关性分析:AI与足肿胀体积之间呈直线正相关;血浆TNF-α浓度与足肿胀体积之间呈正相关,滑膜组织TNF-α、VEGF、HIF-1α的IOD值分别与足肿胀体积、病理积分均呈直线正相关,且三者之间分别呈正相关。
结论:(1) 辛伐他汀对AA大鼠有明显的抗炎作用,能够降低AA大鼠的关节炎指数,减轻足肿胀体积。(2) 辛伐他汀能减轻滑膜组织肿胀,减少膝关节滑膜衬里层的增生,提示提示辛伐他汀可能能延缓AA大鼠病程进展。(3) 辛伐他汀高剂量组对AA大鼠的治疗作用优于低、中剂量组,提示辛伐他汀的治疗效果可能存在剂量依赖性。(4) 辛伐他汀能明显降低AA大鼠血浆TNF-α水平和滑膜组织TNF-α、VEGF及HIF-1α表达。(5) 辛伐他汀在抑制AA大鼠的关节炎症、降低血清TNF-α浓度和减少滑膜TNF-α的表达方面与甲氨喋呤无明显差别,但在减少滑膜VEGF及HIF-1α水平不及甲氨喋呤,二者的远期疗效还有待于进一步观察。(6) AI与足体积呈直线正相关,二者均能反映关节肿胀情况,但后者方法更为精确、客观。二者结合能更直观、准确的反映关节肿胀程度。(7) 造模后血浆TNF-α水平和滑膜TNF-α、VEGF、HIF-1α表达明显升高,并均与足体积呈正相关,提示TNF-α、VEGF、HIF-1α三者在RA病理过程中发挥重要作用。