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目的:证明芍药甘草汤在煎煮过程中芍药苷和甘草蛋白自组装形成的胶体微粒是药效成分之一,并通过经典疼痛信号通路和转录组学深入研究其镇痛机制,以期从超分子结构层面探讨芍药甘草汤镇痛的物质基础和中药配伍的科学内涵。方法:1,芍药甘草汤镇痛研究:本节包括芍药甘草汤镇痛剂量筛选实验和拆方镇痛实验两部分。芍药甘草汤镇痛剂量筛选实验:给药组为芍药甘草汤高中低剂量(10g/kg/d、20g/kg/d、30g/kg/d)和布洛芬组(1mg/kg/d)。灌胃给药7天,腹腔注射0.6%冰醋酸(0.1ml/10g)造急性疼痛模型,记录造模后15min之内的扭体次数,ELISA法检测血清炎症因子NO的表达。拆方实验:小鼠随机分为正常组、模型组、芍药甘草汤组、芍药组、甘草组、芍药甘草物理混合组、芍药甘草混合加热组、布洛芬组,中药组给药剂量均为20g/kg/d。灌胃7天后造模,记录扭体次数,检测血清炎症因子NO和PGE2的含量。2.芍药甘草汤中胶体微粒药效研究:本节包括胶体微粒药效验证实验和汤剂不同成分自组装微粒药效实验两部分。胶体微粒药效验证实验:小鼠随机分为模型组、芍药组(20g/kg)、甘草组(20g/kg)、芍药甘草汤组(20g/kg)、超滤组(除去胶体微粒)、醇沉组(破坏胶体结构)、布洛芬组。灌胃7天后造模,记录扭体次数,探究汤剂中自组装微粒的药效作用。汤剂不同成分自组装胶体微粒药效实验:小鼠随机分为正常组、模型组、芍药甘草汤组(SGD)(2g/kg)、小分子(A)组(0.121g/kg)、蛋白(B)组(0.414g/kg)、多糖(C)组(1.4g/kg)、A-B组、A-C组、A-B-C组、阳性药对乙酰氨基酚注射液(5mg/kg)组。课题组通过萃取、醇沉等方法将汤剂中的小分子、蛋白、多糖等成分分离出来并进行浓缩冻干,制备出了小分子、蛋白、多糖给药组。将得到的小分子(A)、蛋白(B)、多糖(C)模拟煎煮环境进行自组装得到了A-B、A-C、A-B-C给药组。腹腔注射给药1次,1h后冰醋酸造模,记录扭体次数,ELISA法检测血清NO、PGE2、IL-10的含量。3.芍药苷-甘草蛋白自组装微粒镇痛机制研究:此研究通过两个疼痛模型观察PF-GP的镇痛药效。福尔马林舔足实验:小鼠被随机分为正常组、模型组、芍药苷组(PF)6mg/kg、甘草蛋白组(GP)60mg/kg、芍药苷和甘草蛋白物理混合组(PF+GP)、芍药苷和甘草蛋白自组装微粒组(PF-GP)、阳性药组。腹腔注射给药1次,1h后右足底注射5%福尔马林制作疼痛模型,记录第Ⅰ时相和第Ⅱ时相累积舔咬后足时间,ELISA检测血清TNF-α、IL-1β、PGE2、IL-10的表达。醋酸扭体实验:小鼠随机分为正常组、模型组、PF(6mg/kg)、GP(60mg/kg)、PF+GP、PF-GP、阳性药组。腹腔注射给药1h后造模,记录扭体次数,检测小鼠血清和腹膜洗液炎症因子的表达,通过免疫组化法观察实验小鼠脊髓胶质细胞染色情况。通过Realtime-PCR技术检测小鼠脊髓和腹膜组织上ERK1、ERK2、COX2、TRPV1基因的表达。4.基于转录组学探究PF-GP增效镇痛的机制:取方法3中醋酸扭体实验各组的脊髓组织做转录组测序(RNA-Seq)分析,以|log2FC|>1,p-Value<0.05为筛选条件筛选各个给药组回调的基因。结果:1.芍药甘草汤镇痛研究:镇痛剂量筛选实验显示芍药甘草汤中剂量(20g/kg)醋酸扭体次数血清炎症因子的表达低于其他给药组,和模型组有极显著的统计学差异(p<0.01)。芍药甘草汤中剂量(20g/kg)进行拆方实验结果显示芍药甘草汤扭体次数及炎症因子NO、PGE2的分泌量明显少于芍药组、甘草组、物理混合组和混合加热组(p<0.05),由此可见芍药甘草汤镇痛药效要优于芍药和甘草单煎及两者的物理混合和混合加热组。2.汤剂中胶体微粒药效研究:芍药甘草汤超滤组和芍药甘草汤醇沉组扭体抑制率明显低于原汤组(p<0.05),和模型组相比没有统计学差异。汤剂不同成分自组装胶体微粒药效实验结果显示A-B给药组的醋酸扭体抑制率相比两者的单体显著提高,和模型组相比A-B给药组抗炎因子IL-10含量显著升高(p<0.01),血清促炎因子NO、PGE2表达量显著下降(p<0.001)。小分子(A)和蛋白(B)给药组抗炎因子IL-10的含量和模型相比升高(p<0.05),血清促炎因子NO、PGE2表达量和模型组相比下降(p<0.01)。A-B组有增效镇痛的趋势。3.芍药苷-甘草蛋白自组装微粒镇痛机制研究:醋酸扭体实验和福尔马林舔足实验显示:PF-GP组相比于单体和物理混合明显减轻了扭体次数和福尔马林实验I相和Ⅱ相舔咬后足累计时间(p<0.05),说明PF-GP增效镇痛作用显著。炎症因子结果显示各个给药组明显减轻了疼痛模型小鼠血清促炎症因子TNF-α、IL-1β、PGE2的表达,增多了抗炎因子IL-10的分泌,尤其是PF-GP组和模型组有极显著统计学差异(p<0.01)。免疫组化结果显示,PF-GP组能够明显减少小鼠脊髓组织胶质细胞的染色面积(p<0.01)。PCR结果显示,PF-GP相比于单体组明显减轻了小鼠腹膜组织和脊髓组织ERK1、ERK2、COX2、TRPV1基因的表达。4.基于转录组学探究芍药苷-甘草蛋白自组装微粒增效镇痛的机制:各个给药组共同回调了17个基因,这17个基因与炎症有关,PF-GP组相比于单体组和物理混合组特有的干预了16个有正向回调的基因,研究发现这16个基因大都是癌症相关的靶基因参与免疫炎症反应,其可能与PF-GP增效镇痛有关。结论:1.芍药甘草汤体现了药物配伍协同增效的作用,汤剂中的胶体微粒是芍药甘草汤镇痛的物质基础之一。2.芍药中的芍药苷和甘草中的甘草蛋白形成的自组装微粒具有增效镇痛的作用。抑制胶质细胞的激活,干预TRPV1通道和ERK1/2-COX2信号通路是芍药苷-甘草蛋白自组装微粒增效镇痛机制之一。3.转录组学分析表明PF-GP组增效镇痛作用可能与其特有干预的16个炎症相关的基因有关。