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前言类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种自身免疫病。RA主要的病变位于关节滑膜,关节局部产生大量的细胞因子和趋化因子使滑膜炎症持续存在,滑膜增生,血管翳形成,侵蚀破坏软骨和骨组织,最终导致关节破坏和畸形。RA的发病机制仍未完全清楚,目前认为大量的活化的T细胞、B细胞、巨噬细胞和树突细胞(dentritic cells,DC),相互活化,分泌细胞因子,是诱导RA自身免疫反应发生,导致关节滑膜炎症的关键因素。由于RA的发病机制尚不清楚,目前还没有满意的治疗方法。临床上用于治疗RA的药物包括甾体抗炎药、非甾体抗炎药、疾病调修药、生物制剂以及天然药物等。近年来,具有抗炎和免疫调节活性的天然药物及其有效成分,已经成为治疗RA新药研发的热点。人参皂苷CK(Ginsenoside Compound K,CK),属于二醇型人参皂苷,为天然二醇型人参皂苷如人参皂苷Rb1、Rb2、Rc等在人肠道内的主要降解产物,是人参皂苷在体内吸收和发挥活性作用的主要形式。文献报道人参皂苷以及CK可抑制炎性细胞因子的分泌,提示CK具有一定的抗炎作用。然而CK对实验性关节炎是否具有治疗作用,以及抗炎免疫调节作用机制不清楚。本研究观察了CK对实验性关节炎的治疗作用,以及对免疫细胞(T细胞、B细胞、巨噬细胞和DC细胞)和成纤维样滑膜细胞(fibroblast synoviocytes,FLS)的调节作用,明确CK对实验性关节炎的治疗作用,以及其发挥抗炎免疫调节作用的部分机制,为CK作为新型的治疗RA的药物提供实验依据。目的:观察CK对大鼠佐剂性关节炎(adjuvant-induced arthritis,AA)的治疗作用,以及对免疫细胞(T细胞、B细胞、巨噬细胞和DC细胞)和滑膜细胞的调节作用,明确CK对实验性关节炎的治疗作用及其发挥抗炎免疫调节作用的部分机制,为CK作为新型的治疗RA的药物提供实验依据。方法:将10mg/ml弗氏完全佐剂(complete Freund adjuvant,CFA)充分混匀,于每只大鼠右后足跖皮内注射CFA0.1ml,制备大鼠AA模型。正常组用生理盐水同法注射。CK(5mg/kg、10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)每天一次灌胃给药(intragastric administration, ig)(d15~d29),观察大鼠全身关节炎评分,关节炎指数,足爪肿胀数及足爪肿胀度;检测脾脏和胸腺指数,光学显微镜观察踝关节和脾脏病理变化,并进行病理评分;3H-TdR检测T、B细胞和滑膜细胞增殖;流式细胞术检测脾脏T细胞亚群包括初始T细胞亚群(CD4+CD62L+)、活化T细胞(CD4+CD25+)和调节性T细胞(CD4+CD25+Foxp3+,Treg);B细胞亚群包括记忆B细胞(CD45R+CD27+)和总B细胞(CD45R+IgM+)和T细胞上CD25的表达。ELISA检测细胞因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor,TNF-α)、γ-干扰素(interferon-γ,IFN-γ)、IL-4、IL-17、IL-10、IL-2、核因子κB受体活化因子配体(ReceptorActivator for Nuclear Factor-κ B Ligand,RANKL)和骨保护素(osteoprotegerin,OPG)水平,以及血清IgG1、IgG2a、抗环瓜氨酸肽(cyclic cirullinated peptide,CCP)抗体和抗II型胶原(CⅡ)抗体水平。DBA/1小鼠的尾根部皮内注射CII乳剂诱导胶原性关节炎(collagen induced arthritis,CIA)模型,流式细胞术检测淋巴结树突细胞(dedritic cells,DC)亚群包括单核细胞源性DC (monocyte-derived dedritic cells, mo-DC)(CD11b+CD209+)、浆细胞样DC(plasmacytoid dendritic cells,pDC)(CD11c+PDCA-1+)和初始T细胞亚群(CD4+CD62L+),以及DC上CD80、CD86、MHCⅡ、CCR7的表达;ELISA检测淋巴结CCL21水平;transwell检测DC的迁移,混合淋巴细胞反应检测DC活化T细胞的能力。结果:1. CK可以减轻AA大鼠的关节炎症状,改善脾脏和关节病理,抑制滑膜细胞异常增殖和分泌。CK(10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以不同程度的减轻AA大鼠的关节炎症状,包括降低关节炎全身评分和关节炎指数,减少关节肿胀数和减轻关节肿胀度。随剂量增加CK的抗炎作用逐渐增强,当剂量增加到160mg/kg,其抗炎作用与80mg/kg相比无统计学差异,已基本达到最大效能。CK的对数剂量与其全身评分的抑制率有明显的线性关系(y=0.1606χ+0.1771,R2=0.8297,P=0.0116),CK的ED50值为102.5mg/kg。在抗炎作用起效时间方面,CK(80mg/kg、160mg/kg)d21开始起效,CK(40mg/kg)d24开始起效,CK(10mg/kg、20mg/kg)d30开始起效,随着剂量的增大,起效时间逐渐提前。CK(20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以降低脾脏指数,减轻AA大鼠的脾脏病理改变,包括降低动脉周围淋巴鞘和边缘区厚度、减轻淋巴小结增生和生发中心形成。CK(40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以改善AA大鼠的关节病理,包括抑制滑膜细胞增生和血管翳形成,减轻滑膜组织炎细胞浸润以及骨破坏。CK(40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以抑制滑膜细胞异常增殖,CK(1×10-7、1×10-6、1×10-5mol/L)体外给药显著恢复FLS分泌OPG,抑制RANKL的分泌。2. CK可以减少T、B细胞活化,恢复细胞因子平衡。CK(40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以降低AA大鼠脾脏中活化的T细胞的比例和记忆B细胞的比例,提高Treg和初始T细胞的比例,抑制T、B细胞的增殖。CK(10mg/kg、20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以降低血清抗II型胶原抗体,CK可以降低(160mg/kg)IgG2a水平;对抗CCP抗体IgG1的水平没有影响。CK(40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)降低血清IL-1β水平,对血清IL-4水平没有影响。CK(20mg/kg、40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以抑制巨噬细胞IFN-γ的分泌,CK(40mg/kg、80mg/kg、160mg/kg)可以抑制巨噬细胞IL-17的分泌,CK(80mg/kg、160mg/kg)可以抑制TNF-α的分泌,促进IL-10的分泌。体外研究发现CK(10-5M,10-6M,10-7M)可以抑制AA大鼠T细胞的活化,表现为抑制其表面CD25的表达以及IL-2的分泌。3. CK可抑制树突细胞成熟迁移和归巢,减少T细胞的活化。CK(56mg/kg、224mg/kg)可以减少CIA小鼠淋巴结mo-DC、pDC亚群的比例,增加初始T细胞比例,降低淋巴结CCL21水平。体外实验发现CK(10-7M,10-5M)可以抑制DC上CCR7的表达,抑制CCL21介导的DC的迁移;抑制DC的成熟,降低其表面共刺激分子CD80、CD86和MHCⅡ的表达,减弱DC活化T细胞的能力。结论:1.CK对大鼠AA有明确的治疗作用。2. CK可以调节免疫细胞功能,恢复细胞免疫和体液免疫平衡。3. CK抑制DC迁移归巢及T细胞活化是其发挥免疫调节作用的重要机制之一。