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摘要: 目的 觀察黄芩汤对湿热型溃疡性结肠炎(UC)模型大鼠结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1表达的影响,探讨黄芩汤治疗UC的作用机理。方法 将80只SD大鼠随机分为正常对照组、模型组、黄芩汤组、柳氮磺吡啶组,除对照组外,采用高脂高糖辛辣饮食加2,4,6三硝基苯磺酸(TNBS)诱导法构建湿热型UC大鼠模型,造模成功后,分别给予20 mL·kg-1体质量的黄芩汤和8%浓度的柳氮磺砒啶混悬液灌胃治疗,正常对照组和模型组给予等量的生理盐水,连续治疗2周,实时荧光定量聚合酶链式反应检测结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1 mRNA表达。免疫组化检测结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1蛋白表达。结果 与正常对照组比较,模型组NF-κB p65和ICAM-1 mRNA 及蛋白表达量明显升高(P<0.05);与模型组比较,黄芩汤组和柳氮磺砒啶组NF-κB p65和ICAM-1 mRNA 及蛋白表达量显著下降(P<0.05);黄芩汤组NF-κB p65和ICAM-1 mRNA表达量及蛋白阳性表达率显著低于柳氮磺砒啶组,2组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 黄芩汤对湿热型溃疡性结肠炎的治疗作用可能是通过下调NF-κB p65、ICAM-1的表达来实现。
关键词: 黄芩汤;溃疡性结肠炎;核因子κB;细胞间粘附分子-1
中图分类号:R516.1 文献标志码:A 文章编号:1007-2349(2021)08-0079-05
Effect of Scutellaria Baicalansis Decoction on the Expression of NF-κB p65 and ICAM-1in the Colon Tissue of Rats with Damp-Heat Ulcerative Colitis
ZUO Ling1, LIU Hong-wei2, ZHU Yu-zhen3
(1. The Second Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524003, China; 2. The First Clinical School of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524001, China; 3. Key Laboratory of Guangdong Natural Medicine Research and Development, Zhanjiang 524023, China)
【Abstract】Objective: To observe the effect of Scutellaria baicalansis Decoction on the expression of NF-κB p65 and ICAM-1 in the colon tissue of a rat model of damp-heat ulcerative colitis (UC), and to explore the mechanism of Scutellaria Decoction in treating UC. Methods: 80 SD rats were randomly divided into normal control group, model group, Scutellaria Decoction group and sulfasalazine group. Except for the control group, a high-fat, high-sugar spicy diet plus 2, 4, 6 trinitro-benzene sulfonic acid (TNBS) were used to construct a damp-heat UC rat model. After the model was successfully established, the rats were given by intragastric administration of 20 mLokg-1 body weight Scutellaria Decoction and 8% concentration of sulfasalazine suspension. The normal control group and the model group were given the same amount of normal saline for 2 successive weeks and the real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction was used to detect the expression of NF-κB p65 and ICAM-1 mRNA in the colon tissue and the immunity class chemically detected the NF-κB p65 and ICAM-1 protein expression in the colon tissue. Results: Compared with that of the normal control group, the NF-κB p65 and ICAM-1 mRNA and protein expression quantity of the model group was significantly increased (P<0.05); compared with that of the model group, the NF-κB p65and ICAM-1 mRNA and protein quantity expression of the Scutellaria Decoction group and the sulfasalazine group decreased significantly (P<0.05), The NF-κB p65 and ICAM-1 mRNA expression quantity and protein positive expression rate of the Scutellaria Decoction group was significantly lower than that of the sulfasalazine group. The difference was statistically significant between the two groups (P<0.05). Conclusion: The curative effect of Scutellaria Decoction on damp-heat ulcerative colitis may be achieved by down-regulating the expression of NF-κB p65 and ICAM-1. 【Key words】Scutellaria Decoction; Ulcerative Colitis; Nuclear Factor κ B; Intercellular Adhesion Molecule-1
溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)作为炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)的一个亚型,主要特征是直肠、结肠的特发性慢性炎症[1],与结肠癌的发生有一定的关系,容易反复发作,临床上难以根治[2]。笔者前期通过高脂高糖辛辣饮食加免疫复合法成功构建出湿热型UC模型,证实了黄芩汤能够显著改善湿热型UC大鼠的症候学、促进结肠病变黏膜修复[3]。UC的病因复杂,发病机制尚未完全阐明,研究表明NF-κB广泛参与炎症相关因子的转录调控[4],直接调控细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的转录,与UC的发生、发展密切相关[5],但是黄芩汤是否对NF-κB和ICAM-1发挥调控作用尚未完全阐明。本研究旨在探讨黄芩汤对湿热型UC大鼠NF-κB和ICAM-1表达的影响,阐明其治疗湿热型UC的作用机制,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物 健康SPF级SD大鼠80只,雌雄各半,体质量(200±20)g,购买并饲养于广东医科大学实验动物中心。
1.2 实验试剂及仪器 黄芩汤:黄芩9 g,芍药6 g,甘草6 g,大枣12枚,共约70 g,经文火煎煮、过滤、蒸发等步骤制成;柳氮磺吡啶肠溶片(上海中西三维药业有限公司,国药准字H31020450)生产;2,4,6 三硝基苯磺酸(TNBS,Sigma公司);Trizol(Invitrogen公司);NF-κB兔多克隆抗体,ICAM-1兔多克隆抗体(武汉博士德生物工程有限公司);RT Master、Syber Green(Takara公司);DAB显示试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司);实时荧光定量PCR仪(Roche公司);CX40型光学显微镜(Olympus公司)。
1.3 实验方法
1.3.1 动物分组及给药 从80只SD大鼠中随机选取20只作为正常对照组,剩余60只分为模型组、黄芩汤组和柳氮磺砒啶组,每组20只。除对照组大鼠外,均采用高脂高糖饮食加TNBS诱导法构建湿热型溃疡性结肠炎模型[3,6]。黄芩汤组给予2 mL/100 g体质量的黄芩汤灌胃治疗,柳氮磺砒啶组给予20 mL·kg-1体重的柳氮磺砒啶混悬液(8%浓度),对照组和模型组均给予生理盐水灌胃(20 mL·kg-1体重)。每天治疗1次,连续2周。
1.3.2 标本采集 治疗结束后,腹腔麻醉处死大鼠,距离肛门约8 cm以上剪开结肠,肉眼观察病变最明显部位,分别取50 g结肠组织立即放入液氮罐和福尔马林中,将液氮罐中的组织放置于-80℃ 冰箱中保存,提取RNA用,福尔马林处理的结肠组织用于免疫组化。
1.4 观察指标
1.4.1 大鼠一般情况 观察大鼠背毛色泽、有无拱背、倦怠、活动量、体重、进食饮水、大便性状及血便程度等一般情况。
1.4.2 实时荧光定量PCR 将结肠组织研磨,采用Trizol法提取总RNA,用超微量分光光度计测量RNA浓度,按以下组分配成10 μL反应体系:500 ng RNA,RT Mater 2 μL,DEPC水,振荡混匀离心后置于PCR仪上进行逆转录,反应条件为37℃ 15 min,85℃ 5 s,4℃保存,将cDNA稀释10倍用于实时荧光定量PCR。采用96孔板,每个孔按照以下组分配制10 μL反应体系:SYBR Green 5 μL,正向引物(10 μM)2 μL,反向引物(10 μM)2 μL,DEPC水2 μL,cDNA 2 μL。反应条件:95℃预变性5 min,95℃变性15 s,60℃退火40 s,72℃延伸1 min,共40个循环。采用2-ΔΔCt法计算基因的mRNA相对表达量。引物序列如下:
NF-κB p65-F:5′-ATCTGTTTCCCCTCATCTTTCC-3′,
NF-κB p65-R:5′-TGGGTGCGTCTTAGTGGTATCT-3′,擴增产物170 bp;
ICAM-1-F:5′-TACTCTTTAACCGAGGCACCA-3′,
ICAM-1-R:5′-GTCGAGGCCTGAAAGCTAGAA-3′,扩增产物106 bp;
β-actin-F:5′-CAGTAGGTACCGCTTGACCA-3′,
β-actin-R:5′-CTGTTGCCGAGGCCGT-3′,扩增产物167 bp。
1.4.3 免疫组化 将组织切片置于60℃恒温箱中烘烤2 h,室温冷却后依次浸泡到二甲苯Ⅰ脱蜡10 min,二甲苯Ⅱ脱蜡10 min,然后分别按序置于无水乙醇、95%酒精、85%酒精、75%酒精中,各3 min。自来水冲洗后用1% H2O2浸泡10 min消除内源性过氧化物酶活性,PBS清洗后用Tris-EDTA抗原修复液微波修复,自然冷却10 min,自来水流水冷却15 min,置于PBS中清洗2次。Marker笔标记后分别滴入NF-κB p65、ICAM-1兔多克隆抗体工作液,4℃过夜。用PBS清洗2次,滴加二抗HRP,37℃孵育30 min。PBS清洗,滴加DAB显示剂,苏木素染色 10 min,PBS及自来水冲洗后烘干封片。结果判读:由三名不同的病理科医生在显微镜下随机选取三个视野拍照,计算阳性率,然后取均数进行统计分析。
1.5 统计学方法 采用 SPSS 20.0统计软件进行分析。计量资料以(x±s)表示,组间计量资料比较采用独立样本t检验,以 P<0.05 表示差异有统计学意义。 2 结果
2.1 各组大鼠一般情况观察 正常组大鼠背毛光泽滑润,反应敏捷,喜动,进食饮水正常,大便呈散在颗粒状,无血便,体重逐渐增加。其它三组在造模1周后出现食欲减退,精神不振,拱背,背毛疏松欠光泽,倦怠扎堆,造模2周后濕热现象加重,反应迟钝、食欲明显下降,体形消瘦,大便黏腻臭秽,尤其在灌服TNBS后排典型血便。造模过程中,模型组死亡2只,黄芩汤组死亡1只,柳氮磺砒啶组死亡3只。黄芩汤组经药物干预治疗 1 周后,大鼠活动量、进食进饮量逐渐增加,背毛光泽度增加。柳氮磺砒啶组在治疗9 d后精神较前改善,背毛渐有光泽,仍有扎堆现象。2组大鼠在治疗2周后背毛恢复色泽,大便由稀烂便恢复成散在颗粒状,体重有所增加。在治疗过程中空白组大鼠无异常死亡,模型组死亡3只,黄芩汤组死亡1只,柳氮磺砒啶组死亡2只。
2.2 各组大鼠结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1 mRNA表达 与正常组比较,模型组中NF-κB p65、ICAM-1 mRNA 相对表达量明显升高(P<0.05);与模型组比较,柳氮磺砒啶组与黄芩汤组NF-κB p65、ICAM-1 mRNA 表达均显著降低(P<0.05);与柳氮磺砒啶组相比,黄芩汤组NF-κB p65、ICAM-1 mRNA表达明显降低(P<0.05)。见表 1。
2.3 各组大鼠结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1 蛋白表达 正常对照组结肠黏膜中NF-κB p65呈弱阳性表达,主要表达于血管内皮细胞和黏膜上皮细胞的胞质;模型组结肠组织胞质和胞核中均可见大量NF-κB p65阳性表达,以核着色为主;黄芩汤组、柳氮磺砒啶组NF-κB p65主要以胞质着色为主,部分见胞核着色,但染色较浅淡。ICAM-1主要阳性表达于间质的血管内皮细胞、淋巴细胞、腺上皮细胞等,以胞膜或胞质染色为主,呈棕黄色。模型组黏膜及黏膜下层血管明显扩张充血,可见大量炎性细胞浸润,ICAM-1阳性细胞数明显增多。黄芩汤组和柳氮磺砒啶组结肠黏膜中ICAM-1阳性表量明显减少。
与正常组比较,模型组NF-κB p65和ICAM-1阳性表达率明显增加(P<0.05);与模型组比较,黄芩汤组和柳氮磺砒啶组NF-κB p65和ICAM-1阳性表达率明显降低(P<0.05),其中以黄芩汤组最为明显。黄芩汤组NF-κB p65和ICAM-1阳性表达率显著低于柳氮磺砒啶组,2组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
3 讨论
UC是一种病因不清的慢性非特异性结直肠炎性疾病,临床表现主要为腹痛、腹泻及粘液脓血便,易反复发作,严重影响患者的生活重[7]。UC在欧美发达国家发病率较高,近年来,随着国人生活水平的提高,饮食结构发生了一定的改变,加上精神、环境等因素的影响,发病率有逐年升高趋势[8]。西医主要以对症治疗为主,柳氮磺砒啶为常用药物,UC疗效与剂量有关,但随着剂量的增加,不良作用明显增多,主要有头痛、恶心、呕吐、贫血、骨髓抑制、肝功能异常、皮疹等[9-10]。中医学认为UC 属“泄泻”、“痢疾”、“肠癖”、“脏毒”等范畴,中医药对UC的治疗具有独特的优势。黄芩汤出自《伤寒论》,由黄芩、芍药、甘草(炙)、大枣(擘)组成,黄芩苦寒清热,主肠澼下利,为主药。芍药、甘草、大枣治腹挛痛,缓急迫,诸药协力可益气和中止痛。临床上黄芩汤对UC的疗效满意,在前期研究中发现黄芩汤显著改善湿热型UC模型大鼠的症候学及组织病理学改变,具有抗炎、止泻、镇痛等作用[3],但其机制尚未完全阐明,因此,本研究着重探讨了黄芩汤治疗湿热型UC的可能作用机制。
目前研究认为UC的发生是遗传、免疫、肠道细菌等多种因素共同作用的结果,各种炎性细胞因子如TNF-α、IL-6、IL-17等加重了UC的炎症反应和组织损伤[2,3,11]。NF-κB能够与不同基因启动子或增强子的κB位点特异性结合,促进靶基因的转录调控,其中p65促炎特性显著,在UC的发生发展中起关键作用。研究表明NF-κB p65在正常肠组织中无或者低表达,但在UC患者肠黏膜中的表达水平异常增高,在隐窝脓肿的隐窝上皮、溃疡周围的上皮、肠道水肿区域表达最明显,并且与内镜分级及疾病的活动度密切相关[12]。ICAM-1属于黏附分子中免疫球蛋白超家族(IGSF)中的成员,在静息的血管内皮细胞中低表达,通过特异性结合其受体,增强白细胞、炎症细胞等与内皮细胞间的黏附作用,促进内皮细胞活化[13]。研究表明经维多利珠单抗治疗后在维持期达到临床缓解的UC患者血清s-ICAM-1水平迅速下降[14]。NF-κB活化后易位到核内,直接调节ICAM-1的转录,提高炎症递质的产量,从而引起UC的结肠黏膜损伤。
在本研究中,不仅观察了湿热证型结合TNBS诱导的UC中NF-κB p65和ICAM-1的表达,同时也研究了黄芩汤是否对NF-κB p65和ICAM-1具有调节作用,我们分析了结肠病变组织中NF-κB p65、ICAM-1 mRNA表达水平及蛋白表达情况,结果表明,与正常对照组相比,湿热型UC大鼠结肠组织中NF-κB p65 mRNA、ICAM-1 mRNA表达水平明显升高,免疫组化显示胞质和胞核中均可见大量NF-κB p65阳性表达,以核着色为主;胞膜和胞质中亦可见ICAM-1阳性表达,而黄芩汤能够显著下调NF-κB p65、ICAM-1的表达,与模型组相比较差异具有统计学意义,提示NF-κB活化可能是UC发生发展的关键因素,黄芩汤可能通过阻止NF-κB的活化,进而下调ICAM-1的表达,从而改善UC大鼠的结肠黏膜损伤。
综上所述,黄芩汤治疗UC的作用机制可能是通过抑制NF-κB的激活,导致下游基因ICAM-1的转录调控受阻,ICAM-1表达下降,减少炎症反应,从而修复溃疡,改善肠道功能,但黄芩汤通过何种机制抑制NF-κB活化有待进一步研究。 参考文献:
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(收稿日期:2021-01-26)
关键词: 黄芩汤;溃疡性结肠炎;核因子κB;细胞间粘附分子-1
中图分类号:R516.1 文献标志码:A 文章编号:1007-2349(2021)08-0079-05
Effect of Scutellaria Baicalansis Decoction on the Expression of NF-κB p65 and ICAM-1in the Colon Tissue of Rats with Damp-Heat Ulcerative Colitis
ZUO Ling1, LIU Hong-wei2, ZHU Yu-zhen3
(1. The Second Affiliated Hospital of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524003, China; 2. The First Clinical School of Guangdong Medical University, Zhanjiang 524001, China; 3. Key Laboratory of Guangdong Natural Medicine Research and Development, Zhanjiang 524023, China)
【Abstract】Objective: To observe the effect of Scutellaria baicalansis Decoction on the expression of NF-κB p65 and ICAM-1 in the colon tissue of a rat model of damp-heat ulcerative colitis (UC), and to explore the mechanism of Scutellaria Decoction in treating UC. Methods: 80 SD rats were randomly divided into normal control group, model group, Scutellaria Decoction group and sulfasalazine group. Except for the control group, a high-fat, high-sugar spicy diet plus 2, 4, 6 trinitro-benzene sulfonic acid (TNBS) were used to construct a damp-heat UC rat model. After the model was successfully established, the rats were given by intragastric administration of 20 mLokg-1 body weight Scutellaria Decoction and 8% concentration of sulfasalazine suspension. The normal control group and the model group were given the same amount of normal saline for 2 successive weeks and the real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction was used to detect the expression of NF-κB p65 and ICAM-1 mRNA in the colon tissue and the immunity class chemically detected the NF-κB p65 and ICAM-1 protein expression in the colon tissue. Results: Compared with that of the normal control group, the NF-κB p65 and ICAM-1 mRNA and protein expression quantity of the model group was significantly increased (P<0.05); compared with that of the model group, the NF-κB p65and ICAM-1 mRNA and protein quantity expression of the Scutellaria Decoction group and the sulfasalazine group decreased significantly (P<0.05), The NF-κB p65 and ICAM-1 mRNA expression quantity and protein positive expression rate of the Scutellaria Decoction group was significantly lower than that of the sulfasalazine group. The difference was statistically significant between the two groups (P<0.05). Conclusion: The curative effect of Scutellaria Decoction on damp-heat ulcerative colitis may be achieved by down-regulating the expression of NF-κB p65 and ICAM-1. 【Key words】Scutellaria Decoction; Ulcerative Colitis; Nuclear Factor κ B; Intercellular Adhesion Molecule-1
溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)作为炎症性肠病(Inflammatory bowel disease,IBD)的一个亚型,主要特征是直肠、结肠的特发性慢性炎症[1],与结肠癌的发生有一定的关系,容易反复发作,临床上难以根治[2]。笔者前期通过高脂高糖辛辣饮食加免疫复合法成功构建出湿热型UC模型,证实了黄芩汤能够显著改善湿热型UC大鼠的症候学、促进结肠病变黏膜修复[3]。UC的病因复杂,发病机制尚未完全阐明,研究表明NF-κB广泛参与炎症相关因子的转录调控[4],直接调控细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的转录,与UC的发生、发展密切相关[5],但是黄芩汤是否对NF-κB和ICAM-1发挥调控作用尚未完全阐明。本研究旨在探讨黄芩汤对湿热型UC大鼠NF-κB和ICAM-1表达的影响,阐明其治疗湿热型UC的作用机制,现报道如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物 健康SPF级SD大鼠80只,雌雄各半,体质量(200±20)g,购买并饲养于广东医科大学实验动物中心。
1.2 实验试剂及仪器 黄芩汤:黄芩9 g,芍药6 g,甘草6 g,大枣12枚,共约70 g,经文火煎煮、过滤、蒸发等步骤制成;柳氮磺吡啶肠溶片(上海中西三维药业有限公司,国药准字H31020450)生产;2,4,6 三硝基苯磺酸(TNBS,Sigma公司);Trizol(Invitrogen公司);NF-κB兔多克隆抗体,ICAM-1兔多克隆抗体(武汉博士德生物工程有限公司);RT Master、Syber Green(Takara公司);DAB显示试剂盒(北京中杉金桥生物技术有限公司);实时荧光定量PCR仪(Roche公司);CX40型光学显微镜(Olympus公司)。
1.3 实验方法
1.3.1 动物分组及给药 从80只SD大鼠中随机选取20只作为正常对照组,剩余60只分为模型组、黄芩汤组和柳氮磺砒啶组,每组20只。除对照组大鼠外,均采用高脂高糖饮食加TNBS诱导法构建湿热型溃疡性结肠炎模型[3,6]。黄芩汤组给予2 mL/100 g体质量的黄芩汤灌胃治疗,柳氮磺砒啶组给予20 mL·kg-1体重的柳氮磺砒啶混悬液(8%浓度),对照组和模型组均给予生理盐水灌胃(20 mL·kg-1体重)。每天治疗1次,连续2周。
1.3.2 标本采集 治疗结束后,腹腔麻醉处死大鼠,距离肛门约8 cm以上剪开结肠,肉眼观察病变最明显部位,分别取50 g结肠组织立即放入液氮罐和福尔马林中,将液氮罐中的组织放置于-80℃ 冰箱中保存,提取RNA用,福尔马林处理的结肠组织用于免疫组化。
1.4 观察指标
1.4.1 大鼠一般情况 观察大鼠背毛色泽、有无拱背、倦怠、活动量、体重、进食饮水、大便性状及血便程度等一般情况。
1.4.2 实时荧光定量PCR 将结肠组织研磨,采用Trizol法提取总RNA,用超微量分光光度计测量RNA浓度,按以下组分配成10 μL反应体系:500 ng RNA,RT Mater 2 μL,DEPC水,振荡混匀离心后置于PCR仪上进行逆转录,反应条件为37℃ 15 min,85℃ 5 s,4℃保存,将cDNA稀释10倍用于实时荧光定量PCR。采用96孔板,每个孔按照以下组分配制10 μL反应体系:SYBR Green 5 μL,正向引物(10 μM)2 μL,反向引物(10 μM)2 μL,DEPC水2 μL,cDNA 2 μL。反应条件:95℃预变性5 min,95℃变性15 s,60℃退火40 s,72℃延伸1 min,共40个循环。采用2-ΔΔCt法计算基因的mRNA相对表达量。引物序列如下:
NF-κB p65-F:5′-ATCTGTTTCCCCTCATCTTTCC-3′,
NF-κB p65-R:5′-TGGGTGCGTCTTAGTGGTATCT-3′,擴增产物170 bp;
ICAM-1-F:5′-TACTCTTTAACCGAGGCACCA-3′,
ICAM-1-R:5′-GTCGAGGCCTGAAAGCTAGAA-3′,扩增产物106 bp;
β-actin-F:5′-CAGTAGGTACCGCTTGACCA-3′,
β-actin-R:5′-CTGTTGCCGAGGCCGT-3′,扩增产物167 bp。
1.4.3 免疫组化 将组织切片置于60℃恒温箱中烘烤2 h,室温冷却后依次浸泡到二甲苯Ⅰ脱蜡10 min,二甲苯Ⅱ脱蜡10 min,然后分别按序置于无水乙醇、95%酒精、85%酒精、75%酒精中,各3 min。自来水冲洗后用1% H2O2浸泡10 min消除内源性过氧化物酶活性,PBS清洗后用Tris-EDTA抗原修复液微波修复,自然冷却10 min,自来水流水冷却15 min,置于PBS中清洗2次。Marker笔标记后分别滴入NF-κB p65、ICAM-1兔多克隆抗体工作液,4℃过夜。用PBS清洗2次,滴加二抗HRP,37℃孵育30 min。PBS清洗,滴加DAB显示剂,苏木素染色 10 min,PBS及自来水冲洗后烘干封片。结果判读:由三名不同的病理科医生在显微镜下随机选取三个视野拍照,计算阳性率,然后取均数进行统计分析。
1.5 统计学方法 采用 SPSS 20.0统计软件进行分析。计量资料以(x±s)表示,组间计量资料比较采用独立样本t检验,以 P<0.05 表示差异有统计学意义。 2 结果
2.1 各组大鼠一般情况观察 正常组大鼠背毛光泽滑润,反应敏捷,喜动,进食饮水正常,大便呈散在颗粒状,无血便,体重逐渐增加。其它三组在造模1周后出现食欲减退,精神不振,拱背,背毛疏松欠光泽,倦怠扎堆,造模2周后濕热现象加重,反应迟钝、食欲明显下降,体形消瘦,大便黏腻臭秽,尤其在灌服TNBS后排典型血便。造模过程中,模型组死亡2只,黄芩汤组死亡1只,柳氮磺砒啶组死亡3只。黄芩汤组经药物干预治疗 1 周后,大鼠活动量、进食进饮量逐渐增加,背毛光泽度增加。柳氮磺砒啶组在治疗9 d后精神较前改善,背毛渐有光泽,仍有扎堆现象。2组大鼠在治疗2周后背毛恢复色泽,大便由稀烂便恢复成散在颗粒状,体重有所增加。在治疗过程中空白组大鼠无异常死亡,模型组死亡3只,黄芩汤组死亡1只,柳氮磺砒啶组死亡2只。
2.2 各组大鼠结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1 mRNA表达 与正常组比较,模型组中NF-κB p65、ICAM-1 mRNA 相对表达量明显升高(P<0.05);与模型组比较,柳氮磺砒啶组与黄芩汤组NF-κB p65、ICAM-1 mRNA 表达均显著降低(P<0.05);与柳氮磺砒啶组相比,黄芩汤组NF-κB p65、ICAM-1 mRNA表达明显降低(P<0.05)。见表 1。
2.3 各组大鼠结肠组织中NF-κB p65和ICAM-1 蛋白表达 正常对照组结肠黏膜中NF-κB p65呈弱阳性表达,主要表达于血管内皮细胞和黏膜上皮细胞的胞质;模型组结肠组织胞质和胞核中均可见大量NF-κB p65阳性表达,以核着色为主;黄芩汤组、柳氮磺砒啶组NF-κB p65主要以胞质着色为主,部分见胞核着色,但染色较浅淡。ICAM-1主要阳性表达于间质的血管内皮细胞、淋巴细胞、腺上皮细胞等,以胞膜或胞质染色为主,呈棕黄色。模型组黏膜及黏膜下层血管明显扩张充血,可见大量炎性细胞浸润,ICAM-1阳性细胞数明显增多。黄芩汤组和柳氮磺砒啶组结肠黏膜中ICAM-1阳性表量明显减少。
与正常组比较,模型组NF-κB p65和ICAM-1阳性表达率明显增加(P<0.05);与模型组比较,黄芩汤组和柳氮磺砒啶组NF-κB p65和ICAM-1阳性表达率明显降低(P<0.05),其中以黄芩汤组最为明显。黄芩汤组NF-κB p65和ICAM-1阳性表达率显著低于柳氮磺砒啶组,2组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。见表 2。
3 讨论
UC是一种病因不清的慢性非特异性结直肠炎性疾病,临床表现主要为腹痛、腹泻及粘液脓血便,易反复发作,严重影响患者的生活重[7]。UC在欧美发达国家发病率较高,近年来,随着国人生活水平的提高,饮食结构发生了一定的改变,加上精神、环境等因素的影响,发病率有逐年升高趋势[8]。西医主要以对症治疗为主,柳氮磺砒啶为常用药物,UC疗效与剂量有关,但随着剂量的增加,不良作用明显增多,主要有头痛、恶心、呕吐、贫血、骨髓抑制、肝功能异常、皮疹等[9-10]。中医学认为UC 属“泄泻”、“痢疾”、“肠癖”、“脏毒”等范畴,中医药对UC的治疗具有独特的优势。黄芩汤出自《伤寒论》,由黄芩、芍药、甘草(炙)、大枣(擘)组成,黄芩苦寒清热,主肠澼下利,为主药。芍药、甘草、大枣治腹挛痛,缓急迫,诸药协力可益气和中止痛。临床上黄芩汤对UC的疗效满意,在前期研究中发现黄芩汤显著改善湿热型UC模型大鼠的症候学及组织病理学改变,具有抗炎、止泻、镇痛等作用[3],但其机制尚未完全阐明,因此,本研究着重探讨了黄芩汤治疗湿热型UC的可能作用机制。
目前研究认为UC的发生是遗传、免疫、肠道细菌等多种因素共同作用的结果,各种炎性细胞因子如TNF-α、IL-6、IL-17等加重了UC的炎症反应和组织损伤[2,3,11]。NF-κB能够与不同基因启动子或增强子的κB位点特异性结合,促进靶基因的转录调控,其中p65促炎特性显著,在UC的发生发展中起关键作用。研究表明NF-κB p65在正常肠组织中无或者低表达,但在UC患者肠黏膜中的表达水平异常增高,在隐窝脓肿的隐窝上皮、溃疡周围的上皮、肠道水肿区域表达最明显,并且与内镜分级及疾病的活动度密切相关[12]。ICAM-1属于黏附分子中免疫球蛋白超家族(IGSF)中的成员,在静息的血管内皮细胞中低表达,通过特异性结合其受体,增强白细胞、炎症细胞等与内皮细胞间的黏附作用,促进内皮细胞活化[13]。研究表明经维多利珠单抗治疗后在维持期达到临床缓解的UC患者血清s-ICAM-1水平迅速下降[14]。NF-κB活化后易位到核内,直接调节ICAM-1的转录,提高炎症递质的产量,从而引起UC的结肠黏膜损伤。
在本研究中,不仅观察了湿热证型结合TNBS诱导的UC中NF-κB p65和ICAM-1的表达,同时也研究了黄芩汤是否对NF-κB p65和ICAM-1具有调节作用,我们分析了结肠病变组织中NF-κB p65、ICAM-1 mRNA表达水平及蛋白表达情况,结果表明,与正常对照组相比,湿热型UC大鼠结肠组织中NF-κB p65 mRNA、ICAM-1 mRNA表达水平明显升高,免疫组化显示胞质和胞核中均可见大量NF-κB p65阳性表达,以核着色为主;胞膜和胞质中亦可见ICAM-1阳性表达,而黄芩汤能够显著下调NF-κB p65、ICAM-1的表达,与模型组相比较差异具有统计学意义,提示NF-κB活化可能是UC发生发展的关键因素,黄芩汤可能通过阻止NF-κB的活化,进而下调ICAM-1的表达,从而改善UC大鼠的结肠黏膜损伤。
综上所述,黄芩汤治疗UC的作用机制可能是通过抑制NF-κB的激活,导致下游基因ICAM-1的转录调控受阻,ICAM-1表达下降,减少炎症反应,从而修复溃疡,改善肠道功能,但黄芩汤通过何种机制抑制NF-κB活化有待进一步研究。 参考文献:
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(收稿日期:2021-01-26)