柯昌毅,趙春景(1.重慶市第三人民醫(yī)院,重慶市 400014;.重慶醫(yī)科大學(xué)附屬第二醫(yī)院,重慶市 400010)
潰瘍性結(jié)腸炎(Ulcerative colitis,UC)是一種慢性非特異性腸道炎癥性疾病,臨床主要表現(xiàn)為腹痛、腹瀉、黏液血便等癥狀[1]。近年來,我國UC發(fā)病呈持續(xù)升高趨勢。UC臨床治療以激素、水楊酸制劑和免疫抑制劑等為主,但療效不夠滿意,且長期應(yīng)用有較多的不良反應(yīng)。
白及為蘭科植物白及(Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.)的塊莖,味苦、甘、澀,性微寒,具有收斂止血、清熱利濕、消腫生肌之功效,臨床上用于治療咳血、吐血、潰瘍病出血、外傷出血、瘡瘍腫毒、皮膚皸裂以及燒傷、燙傷等。白及多糖(Bletilla striata polysaccharides,BSPS)是從白及藥材中經(jīng)一定工藝提取所得的多糖,由葡萄糖和甘露糖(1∶4)以β-糖苷鍵聚合而成,平均分子量為65000~150000 kDa,具有抗炎、促凝血、抗病毒、抗腫瘤、抗氧化等生物學(xué)活性[2]。臨床研究提示,白及灌腸液可有效緩解UC臨床癥狀[3],但其作用機制目前尚未見相關(guān)報道。本研究擬采用惡唑酮(Oxazolone,OXZ)誘導(dǎo)復(fù)制小鼠UC模型,初步探討白及多糖對UC的作用及其機制。
3K30型超低溫離心機(德國Sigma公司);550型酶標(biāo)儀(美國BioRad公司)。
白及(重慶中藥飲片廠,批號:55100003)由筆者鑒定為真品;BSPS為筆者自制(由白芨塊莖水提醇沉并精制所得,未分級);OXZ(美國Sigma公司);柳氮磺胺吡啶(SASP,山西同達(dá)藥業(yè)有限公司,批號:100802);白細(xì)胞介素(IL)-10、腫瘤壞死因子(TNF)-α、核轉(zhuǎn)錄因子(NF)-κB酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒均購自天津康爾克生物科技有限公司。
Ⅰ級純種NIH小鼠,♂,體重24~28 g,由重慶醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供(動物合格證號:SCXK(渝)20020001)。
參考Heller F等[4]方法進(jìn)行。將小鼠暴露腹部皮膚涂抹3%OXZ(100%乙醇溶劑)0.2 mL,第2天重復(fù)1次,5 d后經(jīng)肛門緩慢注入0.8%OXZ(50%乙醇溶劑)0.15 mL;對照小鼠僅于腹部涂抹生理鹽水,5 d后以生理鹽水0.15 mL灌腸。
小鼠隨機分為對照(等容生理鹽水)、模型(等容生理鹽水)、SASP(370 mg·kg-1)和BSPS高、中、低劑量(320、160、80 mg·kg-1)組。ig給藥,每天1次,連續(xù)10 d。末次給藥24 h后處死小鼠,檢測相應(yīng)指標(biāo)。
分別于灌腸后3 d和末次灌胃后,按Okayasu I等[5]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行DAI評分。
分離距肛門2 cm以上結(jié)腸6~8 cm,稱重后沿腸系膜縱軸剪開,以生理鹽水沖洗,并將腸黏膜向上平鋪于蠟板上,參照Luk HH等[6]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)腸組織大體評分;制作HE染色病理切片,參照Ekstrom GM等[7]標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行結(jié)腸組織病理評分。
根據(jù)公式計算結(jié)腸指數(shù):結(jié)腸指數(shù)=結(jié)腸重量/體重×100%。
制備10%結(jié)腸組織勻漿,4℃下,4000 r·min-1離心20 min,保留上清液,備用。按照ELISA試劑盒說明書分別測定IL-10、TNF-α、NF-κB水平。
灌腸3 d后,模型組和BSPS組小鼠出現(xiàn)體重下降、腹瀉和肉眼血便,其DAI顯著高于對照組(P<0.01);ig給藥10 d后,SASP和BSPS高、中劑量組DAI較模型組顯著減低(P<0.01或P<0.05)。白及多糖對模型小鼠DAI的影響見表1。
表1 白及多糖對模型小鼠DAI的影響(±s,n=5)Tab 1 Effect of B.striata polysaccharides on DAI in model mice(±s,n =5)
表1 白及多糖對模型小鼠DAI的影響(±s,n=5)Tab 1 Effect of B.striata polysaccharides on DAI in model mice(±s,n =5)
與對照組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
組別對照組模型組SASP組BSPS低劑量組BSPS中劑量組BSPS高劑量組3 d 0±03.02±0.28*3.11±0.222.94±0.183.07±0.243.13±0.2110 d 0±03.15±0.23*2.64±0.19#2.87±0.172.69±0.11#2.44±0.16##
模型組結(jié)腸黏膜可見明顯充血、水腫、糜爛和潰瘍,潰瘍呈圓形或橢圓形;病理學(xué)檢查可見炎性細(xì)胞浸潤,結(jié)腸黏膜腺體破壞、隱窩消失、上皮細(xì)胞脫落形成淺潰瘍,結(jié)腸組織大體評分和病理組織學(xué)評分顯著高于對照組(P<0.01);SASP和BSPS高、中劑量組潰瘍數(shù)量顯著減少,充血水腫顯著減輕,伴少量炎性細(xì)胞浸潤,結(jié)腸組織大體評分和病理組織學(xué)評分較模型組顯著下降(P<0.01或P<0.05)。白及多糖對模型小鼠結(jié)腸組織大體和病理評分的影響見表2。
表2 白及多糖對模型小鼠結(jié)腸組織大體和病理評分的影響(±s,n=5)Tab 2 Effect of B.striata polysaccharides on tissular general score and histological score in model mice(±s,n=5)
表2 白及多糖對模型小鼠結(jié)腸組織大體和病理評分的影響(±s,n=5)Tab 2 Effect of B.striata polysaccharides on tissular general score and histological score in model mice(±s,n=5)
與對照組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
組別對照組模型組SASP組BSPS低劑量組BSPS中劑量組BSPS高劑量組病理評分1.21±0.4411.53±1.62*9.21±0.78#10.67±1.858.93±0.69#6.46±0.45##大體評分0±07.73±0.71*5.48±0.46#6.69±0.875.17±0.42#4.37±0.58##
與對照組比較,模型組結(jié)腸指數(shù)顯著升高(P<0.01);與模型組比較,SASP和BSPS高、中劑量組結(jié)腸指數(shù)顯著降低(P<0.01或P<0.05)。白及多糖對模型小鼠結(jié)腸指數(shù)的影響見表3。
與對照組比較,模型組IL-10顯著降低,TNF-α和NF-κB均顯著升高(P<0.05);與模型組比較,SASP和BSPS高、中劑量組IL-10顯著升高,TNF-α和NF-κB顯著降低(P<0.01或P<0.05)。白及多糖對模型小鼠IL-10、TNF-α和NF-κB水平的影響見表4。
表3 白及多糖對模型小鼠結(jié)腸指數(shù)的影響(±s,n=5)Tab 3 Effect of B.striata polysaccharides on colon indices in model mice(±s,n=5)
表3 白及多糖對模型小鼠結(jié)腸指數(shù)的影響(±s,n=5)Tab 3 Effect of B.striata polysaccharides on colon indices in model mice(±s,n=5)
與對照組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
分組對照組模型組SASP組BSPS低劑量組BSPS中劑量組BSPS高劑量組1.92±0.203.30±0.43*2.83±0.31#3.17±0.332.74±0.37#2.36±0.28##結(jié)腸指數(shù)
表4 白及多糖對模型小鼠IL-10、TNF-α和NF-κB水平的影響(±s,n=5)Tab 4 Effect of B.striata polysaccharides on IL-10,TNF-α and NF-κB in model mice(±s,n=5)
表4 白及多糖對模型小鼠IL-10、TNF-α和NF-κB水平的影響(±s,n=5)Tab 4 Effect of B.striata polysaccharides on IL-10,TNF-α and NF-κB in model mice(±s,n=5)
與對照組比較:*P<0.01;與模型組比較:#P<0.05,##P<0.01vs.control group:*P<0.01;vs.model group:#P<0.05,##P<0.01
NF-κB/ng·L-1 277.05±56.391106.47±185.26*787.22±121.81#1072.01±179.49722.11±110.90#667.79±101.81##分組對照組模型組SASP組BSPS低劑量組BSPS中劑量組BSPS高劑量組IL-10/pg·mL-1 201.32±27.03108.17±16.21*102.09±21.18#122.51±16.11157.44±20.75#176.29±24.61#TNF-α/ng·L-1 97.65±16.75332.04±36.90*179.25±30.71#309.57±33.85167.23±28.66#138.48±23.73##
潰瘍性結(jié)腸炎病變主要位于結(jié)腸黏膜和黏膜下層,多累及直腸和遠(yuǎn)端結(jié)腸[8],腸道持續(xù)炎癥損傷是UC的重要病理改變,并以大量的炎性細(xì)胞浸潤腸壁和持續(xù)活化為特征。研究認(rèn)為,在遺傳、環(huán)境和病原微生物等因素綜合作用下,機體免疫系統(tǒng)激活,細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)平衡破壞,導(dǎo)致炎性細(xì)胞活化,多種炎癥因子異常釋放是UC發(fā)病的主要機制。
TNF-α是由單核巨噬細(xì)產(chǎn)生,對免疫炎癥反應(yīng)均有重要調(diào)節(jié)作用的炎癥介質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn),TNF-α可誘導(dǎo)結(jié)腸上皮細(xì)胞凋亡,促進(jìn)UC的發(fā)生[9]。IL-10是具有抑制單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和T細(xì)胞激活,抑制IL-6、IL-8和TNF-a等促炎癥因子的釋放,在調(diào)節(jié)腸道免疫平衡中起著重要調(diào)節(jié)作用的抗炎因子,對UC具有保護(hù)作用[10]。NF-κB是一種重要的核轉(zhuǎn)錄因子,參與調(diào)控多種重要免疫因子的表達(dá),在調(diào)節(jié)機體免疫反應(yīng)中起重要作用。NF-κB可通過上調(diào)IL-6,促進(jìn)腸上皮細(xì)胞的異型增生和免疫細(xì)胞炎癥介質(zhì)釋放[11]。本研究結(jié)果表明,模型組小鼠在出現(xiàn)明顯的UC癥狀和病理形態(tài)學(xué)損傷的同時,伴有促炎介質(zhì)TNF-α和NF-κB顯著升高,抗炎介質(zhì)IL-10顯著降低,提示炎癥因子平衡失調(diào)和免疫異常是UC重要的病理生理基礎(chǔ),與既往報道一致。
本研究中,BSPS可有效降低DAI、結(jié)腸損傷評分和結(jié)腸指數(shù),緩解UC病理損傷和癥狀,抑制TNF-α和NF-κB異常升高,其活性與SASP相似,且具有劑量依賴性。與SASP比較,BSPS還能劑量依賴性上調(diào)IL-10水平,提示BSPS對炎癥平衡的調(diào)節(jié)作用優(yōu)于SASP。此外,據(jù)文獻(xiàn)[11]報道,長期大量使用SASP可出現(xiàn)溶血性貧血、紅斑狼瘡綜合征、男性不孕等多種嚴(yán)重不良反應(yīng),而BSPS為白芨提取制備的純天然高分子化合物,具有自身降解性、無刺激、無毒副作用等特點。因此,BSPS具有抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用較SASP更強、更全面,毒副作用更低的優(yōu)勢。
綜上所述,BSPS具有促進(jìn)UC腸黏膜修復(fù)、抑制機體炎癥和恢復(fù)免疫平衡的作用,其作用機制可能與抑制TNF-α和NF-κB,上調(diào)IL-10水平有關(guān)。
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