石磊 李軍祥 韓嘯 劉佳麗 路瓊瓊 寇富舜 孫中美 丁龐華 毛堂友 王志斌
潰瘍性結(jié)腸炎(ulcerative colitis, UC)是一種慢性非特異性炎性結(jié)直腸疾病,主要影響18~50歲的中青年,有腹瀉、黏液膿血便和腹痛等癥狀。因本病難治愈、易復(fù)發(fā)、癌變風(fēng)險高,UC已被世衛(wèi)組織列為難治病。近年來,除常規(guī)治療藥物外,又新增了如:糞菌移植[1]、選擇性白細(xì)胞吸附[2]等技術(shù)手段,但以上藥物或療法具有療效不穩(wěn)定、停藥后易復(fù)發(fā)、不同程度的毒副作用、價格較貴等問題。中醫(yī)藥在誘導(dǎo)緩解、協(xié)同西藥增效減毒、提高生活質(zhì)量、預(yù)防復(fù)發(fā)等方面有較明顯優(yōu)勢[3]。
清腸溫中方是課題組帶頭人李軍祥在繼承董建華院士學(xué)術(shù)思想下,根據(jù)多年臨床總結(jié)而成,特提出其病機屬脾陽不足、濕熱內(nèi)蘊、瘀血內(nèi)阻,治以溫中健脾、清熱燥濕、涼血化瘀。前期課題組在單中心的雙盲雙模擬RCT臨床觀察中發(fā)現(xiàn),本方具有改善輕、中度活動期UC患者臨床癥狀、降低疾病活動度并提高生活質(zhì)量的療效;動物實驗也證實了該方具有減輕炎癥、修復(fù)黏膜病變的作用。
為了進(jìn)一步揭示本方的功效,本研究遵循“法依病機,拆方依法”的研究思路,將清腸溫中方根據(jù)病機拆分為:溫中健脾的炮姜、炙甘草;清熱燥濕的黃連、青黛、苦參;涼血化瘀的三七、木香、地榆炭,并將以上三者兩兩組合,開展清腸溫中方的拆方研究。
健康雄性SPF級SD大鼠79只,體重(200±20)g,購自斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司(許可證號:SCXK(京)2016-0002),常規(guī)飼養(yǎng)于北京中醫(yī)藥大學(xué)SPF級動物房,12小時光照/黑夜循環(huán),溫度(22±2)℃,濕度50%~60%,自由飲食飲水飼養(yǎng)。實驗過程符合北京中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)術(shù)委員會實驗動物倫理分委員會制訂的倫理要求。
葡聚糖硫酸鈉(0216011080,美國MP Biomedical);大鼠IP10 Elisa試劑盒(CSB-E08182r,武漢華美生物工程有限公司);大鼠CXCR3 Elisa試劑盒(JL13105,上海江萊生物科技有限公司);小鼠抗HIF-1α單克隆抗體(ab1,美國Abcam);小鼠抗Cytokeratin8單克隆抗體(ab9023,美國Abcam);兔抗Vimentin單克隆抗體(ab92547,美國Abcam);酶標(biāo)儀(MultiSkan3;美國Therno scientific);電泳儀(Mini Ge Tank,美國Therno scientific);轉(zhuǎn)膜儀(Mini Blot Module,美國Therno scientific);病理切片機(LEICA2016,德國Leica);顯微鏡(XSP-C204,上海巨納科技有限公司)等。
陽性對照藥:美沙拉秦緩釋顆粒(艾迪莎),批號:170506,規(guī)格:0.5 g/袋。
中藥:清腸溫中方顆粒劑(黃連6 g、炮姜10 g、青黛3 g、苦參15 g、三七6 g、煨木香6 g、地榆炭15 g、炙甘草3 g),由北京康仁堂公司生產(chǎn)加工,北京中醫(yī)藥大學(xué)東方醫(yī)院提供。
根據(jù)病機將清腸溫中方進(jìn)行拆方、重組,具體分組:(1)溫中健脾組:炮姜、炙甘草,兩藥合用起到溫中健脾,溫補中焦之用;(2)清熱燥濕組:黃連、青黛、苦參,共奏清熱燥濕之效;(3)涼血化瘀組;三七、木香、地榆炭,功效涼血化瘀,行氣止痛;(4)溫中健脾合清熱燥濕組:炮姜、炙甘草、黃連、青黛、苦參;(5)溫中健脾合涼血化瘀組:炮姜、炙甘草、三七、木香、地榆炭;(6)清熱燥濕合涼血化瘀組:黃連、青黛、苦參、三七、木香、地榆炭;(7)全方組:清腸溫中方全方,炮姜、炙甘草、黃連、青黛、苦參、三七、木香、地榆炭。
所有大鼠于SPF級動物房適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,將79只大鼠采用隨機數(shù)字表法進(jìn)行完全隨機分組,共分10組,其中空白組7只,模型組、溫中健脾組、清熱燥濕組、涼血化瘀組、溫中健脾合清熱燥濕組、溫中健脾合涼血化瘀組、清熱燥濕合涼血化瘀組、全方組和美沙拉秦組,每組8只。除空白組外,其余大鼠連續(xù)7天自由飲用4%(w/v)葡聚糖硫酸鈉(DSS)溶液以建立急性UC模型,飲用結(jié)束后,按不同的分組分別灌胃給藥7天,與此同時,除空白組外的所有大鼠,仍需繼續(xù)服用1% DSS溶液以維持小劑量刺激引起的病變[4]。
本研究選用前期實驗中效果最明顯的中劑量為給藥劑量(即臨床患者口服用藥的等效劑量)[4]。在實驗的后7天,各組大鼠以相應(yīng)藥物的中藥液或去離子水灌胃,每日1次,每次1 ml/100 g,具體用量:溫中健脾組:1.37 g 生藥/kg;清熱燥濕組:2.52 g 生藥/kg;涼血化瘀組:2.84 g 生藥/kg;溫中健脾合清熱燥濕組:3.89 g 生藥/kg;溫中健脾合涼血化瘀組:4.20 g 生藥/kg;清熱燥濕合涼血化瘀組:5.36 g 生藥/kg;全方組:6.72 g生藥/kg;美沙拉秦組:(美沙拉秦緩釋顆粒懸濁液)420.0 mg/kg。
灌胃給藥的第7天,所有大鼠禁食不禁水24小時,灌胃7天后于第8天取材。取材當(dāng)天稱重,按0.4mL/100g的劑量,腹腔注射10%水合氯醛溶液。腹主動脈抽取血液,靜置2小時后,4℃條件下3000 rpm離心15分鐘,留取淡黃色血清。留取數(shù)段腸管,PBS快速沖洗后,分別放于4%多聚甲醛和凍存管中,以進(jìn)行病理和蛋白學(xué)相關(guān)檢測。
結(jié)腸組織在多聚甲醛固定24小時以上,經(jīng)過洗滌、修塊、脫水、透明、浸蠟、包埋、切片、貼片、烤片。二甲苯脫蠟、梯度酒精、蘇木精染色、分化、返藍(lán)、伊紅復(fù)染、梯度酒精脫水、二甲苯透明、樹膠封片,光學(xué)顯微鏡下觀察評分。根據(jù)結(jié)腸組織學(xué)病理學(xué)評分標(biāo)準(zhǔn)[5]計算總分。評分內(nèi)容分炎細(xì)胞浸潤程度、肉芽腫和病變深度,無記0分,輕度記1分,中度記2分,重度記3分。
石蠟切片抗原修復(fù)、兩步法染色,DAB顯色、蘇木素復(fù)染、梯度酒精脫水、二甲苯透明、樹膠封片。樣本在高倍鏡視野(×200)白平衡后進(jìn)行拍照采圖,Image J軟件(National Institutes of Health, USA)分析圖像,計算光密度(IOD)和染色區(qū)域總面積(area),IntDen表示陽性蛋白相對密度,以area表示陽性染色蛋白分布及表達(dá)總面積,用平均光密度(AOD=IntDen/area)統(tǒng)計分析。
凍存血清室溫解凍,按照Elisa試劑盒說明步驟進(jìn)行操作。酶標(biāo)儀在450 nm波長依序測量各孔的光密度(OD 值)。
制備結(jié)腸組織勻漿、蛋白抽提、BCA定量、濃度調(diào)整、灌膠、上樣、電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉、一抗反應(yīng)、二抗孵育、顯影。以GAPDH為內(nèi)參,Image J軟件定量,結(jié)果以目的條帶和內(nèi)參的相對密度值表示。
模型組可見炎細(xì)胞浸潤、腺體萎縮和黏膜結(jié)構(gòu)破壞,治療后清熱燥濕、溫中健脾聯(lián)合清熱燥濕、溫中健脾合涼血化瘀、全方和美沙拉秦組均能緩解組織學(xué)病變并降低病變評分見圖1、表1。
注:A:空白組;B:模型組;C:溫中健脾組;D:清熱燥濕組;E:涼血化瘀組;F:溫中健脾合清熱燥濕組;G:溫中健脾合涼血化瘀組;H:清熱燥濕合涼血化瘀組;I:全方組;J:美沙拉秦組。
圖1 各拆方組大鼠HE染色組織學(xué)光鏡下腸黏膜組織病理圖(200×)
表1 各拆方組大鼠組織學(xué)病變評分表
免疫組化染色發(fā)現(xiàn),大鼠腸黏膜中波形蛋白(VIM)表達(dá)量較多,而模型組表達(dá)量更多,均成強陽性染色,從AOD值來看,除溫中健脾和溫中健脾合涼血化瘀組外,其余干預(yù)藥物均能減少其表達(dá)見圖2、表2。
注:A:空白組;B:模型組;C:溫中健脾組;D:清熱燥濕組;E:涼血化瘀組;F:溫中健脾合清熱燥濕組;G:溫中健脾合涼血化瘀組;H:清熱燥濕合涼血化瘀組;I:全方組;J:美沙拉秦組。
圖2 各拆方組大鼠腸黏膜中VIM蛋白的IHC染色圖(200×)
表2 各拆方組大鼠IHC染色值表
角蛋白8(K8)在各組大鼠腸黏膜中表達(dá)量整體偏低,模型組幾乎未見到陽性表達(dá),治療后除清熱燥濕和清熱燥濕合涼血化瘀組,其余藥物均能促進(jìn)表達(dá),且與模型組比較,存在統(tǒng)計學(xué)差異。見圖3。
注:A:空白組;B:模型組;C:溫中健脾組;D:清熱燥濕組;E:涼血化瘀組;F:溫中健脾合清熱燥濕組;G:溫中健脾合涼血化瘀組;H:清熱燥濕合涼血化瘀組;I:全方組;J:美沙拉秦組。
圖3 各拆方組大鼠腸黏膜中K8蛋白的IHC染色圖(200×)
此外,VIM/K8比值在DSS誘導(dǎo)的急性UC模型大鼠中明顯升高,經(jīng)各組藥物干預(yù)后,該比值均有下降見表2。
Elisa檢測各組大鼠血清中干擾素γ誘導(dǎo)蛋白10(IP10)和趨化因子受體3(CXCR3)后發(fā)現(xiàn),模型組大鼠二者均明顯升高,除涼血化瘀組外,各拆方組干預(yù)后均能明顯減少血清中兩種炎性介質(zhì)的含量。其中,清熱燥濕、溫中健脾合涼血化瘀和溫中健脾合清熱燥濕組對IP10的下調(diào)作用更加明顯,效果優(yōu)于全方和美沙拉秦;溫中健脾合涼血化瘀和清熱燥濕合涼血化瘀組則能更多地減少血清CXCR3含量,其下降作用略優(yōu)于全方和美沙拉秦。見表3。
表3 各拆方組大鼠血清中炎性介質(zhì)含量表
本研究采用Western blot檢測了各組大鼠結(jié)腸組織中的HIF-1α,結(jié)果發(fā)現(xiàn)雖然各組間不存在統(tǒng)計學(xué)差異,但模型組HIF-1α表達(dá)趨勢高于空白組,各拆方組在治療后也有減少的趨勢,其中,以全方組減少作用最為明顯,其次為溫中健脾合涼血化瘀和溫中健脾合清熱燥濕組。見圖4、表4。
注:A:模型組;B:空白組;C:美沙拉秦組;D:全方組;E:清熱燥濕組;F:涼血化瘀組;G:溫中健脾組;H:溫中健脾合清熱燥濕組;I:清熱燥濕合涼血化瘀組;J:溫中健脾合涼血化瘀組。
圖4 各拆方組大鼠結(jié)腸組織中HIF-1α蛋白印跡圖
表4 各拆方組大鼠結(jié)腸HIF-1α相對灰度值表[p50 (p25~p75) ]
UC病位在腸,與脾胃關(guān)系密切;病性屬本虛標(biāo)實,寒熱錯雜;本虛為脾陽不足,標(biāo)實為濕熱內(nèi)蘊夾有瘀血;病因病機或為外感濕熱,或為飲食不節(jié),或為情志不暢,日久導(dǎo)致脾胃虛弱,運化失司,水濕內(nèi)停,濕郁化熱,濕熱內(nèi)蘊與腸道氣血相搏結(jié),氣血凝滯,化為膿血,故見下利黏液膿血;腸道傳導(dǎo)失司,氣機阻滯,腑氣不通,出現(xiàn)腹痛、里急后重;脾胃虛弱,脾陽不足,溫煦失職,可有腹部冷痛,遇寒加重。
針對活動期UC,目前學(xué)術(shù)界多以清熱化濕和涼血止血為主要治療方法[6],這一治法對泄瀉、便血類疾病雖是效如桴鼓,但由于UC發(fā)生時多已存在脾胃虛弱之況,一味使用苦寒、寒涼之藥只會徒增脾胃虛弱之累,甚至加重陽虛進(jìn)程,這也是為何臨床中活動期UC患者常伴有怕涼畏寒的原因之一;此外,涼血止血雖然能治療一時出血之癥,但對濕熱與氣血博結(jié),同時存在脾陽虛弱的情況,單純的止血只會加重氣血瘀滯之勢,進(jìn)一步促使瘀血阻滯、新血不生,加重出血。因此結(jié)合臨床經(jīng)驗,課題組帶頭人李軍祥提出活動期UC中,濕熱與瘀血貫穿疾病始終,同時伴有脾陽不足,應(yīng)當(dāng)治以清熱燥濕、涼血化瘀、溫中健脾,并創(chuàng)立了清腸溫中方,這一理念的提出,也完全符合唐容川在《血證論》中提出的“止血、化瘀、寧血、補虛”的治血四法。
角蛋白以酸堿配對的形式構(gòu)成上皮細(xì)胞骨架中間絲,在腸上皮中主要表達(dá)為K8、K9、K19和波形蛋白(VIM),不僅與各種結(jié)腸直腸疾病的發(fā)病有關(guān),并且在維持上皮完整性方面發(fā)揮重要作用[9]。K8是上皮細(xì)胞早期分化的標(biāo)志,研究發(fā)現(xiàn)UC患者K8表達(dá)顯著下調(diào),可能導(dǎo)致UC患者腸道上皮層的分化受抑制,上皮層變薄而加重病情[10]。另有研究指出K8在急性期增加,當(dāng)臨床和內(nèi)鏡提示緩解時,其表達(dá)可有所恢復(fù)[11]。研究發(fā)現(xiàn)UC患者的病變組織中,巨噬細(xì)胞激活也可導(dǎo)致VIM分泌增多[12]。因此在與上皮剝蝕和隱窩萎縮的相關(guān)疾病中,潛在的細(xì)胞骨架表型可能會表現(xiàn)為VIM:K8比例逐漸上升。本研究發(fā)現(xiàn),急性UC模型大鼠中VIM表達(dá)明顯增多,K8表達(dá)明顯低于空白組,VIM/K8比值顯著增高,這與報道的變化規(guī)律相一致,經(jīng)拆方各組分干預(yù)后,均能顯著降低二者比值,且全方、溫中健脾合清熱燥濕和溫中健脾合涼血化瘀組的作用更加明顯。
IP10是內(nèi)源性趨化因子,抑制IP10可以減輕IL-10-/-誘導(dǎo)的自發(fā)性結(jié)腸炎小鼠炎癥程度[13]。研究發(fā)現(xiàn)UC患者的血清和結(jié)腸中IP10含量顯著升高[14];IP10 / CXCR3軸在兒童IBD的發(fā)病中,也起到重要作用[15],因此提出,抑制IP10可能會緩解UC的臨床癥狀。CXCR3是IP10的特異性結(jié)合蛋白,一旦與IP10結(jié)合后則被激活,并有助于其轉(zhuǎn)移到炎癥局部進(jìn)一步發(fā)揮效應(yīng)。而腸黏膜局部炎癥產(chǎn)生的大量炎性細(xì)胞因子[16],不僅能刺激IP10招募更多的炎癥細(xì)胞形成級聯(lián)反應(yīng),還能加重腸黏膜屏障的損傷。本研究發(fā)現(xiàn)拆方各組分(除涼血化瘀組)均能降低IP10和CXCR3在血清中的表達(dá)含量,涼血化瘀或清熱燥濕組本身對降低CXCR3的效果相對較弱,但在聯(lián)合了溫中健脾治法后,就能明顯發(fā)揮降低炎性介質(zhì)的作用,發(fā)揮與全方相近的作用。
UC的出血和創(chuàng)面使血小板被大量激活,引起血小板黏附、聚集和高凝狀態(tài);同時由于血管收縮、微血栓形成,造成整體和局部低氧的微環(huán)境,腸屏障功能受損[17]。此外,炎癥時局部血管通透性增強,更多的免疫細(xì)胞到達(dá)炎癥部位,加重炎癥部位的局部缺氧[18]。而在低氧環(huán)境下,HIF-1α的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)錄活性都顯著增加[19],最終導(dǎo)致UC黏膜中的高水平表達(dá)。本研究發(fā)現(xiàn),雖然各組間尚不存在統(tǒng)計學(xué)差異,但UC模型鼠的HIF-1α表達(dá)增高,經(jīng)藥物治療后,表達(dá)均有所減低,且以清熱燥濕合溫中健脾、涼血化瘀合溫中健脾及全方組的作用更為明顯,聯(lián)合組的藥效明顯優(yōu)于單獨應(yīng)用溫中健脾、清熱燥濕或涼血化瘀。
《靈樞·百病始生篇》有云“邪不能獨傷人……兩虛相得,乃客其形”,強調(diào)了正氣在發(fā)病中起的主導(dǎo)作用。當(dāng)人體正氣不足,或邪氣的致病能力超過正氣的抗病限度時,導(dǎo)致疾病的發(fā)生,即所謂的“邪之所湊,其氣必虛”。扶正,就是通過藥物或其他療法扶助機體的正氣,以增強體質(zhì),提高機體抗邪能力的一種治療原則;祛邪,則是通過藥物或其他療法祛除或削弱病邪,減少邪氣侵襲和損害,達(dá)到邪去正安的目的[20]。一方面扶正可以扶益本源,調(diào)動人體的抗病能力并直接起到祛邪之用,所謂“養(yǎng)正則邪自安”;另一方面祛邪有利于扶正,只有祛除了病邪,正氣才可能迅速恢復(fù),藥力才可能直達(dá)病所,所謂“閉門留寇”就是祛邪不足而成的,“瘀血去而新血生”也佐證了“邪去正安”的道理[21]。扶正祛邪是中醫(yī)治病的重要原則,二者是對立統(tǒng)一的,根據(jù)邪正消長及盛衰,決定治療的主次,扶正不留邪,祛邪不傷正,才能達(dá)到陰平陽秘的治療目標(biāo)。
在本次拆方研究中發(fā)現(xiàn),只采用清熱燥濕或涼血化瘀的祛邪治法,無法對UC發(fā)揮滿意的治療效果,無法對其病理環(huán)節(jié)起到充分的調(diào)節(jié)作用,但清熱燥濕或涼血化瘀在聯(lián)合了溫中健脾的扶正藥物后,無論是從修復(fù)細(xì)胞骨架、減輕炎癥、改善缺氧環(huán)境三個單獨的環(huán)節(jié),亦或是從整體來看,都能發(fā)揮與全方相當(dāng)?shù)闹委熥饔?。因此也提示在潰瘍性結(jié)腸炎的中醫(yī)藥治療中,顧護(hù)正氣、溫中健脾是必不可缺的原則。