芮曉薇 鄭思慧 趙方敏 蔣佳怡 柯雅妮 張 璐 蔡利軍#
1 浙江中醫(yī)藥大學(xué)第一臨床醫(yī)學(xué)院 浙江 杭州 310053
2 浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院 浙江 杭州 310006
腹瀉型腸易激綜合征(IBS-D)是以反復(fù)發(fā)作的腹痛腹瀉為臨床特征的慢性功能性胃腸道疾病,常伴心理障礙。IBS-D發(fā)病可能與腦-腸軸功能紊亂、內(nèi)臟高敏感性、腸道動力異常及精神心理因素等有關(guān)[1-2]。而內(nèi)臟高敏感性、腸道動力異常與5-羥色胺(5-HT)、P物質(zhì)(SP)等腦腸肽及SCF/c-Kit信號系統(tǒng)密切相關(guān)[3]。痛瀉要方對于治療肝郁脾虛證IBS-D具有良好療效,然而其作用機制尚未完全明確,故本研究通過觀測大鼠血清5-HT和結(jié)腸組織SP、SCF和c-Kit mRNA表達量的變化,探討痛瀉要方對肝郁脾虛證IBS-D的作用機制,為疏肝健脾方藥在IBS-D中的運用提供理論依據(jù)。
1.1 實驗動物:SD雄性大鼠24只,體質(zhì)量200±20g。飼養(yǎng)條件:室溫 20~24℃,相對濕度 40%~70%,噪音<60dB,光照周期12h/12h。
1.2 實驗藥物:番瀉葉、痛瀉要方(炒白術(shù)30g,炒白芍20g,炒陳皮15g,防風(fēng)10g),中藥飲片由浙江省中醫(yī)院中藥房提供并進行質(zhì)量鑒定。
1.3 實驗試劑及儀器:大鼠SP ELISA試劑盒;大鼠5-HT ELISA試劑盒;BCA蛋白法含量測試盒(ADS-FDB005);RNA提取試劑盒(TaKaRa,AHF1991D);RT反轉(zhuǎn)錄試劑盒(TaKaRa,RR036A);SYBR Green熒光定量PCR染料(TaKaRa,AK9301)。懸尾測試儀(濟南益延科技發(fā)展有限公司,YLS-18A);大鼠曠場(深圳市瑞沃德生命科技有限公司,63007);熒光定量PCR儀(ABI)。
1.4 造模及干預(yù)方法:具體如下。
1.4.1 藥物制備:番瀉葉水煎劑:番瀉葉水浸泡5h,煎煮20min,過濾濃縮至含生藥0.45g/ml藥液備用。痛瀉要方水煎劑:炒白術(shù)、炒白芍、炒陳皮、防風(fēng)水浸泡30min,煎煮30min,過濾濃縮至含生藥1.35g/ml備用。
1.4.2 建立模型:除空白組外,各組均采用番瀉葉灌胃聯(lián)合慢性束縛應(yīng)激法建立[4]肝郁脾虛證IBS-D動物模型:連續(xù)14d番瀉葉水煎劑[4.5g/(kg·d)]灌胃后疊加束縛,每日約2h。
1.4.3 藥物干預(yù):造模成功后開始治療,給藥劑量按大鼠與人體體表面積折算的等效劑量計算:痛瀉要方組按生藥6.75g/(kg?d);空白組、模型組分別給予等體積生理鹽水,灌胃量按0.50ml/100g計算,連續(xù)14d。
1.5 檢測指標及方法:具體如下。
1.5.1 一般狀態(tài)觀察:造模與治療前后,觀察各組大鼠的精神狀態(tài)、行為等,并記錄體質(zhì)量變化。
1.5.2 糞便性狀測定:第28、42d觀察并記錄4h(8:00-12:00Am)內(nèi)各組大鼠的糞便性狀和糞點數(shù)。采用Bris‐tol分級評分[5]評價大鼠的腹瀉情況。稀便率=大鼠所排稀便粒數(shù)/排便總粒數(shù)。采集大鼠糞便,稱量記錄糞便濕重,烘干后稱量記錄干重。計算公式:糞便含水量(%)=(糞便濕重-糞便干重)/糞便濕重×100%[6]。
1.5.3 動物行為學(xué)評價:曠場實驗[7]:于42d給藥結(jié)束后,在安靜無干擾、弱光照射、無參照物的環(huán)境下進行。大鼠適應(yīng)環(huán)境1min后置于曠場箱中心格內(nèi),用Smart v3.0記錄5min內(nèi)大鼠活動情況。懸尾實驗[8]:于42d給藥結(jié)束后,將大鼠尾部固定于懸尾測試儀中成倒掛狀態(tài),共懸掛6min,適應(yīng)2min,記錄大鼠后4min內(nèi)的靜止時間(放棄掙扎,整個身體相對不動)。
1.5.4 標本采集:末次給藥后,各組大鼠禁食不禁水24h,頜下靜脈取血,離心取上清液,-20℃保存?zhèn)溆谩2裳蟠笫蟀矘匪?,剖腹截取結(jié)腸組織-80℃凍存?zhèn)溆谩?/p>
1.5.5 ELISA法測定結(jié)腸SP、血清5-HT水平:嚴格按照ELISA試劑盒說明書操作,測定計算各樣本的濃度。
1.5.6 qPCR法檢測SCF、c-Kit的表達:嚴格按照試劑盒說明書進行。引物序列見表1。用實時熒光定量PCR儀及其分析軟件進行擴增,計算Ct值,通過公式2-△△CT計算mRNA表達量。
表1 引物序列
1.5.7 相關(guān)性分析:用Peasron積差相關(guān)系數(shù)分析SCF、c-Kit的表達與SP、5-HT水平的相關(guān)性。
1.6 統(tǒng)計學(xué)方法:采用SPSS 23.0軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析,計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差(±s)表示,多組間均值比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較采用LSD-t檢驗,P<0.05表示差異具有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 一般狀態(tài):模型大鼠精神萎靡,進食少,毛發(fā)松散光澤度低,糞便呈糊狀或水樣便。治療后大鼠精神狀態(tài)改善,進食、活動增加,皮毛較前整齊,糞便轉(zhuǎn)為香腸狀。各組大鼠無死亡或脫落。體質(zhì)量比較見表2。
表2 給藥前后大鼠體質(zhì)量的比較(±s,g)
表2 給藥前后大鼠體質(zhì)量的比較(±s,g)
注:與空白組比較,*P<0.01;與模型組比較,△P<0.01。
給藥后體質(zhì)量356.69±22.70 311.75±25.71*355.46±13.14△組別空白組模型組痛瀉要方組n8 8 8給藥前體質(zhì)量320.48±18.05 297.38±20.28*292.16±13.30*
2.2 各組大鼠糞便含水量、Bristol積分及稀便率的比較:見表3。
表3 給藥前后各組大鼠糞便含水量、Bristol積分及稀便率變化(±s)
表3 給藥前后各組大鼠糞便含水量、Bristol積分及稀便率變化(±s)
注:與空白組比較,*P<0.01;與模型組比較,△P<0.01。
組別空白組模型組痛瀉要方組給藥后2.50±4.63 35.76±14.56*14.21± 8.34△n 8 8 8糞便含水量(%)給藥前31.92±8.15 57.49±8.19*55.48±7.06*給藥后31.62±8.31 56.86±6.05*33.88±7.85△Bristol積分(分)給藥前3.00±0.76 6.00±0.76*6.13±0.84*給藥后3.25±0.71 6.25±0.71*3.38±0.92△稀便率(%)給藥前3.60±5.10 35.67±10.49*34.34±15.28*
2.3 動物行為學(xué)評價:各組大鼠曠場實驗、懸尾實驗的結(jié)果比較見表4。
表4 各組大鼠曠場實驗及懸尾實驗的比較(±s)
表4 各組大鼠曠場實驗及懸尾實驗的比較(±s)
注:與空白組比較,*P<0.01;與模型組比較,△P<0.01。
組別空白組模型組痛瀉要方組懸尾不動時間(s)95.38±13.98 124.00±13.41*102.63±16.19△n8 8 8總路程(cm)3827.60±379.47 1513.20±176.17*3475.43±458.72△運動速度(cm/s)13.99±2.04 6.22±1.39*12.35±1.15△中央停留時間(s)45.91±8.17 20.30±3.26*39.35±8.39△跨格次數(shù)(次)109.88±17.80 57.75±14.94*97.38±12.68△
2.4 各組大鼠血清5-HT、結(jié)腸SP水平比較:見表5。
表5 痛瀉要方對大鼠血清5-HT、結(jié)腸SP水平的影響(±s)
表5 痛瀉要方對大鼠血清5-HT、結(jié)腸SP水平的影響(±s)
注:與空白組比較,*P<0.01;與模型組比較,△P<0.01。
組別空白組模型組痛瀉要方組SP(ng/mg)2.67±0.99 9.16±1.34*6.60±1.04△n 8 8 8 5-HT(ng/ml)6.03±4.06 30.00±3.78*14.23±2.63△
2.5 各組大鼠結(jié)腸組織SCF、c-Kit mRNA表達比較:見表6。
表6 痛瀉要方對大鼠結(jié)腸組織SCF、c-Kit mRNA表達的影響(±s)
表6 痛瀉要方對大鼠結(jié)腸組織SCF、c-Kit mRNA表達的影響(±s)
注:與空白組比較,*P<0.01;與模型組比較,△P<0.01。
組別空白組模型組痛瀉要方組c-Kit/GAPDH 1.02±0.27 3.75±0.88*1.42±0.90△n8 8 8 SCF/GAPDH 1.01±0.11 3.94±0.70*1.25±0.46△
2.6 SCF、c-Kit mRNA表達與SP、5-HT水平的相關(guān)性分析:見表7。
表7 SCF、c-Kit mRNA表達與SP、5-HT水平的Pearson相關(guān)系數(shù)r
IBS-D屬于中醫(yī)學(xué)“腹痛”“泄瀉”“郁證”范疇,本病病位在大腸,與肝、脾、腎密切相關(guān),肝郁脾虛是導(dǎo)致IBS-D發(fā)生的重要病機。痛瀉要方以白術(shù)為君,苦甘而溫,燥濕補脾和中;白芍為臣,瀉肝火,斂逆氣,緩急止痛;陳皮為佐,辛苦而溫,理氣燥濕,醒脾和胃;再配伍少量防風(fēng),與術(shù)、芍相伍,辛能散肝,香能舒脾,風(fēng)能勝濕以助止瀉之功,又為脾經(jīng)之引經(jīng)藥。四藥相合,脾健肝和,痛瀉自止。本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)痛瀉要方治療后,IBS-D模型大鼠糞便含水量、Bristol積分及稀便率均下降,表明痛瀉要方可通過調(diào)節(jié)胃腸功能以改善大鼠腹瀉的癥狀,曠場和懸尾實驗結(jié)果提示,痛瀉要方能有效改善肝郁脾虛型IBS-D大鼠的精神狀態(tài)。
SCF是由骨髓基質(zhì)細胞產(chǎn)生的一種多功能的酸性糖蛋白,c-Kit是由原癌基因c-Kit編碼的I型跨膜糖蛋白,是SCF的配體。SCF/c-Kit信號系統(tǒng)調(diào)控著多種細胞的生長、發(fā)育、分化和凋亡,c-Kit與SCF結(jié)合后,啟動Ras/Erk等下游通路,作用于腸道Cajal間質(zhì)細胞(in‐terstitial cell of Cajal,ICC)、肥大細胞(mast cell,MC)等[3]與IBS-D發(fā)病相關(guān)的細胞。
國內(nèi)外多項研究顯示[3,9],IBS的發(fā)病可能與SCF/c-Kit信號系統(tǒng)過度表達有關(guān)。SCF通過c-Kit受體誘導(dǎo)腸道MC發(fā)育活化增加[10],引起MC分泌5-HT、類胰蛋白酶等,作用于神經(jīng)末梢相應(yīng)受體,導(dǎo)致內(nèi)臟高敏及腸動力紊亂,類胰蛋白酶可激活腸神經(jīng)釋放SP[11],SP、5-HT作用于ICC表面受體,將信號傳遞給平滑肌細胞,起到調(diào)節(jié)作用[12]。因此SCF/C-Kit信號系統(tǒng)過表達可能是IBS-D內(nèi)臟疼痛感知、胃腸動力紊亂的共同環(huán)節(jié)之一。
本研究中,模型組大鼠結(jié)腸中SCF、c-Kit表達升高,痛瀉要方灌胃后大鼠結(jié)腸組織SCF、c-Kit的mRNA表達明顯降低,提示痛瀉要方可明顯降低肝郁脾虛證IBS-D大鼠SCF/c-Kit系統(tǒng)的過表達。同時,大鼠結(jié)腸SCF、c-Kit的表達與5-HT、SP水平呈顯著正相關(guān)關(guān)系,一定程度上驗證了腦腸軸中SCF/c-Kit信號系統(tǒng)對5-HT、SP的調(diào)節(jié)在IBS-D的發(fā)生發(fā)展中的作用。痛瀉要方可能通過SCF/c-Kit信號系統(tǒng)調(diào)節(jié)5-HT、SP水平,從而改善IBS-D腦腸軸功能異常來達到治療作用。但是SCF/c-Kit信號系統(tǒng)涉及Ras/Erk、JAK/STAT等多條下游通路[3],痛瀉要方治療IBS-D的具體靶點有待進一步研究。