龔 倩,匡繼林,張 翼
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長沙 410208;2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,湖南 長沙 410005)
輸卵管炎性阻塞性不孕(salping obstruent infertility,SOI)是指各種致病菌如生殖道支原體、沙眼衣原體和淋病奈瑟菌等作用于輸卵管,使輸卵管黏膜破壞,或傘端黏連,引起管腔變形、瘢痕形成,甚者與周圍組織器官形成粘連,從而使精卵細(xì)胞的結(jié)合或受精卵運(yùn)送至宮腔受阻導(dǎo)致的女性不孕[1]。近年來,性傳播疾病和宮腔手術(shù)逐年增加,患有SOI的女性越來越多,嚴(yán)重影響患者身心健康及其家庭關(guān)系[2]。
通管丸是在謝劍南教授治療SOI的經(jīng)驗(yàn)方——通管方的基礎(chǔ)上所制成。本課題組前期證實(shí)通管方對(duì)改善輸卵管炎性阻塞性不孕有顯著療效[3]。后逐漸開展了通管方治療輸卵管炎性阻塞性不孕的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究、藥理研究,證實(shí)通管方能降低模型大鼠血清中IL-1、IL-6、TNF-α的含量[4-5],并通過降低或抑制輸卵管上皮EGFR、ICAM-1、BAX表達(dá)而達(dá)到治療SOI的目的[6-7]。但通管丸治療SOI的具體機(jī)制尚不明確,因此本課題通過檢測通管丸含藥血清對(duì)巨噬細(xì)胞炎癥模型中磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白表達(dá)水平的影響,探討通管丸對(duì)介導(dǎo)炎癥反應(yīng)TLR2/MyD888/NF-κB信號(hào)通路的影響,從蛋白質(zhì)分子水平對(duì)通管丸治療SOI的作用機(jī)制進(jìn)行闡明,為中醫(yī)藥防治SOI提供切實(shí)可靠的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物8~12周健康SPF級(jí)Wistar雌性大鼠10只,體質(zhì)量(191.84±7.73)g,購于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,動(dòng)物許可證號(hào):SCXK(京)2016-0006,均飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室,溫度22~26℃,相對(duì)濕度30%~70%,保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)環(huán)境安靜,通風(fēng)干燥。實(shí)驗(yàn)開始前適應(yīng)性喂養(yǎng)大鼠3 d。
1.2主要藥物及試劑 通管丸藥物組成:穿破石20 g,黨參15 g,茺蔚子10 g,白術(shù)15 g,當(dāng)歸10 g,薤白10 g,丹參10 g,赤芍10 g,澤蘭10 g,乳香10 g,香附10 g,沒藥10 g,王不留行10 g,路路通10 g,甘草5 g,三七5 g,穿山甲7 g。以上所述中藥均由湖南中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院的中草藥房提供。本課題組前期實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)通管丸混懸液高劑量組對(duì)SOI的炎癥抑制最顯著[7],根據(jù)“人和動(dòng)物間體表面積折算的等效劑量比率表”折算出大鼠的給藥高劑量為18.9 g/kg;兔多抗P-IRAK4(60 KDa)(Affinity,批號(hào):DF7567);兔多抗P-IKK(85KDa)(Affinity,批號(hào):AF3013)。
1.3 主要儀器JY3002型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司);CO2恒溫培養(yǎng)箱(Thermo公司);熒光倒置顯微鏡(BIORAD);電泳儀(芬蘭雷勃);FlexStation 3多功能酶標(biāo)儀(Molecular Devices);微型高速離心機(jī)(美國Labnet);醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)(Motic 6.0)等。
1.4 血清的制備將10只大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法將其分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,每組5只。用蒸餾水配置通管丸浸膏高劑量混懸液(1.26 g/mL),實(shí)驗(yàn)組大鼠予通管丸高劑量混懸液(18.9 g/kg)灌胃,對(duì)照組大鼠予等量生理鹽水,2次/d,連續(xù)3 d。在最后一次給藥1 h后,用10%水合氯醛腹腔注射麻醉大鼠,將大鼠四肢固定,解剖,腹主動(dòng)脈采血4 mL,離心后取上血清,56℃水浴30 min滅活,-20℃低溫冷藏備用。
1.5 最佳含藥血清濃度檢測將武漢巴菲爾生物技術(shù)服務(wù)有限公司所贈(zèng)RAW264.7細(xì)胞隨機(jī)分為9組,正常培養(yǎng)組、無藥血清組(5%、10%、20%、40%)和含藥血清組(5%、10%、20%、40%),每組設(shè)3個(gè)復(fù)孔。正常培養(yǎng)組添加10%胎牛血清;無藥血清各組分別添加5%、10%、20%、40%濃度的無藥血清,含藥血清各組分別添加5%、10%、20%、40%濃度的含藥血清,放入恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h,CCK8法檢測最佳含藥血清濃度[8]。
1.6 RAW264.7細(xì)胞炎癥模型制備參考文獻(xiàn)[9]方法,將RAW 264.7細(xì)胞隨機(jī)分為造模組和非造模組,每組設(shè)8個(gè)復(fù)孔。造模組的培養(yǎng)基中添加100 ng/mL的LPS,非造模組培養(yǎng)基中添加等量的PBS溶液。誘導(dǎo)24 h后,觀察各組細(xì)胞形態(tài)變化。將各組離心后取上清液,采用ELISA方法檢測兩組上清液中TNF-α、IL-1β的含量,確定100 ng/mL的LPS是否能夠成功制造巨噬細(xì)胞體外炎癥模型。
1.7 Western blotting檢測磷酸化IRAK4、磷酸化IKKS蛋白相對(duì)表達(dá)量將培養(yǎng)的RAW264.7細(xì)胞隨機(jī)分為5組,空白對(duì)照組、NF-κB阻斷劑組、PPAR-γ激動(dòng)劑組、無藥血清組、含藥血清組,每組設(shè)6個(gè)復(fù)孔??瞻讓?duì)照組:正常RAW264.7細(xì)胞+10%胎牛血清;NF-κB阻斷劑組:造模后的RAW264.7細(xì)胞+20 μmol/L NF-κB阻斷劑SN50;PPAR-γ激動(dòng)劑組:造模后的RAW264.7細(xì)胞+20 μmol/L吡格列酮;無藥血清組:造模后的RAW264.7細(xì)胞+10%無藥血清;含藥血清組:造模后的RAW264.7細(xì)胞+10%含藥血清;將各組放入恒溫培養(yǎng)箱培養(yǎng)24 h后,Western blotting檢測磷酸化IRAK4、磷酸化IKKS蛋白相對(duì)表達(dá)量[10]。
1.8 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS 21.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”(±s)表示,兩組比較采用t檢驗(yàn),多組比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 正常RAW264.7細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察培養(yǎng)24 h后鏡下觀察細(xì)胞形態(tài),可見貼壁細(xì)胞胞體較小,呈圓形或橢圓形,少量細(xì)胞可見偽足或突起,單核,呈明顯的RAW264.7細(xì)胞形態(tài)。(見圖1)
圖1 正常RAW264.7細(xì)胞形態(tài)
2.2 不同濃度含藥血清對(duì)RAW264.7細(xì)胞活力影響的比較與正常培養(yǎng)組比較,10%無藥血清組、5%含藥血清組、10%含藥血清組和20%含藥血清組細(xì)胞活力明顯增加,而40%無藥血清組、40%含藥血清組RAW264.7細(xì)胞活力明顯降低(P<0.05);5%無藥血清組、20%無藥血清組細(xì)胞活力與正常培養(yǎng)組比較無明顯變化(P>0.05)。與10%含藥血清組比較,5%含藥血清組、20%含藥血清組和40%含藥血清組的細(xì)胞活力明顯降低(P<0.05)。因此濃度為10%的血清為最佳濃度含藥血清。(見表1、圖2)
表1 各組RAW 264.7細(xì)胞活力比較(±s,%)
表1 各組RAW 264.7細(xì)胞活力比較(±s,%)
注:與正常培養(yǎng)組比較,aP>0.05,bP<0.05;與10%含藥血清組比較,cP<0.05
組別 n 細(xì)胞活力正常培養(yǎng)組 3 100 5%無藥血清組 3 98.75±3.07a 10%無藥血清組 3 108.31±2.13b 20%無藥血清組 3 103.09±2.51a 40%無藥血清組 3 94.52±3.37b 5%含藥血清組 3 106.87±2.91b c 10%含藥血清組 3 118.30±0.41b 20%含藥血清組 3 109.69±4.94b c 40%含藥血清組 3 78.12±5.37b c
圖2 各組RAW 264.7細(xì)胞活力比較
2.3 RAW264.7細(xì)胞形態(tài)變化誘導(dǎo)24 h后鏡下觀察,非造模組RAW264.7細(xì)胞無明顯變化,造模組RAW264.7細(xì)胞呈梭形或長梭形改變,大量細(xì)胞呈現(xiàn)偽足或突起,胞體內(nèi)可見吞噬小泡呈炎癥反應(yīng)變化。(見圖3)
圖3 各組RAW264.7細(xì)胞形態(tài)變化(×100)
2.4 各組RAW264.7細(xì)胞TNF-α、IL-1β蛋白含量比較與非造模組比較,造模組TNF-α、IL-1β含量明顯增加(P<0.05),結(jié)合鏡下RAW264.7細(xì)胞形態(tài)學(xué)變化,由此表明巨噬細(xì)胞體外炎癥模型造模成功。(見表2)
表2 各組RAW264.7細(xì)胞TNF-α、IL-1β含量比較(±s,pg/mL)
表2 各組RAW264.7細(xì)胞TNF-α、IL-1β含量比較(±s,pg/mL)
組別 n TNF-α IL-1β非造模組 8 15.096±1.186 8.178±0.285造模組 8 67.371±1.602 24.589±0.184
2.5 各組RAW264.7細(xì)胞磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白相對(duì)表達(dá)量比較與空白對(duì)照組比較,無藥血清組、NF-κB阻斷劑組、PPAR-γ激動(dòng)劑組、含藥血清組中磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白含量明顯升高(P<0.05);與無藥血清組比較,NF-κB阻斷劑組、PPAR-γ激動(dòng)劑組、含藥血清組RAW264.7細(xì)胞中磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白含量均降低(P<0.05)。(見圖4、表3)
表3 各組RAW264.7細(xì)胞磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(±s)
表3 各組RAW264.7細(xì)胞磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白相對(duì)表達(dá)量比較(±s)
注:與空白對(duì)照組比較,aP<0.01;與無藥血清組比較,bP<0.05
組別 P-IKKs/β-actin P-IRAK4/β-actin空白對(duì)照組 0.093±0.018 0.135±0.039無藥血清組 0.453±0.036a 0.608±0.012a NF-κB阻斷劑組 0.342±0.03a b 0.452±0.048a b PPAR-γ激動(dòng)劑組 0.259±0.026a b 0.316±0.030a b含藥血清組 0.236±0.025a b 0.420±0.033a b
圖4 各組RAW264.7細(xì)胞磷酸化IRAK4、磷酸化IKKs蛋白表達(dá)
SOI屬中醫(yī)“斷緒”“無子”“痛經(jīng)”及“癥瘕”的范疇,其發(fā)病以氣滯血瘀為核心病機(jī),氣血運(yùn)行不暢,氣滯則血瘀,沖任、胞脈不通,精卵不能交融而致不孕。因此治療本病重在“活血化瘀通絡(luò)”,通過改善輸卵管血液循環(huán),促進(jìn)輸卵管的炎癥吸收,達(dá)到治療SOI的目的。
通管方中穿破石有活血化瘀、通絡(luò)止痛、解毒消腫之功效?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn)穿破石具有顯著的鎮(zhèn)痛抗炎作用,并且穿破石能夠抑制輸卵管組織的炎癥反應(yīng),促進(jìn)病變輸卵管上皮細(xì)胞的增生修復(fù)[11]。穿山甲氣腥而竄,貫穿經(jīng)絡(luò),通滯散結(jié)。二者共為君藥,能夠加強(qiáng)活血化瘀、消癥散結(jié)之功效。當(dāng)歸養(yǎng)血活血調(diào)經(jīng);丹參活血祛瘀,理氣調(diào)經(jīng),涼血消癰;茺蔚子調(diào)經(jīng)明目;三七通脈行瘀定痛。四藥共為臣藥,意在疏通血脈,流動(dòng)氣血,使氣血調(diào)和,經(jīng)自通也。香附疏肝理氣;赤芍散瘀止痛,涼血消腫。薤白行氣導(dǎo)滯,通陽散結(jié);乳香活血,沒藥散血,皆能定痛消腫生??;路路通和血通竅;澤蘭活血祛瘀行水。黨參、白術(shù)補(bǔ)氣健脾。諸藥共為佐藥,加強(qiáng)君藥、臣藥之效,并且使其化瘀而不傷正。甘草為使藥,起到調(diào)和諸藥之效。諸藥合用化瘀消癥,通經(jīng)活絡(luò),能夠攻邪不傷正,扶正不留邪,使輸卵管復(fù)通,沖任得以調(diào)達(dá)而攝精受孕。
研究表明TLR2/MyD88/NF-kB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)在輸卵管炎性病變發(fā)生、發(fā)展及預(yù)后的過程中,發(fā)揮了重要的作用[12]。TLR2與配體結(jié)合后,向MyD88蛋白傳導(dǎo)信號(hào),MyD88進(jìn)一步募集IRAKs家族,其中IRAK4是依賴于MyD88激活的關(guān)鍵蛋白分子,磷酸化的IRAK4與TRAF6形成復(fù)合物,使TRAF6產(chǎn)生低聚作用,進(jìn)一步通過銜接蛋白TAB激活TGF-β與NIK,活化的NIK進(jìn)而磷酸化IKKs,磷酸化的IKKs催化IκB蛋白磷酸化,隨后IκB蛋白被降解,使NF-κB從IkB/NF-κB復(fù)合物中被釋放出來,從而NF-κB得以激活,活化的NF-κB引起促炎細(xì)胞因子基因的轉(zhuǎn)錄和表達(dá),使大量的炎性細(xì)胞和炎癥介質(zhì)積聚浸潤于炎癥部位,導(dǎo)致炎癥反應(yīng)的持續(xù)和放大[13]。IRAK4和IKKs在TLR2/MyD88/NF-κB介導(dǎo)的信號(hào)通路中有著承上啟下的作用。研究發(fā)現(xiàn)在R848、LPS及IL-1的作用下,IRAK4激酶失活的模型組小鼠的巨噬細(xì)胞在炎癥反應(yīng)中的趨化因子和炎性因子的mRNA穩(wěn)定性明顯降低[14]。研究發(fā)現(xiàn)IKKs催化亞基IKKα和IKKβ的基礎(chǔ)活化質(zhì)粒表達(dá)本身即可誘導(dǎo)NF-κB活化,而失活質(zhì)粒的表達(dá)則顯著抑制NF-κB的活化[15]。
本課題前期實(shí)驗(yàn)研究表明通管方能降低SOI模型大鼠血清中IL-1、IL-6、TNF-α的含量,并通過降低或抑制輸卵管上皮EGFR、ICAM-1、BAX表達(dá)而達(dá)到治療SOI的目的。本研究發(fā)現(xiàn)給予通管丸含藥血清后,磷酸化IRAK4和磷酸化IKKs蛋白的表達(dá)明顯降低,因此推斷通管丸可能通過抑制TLR2/MyD88/NF-κB信號(hào)通路中“關(guān)鍵元件”磷酸化IRAK4和磷酸化IKKs蛋白的表達(dá),從而達(dá)到抑制炎癥反應(yīng)的目的。