河北中醫(yī)藥大學中西醫(yī)結(jié)合學院/河北省中西醫(yī)結(jié)合肝腎病證研究重點實驗室
張英美 羅 琳 牛若冰 胡書嬋 朱 晗 孫 瑩 賀 明(石家莊 050200)
提要 目的:研究補腎溫陽化瘀方治療子宮內(nèi)膜異位癥(EMs)的作用,探討其調(diào)控蛋白激酶C(PKC)信號通路的機制。方法:將50只SPF級8~10周齡雌性SD大鼠隨機分為5組,分別為假手術(shù)組、模型組、中藥低劑量組、中藥高劑量組和西藥組,每組10只。采用自體移植法復制EMs大鼠模型,造模成功后分別給予補腎溫陽化瘀方低、高劑量及孕三烯酮灌胃,假手術(shù)和模型組灌胃蒸餾水,連續(xù)21 d。HE染色觀察在位內(nèi)膜及異位灶的病理形態(tài)改變;Western blot測定在位內(nèi)膜及異位灶磷酸化蛋白激酶C的α亞型(p-PKCα)、蛋白激酶C的α亞型(PKCα)蛋白的表達水平。結(jié)果:模型組在位內(nèi)膜和異位灶p-PKCα蛋白水平升高;給予補腎溫陽化瘀方治療后,p-PKCα的蛋白表達水平降低(P<0.05),PKCα的蛋白表達水平無明顯變化。結(jié)論:補腎溫陽化瘀方通過抑制PKC信號通路來治療EMs。
子宮內(nèi)膜異位癥(EMs)是指子宮內(nèi)膜組織(腺體和間質(zhì))生長在子宮腔被覆內(nèi)膜及子宮以外的部位,簡稱內(nèi)異癥。其發(fā)病率逐年上升,僅次于婦科炎癥性疾病和子宮肌瘤[1]。在育齡女性中,內(nèi)異癥的總體患病率約10%[2]。補腎溫陽化瘀方應(yīng)用于臨床多年,臨床療效顯著[3]。蛋白激酶C(PKC)是蛋白激酶家族中的一員,通過調(diào)節(jié)細胞增殖、黏附、遷移、侵襲和凋亡[4-5]等病理生理過程發(fā)揮重要作用。本研究通過觀察補腎溫陽化瘀方對PKC信號通路的影響,探討補腎溫陽化瘀方治療EMs的可能分子機制。
1.1 實驗動物 SPF級雌性SD大鼠50只,8~10周齡,體質(zhì)量(220±20)g,購自北京維通利華實驗動物技術(shù)有限公司,生產(chǎn)許可證號:SCXK(京)2021-0011。
1.2 實驗藥物 補腎溫陽化瘀方(組成:炮附子6 g,肉桂、小茴香各10 g,黨參、炒白術(shù)各15 g,川芎、制沒藥各10 g,川楝子15 g,川牛膝10 g,桑寄生、狗脊各30 g,吳茱萸9 g等)購于樂仁堂藥房,制成精制混懸液;中藥低劑量組生藥濃度3.9 g/mL,中藥高劑量組生藥濃度7.8 g/mL。異氟烷(瑞沃德生命科技有限公司,20110401);孕三烯酮膠囊(北京紫竹藥業(yè)有限公司,3210301);戊酸雌二醇片(拜耳醫(yī)藥保健有限公司廣州分公司,684A);硫酸慶大霉素注射液(石藥集團歐意藥業(yè)有限公司,068210502)。
1.3 主要試劑 蛋白激酶C的α亞型(PKCα)抗體(proteintech,21991-1-AP);磷酸化蛋白激酶C的α亞型(p-PKCα)、抗體(abcam,ab23513);GAPDH(proteintech,60004-1-IG);HRP標記的山羊抗兔IgG(Abbkine,A21020);HRP標記的山羊抗鼠IgG(Abbkine,A21010);伊紅染色液(北京索萊寶科技有限公司,G1108);蘇木素染色液(北京索萊寶科技有限公司,G1080)。
1.4 主要儀器 小動物麻醉機(美國MIDMARK公司,型號:VMR);病理圖文分析系統(tǒng)(日本,型號:DP72CCD);切片機(德國LEICA,型號:RM2245);攤烘烤片一體機(維克科教儀器有限公司,型號:VCM-TK7218);低溫高速離心機(基因有限公司,型號:173R);分光光度計(基因有限公司,型號:NANODROP 2000C);垂直電泳槽(美國伯樂公司,型號:Mini PROTEAN?Tetra Cell);電泳儀(美國伯樂公司,型號:PowerPacTMUniversal Power Supply);半干式轉(zhuǎn)膜儀(美國伯樂公司,型號:Trans-Blot SD Cell);化學發(fā)光系統(tǒng)(易孛特生命科學有限公司,型號:Touch Imager)
2.1 動物模型建立 大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1 w后,按隨機數(shù)字表法分為5組,每組10只,分別為假手術(shù)組、模型組、中藥低、高劑量組和西藥組。采用自體移植法建立內(nèi)異癥大鼠模型[6]。戊酸雌二醇片灌胃3 d,期間陰道涂片觀察大鼠處于統(tǒng)一動情周期后,予以異氟烷麻醉,取大鼠尿道口正上方約2 cm 處開腹,剪右側(cè)子宮中段(約2 cm),立刻放置于生理鹽水中,剝離干凈后縱形剖開子宮,將子宮內(nèi)膜面緊貼在左側(cè)腹壁上,然后縫合固定在腹腔內(nèi)壁。假手術(shù)組只開腹不造模。為預(yù)防術(shù)后感染,造模后給予慶大霉素腹腔注射,連續(xù)3 d,術(shù)后第4 d開始給藥治療。補腎溫陽化瘀方低、高劑量組分別給予相應(yīng)劑量19.4 g/kg 、38.8 g/kg灌胃,1次/d;孕三烯酮組灌胃劑量同臨床等效劑量,即0.25 mg/kg,2次/w;假手術(shù)組、模型組及孕三烯酮組非給藥時間均給與同體積蒸餾水灌胃,連續(xù)21 d。
2.2 組織的收集與處理 采用異氟烷對大鼠進行麻醉后,觀察腹壁異位灶形態(tài),取異位灶和在位子宮組織,部分組織采用 4%多聚甲醛溶液固定,剩余組織置于-80℃冰箱保存。
2.3 一般狀況觀察 開腹后觀察大鼠異位灶組織生長情況。
2.4 HE染色觀察各組大鼠異位灶病理形態(tài) 大鼠組織切片按常規(guī)步驟處理后,采用蘇木素和伊紅染液分別進行細胞核和細胞質(zhì)染色,顯微鏡下觀察并進行圖像采集。
2.5 Western blot測定p-PKCα、PKCα蛋白的表達 提取在位內(nèi)膜及異位灶組織的總蛋白,測定蛋白濃度后,每組取等量蛋白變性,進行聚丙烯酰胺凝膠電泳。蛋白分離后,采用半干轉(zhuǎn)膜儀將蛋白移至PVDF膜上。5%脫脂牛奶封閉2 h后,采用相應(yīng)一抗4℃孵育過夜。次日洗膜后,對應(yīng)二抗孵育1 h,清洗后用化學發(fā)光系統(tǒng)進行凝膠成像。用Image J分析軟件分析蛋白條帶灰度值,以目標蛋白/GAPDH的數(shù)值作為統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
3.1 各組大鼠異位灶情況觀察 模型組異位灶明顯,體積較大,表面血管豐富,與周圍組織黏連嚴重;與模型組比較,中藥組異位灶體積及血管網(wǎng)隨劑量加大而逐漸減??;西藥組也同樣抑制異位灶的形成。見圖1。
注:A.模型組;B.中藥低劑量組; C.中藥高劑量組;D.西藥組
3.2 各組大鼠異位灶組織形態(tài)觀察 HE結(jié)果顯示,假手術(shù)組子宮內(nèi)膜結(jié)構(gòu)完整,高柱狀上皮細胞整齊、緊密排列,腺體豐富;模型組異位內(nèi)膜上皮細胞呈低柱狀或乳頭突起狀,炎性細胞浸潤及血管增生明顯,腺體數(shù)量較少;各中藥組和西藥組的異位內(nèi)膜均可見不同程度的萎縮,上皮細胞不完整,間質(zhì)細胞小,腺體數(shù)目少,腺腔內(nèi)有少量白細胞。見圖2。
注:A.假手術(shù)組;B.模型組異位灶;C.中藥低劑量組異位灶;D.中藥高劑量組異位灶;E.西藥組異位灶
3.3 各組大鼠在位內(nèi)膜和異位灶中p-PKCα、PKCα蛋白水平的比較 模型組子宮在位內(nèi)膜p-PKCα的蛋白表達水平高于假手術(shù)組(P<0.05),具有統(tǒng)計學意義;中藥高劑量組和西藥組子宮在位內(nèi)膜p-PKCα的蛋白表達水平低于模型組(P<0.05),具有統(tǒng)計學意義,詳見表1。
表1 各組大鼠在位內(nèi)膜中 PKCα、p-PKCα蛋白相對表達量
中藥高劑量組和西藥組異位灶組織p-PKCα的蛋白表達水平低于模型組(P<0.05),具有統(tǒng)計學意義,詳見表2。各組大鼠子宮在位內(nèi)膜和異位灶組織中PKCα的蛋白表達水平均無明顯變化(P>0.05)。詳見表1、表2。
表2 各組大鼠異位灶中 PKCα、p-PKCα 蛋白相對表達量
EMs因人和病變部位的不同,臨床表現(xiàn)各異,常表現(xiàn)為疼痛、不孕、月經(jīng)異常等癥狀,嚴重影響女性的生活品質(zhì)和健康。內(nèi)異癥雖然是良性病變,卻具備侵襲、轉(zhuǎn)移及復發(fā)等惡性行為,因其確切發(fā)病機制尚不明確,是目前臨床常見的難治性婦科疾病[7]。故對本病發(fā)病機制及治療手段的探索己成為婦科領(lǐng)域十分關(guān)注的問題。
中醫(yī)古籍中并無EMs病名,但依據(jù)其臨床表現(xiàn),歸屬于中醫(yī)“痛經(jīng)”“癥瘕”“不孕”等范疇。中醫(yī)學者認為“血瘀”是EMs的病理基礎(chǔ),眾多醫(yī)家從不同角度對EMs“血瘀證”的病機進行了探討和研究,豐富了內(nèi)異癥的病機學說。瘀血阻于沖任、胞宮,為本病的基本病理特點,“久病及腎”,易致腎虛;臨床常表現(xiàn)為下腹部畏寒喜暖、甚至腰以下冰冷,當屬虛寒。腎陽不足,虛寒內(nèi)生,寒客胞宮,血與寒凝,瘀血阻于沖任,致使沖任氣血失調(diào),離經(jīng)之血凝集,而發(fā)生內(nèi)異癥[8]。
近年來,中醫(yī)藥治療EMs取得了很多進展。連方等采用祛瘀解毒法[9],魏郁清等采用補腎序貫結(jié)合活血化瘀法[10],趙瑞華等采用活血化瘀法[11]能明顯改善EMs抑郁焦慮患者臨床癥狀。劉海燕等應(yīng)用補腎祛瘀法分排卵期前和排卵期后治療EMs不孕,患者妊娠率可得到有效提高[12]。全國名中醫(yī)杜惠蘭教授提出補腎溫陽、祛寒化瘀為基本治法,并以此為理論指導,創(chuàng)立補腎溫陽化瘀方應(yīng)用于臨床多年,臨床療效顯著。對補腎溫陽化瘀方進行臨床研究,發(fā)現(xiàn)中藥組患者在生理領(lǐng)域、心理領(lǐng)域、獨立性領(lǐng)域、社會關(guān)系領(lǐng)域的評分均優(yōu)于孕三烯酮對照組,可以明顯改善患者的臨床癥狀及生活品質(zhì),臨床總有效率達73.33%~82%,可明顯改善患者痛經(jīng)、月經(jīng)不調(diào)、經(jīng)期腰骶痠痛、性交痛、性欲減退、形寒肢冷、神疲乏力等癥狀體征,且無明顯副作用出現(xiàn)[13]。方中炮附子和桑寄生共為君藥,二者共奏補火助陽、散寒止痛、補益肝腎之功;肉桂和狗脊共為臣藥,加強溫陽散寒止痛功效;小茴香、川芎、制沒藥等活血化瘀、理氣止痛,共為佐藥。藥理學研究顯示附子具有抗炎鎮(zhèn)痛作用,對延緩EMs病灶形成及緩解疼痛均具有良好的療效[14],除此之外,桑寄生中的總黃酮[15]、狗脊的有效成分[16]、川芎的有效成分生物堿類[17]等均具有抗炎、鎮(zhèn)痛作用。補腎溫陽化瘀方可以降低異位內(nèi)膜的黏附、侵襲、種植能力,抑制血管生成及神經(jīng)生長、降低細胞自噬、改善乏氧狀態(tài)從而抑制內(nèi)異癥的發(fā)展[18-22]。
現(xiàn)代研究認為,EMs的發(fā)病機制主要與基于腫瘤特征的侵襲和遷移、細胞增殖及凋亡等密切相關(guān)[23]。研究發(fā)現(xiàn),PKC信號通路激活可以刺激血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)、結(jié)締組織生長因子(CTGF)、轉(zhuǎn)化生長因子-β1(TGF-β1)和白細胞介素-8(IL-8)的基因表達來誘導子宮內(nèi)膜修復[24]。采用基因芯片分析發(fā)現(xiàn),在EMs基質(zhì)細胞中PKCβ1表達增高[25]。在炎性痛和神經(jīng)病理性疼痛模型中,PKC的表達上調(diào)[26],通過瞬時感受器電位香草酸亞型1(TRPV1)通道改變電流,導致痛覺過敏[27]。課題組前期研究發(fā)現(xiàn),補腎溫陽化瘀方能夠激活TRPV1通道[18],因此我們猜測PKC通路的激活可能與EMs的疼痛癥狀相關(guān)。也有大量文獻報道,中醫(yī)藥可通過核因子-κB(NF-κB)、絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)/Akt等多條信號通路改善EMs[28]。而PKC能調(diào)控MAPK/細胞外信號調(diào)節(jié)激酶(ERK)通路癌細胞的增殖與轉(zhuǎn)移[29]、磷酸化的PKC可磷酸化NF-κB,進而促進炎癥介質(zhì)如腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細胞介素-1β(IL-1β)、白細胞介素-6(IL-6)等釋放,導致疼痛的發(fā)生[30]。此可見PKC信號通路可能多途徑參與EMs的發(fā)生。
在本研究中,筆者檢測了各組大鼠在位內(nèi)膜及異位灶中PKCα、p-PKCα蛋白的表達情況,結(jié)果顯示,模型組的p-PKCα蛋白水平顯著升高,經(jīng)治療后,治療組的p-PKCα蛋白水平均有不同程度下降。綜上所述,筆者認為補腎溫陽化瘀方通過抑制PKC信號通路來治療EMs,可能是通過PKC影響增殖、遷移、疼痛等,但還需進一步研究驗證。