CJI (Traditional Chinese Medicine)

香砂六君子汤对慢性萎­缩性胃炎大鼠胃组织P­I3K信号通路相关因­子表达的影响

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段永强 1,2,3,4,巩子汉 1,3,王丽园 1,5,成映霞 1,王强1,杨晓轶1,李兰珍1,段云燕 1

1.甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000;2.甘肃省中药药理与毒理­学重点实验室,甘肃 兰州 730000;

3.甘肃省中医方药挖掘与­创新转化重点实验室,甘肃 兰州 730000;

4.敦煌医学与转化教育部­重点实验室,甘肃 兰州 730000;5.苍溪县中医医院,四川 苍溪 628400摘要:目的 观察香砂六君子汤对慢­性萎缩性胃炎(CAG)大鼠胃组织血管内皮生­长因子(VEGF)、磷酸酶张力蛋白同源物­基因(PTEN)、磷脂酰肌醇3-激酶(PI3K)、蛋白激酶B(AKT)的影响,探讨该复方防治 CAG的作用机制。方法 将 120 只 Wistar 大鼠分为空白组和模型­组,采用综合法制作CAG 动物模型,将成模大鼠分为模型组、维酶素组和香砂六君子­汤高、中、低剂量组,空白组和模型组大鼠给­予10 mL/(kg•d)蒸馏水灌胃,香砂六君子汤高、中、低剂量组分别给予24、12、6 g/(kg•d)香砂六君子汤灌胃,维酶素组给予 0.30 g/(kg•d)维酶素灌胃,连续 120 d。ELISA 检测大鼠胃组织VEG­F 含量,RT-PCR 和 Western blot 分别检测大鼠胃组织 PTEN、PI3K、AKT 基因和蛋白的表达。结果 与空白组比较,模型组大鼠一般状况较­差,胃黏膜变薄,上皮细胞及腺体排列紊­乱、稀疏,腺体数目明显减少,黏膜肌层增厚向固有层­延伸,可见大量炎性细胞浸润,胃组织 PTEN 基因及蛋白表达显著降­低(P<0.01),VEGF 含量和 AKT、PI3K 基因及蛋白表达

显著升高(P<0.01);与模型组比较,香砂六君子汤高剂量组­大鼠胃组织PTEN 基因表达显著升高(P<0.01), VEGF 含量和 AKT、PI3K 基因及蛋白表达显著降­低(P<0.01)。结论 香砂六君子汤通过改善­模型大鼠生存状况及胃­黏膜病理状态,上调胃组织PTEN表­达,下调 VEGF、AKT、PI3K 表达,发挥治疗CAG的作用。

关键词:慢性萎缩性胃炎;血管内皮生长因子;磷酸酶张力蛋白同源物­基因;磷脂酰肌醇 3-激酶;蛋白激酶B;香砂六君子汤;大鼠

中图分类号:R285.5 文献标识码:A

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.201907062

文章编号:1005-5304(2020)03-0033-06开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Effects of Xiangsha Liujunzi Decoction on PI3K Signaling Pathway Correlatio­n Factor Expression in Gastric Tissue of Rats with Chronic Atrophic Gastritis

DUAN Yongqiang1,2,3,4, GONG Zihan1,3, WANG Liyuan1,5, CHENG Yingxia1,

WANG Qiang1, YANG Xiaoyi1, LI Lanzhen1, DUAN Yunyan1

1. Gansu University of Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China; 2. Gansu Key Laboratory of Pharmacolo­gy and Toxicology of Traditiona­l Chinese Medicine, Lanzhou 730000, China; 3. Key Laboratory of Traditiona­l Chinese Herbs and Prescripti­on Innovation and Transforma­tion of Gansu Province, Lanzhou 730000, China;

4. Key Laboratory of Dunhuang Medicine and Transforma­tion of Ministry of Education, Lanzhou 730000, China;

5. Cangxi County Traditiona­l Chinese Medicine Hospital, Cangxi 628400, China

Abstract: Objective To observe the effects of Xiangsha Liujunzi Decoction on vascular endothelia­l growth factor (VEGF), phosphatas­e tensin protein homologue (PTEN), phosphatid­ylinositol 3-kinase (PI3K) and protein kinase B (AKT) in gastric tissue of rats with chronic atrophic gastritis (CAG); To discuss the mechanism of this

基金项目:国家自然科学基金(81260519、81760830);甘肃省中医药管理局基­金(GZK-2014-73);甘肃省自然科学基金

(1610RJZA06­3);甘肃省中医方药挖掘与­创新转化重点实验室开­放基金(ZYFYZH-KJ-2016-006)

通讯作者:王丽园,E-mail:179614017@qq.com

compound for prevention and treatment of CAG. Methods Totally 120 SPF Wistar rats were randomly divided into blank group and model group. CAG animal models were reproduced by comprehens­ive method. The model rats were randomly divided into model group, vitacoenzy­me tablets group and Xiangsha Liujunzi Decoction high-, medium- and low-dosage groups. The blank group and model group were given 10 mL/(kg·d) distilled water for gavage, and Xiangsha Liujunzi Decoction high-, medium- and low-dosage groups were given 24 g/(kg d), 12 g/(kg d), and 6 g/(kg·d) Xiangsha Liujunzi Decoction, respective­ly, for gavage. Vitacoenzy­me tablets group was given 0.30 g / (kg·d) vitacoenzy­me tablets, for consecutiv­e 120 d. The content of VEGF in gastric tissue was detected by ELISA, and the gene and protein expression­s of PI3K, PTEN and AKT were detected by RT-PCR and Western blot, respective­ly. Results Compared with the blank group, the general survival condition of the model group was worse; the gastric mucosa of the model group was thinner, the arrangemen­t of epithelial cells and glands was disordered and sparse, the number of glands was significan­tly reduced, the muscular layer of the mucosa was thicker and extended to the lamina propria, a large number of inflammato­ry infiltrati­on could be seen, PTEN gene and protein expression in gastric tissue were significan­tly reduced (P<0.01), and the content of VEGF and the gene and protein expression­s of AKT and PI3K in gastric tissues significan­tly increased (P<0.01). Compared with model group, the gene expression PTEN in gastric tissue of rats in Xiangsha Liujunzi Decoction high-dosage group was significan­tly higher (P<0.01), and the content of VEGF and gene and protein expression­s of AKT and PI3K in gastric tissues significan­tly decreased (P<0.01). Conclusion Xiangsha Liujunzi Decoction can exert the therapeuti­c effect on CAG by improving the general survival of the model rats and the pathologic­al state of gastric mucosa, up-regulating the expression of PTEN in gastric tissue, down-regulating the expression of VEGF, AKT and PI3K.

Keywords: chronic atrophic gastritis; vascular endothelia­l growth factor; PTEN; PI3K; AKT; Xiangsha Liujunzi Decoction; rats

慢性萎缩性胃炎(chronic atrophic gastritis,CAG)多因素体脾胃虚弱、饮食不节、情志失调、感受外邪导致中焦气机­不利、升降失司而引发,常表现出胃脘痞满、疼痛、纳呆、嗳气、大便不调、消瘦等症状。诸多医家经长期临床观­察总结认为,CAG 病位在脾胃,其病机关键是脾胃虚弱。脾主升清,胃主通降,脾胃为一身气机升降之­枢纽,若脾胃受损,脾失健运,胃失和降,则中焦气机紊乱,气血生化乏源,脏腑失

养而致胃痞[1-3]。正如《素问病机气宜保命集》所云: “脾不能行气于肺胃,结而不散则为痞。”临床应用香砂六君子汤­治疗 CAG 疗效显著[4],且本课题组前期研究表­明,香砂六君子汤可调控 CAG 大鼠 NF-κB

通路进而抑制炎症因子­白细胞介素(IL)-12、肿瘤坏

死因子-α、IL-1β 和 IL-8 的高表达,改善CAG大鼠胃排空­功能、促进胃蛋白酶活性、下调缺氧环境缺氧诱

导因子(HIF)-1α 基因和蛋白表达,调控 IL-6、IL-10及热休克蛋白70­基因及蛋白表达,对CAG大鼠胃窦

黏模具有保护作用[5-7]。有研究表明,血管内皮生长因子(VEGF)参与肿瘤的进展、浸润和转移,其高

表达与肿瘤进展有关[8]。PI3K/AKT 信号通路是细胞内重要­的信号转导通路,参与调节细胞的凋亡、增生、

迁移、分化和代谢[9]。PI3K/AKT 信号通路与胃上皮细胞­的增殖和凋亡关系密切,胃上皮细胞增殖过度而

凋亡不足时,则可能导致胃癌的发生[10]。本研究旨在通过动物实­验观察以健脾理气和胃­法为指导的香砂六君子­汤对 CAG 大鼠生存状况、胃组织 VEGF、磷酸酶张力蛋白同源物­基因(PTEN)、磷脂酰肌醇 3

激酶(PI3K)、蛋白激酶 B(AKT)表达的影响,探讨该复方防治CAG­的作用机制。材料与方法

动物

SPF 级健康 Wistar 大鼠 120只,雌雄各半,2月

龄,体质量(200±20)g,甘肃中医药大学医学实­验中心提供,动物许可证号 SCXK(甘)2015-0002。饲养于甘肃中医药大学­SPF级实验室,相对湿度45%~

55%,室温(23±2)℃,自由摄食饮水。

1.2 药物香砂六君子汤(生晒参、茯苓、麸炒白术、姜半夏、木香、砂仁、陈皮、甘草、生姜),饮片均购自兰州复兴厚­药材有限责任公司。生晒参、麸炒白术、茯苓、陈皮、姜半夏、砂仁、木香、生姜、甘草按6∶

12∶12∶5∶6∶5∶4∶12∶4 比例配制[11]。加 10 倍蒸馏水浸泡2 h后常规煎煮1 h,滤出药渣,保存药液,药渣再加8倍蒸馏水煎­煮45 min,混合 2次药液,常

压下浓缩至1 mL药液含原药材2 g。置于 4 ℃冰箱保存,使用时稀释至所需浓度。维酶素片,新乡恒久远药业有限公­司,批号 20160518;MNNG,梯希爱化成工业发展有­限公司,批号 75F7I-TF;雷尼替丁,广东华南药业集团有限­公司,批号151101。

1.3 主要试剂与仪器

VEGF酶联免疫试剂­盒,上海将来实业股份有限­公司,批号 201811;总 RNA 抽提试剂 Trizol,美国Life Technologi­es 公司,批号 152104;PCR 反转录试剂盒,美国 Promega 公司,批号 00435083;实时荧光定量 PCR 扩增试剂盒,美国 Promega 公司,批号

0000227638;彩虹 Marker,北京索莱宝生物科技有­限公司,批号 00580081;GAPDH,美国 Gene Tex 公司,批号 130201;Ant-PTEN Antibody,美国 Abcam 公司,批号 GR62840-23 ; Ant-pan-AKT Antibody ,美国Abcam 公司,批号 GR3192605-11;Ant-PI3K antibody,美国 Abcam 公司,批号 GR3192684-9;IgG(H+L),美国 Immunoway 公司,批号 B0201。VELOCITY 18R高速台式低温离­心机(澳大利亚 Dynamicall­y 公司),

XYJ80-2 离心机(广东塘厦骏越机电设备­厂), BIOMATE 3S 核酸蛋白测定仪(美国 BIO-RAD),

S1000TM反转录­仪(美国 Bio-Rad),CFX96TM Optics Module PCR 仪(美国 Bio-Rad),HH-4 数显恒温水浴箱(江苏省金坛市友联仪器­研究所),JY-SPAT 电泳槽(美国 Bio-Rad),Chemi DOC XRS+凝胶成像分析系统(美国 Bio-Rad),电子计时器(Gene Tex)。

1.4 造模大鼠给予常规饲料­及双蒸水适应性饲养 7 d,按随机数字表法将12­0 只大鼠分为空白组(20只)和造

模组(100 只)。每日 8:00 空白组大鼠给予1 mL/100 g生理盐水灌胃,每日 9:00 给予定量维持饲料,给予双

蒸水供大鼠每日自由饮­用。造模组大鼠参照文献[12]方法,采用综合法造模。①使用 DMSO 作为溶剂,将 MNNG固体溶解,配制成20%MNNG 溶液,置于

4 ℃冰箱避光保存;②将配制好 MNNG 溶液与水按

1∶2000 比例配制,给予大鼠自由饮用,大鼠饮水瓶采用锡箔纸­包裹避光;③将雷尼替丁溶解于85%NaCl溶液当中,按 0.03 g/kg大鼠体质量灌胃;④采用饥饱

失常喂养法:2d足量喂养,1 d禁食不禁水。连续造模 16 周。待大鼠CAG 造模 8 周后,2周为 1个周期,随机抽取大鼠,取大鼠胃组织做病理检­查,评价CAG模型复建是­否成功。

1.5 分组及给药

造模 16周后病理切片显示­CAG大鼠模型成功,按随机数字表法将成模­大鼠分为模型组、维酶素组和香砂六君子­汤高、中、低剂量组,每组 16 只。模型组和空白组每日按 10 mL/kg 蒸馏水灌胃,维酶素组每日按 0.30 g/kg 维酶素灌胃(相当于60 kg 成人每日剂量的 6 倍),香砂六君子汤高、中、低剂量组每日按 24、12、6 g 原药材/kg灌胃(相当于60 kg 成人每日剂量的 12、6、3倍)。等效剂量按人与动物体­型系数折算,给药体积2 mL/100 g,每日 1 次,连续 120 d。

1.6 标本采集与检测大鼠于­末次灌胃后禁食不禁水­24 h,10%水合氯醛麻醉脱臼处死­大鼠,解剖,取出胃组织,沿胃大弯剪开,生理盐水漂洗去除胃内­容物。部分组织存放于

4%多聚甲醛以备后续HE­染色行病理组织学评估;另

一部分置冻存管中,立即放入-80 ℃超低温冷冻冰箱备用,以备后续采用 RT-PCR 和 Western blot 分别检测大鼠胃组织 PTEN、PI3K、AKT 基因及蛋白表达。

1.7 ELISA检测大鼠胃­组织血管内皮生长因子­含量将试剂盒和待测血­清平衡至室温,稀释准备对照品和洗涤­液,按要求加样、温育、洗涤、温育、洗涤、显色、终止,酶标仪测定450 nm波长处各孔吸光度,并绘制标准曲线,计算样品浓度。严格按 ELISA 试剂盒说明书进行操作。

1.8 RT-PCR检测大鼠胃组织­磷酸酶张力蛋白同源物­基因、磷脂酰肌醇3-激酶、蛋白激酶B基因表达

采用 Trizol 法提取总RNA,测定其 OD260/OD280均在 1.8~2.0,反转录为 cDNA,PCR 扩增 PTEN、

PI3K、AKT 基因片段。引物设计:从NCBI 基因库中查询目标基因­ID及序列,引物由 TAKARA 公司宝生物工程大连有­限公司设计和合成。β-Actin引物序列:上游 5'-GGAGATTACT­GCCCTGGCTC­CTA-3',下游

5'-GACTCATCGT­ACTCCTGCTT­GCTG-3',扩增片段长度 150 bp;PTEN 引物序列:上游 5'-CCAATGGCTA

AGTGAAGACG­ACAA-3' ,下游 5'-CATAGCGCCT

CTGACTGGGA­ATA-3',扩增片段长度 197 bp;PI3K引物序列:上游5'-CTGGAGAGCT­TGGAGG ACGA-3',下游 5'-TCGCAAGAAC­CAGAATAAGA­AGTG-3',扩增片段长度 159 bp ; AKT 引物序列:上游

5'-ATGGACTTCC­GGTCAGGTTC­A-3',下游 5'-GCCC

TTGCCCAGTA­GCTTCA-3',扩增片段长度 126 bp。本实验选择 β-actin 作为内参基因,同一种基因在模板进行 6次平行实验,每次平行试验设置3个­复孔,记录目的基因和 β-actin 的 Ct 值。运用 ΔΔCt 法分析数据,计算相对表达量,检测 β-Actin 及目的基因Ct 值。

ΔCt1=测试组目的基因 Ct值-测试组 β-actin Ct 值,

空白组

表达水平显著升高,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,各给药组大鼠胃组织P­TEN mRNA 及

蛋白表达均有升高趋势,PI3K、AKT mRNA 及蛋白表达有降低趋势,其中香砂六君子汤高、中剂量组大鼠胃组织 PTEN mRNA及蛋白表达均­显著升高,高剂量组大鼠胃组织 PI3K、AKT mRNA及蛋白表达均­显著降低,差异有统计学意(P<0.01)。结果见表 2、图 2。

随机单盲对照临床试验­设计,将80 例 CAG患者随机分为 2组,治疗组予化浊解毒方治­疗,对照组予阿拉坦五味丸­治疗,结果表明化浊解毒方能­显著降低血清及胃黏膜­组织 AKT、受体酪氨酸激酶(c-Met)的表达,说明调控 AKT、c-Met 的表达水平能对慢性胃­炎产生作用。江明礼等[22]构建幽门螺杆菌(Hp)感染慢性胃炎动物模型,给予苗药头花蓼治疗后,采用Western blot 和 RT-PCR 技术检测大鼠胃黏膜组­织,结果显示苗药头花蓼可­能通过上调 PTEN 表达、抑制AKT表达,从而改善Hp引起的胃­黏膜炎症。

本研究结果显示:与空白组比较,模型组大鼠胃组织 PTEN 基因及蛋白表达显著降­低,提示 CAG 发病与大鼠胃组织PT­EN基因及蛋白表达降­低有关;与模型组比较,香砂六君子汤高剂量组­大鼠胃组织PTEN 基因及蛋白表达显著升­高,提示香砂六君子汤通过­上调 CAG 大鼠胃组织 PTEN 基因及蛋白表达而治疗­CAG。与空白组比较,模型组大鼠胃组织VE­GF含量及 AKT、PI3K 基因及蛋白表达显著升­高,提示CAG发病与胃组­织VEGF 含量及 AKT、PI3K 基因及蛋白表达升高有­关;与模型组比较,香砂六君子汤高剂量组­大鼠胃组织VEGF 含量及 AKT、PI3K 基因及蛋白表达显著降­低,提示香砂六君子通过下­调 CAG大鼠胃组织 VEGF 含量及 AKT、PI3K 基因和蛋白表达,调节增殖和凋亡平衡机­制,从而改善CAG病变。

参考文献:

[1] 王松坡.张氏内科慢性胃病诊治­经验介绍[C]//中华中医药学会、中华

中医药学会名医学术思­想研究分会年会论文集.北京,2013.

[2] 段永强.王道坤主任医师辨治慢­性萎缩性胃炎学术经验­总结及临证医

案挖掘整理研究[D].北京:中国中医科学院,2017.

[3] 郭红梅,郭冬梅,曾斌芳.曾斌芳治疗慢性萎缩性­胃炎临床经验撷菁[J].

中国中医基础医学杂志,2015,21(9):1174-1176.

[4] 李万义,段永强,成映霞,等.从中气虚滞探讨香砂六­君子汤治疗老年

慢性萎缩性胃炎[J].中国中医药信息杂志,2018,25(10):117-119.

[5] 成映霞,周语平,段永强,等.香砂六君子汤对慢性萎­缩性胃炎大鼠胃黏膜核­因子-κB p65活化水平及其介­导炎性级联反应的影响[J].中国中

医药信息杂志,2018,25(5):50-55.

[6] 段云燕,成映霞,王强,等.香砂六君子汤对脾胃虚­弱型萎缩性胃炎大

鼠胃排空功能及胃蛋白­酶活性和缺氧诱导因子-1α表达的影响[J].中

国中医药信息杂志,2016,23(1):47-51.

[7] 王强,王庆胜,鲁鹏程,等.香砂六君子汤对脾胃虚­弱型萎缩性胃炎大

鼠胃窦黏膜组织白细胞­介素-6、10 及热休克蛋白 70 表达的影响[J].中

国中医药信息杂志,2016,23(11):62-66.

[8] 吴胤瑛,李恩孝.VEGF 在恶性肿瘤中的研究进­展[J].现代肿瘤医学,

2005,13(5):18-21.

[9] QIU W, LEIBOWITZ B, ZhANG L, et al. Growth factors protect intestinal stem cells from radiation-induced apoptosis by suppressin­g PUMA through the PI3K/AKT/p53 axis[J]. Oncogone,

2010,29:1622-1632.

[10] 张海云,常香荣.CIP2A 过表达对胃黏膜上皮细­胞增殖和凋亡的影

响[J].中国病理生理杂志,2016,32(10):1881-1886.

[11] 苗明三,王升启.现代方剂学-药理与临床[M].北京:清华大学出版

社,2004:981-996.

[12] 孔祥茹,杨岩,李慧臻,等.MNNG 不同给药剂量及途径对­大鼠胃黏膜组

织病理学的影响[J].中国中西医结合消化杂­志,2015,23(6):381-389.

[13] 罗美.古今名医方论[M].北京:学苑出版社,2013:22.

[14] 胡运莲,姜楠,谭大琦.加味左金丸对大鼠胃癌­前病变胃黏膜 EGFR、

VEGF、C-met、Bcl-2、p53 表达的影响[J].世界华人消化杂志,2006,14(7):

650.

[15] 蔺焕萍,王巧侠,王小平,等.基于 VEGF,STAT3 和 HIF-1α信号转导分子探讨­参佛胃康逆转小鼠慢性­萎缩性胃炎癌前病变作­用机制[J].时珍

国医国药,2017,28(10):2320-2322.

[16] 徐静雯,王楠.黄芪多糖对胃癌前病变­模型大鼠胃黏膜 P53、P65、VEGF蛋白表达及A­I 的影响[J].中国药房,2016,27(22):3069-3071.

[17] MARSIT C J, ZHENG S C, ALDAPE K, et al. PTEN expression in non-small-cell lung cancer:evaluating its relation to tumor characteri­stics, allelic loss, and epigenetic alteration[J]. Hum

Pathol,2005,36(7):768-776.

[18] LI H, SCHMID-BINDERT G, WANG D, et al. Blocking the PI3K/Akt and MEK/ERK signaling pathways can overcome Gefitinib resistance in non-small-cell lung cancer cell lines[J]. Med Sci,2011,56(2):

275-284.

[19] YANG L, KUAN L G, ZHENG H C, et al. PTEN encoding product: a marker for tumorigene­sis and progressio­n of gastric carcinoma[J]. World J Gastroente­rol,2013,9(1):35-39.

[20] 韦维,林寿宁,汪波,等.安胃汤对慢性萎缩性胃­炎大鼠PI3K/Akt 信号

传导通路的影响[J].辽宁中医杂志,2018,45(5):1088-1091.

[21] 王彦刚,田雪娇,吕静,等.化浊解毒方对慢性糜烂­性胃炎浊毒内蕴证患者­蛋白激酶B及肝细胞生­长因子受体表达的影响[J].北京中医药大学

学报,2017,40(3):237-240.

[22] 江明礼,莫非,渠巍,等.苗药头花蓼对幽门螺杆­菌相关性胃炎大鼠胃黏­膜 PTEN、PI3K、AKT 表达的影响[J].贵州医科大学学报,2018,43(8):

884-888.

(收稿日期:2019-07-05)

(修回日期:2019-07-20;编辑:华强)

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