CJI (Traditional Chinese Medicine)
秦艽寒热不同配伍对风寒湿痹类风湿关节炎大鼠白细胞介素-6及血管内皮生长因子的影响
苏杉,王蓉,赵敏,吴晨,高慧琴
苏杉,王蓉,赵敏,吴晨,高慧琴甘肃中医药大学,甘肃 兰州 730000
摘要:目的 观察秦艽不同配伍药对对风寒湿痹型类风湿关节炎(RA)模型大鼠白细胞介素-6(IL-6)及血管内皮生长因子(VEGF)的影响,从中药药性及复方配伍理论的角度揭示中药药性-病证-功效的关联性。方法 80 只 SD大鼠随机分为空白对照组、Ⅱ型胶原组、病证模型组、阳性对照组、单味秦艽组、秦威组(秦艽配伍威灵仙)、秦桑组(秦艽配伍桑寄生)、秦防组(秦艽配伍防己),每组10只。注射Ⅱ型胶原乳剂并施加风寒湿刺激制备风寒湿型RA大鼠模型。造模完成后各给药组给予相应药液,空白对照组、Ⅱ型胶原组及病证模型组给予生理盐水。实验过程中,记录大鼠一般状况;每3 d测量1次大鼠左后足跖厚度,并计算足跖肿胀度;实验第 38 日大鼠进行关节炎指数(AI)评分;ELISA 检测大鼠血清 IL-6 含量;Western blot 和 RT-PCR分别检测大鼠踝关节VEGF的蛋白和mRNA表达。结果 与空白组比较,Ⅱ型胶原组和病证模型组足跖肿胀度、AI评分、血清 IL-6 含量、踝关节VEGF 蛋白和mRNA 表达明显增加(P<0.01);与病证模型组比较,各中药组足跖肿胀度、AI 评分、血清 IL-6 含量、踝关节 VEGF 蛋白和 mRNA 表达均有所减少,其中秦威组最
明显(P<0.01)。结论 对于风寒湿痹型RA,药性平温相配疗效优于平平相配、平寒相配及单味秦艽,实验结果与中医“疗寒以热药”的原则基本相符。
关键词:秦艽;风寒湿痹;类风湿关节炎;白细胞介素-6;血管内皮生长因子;大鼠
中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2019)03-0039-06
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2019.03.010 开放科学(资源服务)标识码(OSID):
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以关节病变为主要症状的慢性、全身性自身免疫疾病。其临床主要表现为局部关节疼痛、肿胀、晨僵、
关节软骨破坏、贫血等[1],属中医学“痹证”范畴。本研究在中医理论指导下,通过前期对秦艽不同寒热
配伍的研究[2-4]及相关文献[5-8],选温性祛风湿药威灵仙、平性祛风湿药桑寄生、寒性祛风湿药防己与平性祛风湿药秦艽组成平温相配、平平相配、平寒相配的配伍关系,观察秦艽寒热不同配伍药对对风寒湿痹 RA 模型大鼠血清白细胞介素-6(IL-6)及踝关节血管内皮生长因子(VEGF)表达的影响,从中药药性及复方配伍理论角度揭示中药药性-病证-功效的关联性。
1 实验材料
1.1 动物
SPF 级SD大鼠80只,雌雄皆用,体质量(200±
20)g,甘肃中医药大学科研实验中心提供,动物许可证号SCXK(甘)2015-0002。饲养于温度24~26 ℃、相对湿度45%~65%环境,自由摄食饮水。
1.2 药物及制备秦艽、威灵仙、桑寄生、防己,饮片购自兰州惠仁堂大药房,甘肃中医药大学中药鉴定教研室李成义教授鉴定均为正品。中药药液均由甘肃中医药大学中药药剂实验室协助制备。单味秦艽组:称秦艽300 g,第 1 次加 10倍量水煎煮1 h,第 2 次加8倍量水煎煮
30 min,合并2次药液,浓缩至每毫升含原药材1.67 g。秦艽配伍组(秦威组、秦桑组、秦防组)按 1∶1 比例分别取秦艽和威灵仙、秦艽和桑寄生、秦艽和防己各 150 g,煎煮方法同上,药液制备完成后置于4 ℃冰箱贮存备用。雷公藤多苷片,远大医药黄石飞云制药有限公司,批号 20150501,将雷公藤多苷片碾成粉末状,加适量生理盐水,配制为0.4 mg/mL 雷公藤多苷混悬液,备用。
1.3 主要试剂与仪器天然牛Ⅱ型胶原,北京 Solarbio 公司,批号
908E052;完全弗氏佐剂,美国 Sigma 公司,批号
SLBS1330V;冰醋酸,天津市富宇精细化工有限公司,批号 20150110;IL-6 试剂盒,江苏菲亚生物科技有限公司,批号 MM-0190R1;SDS-PAGE 凝胶制备试剂盒,北京 Solarbio 公司,批号 20170915;GAPDH Polyclonal Antibody,Immunoway Biotechnology 公司,批号 B5201;Anti-VEGF antibody,美国 abcam 公司,批号 ab46154;HRP,Goat Anti-Rabbit IgG,美国Abbkine 公司,批号 A21020;SYBR® Green Realtime PCR Master Mix 扩增试剂盒,TOYOBO公司,批号
717000 ; ReverTra Ace® qPCR 反转录试剂盒, TOYOBO 公司,批号 711000;GAPDH 引物,生工生物工程(上海)股份有限公司,批号D829KA6434; VEGF-F,生工生物工程(上海)股份有限公司,批号 1408556120;VEGF-R,生工生物工程(上海)股份有限公司,批号 1408556127。改装后智能人工气候箱(气候箱中装3个风扇,控制风速为5 m/s),宁波江南仪器厂,型号 RXZ-380A-LED;酶标仪,美国BIO-RAD 公司,型号 Benchmark Plus;电泳仪,北京六一生物科技有限公司,型号 DYCZ-24DN;凝胶成像仪,美国 Azure Biosystems 公司,型号 C300;梯度PCR 仪,美国 BIO-RAD 公司,型号 S1000TM Thermal Cycler;实时荧光定量 PCR 仪,美国 ABI 公司,型号
7500。2 实验方法
2.1 分组
大鼠适应性喂养3 d,按随机数字表法将80 只大鼠分为空白对照组、Ⅱ型胶原组、病证模型组(Ⅱ型胶原+风寒湿刺激)、阳性对照组、单味秦艽组、秦
威组、秦桑组、秦防组,共8组,每组 10 只。
2.2 胶原乳剂制备
精密吸取 0.3 mL冰醋酸置于50 mL容量瓶内,加入注射用水定容,得 0.1 mol/L 冰醋酸溶液。精密称量天然牛Ⅱ型胶原5 mg 置于 25 mL容量瓶内,置于冰水浴中,用配制好的冰醋酸溶液稀释、定容,得Ⅱ型胶原溶液,置于4 ℃冰箱保存过夜。注射当日,取 25 mL Ⅱ型胶原溶液与等体积完全弗氏佐剂在冰水浴中充分混匀乳化,得0.1 mg/mL 胶原乳剂。
2.3 造模
参考文献[3]方法,于实验第 1日,除空白组外其余组大鼠在背部两点(背部脊柱两侧)及尾根部一点,剃毛,皮内注射胶原乳剂0.1 mL,共 0.3 mL。第 12日大鼠左后足跖皮内注射 0.1 mL 胶原乳剂进行二次免疫,空白组在相同部位注射等体积注射用水。从初次注射胶原乳剂第2日开始,除空白组及Ⅱ型胶原组外,其余组大鼠均采用改装后的智能人工气候箱进行风寒湿痹型RA模型的造模。风寒湿环境条件:温度
4 ℃,风速5 m/s,相对湿度≥95%,风寒湿刺激时大鼠足跖没入0 ℃冰水混合液中。每日1 次,30 min/次,连续 18 d。
2.4 给药造模结束后,各中药组按25 g/kg 给予相应药液,阳性对照组按6 mg/kg给予雷公藤多苷混悬液,其余组给予等量生理盐水。每只大鼠给药 3 mL,每日
1次,连续21 d。
2.5 观察指标及方法
2.5.1 一般状况观察实验过程中进行大鼠一般状况观察。
2.5.2 足跖肿胀度游标卡尺测量大鼠左后足跖厚度,每 3 d 测量
1 次,计算大鼠足跖肿胀度。足跖肿胀度=(致炎后足跖厚度-致炎前足跖厚度)÷致炎前足跖厚度。
2.5.3 关节炎指数评分
于实验第 38 日起分别对大鼠进行关节炎指数(AI)评分,采用5级评分法:正常、无关节炎症计
0分,足趾关节轻度发红或肿胀计1分,足趾或踝关节中度肿胀计2分,踝关节严重肿胀或踝关节以下全部肿胀计3分,整个足爪肿胀或关节严重变形、不能负重计4分。每只大鼠4只足爪评分之和作为最终的AI评分,每只大鼠最高不超过16 分。
2.5.4 大鼠血清白细胞介素-6检测大鼠末次给药1h后,股动脉取血5 mL,静置 2 h,
3000 r/min 离心 15 min,取血清,ELISA 试剂盒检测大鼠血清中IL-6含量,操作严格按试剂盒说明书进行。
2.5.5 Western blot检测血管内皮生长因子的蛋白表达大鼠踝关节部位,每组3只,提取踝关节蛋白样本,并检测蛋白浓度,将样本上样至 12%SDS-PAGE凝胶梳孔中,电泳,转膜,封闭,一抗 VEGF(1∶
899)中孵育,过夜后,洗膜,二抗孵育,洗膜,ECL发光显影,凝胶成像仪曝光,拍照,应用Image J 软件检测条带光密度值,目的条带光密度值与内参条带光密度值,得目的蛋白的相对表达量。
2.5.6 RT-PCR 检测血管内皮生长因子mRNA 表达取大鼠踝关节部位,每组3只,提取踝关节RNA样本。按照说明书运用 Trizol 法提取样本总RNA,微量紫外分光光度计检测样本RNA浓度,确保 OD260/280在 1.8~2.0 之间,再将RNA样本采用 ReverTra Ace® qPCR反转录试剂盒进行反转录,反应体系为50 μL,
具体步骤按说明书进行操作。反应参数设置为:37 ℃、
15 min,98 ℃、5 min,然后-20 ℃保存。GAPDH 为内参,采用 SYBR® Green Realtime PCR Master Mix扩增试剂盒,反应体系为20 μL,具体步骤按说明书操作。引物1 μL:VEGF 上游 5'-TCGGAGAGCAAC
GTCACTATG-3', 下游 5'-TGGTCTGCATTCACATC
TGC-3',产物长度 40 bp。反应参数:95 ℃、60 s,
95℃、15 s,60 ℃、60 s,融解曲线分析,共40个循环。3 统计学方法
采用 SPSS 21.0统计软件进行分析。计量资料服从正态分布时以x±s — 表示,多组间数据比较用方差分
析,两两比较用LSD 法。P<0.05 表示差异有统计学
意义。4 结果4.1 一般状况实验过程中,空白组大鼠较活跃,毛发洁白柔顺,二便正常,体质量增加快。造模组大鼠初次免疫后活动减少,毛发蓬松、色微黄,左后足跖略红肿,二便正常,体质量增加较缓慢;二次加强免疫后 2 h,造模组大鼠活动明显减少,喜侧卧,左后足跖肿胀明显,行走困难,二便正常;加强免疫后第2日,左后足跖肿胀,皮肤触之柔软,呈紫红色,发热明显;加强免疫后第3日,个别大鼠左后足跖出现蜕皮现象;加强免疫后第4日,个别大鼠出现四肢肿胀;二次免疫过程中,大鼠体质量增加缓慢。治疗第2日,足跖肿胀均不同程度减小;治疗第6日,大鼠活动增加;治疗阶段,各给药组左后足跖颜色由紫红色变深红色至淡红色,多数最后恢复为肤色,体质量增加稍快,行走较自如。Ⅱ型胶原组及病证模型组未见明显恢复。
4.2秦艽不同配伍药对对大鼠足跖肿胀度的影响实验第 18 日,与空白组比较,造模组大鼠足跖
肿胀度明显升高(P<0.01);实验第 36 日,与病证模型组比较,各给药组大鼠足跖肿胀度均明显降低
(P<0.05,P<0.01),其中秦威组最明显,且秦威组
肿胀度明显低于秦防组(P<0.05)。结果见表1。
4.3 秦艽不同配伍药对对大鼠关节炎指数评分的影响
与空白组比较,Ⅱ型胶原组和病证模型组大鼠AI 评分显著升高(P<0.01),且病证模型组 AI 评分
明显高于Ⅱ型胶原组(P<0.01);与Ⅱ型胶原组及病证模型组比较,各给药组大鼠 AI 评分明显降低,差
4.5 秦艽不同配伍药对对大鼠踝关节血管内皮生长因子蛋白表达的影响
与空白组比较,Ⅱ型胶原组与病证模型组大鼠VEGF蛋白表达明显升高(P<0.01),且病证模型
组高于Ⅱ型胶原组(P<0.05);与Ⅱ型胶原组比较,阳性对照组、秦威组、秦防组大鼠VEGF 蛋白表达
均明显降低(P<0.01);与病证模型组比较,阳性对
异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);各中药给药组间比较,秦威组大鼠 AI 评分明显低于秦防组(P<
0.05)。结果见表 1。
4.4 秦艽不同配伍药对对大鼠血清白细胞介素-6 含量的影响
与空白组比较,Ⅱ型胶原组及病证模型组大鼠血清 IL-6 含量明显升高(P<0.01);与Ⅱ型胶原组比较,阳性对照组、单味秦艽组、秦威组大鼠血清IL-6 含量
明显降低,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01);与病证模型组比较,各给药组大鼠血清IL-6 含量均明
显降低,差异有统计学意义(P<0.01),其中秦威组血清 IL-6 含量最低。结果见表2。
—照组、秦威组、秦桑组和秦防组大鼠VEGF 蛋白表
达均明显降低(P<0.01);各给药组间比较,阳性对照组、秦威组及秦防组大鼠 VEGF 蛋白表达明显
低于单味秦艽组及秦桑组(P<0.05,P<0.01)。结果见表3、图 1。
0.01;与病证模型组比较,▲▲P<0.01;与阳性对照组比较,■■P<
0.01;与单味秦艽组比较,※※P<0.01;与秦威组比较,★P<
0.05;与秦桑组比较,●P<0.05
4.6 秦艽不同配伍药对对大鼠踝关节血管内皮生长因子 mRNA表达的影响
与空白组比较,Ⅱ型胶原组与病证模型组大鼠VEGF mRNA 表达明显升高(P<0.01);与Ⅱ型胶原组及病证模型组比较,阳性对照组、单味秦艽组、秦威组、秦桑组大鼠VEGF mRNA表达明显降低(P<
0.05,P<0.01);各给药组间比较,单味秦艽组大鼠VEGF mRNA 表达明显高于阳性对照组(P<0.01);秦威组大鼠 VEGF mRNA 表达明显高于阳性对照组
(P<0.01),而低于单味秦艽组(P<0.01);秦桑组大鼠 VEGF mRNA表达明显高于阳性对照组、单味秦
艽组及秦威组(P<0.01);秦防组大鼠 VEGF mRNA表达明显高于阳性对照组、单味秦艽组、秦威组及秦
桑组(P<0.01)。见表 4。5 讨论
RA 不仅侵犯关节滑膜、软骨、韧带和肌肉,还
可能影响心、肺等脏器功能[9]。IL-6 是一种具有多种生物活性的细胞因子,主要由巨噬细胞、树突细胞、B 细胞、T 细胞、成骨细胞、肿瘤细胞等分泌产生[10-11],
可介导炎症反应和免疫反应等[12],在许多炎性疾病中表达量高,如 RA、系统性红斑狼疮等[13-14]。IL-6 不仅参与关节破坏和炎症发生,还可参与RA多系统损害,RA 患者出现关节滑膜、软骨破坏的局部症状及贫血、疲劳、低热等全身症状均与IL-6 相关,且全身症状的周期性和 IL-6 周期性相关。IL-6 及 IL-6 受体
(IL-6R)水平与 RA患者的类风湿因子(RF)、红细胞沉降率、C 反应蛋白(CRP)及临床表现相关[12]。因此抑制IL-6 及 IL-6R水平能够改善RA患者的关节
症状,控制病情的发展。IL-6可提高 VEGF 的水平,促进炎性细胞渗出,提高关节血管通透性,加重关节炎症及血管翳的形成,血管翳具有类似于肿瘤组织侵蚀的作用,可引起关节软骨破坏,对RA的发生及发
展起重要作用[15-16]。VEGF 是 RA血管新生的重要因
子,主要由成纤维细胞及中性粒细胞等分泌[17]。研究显示,VEGF 在 RA患者关节滑膜处高表达,随着病情发展,VEGF 含量升高,且与 RF 含量、红细胞沉降率及 CRP 等呈正相关,可作为诊断 RA 患者关
节损害和预后的重要指标[18]。VEGF 抑制剂对于血管新生有特异性的抑制作用,可明显改善 RA 病
情[19]。本实验结果显示,与空白组比较,Ⅱ型胶原组及病证模型组足跖肿胀度、AI 评分、IL-6 含量、踝关节 VEGF 蛋白相对表达量及踝关节 VEGF mRNA 相对表达量明显升高(P<0.01),且病证模型组高于Ⅱ型胶原组,提示Ⅱ型胶原诱导加风寒湿刺激模型比单纯Ⅱ型胶原模型病情严重,造模基本成功。经药物治疗后,各给药组足跖肿胀度、AI评分、IL-6 含量、踝关节VEGF蛋白及mRNA表达均有不同程度降低,其中秦威组及阳性对照组降低最明显,优于单味秦艽组、秦桑组及秦防组。
综上所述,药性平温相配的秦威组改善风寒湿痹RA 的效果优于平平相配的秦桑组、平寒相配的秦防组及平性单味秦艽组,其机制可能与其降低血清IL-6含量及踝关节VEGF表达水平,减轻关节软骨破坏及血管翳形成有关。提示对于寒性病证,应给予热性药物治疗会取得更好的治疗效果,与中医“疗寒以热药”治疗原则相符。
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