郑启会 张相斌
(重庆市江津区中心医院,重庆 402260)
胃黏膜损伤是指胃黏膜在受到一定程度的损伤刺激后,胃黏膜的保护机制受损,从而产生以炎性或萎缩性病变为主的病理生理过程,胃黏膜损伤是急慢性胃炎、消化性溃疡重要的发病机制。近年研究报道姜黄素具有抗感染、抗炎、抗氧化等药理作用,对胃肠道、肝脏、心血管系统[1]及呼吸系统[2]等均有显著的保护作用,本研究中通过建立急性胃黏膜损伤大鼠模型,观察姜黄素对胃黏膜的保护作用及其作用机制。
1.1 实验动物 SPF级SD大鼠,共40只,雌雄各半,体质量160~200 g,购自湖南省实验动物中心。饲养室温度(24±1)℃,相对湿度55%~65%,12 h明暗交替。自由摄食及饮水,普通饲料喂养。
1.2 药物及试剂 姜黄素粉剂,1 g/包(南京泽朗生物制药有限公司)。盐酸雷尼替丁胶囊,规格0.15 g(广州星群(药业)股份有限公司)。乙酸、生理盐水均由本院检验科提供。大鼠白细胞介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子 α(TNF-α)、白细胞介素 4(IL-4)试剂盒购自武汉博士德生物有限公司。
1.3 分组及造模 40只大鼠按照随机数字表法完全随机分为正常组、模型组、姜黄素组、雷尼替丁组,每组10只。适应喂养1周后,采用改良Okabe乙酸涂抹法[3]制作胃黏膜损伤模型:以3%戊巴比妥钠腹腔注射麻醉(40 mg/kg)后,打开腹腔,游离出胃,以直径5 mm的滤纸浸过95%乙酸黏贴在胃前壁胃小弯角切迹下方约5 mm处的浆膜面上,持续30 s,2次后缝合腹壁,关闭腹腔。术后当日给予饮水,次日起自由饮食。姜黄素组大鼠给予姜黄素20 mg/(kg·d)灌胃,雷尼替丁组给予雷尼替丁药液30 mg/(kg·d)灌胃,正常组和模型组均给予等量生理盐水灌胃,连续给药7 d。
1.4 标本采集与检测 连续给药7 d后,禁食禁水12 h后处死。剪开腹腔采用一次性负压采血针采集腹主动脉血后,迅速取出胃,沿胃大弯剖开,用冰生理盐水冲洗,平展于滤纸上按GUTH法计算胃黏膜损伤指数。动脉血静置30 min后,-4℃低温离心,3000 r/min,离心15 min,收集血清-20℃冰箱保存待测。 (1)胃黏膜损伤指数:按照 GUTH 法[4]进行。 (2)血清 IL-6、TNF-α、IL-4水平:酶联免疫吸附法测定血清IL-6、TN-α、IL-4水平。
1.5 一般情况观察 实验过程中每日密切观察大鼠的一般状态,如饮食量、生长体态、粪便性状、精神状态、被毛色泽、活动状态等。
1.6 统计学处理 应用SPSS13.0统计软件。数据以(±s)表示,多组间均数比较采用单因素方差分析,方差齐用LSD法,方差不齐用 Dunnett T3,检验水平 α=0.05。
2.1 一般情况 造模大鼠均出现食欲不振,嗜卧,便溏,精神萎靡,生长迟缓,较正常组明显滞后。开始给药后,雷尼替丁组、姜黄素组与模型组比较,精神均逐渐有所好转,食量增加,毛色光泽,大便性状逐渐正常。但模型组大鼠食欲虽逐渐有所增加,但明显不及雷尼替丁组和姜黄素组,毛色晦暗,皮肤松弛。
2.2 各组胃黏膜损伤指数比较 见表1。与正常组比较,模型组胃黏膜损伤指数显著升高(P<0.01)。与模型组比较,雷尼替丁组与姜黄素组的损伤指数均显著低于模型组(P<0.05或0.01)。姜黄素组损伤指数与正常组比较无显著差异(P>0.05)。
表1 各组胃黏膜损伤指数比较(±s)
表1 各组胃黏膜损伤指数比较(±s)
与正常组比较,△P<0.05,△△P<0.01;与模型组比较,▲▲P<0.01;与雷尼替丁组比较,*P<0.05,**P<0.01。下同。
组 别 n 胃黏膜损伤指数正常组 10 10.26±5.21模型组 10 28.79±6.38△△雷尼替丁组 10 21.56±6.41△△▲姜黄素组 10 12.87±5.73▲▲**
2.3 各组血清IL-6、TNF-α、IL-4水平的比较 见表2。模型组大鼠与正常组相比,IL-6、TNF-α 水平显著升高(P<0.01),IL-4水平显著降低(P<0.05)。与模型组比较,姜黄素组IL-6、TNF-α水平显著降低(P<0.01),IL-4 水平显著升高(P<0.01),雷尼替丁组 IL-6水平显著降低,IL-4水平显著升高 (P<0.01),而TNF-α无显著变化(P>0.05)。姜黄素组IL-6、TNF-α水平较雷尼替丁组更低(P<0.05或 0.01),而 IL-4水平更高(P<0.05)。
表 2 各组血清 IL-6、TNF-α、IL-4 水平比较(pg/mL,±s)
表 2 各组血清 IL-6、TNF-α、IL-4 水平比较(pg/mL,±s)
组 别 n IL-6 TNF-α IL-4正常组 10模型组 10雷尼替丁组 10 15.39±2.51 16.28±2.49 4.41±0.4725.82±3.16△△ 20.21±2.36△△ 4.05±0.23△17.91±3.25△▲▲ 18.82±2.33△ 4.48±0.46▲▲姜黄素组 1014.87±3.84▲▲* 16.13±2.15▲▲**4.91±0.35△▲▲*
机体在正常状态下,胃黏膜的保护/损伤机制处于动态平衡,然而,当受到一定程度的损伤刺激后,胃黏膜的保护机制受损,从而使保护/损伤机制失衡[5],产生以炎性或萎缩性病变为主的一系列病理生理过程,最终导致胃黏膜的损伤。胃黏膜的保护机制包括黏液-碳酸氢盐的屏障作用、NO及前列腺素 (PGs)的抗氧化作用及三叶因子(TFFs)的黏膜修复作用等。损伤机制包括胃酸及胃蛋白酶的侵蚀、细胞的氧化应激及炎症反应。其中炎症反应在胃黏膜损伤机制中有重要作用[6]。TNF-α、IL-6、IL-10、IL-4是重要的炎症细胞因子。其中,TNF-α可以上调血管内皮细胞和白细胞黏附分子的表达,增加白细胞的炎性渗出。激活单核-吞噬细胞、中性粒细胞等,增强吞噬杀伤功能,促进炎症介质的释放。而IL-6可参与淋巴细胞的增殖分化、炎症反应等多种生物学功能,IL-4是机体重要的抗炎因子,由Th2细胞分泌,可单独维持Th2细胞及B细胞的生长和分化,并可通过负调节机制抑制Th1细胞介导的免疫反应而发挥抗炎作用。因此,当胃黏膜受到外界刺激或应激时,TNF-α、IL-6等促炎因子大量释放,而IL-4的抗炎作用受到抑制,从而表现为组织的炎症反应,因此,通过调节机体炎症反应状态对胃黏膜损伤可能起到治疗作用。
姜黄素是从姜科植物姜黄中提取的一种黄色酸性酚类物质,是姜黄的主要药理活性成分。现代药理研究表明,姜黄素具有抗肿瘤、护肝、调节免疫、降脂及心血管保护作用。宋卫兵[7]报道姜黄素可以改善大鼠小肠炎模型肠黏膜的通透性,下调转录因子NF-κB,抑制 iNOS、COX-2活性,从而减轻肠黏膜的脂质氧化。而对大鼠食管癌模型的促发阶段及发展阶段,姜黄素亦有显著的抑制作用[8]。蒋丽军等[4]研究姜黄素可有效抑制胃溃疡模型大鼠胃壁细胞H+-K+-ATP酶活性和mRNA基因表达,减少胃酸分泌,减轻胃黏膜损伤。
本研究中,重点研究了姜黄素对急性胃黏膜损伤中炎症反应的影响。结果显示,经干预后,模型组大鼠的胃黏膜损伤指数显著升高,IL-6、TNF-α 水平显著升高(P<0.01),而 IL-4 水平显著降低,说明,模型组大鼠胃黏膜损伤部位存在较严重的炎症反应,导致机体促炎因子水平的升高,抗炎因子水平的下降,保护/损伤(抗炎/促炎)机制失衡,导致造模大鼠一系列的体征表现。而正常组的胃黏膜损伤指数的存在可能与灌胃操作有关。干预结束后,姜黄素组与阳性对照药雷尼替丁组相比,IL-6、TNF-α水平更低,IL-4水平更高,说明,姜黄素对机体炎症介质的调节作用更加显著,而姜黄素组大鼠的胃黏膜损伤指数较雷尼替丁组更低,可能与姜黄素更加显著的抗炎作用相关。
综上,姜黄素对大鼠的急性胃黏膜损伤有良好的保护作用,其机制可能与抑制IL-6、TNF-α的释放,增加IL-4水平有关。
[1]李琦,金剑,许颖.姜黄素的药理作用及其临床应用进展[J].现代中西医结合杂志,2012,21(12):1366-1368.
[2]李慧婷,林文前,谭红鹰,等.姜黄素减轻兔单肺通气导致的肺损伤[J].中山大学学报:医学科学版,2011,32(6):735-740.
[3]杨晓军,吕东勇,朱焕金,等.健脾益气方药对大鼠急性胃黏膜损伤的保护与修复作用[J].河南中医,2010,30(4):351-353.
[4]蒋丽军,刘志峰,李玫,等.姜黄素对大鼠实验性胃溃疡作用的研究[J].临床儿科杂志,2010,28(10):967-970.
[5]沈贵芳,赵伟春,张文诗,等.胃黏膜损伤防御机制的研究进展[J].世界中西医结合杂志,2011,6(3):257-260.
[6]谭琥,蔡光先.胃溃疡炎症机制及中医药防治进展[J].湖南中医药大学学报,2009,29(1):72-74.
[7]宋卫兵,张振书,肖冰.姜黄素对大鼠小肠炎组织MPO,SOD作用的影响[J].现代消化及介入诊疗,2008,13(1):14-17.
[8]郑珺,陈红.姜黄素的药理作用及临床应用[J].海峡药学,2011,23(3):84-87.