谢 健童晓云沈 超李 晓石安华陈文玲刘 涛和春芳王雅莉赵 淳
(1.云南省中医医院,云南中医学院第一附属医院,云南 昆明 650021;2.云南中医学院,云南昆明 650500)
·研究报告·
活血通脉颗粒对颈动脉粥样硬化家兔ICAM-1、IL-6表达的影响*
谢 健1童晓云2沈 超2李 晓1石安华2陈文玲2刘 涛1和春芳1王雅莉1赵 淳1
(1.云南省中医医院,云南中医学院第一附属医院,云南 昆明 650021;2.云南中医学院,云南昆明 650500)
目的探讨活血通脉颗粒干预兔颈动脉粥样硬化(CAS)形成的作用机制。方法75只新西兰白兔,随机抽取10只为正常组,其余65只采用高脂饲料喂养建立CAS模型。造模成功后将其随机分为模型组、自然消退组、活血通脉颗粒低、中、高剂量组、辛伐他汀组6组,每组7只。分别于实验第11周、第16周取颈动脉组织行HE染色以观察病理变化;ELISA法检测细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、白介素-6(IL-6)表达水平;荧光定量PCR检测ICAM-1 mRNA表达。结果与自然消退组比较,活血通脉颗粒中、高剂量组和辛伐他汀组ICAM-1、IL-6水平明显下降(P<0.05),与活血通脉颗粒低剂量组比较,活血通脉颗粒高剂量组、辛伐他汀组明显下降(P<0.05);与自然消退组比较,各治疗组ICAM-1 mRNA表达明显下降(P<0.05)。结论活血通脉颗粒可能通过抑制ICAM-1、IL-6表达水平从而干预家兔动脉粥样硬化的形成。
活血通脉颗粒 颈动脉粥样硬化 ICAM-1 IL-6 兔
颈动脉粥样硬化(CAS)是以颈部血管平滑肌细胞增多和脂质在CAS斑块沉积为特点,危害人类健康最严重的疾病之一。CAS造成的急性脑血管病具有发病率高、致残率高、死亡率高及复发率高等特点[1-2]。本研究观察活血通脉颗粒对CAS兔模型细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、白介素-6(IL-6)表达水平的影响,为活血通脉颗粒干预CAS形成提供依据。现报告如下。
1.1 实验动物 新西兰大白兔75只,雌雄不限,(2000±500)g,清洁级,购于昆明医科大学实验动物学部,合格证号:SCXK(滇)2011-0004。通风及自然光照下饲养,室内温度18~25℃,湿度45~60℃。
1.2 药物与试剂 活血通脉颗粒:由红景天、虎杖、三七粉、水蛭、茯苓、隔山消等组成,每包15 g,由云南省中医医院制剂中心配制。辛伐他汀,商品名舒降之,规格40 mg/片,由默沙东制药有限公司生产 (产品批号K005133)。纯化胆固醇,由安徽天启公司提供(批号20140316),蛋黄粉,由同和生物公司提供 (批号20130305),兔IL-6 ELISA检测试剂盒、兔ICAM-1检测试剂盒,均为卡尔文生物科技有限公司Biocalvin系列 ELISA试剂盒。Prime Script RT reagent Kit with gDNA Eraser试剂,货号DRR047A,SYBR Premix EX TaqTM 试剂,货号 DRR041A,Takara RNAiso Plus Reagent试剂,货号D9108,Easy dilution试剂,货号D9160,DEPC Free H2O试剂货号D358,以上试剂购于大连宝生物公司。DNP-9052型电热恒温培养箱(上海精宏实验设备有限公司),Sunrise-basic Tecan酶标仪(瑞士Tecan公司),移液枪:Thermo labsystems,规格:20~200 μL,ABI2720 PCR仪(美国ABI),GenequantⅡ分光光度计(美国Pharmacia),ABI7500荧光定量PCR仪(美国ABI)。
1.3 模型制备 兔适应性喂养1周后,随机抽取10只为正常组,饲养基础饲料,65只饲养高脂饲料(78%基础饲料中加入7%猪油,14%蛋黄粉,1%胆固醇)。连续饲养11周后抽取两只家兔处死,取颈动脉血管在光镜下观察血管外膜组织病理变化。镜下显示动脉内膜粗糙、显著增厚,部分出现纤维脂肪性病变和局部粥样化病灶,大量脂质颗粒沉积,并伴有大量泡沫样细胞,内皮细胞排列紊乱、不规则,伴有大量平滑肌细胞移行至内膜下增生,提示造模成功[3]。最终获得成功模型兔35只。
1.4 分组与给药 将模型兔随机分为自然消退组、活血通脉颗粒低、中、高剂量组、辛伐他汀组5组,每组7只,基础饲料饲养5周,每日灌胃1次,均自由饮水。根据临床用药剂量,常用实验动物及人的体表面积比例[4](剂量换算用),每1 kg体质量的实验兔每天给予1.87 mg辛伐他汀,蒸馏水溶解混匀后灌胃。自然消退组予等体积蒸馏水灌胃。活血通脉颗粒低(生药5.5 g/kg,相当于人的临床剂量的2倍)、中(生药11 g/kg,相当于人的临床剂量的4倍)、高剂量组(生药22 g/kg,相当于人的临床剂量的8倍)予相应剂量药物。连续灌胃5周。
1.5 检测指标
1.5.1 颈动脉标本病理观察 分别取于实验第11周、第16周,取家兔颈动脉组织,将其浸入10%中性缓冲甲醛液固定,用水将未与组织结合的固定液及沉淀物洗涤,之后脱水、透明、浸蜡,常规石蜡包埋切片,在实验兔的颈总动脉取相同的切面,切片厚5 μm,HE染色。光镜下观察组织的病理改变。
1.5.2 ELISA法检测ICAM-1、IL-6 取家兔血清4℃冷冻离心,3000 r/min离心10 min,提取上清液,设置标准品孔和样本孔,标准品孔各加不同浓度的标准品50 μL。样本孔先加待测样本10 μL,再加样本稀释液40 μL;空白孔不加。除空白孔外,标准品孔和样本孔中每孔加入辣根过氧化物酶 (HRP)标记的检测抗体100 μL,用封板膜封住反应孔,37℃水浴锅或恒温箱温育60 min。弃去液体,吸水纸上拍干,每孔加满洗涤液,静置1 min,甩去洗涤液,吸水纸上拍干,如此重复洗板5次(也可用洗板机洗板)。每孔加入底物A、B各50 μL,37℃避光孵育15 min。每孔加入终止液50 μL,15 min内,在450 nm波长处测定各孔的OD值。
1.5.3 荧光定量PCR方法检测ICAM-1 mRNA表达取组织块100 mg与研钵体中,加入液氮研磨成粉末,移入玻璃匀浆器中,加入1 mL Trizol液进行匀浆处理。采取苯酚-氯仿法提取总RNA。进行cDNA的合成,逆转录反应体系。引物制备用GAPDH作为内参照,序列如下:rICAM-1上游引物5′-TGCTCCGCCTTCCACC AG-3′,下游引物5′-TGGCACCACGCAGTCCTC-3′,rGAPDH上游引物5′-AGAGCACCAGAGGAGGACG-3′,下游引物5′-TGGGATGGAAACTGTGAAGAG-3′。实时荧光定量PCR反应体系如下:SYBR Green PCR master mix 12.5 μL;正向和反向引物各0.5 μL;蒸馏水9.5 μL;cDNA 1 μL混合均匀。每个基因设5个梯度标准品及阴性对照,待测样品两次重复反应。反应条件为:95℃30 s变性,95℃5 s,60℃31 s,28~34个循环。反应完毕,数据采用ABI7500 SDS Software分析,用公式2-△△Ct方法进行相对定量。
1.6 统计学处理 应用SPSS17.0统计软件分析。计量资料以(±s)表示,采用t检验,多样本组间比较(M)用单因素方差法。数据进行方差齐性检验,假定方差齐时,用两两比较LSD法,方差不齐时,Dunnett′s T3法。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 CAS模型的建立 喂养11周后,正常组颈动脉内膜完整、较薄,平滑肌及平滑肌细胞排列整齐,无动脉粥样硬化斑块和泡沫细胞。模型组内膜明显增厚,伴有大量泡沫细胞堆积,细胞排列不规则,细胞大小、形态差异大。提示造模成功(见图1)。
2.2 家兔ELISA检测结果 给药5周后,活血通脉颗粒中、高剂量组和辛伐他汀组与自然消退组相比兔血清ICAM-1和IL-6水平降低(P<0.05),活血通脉颗粒高剂量组及辛伐他汀组ICAM-1的表达水平低于活血通脉颗粒低剂量组(P<0.05);活血通脉颗粒中、高剂量组及辛伐他汀组IL-6的表达水平低于活血通脉颗粒低剂量组(P<0.05)。
图1 两组颈动脉HE染色(200倍)
表1 各组家兔血清中ICAM-1和IL-6水平比较(±s)
表1 各组家兔血清中ICAM-1和IL-6水平比较(±s)
与活血通脉颗粒低剂量组比较,*P<0.05;与自然消退组比较,△P<0.05。下同。
组 别 n I C A M -1(n g / m L)I L -6(p g / m L)正常组 1 0 7 4 . 5 4 ± 2 . 8 4 4 3 . 2 4 ± 2 . 4 7模型组 6 3 6 2 . 8 4 ± 1 0 . 5 3 1 9 9 . 8 0 ± 8 . 5 2自然消退组 7 3 0 4 . 9 8 ± 5 . 5 7 1 7 3 . 0 9 ± 7 . 7 5活血通脉颗粒低剂量组 7 2 8 3 . 8 7 ± 8 . 7 9 1 6 3 . 7 1 ± 9 . 2 4活血通脉颗粒中剂量组 7 2 5 7 . 6 1 ± 9 . 8 2△1 4 8 . 3 9 ± 6 . 0 3*△活血通脉颗粒高剂量组 7 2 3 2 . 9 7 ± 6 . 2 1*△1 2 3 . 8 9 ± 5 . 9 5*△辛伐他汀组 7 2 2 0 . 2 6 ± 5 . 3 5*△1 1 2 . 1 1 ± 4 . 8 5*△
2.3 家兔颈动脉ICAM-1 mRNA表达 正常组兔颈动脉组织中ICAM-1mRNA相对含量为(3.19±0.24)%,模型组为 (22.47±2.52)%,自然消退组为 (19.47± 1.81)%,活血通脉颗粒低剂量组为(14.38±0.76)%,活血通脉颗粒中剂量组为(10.23±0.59)%,活血通脉颗粒高剂量组为(8.69±0.43)%,辛伐他汀组为(7.17± 0.4)%,与自然消退组比较,各组均有显著差异 (P<0.05)。
研究表明,炎症反应贯穿于AS起始、进展及斑块破裂血栓形成的全过程,是不稳定斑块发生破裂的中心环节[5]。炎症反应的激活可致斑块不稳定甚至破裂,血小板聚集及血栓形成,进而触发急性不良事件。因此,通过抑制炎症反应来延缓AS的发生发展,特别是稳定斑块,防止破裂,已经成为该领域的重要研究方向。ICAM-1是内皮细胞活化标志之一。在内皮功能损伤情况下,大量炎性介质、细胞因子等能诱导ICAM-1蛋白及mRNA的表达,参与T细胞反应、促进单核细胞与内皮细胞的黏附,最终促进或加剧AS等多种疾病的发生和发展[6]。IL-6是介导炎症反应和免疫调节的促炎细胞因子,可通过诱导血小板源性生长因子(PDGF)促进血管平滑肌增殖,从而加快AS进程。ICAM-1在AS病变早期主要促使单核细胞向内皮黏附、迁移,而单核细胞、T淋巴细胞与血管内皮细胞发生黏附,代表AS早期炎症的开始。在AS进展期ICAM-1主要促进已迁入病灶的单核细胞滚动、T淋巴细胞激活,并增加其他细胞间的相互作用。IL-6水平升高可能标志炎症状态的存在。ICAM-1在中性粒细胞迁移和内皮细胞黏附致AS过程中起重要作用,在血管内皮细胞表达最强。ICAM-1的激活参与多种相关因子的释放和表达,从而加快AS的进程。有研究表明颈动脉斑块的高血压患者血清IL-6显著高于无斑块患者,提示炎症反应可能在CAS病变发展过程中起着更为重要的作用[7]。
中医学认为CAS其本虚涉及心、肝、脾、肺、肾诸脏虚损,标实是指瘀血、痰浊、水湿阻滞脉道,而标实又是形成本病的关键。因此,“血瘀痰浊”之病机贯穿于CAS发病的整个过程,祛痰降浊、健脾益气、活血化瘀之法乃是治疗的关键。活血通脉颗粒由红景天、虎杖、三七、水蛭、茯苓、隔山消等组成,为赵淳教授经验方。其功效为活血通脉、解毒祛痰,临床疗效确切。
从研究结果发现,活血通脉颗粒中、高剂量组ICAM-1和IL-6的表达水平低于自然消退组,家兔颈动脉组织中ICAM-1 mRNA的相对含量中活血通脉颗粒组低于自然消退组,说明活血通脉颗粒能有效地降低细胞因子ICAM-1、IL-6相对含量,提示活血通脉颗粒可能通过抑制AS血管壁ICAM-1活性、下调IL-6的表达从而干预CAS进程。这为临床上应用活血通脉颗粒防治CAS提供了新的理论依据。
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Effect of the Huoxue Tongmai Granule on ICAM-1 and IL-6 of Arotid Atherosclerosis Rabbit
XIE Jian1,TONG Xiaoyun2,SHEN Chao2,et al. 1 Yunnan Province Hospital of Traditional Chinese Medicine,The First Affiliated Hospital of Yunnan University of TCM,Yunnan,Kunming 650021,China;2 Yunan University of TCM,Yunnan,Kunming 650500,China
Objective:To invigorate the mechanism of Huoxue Tongmai Granule intervention the rabbit with carotid atherosclerosis(CAS).Methods:In the 75 New Zealand white rabbit,randomly selected 10 for the normal group,the remaining 65 rabbits were established by the high-fat feed carotid atherosclerosis model.After 11 weeks,the models were randomly divided into the model group,the natural healing group,the Huoxue Tongmai Granule low,medium and high dose group,simvastatin group with 7 rabbits in each group.11 weeks experiment respectively,and week 16 carotid line organization HE staining was used to observe the carotid artery tissue pathological changes.Meanwhile,ELISA method for detection of ICAM-1 and IL-6 expression were dectected by the ELISA method.ICAM-1 mRNA expression was observed by the fluorescence quantitative PCR detection.Results:Compared with the natural healing group,ICAM-1 and IL-6 expression was decreased obviously in the Huoxue Tongmai Granule middle and high dose group(P<0.05).Compared with Huoxue Tongmai Granule lowdose group,the high-dose group and the simvastatin group were significantly decreased(P<0.05).Compared with the natural healing group,the mRNA expression of ICAM-1 was significantly decreased in the treatment group(P<0.05).Conclusion:Huoxue Tongmai Granule could inhibit ICAM-1and IL-6 expression level for the intervention of the formation of atherosclerosis.
Huoxue Tongmai Granule;Carotid atherosclerosis;ICAM-1;IL-6;Rabbit
R285.5
A
1004-745X(2015)03-0396-03
10.3969/j.issn.1004-745X.2015.03.007
2014-12-23)
云南省自然科学基金资助项目(2011FZ264);国家中医药管理局“名老中医药专家工作室”建设项目