周文涛,顾仁艳,王家平,张秋梅,刘 辉,陈 蓉,何佳颖
(1. 新疆医科大学第五附属医院,新疆 乌鲁木齐 830011;2. 新疆医科大学第一附属医院,新疆 乌鲁木齐 830011;3. 新疆医科大学基础医学院,新疆 乌鲁木齐 830011)
维药野西瓜对佐剂性关节炎小鼠治疗效果及机制研究
周文涛1,顾仁艳1,王家平1,张秋梅1,刘 辉2,陈 蓉3,何佳颖3
(1. 新疆医科大学第五附属医院,新疆 乌鲁木齐 830011;2. 新疆医科大学第一附属医院,新疆 乌鲁木齐 830011;3. 新疆医科大学基础医学院,新疆 乌鲁木齐 830011)
目的 观察维药野西瓜治疗佐剂性关节炎(AA)小鼠的效果及机制。方法 将40只雄性昆明鼠随机分为空白对照组、模型组、雷公藤组(雷公藤多甙片0.01mg/kg)及野西瓜组。除空白对照组外,其余均采用完全弗氏佐剂制作AA小鼠模型,空白对照组及模型组灌胃生理盐水,雷公藤组和野西瓜组分别灌胃相应药物,连续灌胃25d后,观察各组小鼠足肿胀、足踝关节组织病理变化及血清中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)表达情况。结果 药物干预25d后,与模型组比较,雷公藤组及野西瓜组小鼠足趾肿胀程度均明显改善(P均<0.05),血清IL-6、TNF-α水平均明显降低(P均<0.05),组间比较差异无统计学意义。结论 维药野西瓜对AA关节炎小鼠具有良好的抗炎作用,与其降低血清中IL-6及TNF-α的水平有关。
类风湿关节炎;维药野西瓜;白细胞介素-6;肿瘤坏死因子-α
新疆特色维药野西瓜(Capparis Spinosal)又名刺山柑、老鼠瓜,为白花菜科山柑属植物,源于亚洲中西部干旱地区,广泛分布在我国新疆及西藏境内,在西亚作为一种传统草药用于抗炎、降压、降脂、降糖、化痰、驱虫等[1],在新疆省内作为维吾尔医药有着广泛应用,鲜果或干果捣碎后外敷常用于治疗风湿关节炎、痛风等。类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA) 是一种由于自身免疫障碍引起免疫系统攻击关节滑膜组织的长期慢性炎症[2],病情迁延失治易引起关节滑膜严重破坏致畸,严重影响日常生活。佐剂性关节炎(AA)作为一种免疫炎症模型,与人类RA的关节病理改变较为相似。本研究观察了维药野西瓜对AA小鼠足踝肿胀程度、骨关节组织病理形态学及血清中白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)水平的影响,探讨维药野西瓜对RA的抗炎机制。
1.1实验动物 清洁级健康雄性昆明种小鼠40只,购于新疆医科大学实验动物中心,体质量28~33 g,正常饲养。
1.2实验材料及试剂 雷公藤多甙片(上海复旦复华药业有限公司,国药准字Z31020415,批号:140701),新疆维药野西瓜(新疆奇康哈博维药有限公司);散装白酒。完全弗氏佐剂(Freund’s Complete Adjuvent,FCA)(美国Sigma公司);小鼠IL-6、TNF-α的ELISA定量检测试剂盒(美国ADL公司)。
1.3实验仪器 注射器(1mL),TL-16G型高速离心机(上海实验仪器厂生产),酶标仪(Labsystems Dragon wellscanMK3型),游标卡尺(上海精密仪器厂生产)。
1.4模型的制备、分组及给药 将40只雄性昆明鼠随机分为空白对照组、模型组、雷公藤组(雷公藤多甙片0.01 mg/kg)及野西瓜组。空白对照组小鼠右后足趾皮内注射生理盐水;其余组依照参考文献[3],将购买的完全弗氏佐剂,于小鼠左后足跖肉垫皮内注射0.04 mL、背部0.02 mL致炎。造模14 d后参照关节炎指数评分标准[4]对模型复制效果进行评估,评分达6分以上的小鼠用于实验。空白对照组及模型组每日以生理盐水灌胃;雷公藤组以雷公藤多甙片0.01 mg/kg进行灌胃;野西瓜组将新鲜野西瓜捣碎混合白酒后用纱布胶带外敷固定于左后足踝,次日更换外敷物。各组均连续灌胃25 d。
1.5指标的检测 灌胃25 d后,各组小鼠眼球取血,2 000 r/min离心10 min分离得血清,采用酶联免疫吸附(ELISA)法检测血清中IL-6及TNF-α的含量;取小鼠的左足踝关节滑膜组织用10%甲醛溶液固定,镜下观察滑膜组织病理切片(HE染色),观察小鼠踝关节肿胀程度。
2.1各组小鼠踝关节肿胀程度比较 造模后第14天,与空白对照组比较,各造模组小鼠的足踝关节均明显肿胀,提示造模成功。药物干预25 d后,与模型组比较,雷公藤组及野西瓜组小鼠足趾肿胀程度均明显改善(P均<0.05),血清IL-6、TNF-α水平均明显降低(P均<0.05),组间比较差异无统计学意义。见表1。
表1 各组小鼠关节肿胀程度比较
注:①与空白对照组比较,P<0.01;②与模型组比较,P<0.05;③与模型组比较,P<0.01。
2.2各组小鼠足踝关节组织病理切片表现 镜下可见正常组小鼠关节组织无淋巴细胞浸润,无毛细血管增生,见图1;模型组小鼠关节组织中淋巴细胞浸润,滑膜细胞增殖,毛细血管增生,软骨组织破坏严重,见图2;雷公藤组与野西瓜组组织中淋巴细胞浸润明显改善,软骨组织破坏减轻,见图3和图4。
图1 正常对照组踝关节组织镜下表现(10×10)
2.3各组血清中IL-6及TNF-α水平比较 与模型组相比,雷公藤组及野西瓜组小鼠外周血中IL-6及TNF-α水平均明显下降(P均<0.05);组间比较采用多组间方差分析,雷公藤组与野西瓜组间比较差异无统计学意义。见表2。
RA是一种以关节滑膜慢性炎症为主,最终致关节破坏的难治性疾病,发病率高(0.3 %~1%),病情易反复,致残率高,可累及全身多个系统,是主要的致残性疾病之一,严重危害人类健康[6]。由于病因至今不明,治疗上缺乏理想药物与治疗方案。维药野西瓜是白菜花科植物刺山柑的根皮、叶和果,主要产于我国新疆天山南北,性苦温,民间用于治疗急慢性关节炎、布氏杆菌病。该药具有祛风除湿、消肿止痛、活血化瘀等功效,也有舒张血管和止血的作用。
图2 模型组踝关节组织镜下表现(10×10)
图3 雷公藤组踝关节组织镜下表现(10×10)
图4 野西瓜组踝关节组织镜下表现(10×10)
表2 各组血清IL-6及TNF-α水平比较
注:①与空白对照组比较,P<0.05;②与模型组比较,P<0.05。
小鼠AA模型是建立在T细胞依赖性、种属特异性免疫学机制之上,其关节组织病理学及血中变化与人类RA的关节病理改变较为相似,是研究治疗RA药物的常规模型[9]。本研究结果显示,经雷公藤总甙、维药野西瓜干预处理后,小鼠的足踝肿胀程度有明显改善。从足踝关节组织切片中,可观察到模型组单核细胞浸润、滑膜组织增生、关节软骨及骨组织破坏严重;而雷公藤总甙、维药野西瓜干预治疗组中,淋巴细胞浸润减少,软骨组织破坏减轻,显示出明显改善炎症的作用。
RA是免疫介导的慢性炎症性疾病,其病理上表现为滑膜血管增殖及血管翳形成,致关节软骨和骨质破坏。IL-6是一种具有重要生物学活性的细胞因子,它由多种淋巴及非淋巴类免疫细胞(T细胞、B细胞、单核巨噬细胞、成纤维细胞等)产生,RA病变程度与血清中IL-6水平成正比,IL-6是RA病程进展的一个重要细胞炎性因子。TNF-α是一种促炎性细胞因子,主要影响细胞增殖和细胞凋亡的调节,在RA炎症局部细胞因子相互作用的网络中,TNF-α起着很关键的作用[7]。关节病变组织中检测的多是TNF-α,在RA患者的血清、关节滑膜和关节液中,TNF-α均有很高的表达。动物实验证明,中和TNF-α能降低关节炎的严重程度[8],因此TNF-α水平检测可作为判断RA临床疾病活动指标之一。本研究结果显示,AA模型小鼠血清中IL-6及TNF-α明显增高,说明两者是RA炎症发生和关节损坏中关键细胞因子。经过维药野西瓜治疗后,AA小鼠血清IL-6及TNF-α水平明显降低,提示维药野西瓜对RA的治疗机制可能与降低血清中IL-6及TNF-α水平来改善RA病程中滑膜的增生、炎症细胞的浸润以及软骨和骨破坏有关,也为进一步开发和研究新疆特色维吾尔药材对RA的治疗应用提供理论基础。
[1] 季宇彬,郭守东,汲晨锋,等. 野西瓜的化学和药理研究[J]. 哈尔滨商业大学学报:自然科版,2006,22(1):5
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Research on anti-inflammatory mechanism on the adjuvant arthritis mouse model by Uighur medicine Capparis Spinosa L
ZHOU Wentao1, GU Renyan1, WANG Jiaping1, ZHANG Qiumei1,LIU Hui2, CHEN Rong3,HE Jiaying3
(1. The Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, Xinjiang, China; 2. The First Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, Xinjiang, China; 3. Basic Medical College of Xinjiang Medical University, Urumqi 830011, Xinjiang, China)
Objective It is to observe the anti-inflamatory effect of Uighur Medicine Capparis Spinosa L. on adjuvant arthritis(AA) in mice and to explore its mechanism. Methods 40 male Kunming mice were randomly divided into blank control group, model group, Tripterygium wilfordii group ( Tripterygium wilfordii polyglycoside 0.01 mg/kg) and Capparis Spinosa L.group. The mice in every group except blank control group were made into AA models by complete Freund’s adjuvant. Blank control group and model group were given normal saline by intragastric administration, and Tripterygium wilfordii group and Capparis Spinosa L.group were given respective drugs by intragastric administration. The changes of ankle swelling, pathology of anklebone and the level of IL-6 and TNF-α in serum in the mice were observed after 25 days’ intragastric administration. Results After 25 days' intervention with the drugs, compared with model group, ankle swelling, pathology of anklebone of the mice in Tripterygium wilfordii group and Capparis Spinosa L.group were all improved (P<0.05), there was no significant difference between the two groups. Conclusion Capparis Spinosa L. has good antiarthritic effects on AA in the mice, the mechanism may be associated with its significantly decreasing effect on the levels of IL-6 and TNF-α in serum.
rheumatoid arthritis; Uighur medicine Capparis Spinosa L.; IL-6; TNF-α
周文涛,女,副主任医师,讲师,主要从事中医治疗及维药免疫学机制研究。
新疆医科大学科研创新基金项目(XJC2012130)
10.3969/j.issn.1008-8849.2015.07.003
R-332
A
1008-8849(2015)07-0691-03
2014-09-30