韩玉生,李东东,侯志涛,朴成玉,周忠光
类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种临床常见自身免疫性疾病,主要由于炎症引起关节滑膜、软骨和骨质破坏,近期研究发现RA的发生发展与Th17和Treg细胞密切相关[1]。丹溪痛风胶囊组方来源于《丹溪心法》中所载的上中下痛风方,现代临床上应用于类风湿性关节炎的治疗,取得了良好治疗效果[2]。该研究在2015年8月—12月进行,选取30只SD大鼠,通过CIA大鼠模型,观察丹溪痛风胶囊对脾组织淋巴细胞中RORγt和Foxp3蛋白表达的影响,为临床应用开发提供实验依据。
1.1 材料
1.1.1 实验动物 30只雄性清洁级SD大鼠,体质量(250±20)g,由黑龙江中医药大学实验动物中心提供,许可证号:SCXK鲁20140001。在安静环境下适应性饲养1 W,室温(22±2)℃,相对湿度55%~60%。给予充足清洁饮水,自由摄食。
1.1.2 药物与试剂 丹溪痛风胶囊由苍术、黄檗、防己、威灵仙、制南星、泽泻、车前子各15 g,川芎、桃仁、红花、羌活、桂枝各10 g,土茯苓25 g,萆薢20 g组成,0.5 g/粒,由黑龙江中医药大学实验中心提供;牛Ⅱ型胶原蛋白与弗氏不完全佐剂(IFA)购自美国sigma公司;兔抗大鼠RORγt和Foxp3多克隆抗体,购自武汉博士德生物工程有限公司;蛋白抽提试剂、BCA蛋白定量试剂盒等试剂均由赛诺博公司提供;蛋白酶抑制剂、磷酸酶抑制剂由Roche提供;山羊抗兔 IgG(H+L),HRP、山羊抗小鼠 IgG(H+L),GAPDH鼠单抗由天德悦公司提供。
1.1.3 主要仪器 MultiSkan3酶标仪 (Thermo),垂直电泳仪、湿转电泳槽(北京六一),水平脱色摇床(其林贝尔),凝胶成像系统 (以色列MiniLumi公司),低温冷冻离心机(上海安亭);电子天平(梅特勒公司),大鼠足趾肿胀仪(成都泰盟)。
1.2 方 法
1.2.1 模型制作 采用牛Ⅱ型胶原蛋白与等量的弗氏不完全佐剂混合方法制备CIA造模剂,在大鼠尾根部、背部、右后肢足趾皮内注射,0.4 ml/只。在首次注射后的第21天时按上述方法再注射0.2 ml/只进行免疫加强。通过观测大鼠足趾肿胀度和关节炎指数来评价模型是否成功。
1.2.2 分组及给药 CIA模型制备成功大鼠随机分为3组:模型组、丹溪痛风胶囊组,另选取正常大鼠作为对照,每组10例。采用灌胃进行治疗,丹溪痛风胶囊组给药剂量通过前期实验结果确定为6.4 g/kg;正常组和模型组均给予等容积的生理盐水。各组大鼠连续给药28 d。
1.2.3 观察指标
1.2.3.1 大鼠足趾肿胀度和关节炎指数 在造模前、后和治疗后分别检测各组大鼠左、右后足跖的容积,并计算其平均足跖容积,分析足趾肿胀度。分别在造模后和治疗后根据大鼠关节红肿程度、范围和关节肿大变形情况,采用关节炎指数积分法进行测定。
1.2.3.2 脾组织淋巴细胞中RORγt和Foxp3蛋白表达 末次给药后4 h,处死大鼠,无菌条件下取脾去掉多余的脂肪组织,称取一定量的脾组织放入200目钢网中,加入一定量PBS反复碾磨制备淋巴细胞单细胞悬液。4℃,1700 r/min离心5min,弃上清。Western blot技术检测RORγt和Foxp3蛋白表达。
1.3 统计学分析 应用SPSS 18.0软件包进行统计分析,实验数据均以x±s表示。采用单因素方差分析,组间比较t检验,方差齐,用LSD检验;方差不齐,用Dennett’s检验;以P<0.05差异有统计学意义。
表1 丹溪痛风胶囊对RA大鼠足趾肿胀度和关节炎指数的影响(±s,n=10)
表1 丹溪痛风胶囊对RA大鼠足趾肿胀度和关节炎指数的影响(±s,n=10)
注:与对照组比较,△P<0.01;与模型组相比较,★P<0.01。
关节炎指数造模21 d 治疗28 d 造模21 d 治疗28 d对照组 1.82±0.75 4.78±0.81 0.64±0.35 0.78±0.31模型组 16.39±3.15△ 15.27±3.42△ 8.19±0.64△ 8.75±1.72△丹溪痛风胶囊组 16.89±4.15△★ 6.56±2.14★△ 8.45±0.81△ 2.54±0.82★△组别 足趾肿胀度
2.1 各组大鼠足趾肿胀度和关节炎指数 与对照组相比较,造模21 d时各组大鼠、治疗28 d模型组大鼠足趾肿胀度和关节炎指数明显增加,P<0.01,差异有统计学意义;与模型组相比较,丹溪痛风胶囊组大鼠足趾肿胀度和关节炎指数明显减少,P<0.01,差异有统计学意义。结果见表1。
2.2 各组大鼠脾中RORγt和Foxp3蛋白表达与对照组比较,模型组大鼠血清中RORγt和Foxp3水平明显升高,P<0.01,差异有统计学意义;与模型组比较,丹溪痛风胶囊组大鼠血清中RORγt和Foxp3水平明显降低,P<0.01,差异有统计学意义。结果见表2。
表2 丹溪痛风胶囊对RA大鼠脾中RORγt和 Foxp3 蛋白表达的影响(±s,n=6)
表2 丹溪痛风胶囊对RA大鼠脾中RORγt和 Foxp3 蛋白表达的影响(±s,n=6)
注:与对照组比较,△P<0.01;与模型组相比较,★P<0.01。
组别 RORγt Foxp3 RORγt/Foxp3对照组 0.452±0.048 1.585±0.039 0.285模型组 1.724±0.067△ 0.418±0.043△ 4.12丹溪痛风胶囊组 0.621±0.073★△ 0.976±0.067★△ 0.62
CD4+T细胞是机体免疫系统中重要的组成部分,Th17和Treg细胞是CD4+T细胞的两个亚群,近年来研究认为Th17/Treg细胞失衡与RA发生发展的进程密切相关。RORγt和Foxp3分别是Th17和Treg细胞的特异性转录因子,RORγt表达增多能促进Th17细胞分化和IL-17的分泌,促进RA炎症级联反应的发生与发展[3-5],Foxp3 可促进抑制性细胞因子IL-10、TGF-β等分泌,具有抗炎和对免疫负性调节功能[6]。因此RORγt/Foxp3平衡能决定初始T细胞受抗原刺激后向Th17或Treg方向分化,从根本上影响到Th17/Treg的平衡。
临床研究表明,类风湿性关节炎患者外周血RORγt水平明显升高,Foxp3水平明显降低,RORγt/Foxp3比值明显增加。川芎嗪能明显下调外周血 RORγt水平,降低 IL-17,升高 Foxp3 水平,提高类风湿性关节炎患者免疫功能,从而减轻炎症反应,改善患者临床症状及不良预后[7]。相关的实验研究表明,Treg细胞及其转录因子Foxp3表达量在Ⅱ型胶原蛋白诱导性关节炎小鼠淋巴细胞中均明显升高,其动态变化与RA进展关系密切[8]。薏苡仁酯能上调CIA小鼠外周血中Foxp3+CD4+CD25+Treg比例,通过免疫调节对RA起到治疗作用[9]。薯蓣皂苷能显著降低胶原诱导型关节炎小鼠淋巴细胞中RORγtmRNA水平,升高Foxp3mRNA 水平,通过调节Th17/Treg细胞平衡而对RA起到治疗作用[10]。
该研结果表明,CIA大鼠脾组织淋巴细胞中RORγt蛋白表达明显升高,Foxp3蛋白表达明显降低,分别为 1.724±0.067 和 0.418±0.043。丹溪痛风胶囊治疗后,RORγt蛋白表达明显降低,而Foxp3蛋白表达明显升高,分别为0.621±0.073和0.976±0.067。丹溪痛风胶囊通过调节Th17和Treg细胞特异性表达转录因子RORγt、Foxp3蛋白表达的平衡,抑制CIA大鼠关节及滑膜炎症的进程,从而达到治疗RA作用。