刘 萍 , 钟 佳 , 卞艺斐 , 钟 沅 , 刘钟杰
(1. 浙江农林大学动物科技学院·动物医学院 , 浙江 杭州 311304 ; 2. 中国农业大学动物医学院 , 北京 海淀 100193 ; 3. 中国农业大学动物科技学院 , 北京 海淀 100193)
槐花散是中兽医传统方剂,最早见于《普济本事方》。槐花散由槐花(SophorajaponicaL.)、侧柏叶[Platycladusorientalis(L.)Franco]、荆芥(SchizonepetatenuifoliaBriq.)和枳壳(CitrusaurantiumL.)成方。全方清肠止血,疏风行气,是治疗肠风、脏毒的常用方。本研究应用葡聚糖硫酸钠(Dextran sulphate sodium, DSS)诱导大鼠试验性结肠炎模型,探究槐花散对结肠炎大鼠的保护作用。
1.1 主要试剂 槐花(炒)、侧柏(炒炭)、荆芥(炒炭)和枳壳(炒),均购自北京同仁堂马连洼分店。葡聚糖硫酸钠(DSS,分子量36 000~50 000),购自北京酷来搏科技有限公司;便隐血试剂盒,购自珠海贝索生物科技有限公司;大鼠C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)和大鼠单核细胞趋化蛋白-1(Monocyte chemoattractant protein-1, MCP-1) ELISA试剂盒,均购自武汉默沙克生物科技有限公司;大鼠白介素1β(Interleukin-1β, IL-1β)和大鼠肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α) ELISA试剂盒,均购自美国R&D公司。
1.2 实验动物 SPF级SD大鼠,7周龄,体重(260±20)g, 购自北京维通利华实验动物技术有限公司。试验前饲养于通风独立笼具系统3 d,以消除应激。
1.3 方法
1.3.1 槐花散药液的制备 准确称量槐花100 g,侧柏100 g,荆芥100 g,枳壳100 g,与3.2 L的蒸馏水混合,浸泡30 min后,加热至沸腾。沸腾15 min后,倒出一半药液,再小火煮沸30 min,滤出剩余药液[1]。合并2次滤液后,经3层滤纸过滤去除多余滤渣。过滤后的槐花散药液使用旋转蒸发仪(45~50 ℃) 浓缩成浓度为1 g/mL的生药液,分装密封于-20 ℃ 保存。临用前用蒸馏水配成工作药液,使用蒸馏水作为空白对照。
1.3.2 实验动物分组和处理 大鼠随机分为5组,每组6只。分别为空白对照组(CON)、模型对照组(DSS)、高浓度槐花散组(DSS/HA)、低浓度槐花散组(DSS/HB)和槐花散对照组(HHS)。灌胃1次/d(10:00),每次2 mL,持续8 d。从灌胃第2天开始,给予5% DSS饮水,持续7 d。空白对照组大鼠自由饮蒸馏水,每日2 mL蒸馏水灌胃;模型对照组大鼠自由饮5% DSS溶液,每日2 mL蒸馏水灌胃;高浓度槐花散组大鼠自由饮5% DSS溶液,每日2 mL 5.76 g/(kg·bw)槐花散溶液灌胃给药;低浓度药物组大鼠自由饮5% DSS溶液,每日2 mL 2.88 g/(kg·bw)槐花散溶液灌胃给药;槐花散对照组大鼠自由饮蒸馏水,每日2 mL,5.76 g/(kg·bw)槐花散溶液灌胃给药。
1.3.3 检测指标与方法
1.3.3.1 肠炎疾病活动指数(Disease activity index,DAI)评分 参照文献[2]进行大鼠DAI判定。评分标准见表1。其中,通过眼观粪便颜色,同时按照潜血试剂盒说明书进行粪便隐血检测。DAI由体重降低率评分、粪便性状评分和隐血评分相加而得。
表1 大鼠肠炎活动指数评分标准
1.3.3.2 结肠组织病理学观察 取结肠段固定于中性甲醛24 h后,石蜡包埋、切片、H.E.染色,进行组织病理学观察。
1.3.3.3 细胞因子水平测定 心脏采血4 ℃静置过夜,3 000 r/min离心10 min取上清后,按照试剂盒说明书进行血清TNF-α和IL-1β水平检测;取1 g结肠组织,制成10%匀浆取上清后,按照试剂盒说明书进行组织MCP-1和CRP水平检测。
1.4 数据处理 使用SPSS 17.0软件对试验结果进行分析处理。试验数据以平均值±标准误(Mean±SEM)表示,单因素方差分析(One-way ANOVA)检验试验组间差异性。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 槐花散对大鼠肠炎症状的影响 造模第2天起,除空白对照组和槐花散对照组,给予DSS饮水的各组大鼠均出现不同程度腹泻,精神沉郁和弓背表现。造模第4天,模型对照组出现粪便隐血强阳性甚至明显血便,而各药物治疗组大鼠腹泻、弓背症状相对改善。造模第7天,模型对照组大鼠腹泻严重,弓背明显,蜷缩扎堆,被毛逆立,精神萎靡。高浓度槐花散组和低浓度槐花散组大鼠症状有不同程度的减轻。
2.2 槐花散对肠炎DAI评分的影响 如图1所示,与空白对照组大鼠相比,模型对照组大鼠DAI评分显著升高(P<0.05);与模型对照组大鼠相比,高浓度槐花散组大鼠肠炎DAI显著降低(P<0.05),而低浓度槐花散组虽然有降低趋势,但无显著性差异(P>0.05)。
图1 大鼠肠炎DAI评分情况
2.3 结肠组织病理学观察 如中插彩版图2所示,空白对照组大鼠结肠黏膜结构完整,上皮细胞排列整齐,微绒毛清晰可见,腺体结构完整,隐窝结构完整;模型对照组大鼠结肠黏膜上皮细胞严重脱落,微绒毛完全消失,隐窝结构模糊不清,炎性细胞广泛浸润;高浓度槐花散组大鼠结肠黏膜完整,上皮细胞排列较整齐,微绒毛可见,隐窝结构完整,伴有轻微炎性细胞浸润;低浓度槐花散组大鼠结肠黏膜较完整,无明显上皮细胞脱落,微绒毛不明显,隐窝结构较完整。
2.4 槐花散对结肠炎大鼠血清TNF-α和IL-1β水平的影响 如图3所示,与空白对照组相比,模型对照组大鼠的血清TNF-α水平显著性升高(P<0.05)。与模型对照组相比,高浓度槐花散组和低浓度槐花散组的血清TNF-α水平显著性降低(P<0.05);与空白对照组相比,模型对照组大鼠的IL-1β水平显著性升高(P<0.05)。与模型对照组相比,高浓度槐花散组和低浓度槐花散组大鼠血清IL-1β水平显著性降低(P<0.05)。
图3 槐花散对大鼠血清TNF-α和IL-1β水平的影响
2.5 槐花散对结肠炎大鼠结肠MCP-1和CRP水平的影响 如图4所示,与空白对照组相比,模型对照组大鼠的结肠CRP水平显著性升高(P<0.05)。与模型对照组相比,高浓度槐花散组和低浓度槐花散组的结肠CRP水平显著性降低(P<0.05);与空白对照组相比,模型对照组大鼠结肠MCP-1水平显著性升高(P<0.05)。与模型对照组相比,高浓度槐花散组和低浓度槐花散组大鼠结肠MCP-1水平显著性降低(P<0.05)。
图4 槐花散对大鼠结肠CRP和MCP-1水平的影响
槐花散是中药传统方剂,最早见于南宋《普济本事方》。槐花散由槐花、侧柏叶、荆芥、枳壳构成,方中槐花为君药,清大肠湿热、凉血止血;侧柏叶、荆芥为臣药,侧柏助槐花凉血止血,荆芥祛风理血;枳壳为佐、使药,宽肠利气[3]。全方清肠止血,疏风行气,治肠风,脏毒,证属湿热内蕴者。近年来,槐花散常用于治疗一系列出血性下消化道疾病,如溃疡性结肠炎和出血性肠炎[4-5]。本研究利用DSS诱导大鼠急性试验性结肠炎,以评估槐花散水煎剂对急性试验性结肠炎的保护作用。
葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导的结肠炎模型发病机制和临床表现与人类的溃疡性结肠炎类似[6]。本试验中,大鼠接受5% DSS饮水7 d后,表现出严重腹泻,血便,被毛逆立,萎靡扎堆。结肠组织病理学检查发现,结肠黏膜上皮细胞严重脱落,隐窝结构严重破坏,伴有广泛的炎性细胞浸润。说明本试验成功建立了DSS致大鼠急性试验性结肠炎模型。为了进一步研究槐花散对结肠炎大鼠的治疗作用,本试验使用DAI判断大鼠肠炎活动性程度;通过TNF-α和IL-1β水平评估大鼠全身炎性反应程度,同时通过结肠组织病理学观察和结肠炎性因子CRP和MCP-1水平评估局部炎性反应程度,以综合判断槐花散对试验性结肠炎的有效性。
本试验发现,当槐花散给药剂量为每天5.76 g/(kg·bw)时,肠炎大鼠的DAI显著降低。给药剂量较低为2.88 g/(kg·bw)时,肠炎大鼠DAI有降低趋势,但无显著性差异。DAI结果表明,槐花散能有效降低急性期肠炎活动性。从结肠病理学观察结果来看,2.88 g/(kg·bw)、5.76 g/(kg·bw)剂量槐花散皆能有效维持结肠黏膜完整性,降低炎性细胞浸润和以及缓解肠炎大鼠结肠炎症反应。槐花散有效降低血清中炎性因子TNF-α和IL-1β的浓度,以减弱肠炎进程中的全身性炎症,保护肠炎大鼠。此外,2.88 g/(kg·bw)、5.76 g/(kg·bw)剂量槐花散能显著降低结肠CRP和MCP-1水平。肠炎进程中,CRP是炎症急性反应期重要蛋白标志物之一[7],MCP-1在炎症反应中激活和趋化单核细胞[8]。二者的变化反映了槐花散能有效抑制结肠局部炎症,控制炎症进展。
本试验表明,槐花散能显著缓解试验性结肠炎大鼠症状,修复结肠黏膜损伤,降低血清促炎因子TNF-α和IL-1β浓度,下调结肠CRP和MCP-1水平。槐花散含有丰富的芦丁、槲皮素、山奈酚、黄芩苷等有效成分,这些成分均被证明有良好的体内体外抗炎和抗氧化效果[9-11],这可能是槐花散发挥抗炎作用,有效治疗下消化道出血的主要原因。后续研究可针对槐花散及其主要成分的主要抗炎靶点做进一步探讨。