郑晓娟, 张艳梅, 王晓燕
(河南中医药大学郑州市中医院, 郑州 450000)
变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是临床常见的变态反应性疾病,其病因是机体接触过敏原后免疫球蛋白E(immunoglobulin E,IgE)大量释放并介导鼻黏膜中炎症反应激活[1],IgE释放后与其受体结合后能够促进嗜酸性粒细胞趋化蛋白(eotaxin)释放,引起多种细胞因子分泌异常,进而引起鼻黏膜发生病理改变,同时也加重鼻黏膜中体液免疫应答的紊乱[2-3]。c-Jun氨基末端激酶(c-Jun amino-terminal kinase,JNK)是丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)家族中的重要成员之一。该通路的激活参与哮喘、AR等多种过敏性疾病的发病。
AR属于中医“鼻鼽”范畴,该病气阳虚衰为本、外感风邪为标,治疗应以升阳益气、健脾益气为主[4-5]。穴位埋线是以针灸经络理论为指导的中医治疗手段。已有研究报道,选取百会、肺俞、脾俞3个穴位进行埋线是治疗AR的有效手段[6-7]。为阐明穴位埋线治疗AR的机制,本研究以AR模型大鼠为实验对象,观察了穴位埋线对AR大鼠炎症介质、细胞因子及JNK通路的影响,旨在进一步明确穴位埋线治疗AR的作用,并探讨介导这一作用的分子机制,为穴位埋线临床治疗AR提供理论基础。本研究已通过河南中医药大学实验动物伦理委员会审查,批号V20200908。
SPF级雄性SD大鼠,6~8周龄,体质量140~200 g,购自上海斯莱克实验动物有限责任公司,实验动物合格证号SCXK(沪)2017-0005,饲养在河南中医药大学动物中心,温度18~25 ℃,适度50%~60%,自由光照。
卵清蛋白(货号O1641、5 mg/支),Sigma公司;氢氧化铝(货号A800852、500 g/瓶),上海麦克林生化科技有限公司;丙酸倍氯米松(货号5534-09-8、1000 g/瓶 ),武汉泽诺生物科技有限公司;4-0医用羊肠线,上海浦东金环医疗用品股份有限公司;HE染色试剂盒(货号ZLI-9018),北京中杉金桥生物公司;IgE(货号F15751)、Eotaxin(货号F15330)、干扰素-γ(interferon-γ,IFN-γ)(货号F15730)、白介素(interleukin)-4(货号F15850)、IL-5(货号F15860)、IL-17(货号F15940)酶联免疫吸附检测(ELISA)试剂盒,上海西唐公司;JNK、p-JNK的单克隆一抗(货号9252),CST公司;显微镜,日本尼康公司;凝胶成像系统,上海天能公司。
实验动物随机分为对照组和造模组,对照组共10只,造模组参照田永萍等[7]研究按照下列方法制备AR模型。第1~14天,腹腔注射含有0. 3 mg卵清蛋白及30 mg氢氧化铝的0.9%氯化钠溶液1 mL,隔日1次共7次,该阶段为致敏阶段;第15~21天,用0.9%氯化钠溶液配置含有2%卵清蛋白的混悬液,双侧鼻孔各滴入0.05 mL,每日1次,连续7次,该阶段为激发阶段。完成造模后,参照田永萍等[7]研究对鼻痒、喷嚏、清涕的症状进行评分。鼻痒:轻擦鼻几次为1分,抓挠鼻、面不止,到处摩擦为2分;喷嚏:1~3个为1分,4~10个为2分,11个及以上为3分;清涕:流涕至前鼻孔为1分,流涕过前鼻孔为2分,流涕满面为3分,总得分超过5分为造模成功。将造模成功的30只大鼠进一步随机分为模型组、西药组、埋线组每组各10只,第22天开始对各组大鼠进行干预共治疗4周。
西药组给予丙酸倍氯米松双侧滴鼻(0.18 mg/kg),每日1次,连续4周。埋线组分2阶段进行穴位埋线治疗:第一阶段为第1~2周,选择“百会”、双侧“肺俞”穴埋线1次;第二阶段为第3~4周,选择“百会”“肺俞”“脾俞”穴埋线1次。穴位根据《实验针灸学》[8]的大鼠穴位图谱,“百会”在顶骨正中,用9号埋线针向前或后斜刺2 mm;“肺俞”为第三胸椎棘突下两旁肋间,直刺5 mm,“脾俞”为第十二胸椎下两旁肋间,直刺5 mm。确定穴位后,对穴位及周围皮肤进行消毒,用9号埋线针将4-0羊肠线埋入,埋线长度约2~3 mm。对照组及模型组不进行特殊处理。
治疗结束后,腹腔注射10%水合氯醛0.3 mL/kg麻醉后,经心脏负压采血5~6 mL,离心后收集血清,采用ELISA试剂盒检测IgE、Eotaxin、IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-17的含量,操作均按照试剂盒说明书进行。颈椎脱臼处死大鼠,打开鼻腔并解剖鼻黏膜组织,0.9%氯化钠溶液清洗后分为两份,一份用4%多聚甲醛固定后制作石蜡切片,用于HE染色并在显微镜下观察病理改变。另一份用液氮冷冻后加入RIPA裂解液提取蛋白,采用ELISA试剂盒检测IgE、Eotaxin、IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-17的含量,按照试剂盒说明书进行操作。另取组织蛋白适量,蛋白样本在凝胶电泳系统内进行电泳、电转硝酸纤维素(NC)膜,5%脱脂牛奶封闭后孵育JNK、p-JNK及β-actin的一抗,4 ℃过夜。次日,孵育HRP二抗,室温1~2 h,在凝胶成像系统显影,以β-actin为内参,根据蛋白条带的灰度值计算表达水平。
表1显示,模型组大鼠症状评分增加,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。干预后,西药组、埋线组大鼠症状评分较干预前降低,且症状评分低于模型组,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.01);与西药组比较,埋线组大鼠症状评分差异无统计学意义(P>0.05),提示西药及埋线治疗干预均能改善AR症状,且西药与埋线效果相当。
表1 各组大鼠症状评分比较
图1显示,对照组大鼠鼻黏膜形态正常,无炎症细胞浸润;模型组大鼠鼻黏膜可见组织水肿充血明显,大量炎症细胞浸润;西药组、埋线组大鼠鼻黏膜可见组织水肿充血改善,炎症细胞浸润减少,提示模型组大鼠出现了AR相关的病理改变,穴位埋线及西药均能够改善AR的病理改变。
注:箭头所指为浸润的炎症细胞
表2示,模型组大鼠血清及鼻黏膜中Eotaxin、IgE含量增加,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。干预后,西药组、埋线组大鼠血清及鼻黏膜中Eotaxin、IgE含量降低,与模型组比较差异有统计学意义(P<0.01);与西药组比较,埋线组大鼠血清及鼻黏膜中Eotaxin、IgE含量差异无统计学意义(P>0.05),提示西药及埋线治疗干预均能抑制模型大鼠炎症介质Eotaxin、IgE的分泌,且西药与埋线的效果相当。
表2 各组大鼠血清及鼻黏膜中Eotaxin、IgE含量比较
表3显示,模型组大鼠血清及鼻黏膜中IFN-γ的含量减少,IL-4、IL-5、IL-17的含量增加,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。干预后与模型组比较,西药组、埋线组大鼠血清及鼻黏膜中IFN-γ的含量增加(P<0.01),IL-4、IL-5、IL-17的含量降低(P<0.01);与西药组比较,埋线组大鼠血清及鼻黏膜中IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-17含量差异无统计学意义(P>0.05),提示西药及埋线治疗干预均能调节模型大鼠细胞因子的分泌,且西药与埋线的效果相当。
表3 各组大鼠血清及鼻黏膜中IFN-γ、IL-4、IL-5、IL-17含量比较
图2表4显示,各组间JNK的表达水平比较差异无统计学意义(P>0.05)。模型组大鼠鼻黏膜中p-JNK的表达水平增加,与对照组比较差异有统计学意义(P<0.01)。干预后与模型组比较,西药组鼻黏膜中p-JNK的表达水平无明显变化(P>0.05),埋线组大鼠鼻黏膜中p-JNK的表达水平降低(P<0.01)。
图2 各组大鼠鼻黏膜中p-JNK及JNK的蛋白条带
表4 各组大鼠鼻黏膜中p-JNK、JNK表达水平比较
穴位埋线属于通过局部埋入羊肠线来对穴位产生物理及生化刺激,进而通过经络将刺激传入体内,最终起到治疗疾病的作用。AR属于中医理论“鼻鼽”范畴,其病机在于肺脾肾功能失调,针对病机选择百会肺俞脾俞穴进行针灸或埋线可以起到治疗作用[9-10]。本研究在AR大鼠中选择“百会”“肺俞”“脾俞”3个穴位进行埋线治疗。
AR的病理本质是IgE介导的鼻黏膜炎症反应,已有多项AR相关的动物研究采用鼻黏膜HE染色病理改变评价不同手段治疗AR的疗效,认为通过HE染色观察病理改变具有直观性及客观性均较强的优点[11-12]。本实验观察到,模型组大鼠的鼻黏膜出现了水肿充血、炎症细胞浸润等典型的AR病理改变;在穴位埋线及西药治疗后,AR的病理改变均明显改善,因此笔者认为穴位埋线用于AR治疗能够减轻鼻黏膜损伤,抑制炎症细胞浸润。
本研究通过HE染色观察鼻黏膜的病理改变后,还通过分子生物学实验方法检测参与AR病理改变的多种分子变化,以此进一步确认穴位埋线治疗AR的价值。IgE介导炎症反应激活在AR发病中起重要作用,接触过敏原后IgE的大量释放能够引起嗜酸性粒细胞向鼻黏膜迁移、浸润,进而释放炎症介质Eotaxin来介导炎症反应,引起黏膜损伤。在HE染色中已经观察到,模型大鼠鼻黏膜中有嗜酸性粒细胞的大量浸润,进一步观察炎症介质IgE及Eotaxin的变化,发现模型组血清及鼻黏膜中IgE、Eotaxin的含量均增多,而西药组和埋线组血清及鼻黏膜中IgE、Eotaxin的含量均减少,且2组间IgE、Eotaxin比较无差异。因此笔者认为,穴位埋线用于治疗AR能够抑制炎症反应,且抑制作用与西药相当。
已有多项研究证实,Th1、Th2、Th17失衡与AR发病有关,相应细胞因子在AR发病过程中也出现了改变[13-15]。在过敏原刺激IgE释放的过程中,Th1产生的细胞因子IFN-γ介导细胞免疫应答并抑制IgE的释放,Th2产生的细胞因子IL-4、IL-5介导体液免疫应答并促进IgE的释放;同时,IgE还能招募Th17细胞不断浸润并分泌IL-17,进而起到趋化作用并加重鼻黏膜的病理改变[13-15]。本研究对AR模型大鼠上述细胞因子的分析与既往其他学者[13-15]的研究一致,即模型组血清及鼻黏膜中IFN-γ的含量降低,IL-4、IL-5、IL-17的含量增多;而在治疗后,西药组及埋线组的上述细胞因子均明显改善。因此笔者认为,穴位埋线用于治疗AR能够调节多种细胞因子的释放,且调节作用与西药相当。
在穴位埋线用于非酒精性脂肪肝大鼠治疗的实验中,穴位埋线被证实能够通过抑制JNK通路的激活来改善胰岛素抵抗及炎症反应[16],提示JNK通路可能是穴位埋线发挥治疗作用的靶点。JNK通路是调节炎症反应与免疫应答的重要信号通路,信号分子JNK发生磷酸化是信号通路激活的方式,表现为p-JNK表达增加。陈超蕾等研究证实,在脂多糖诱导的肺组织炎症中,JNK通路的激活与多种ILs的异常分泌有关[17];肖文艳等研究证实,在金葡菌刺激巨噬细胞活化的过程中,JNK通路的激活介导了IL-5的分泌[18];Xiong Y等研究证实,在气道过敏小鼠中,JNK通路的激活能刺激Eotaxin的释放[19]。本实验对JNK通路的分析结果与既往研究报道一致,即模型组鼻黏膜中p-JNK的表达增多;进一步分析治疗后JNK通路的变化可知,埋线组鼻黏膜中p-JNK的表达减少,而西药组鼻黏膜中p-JNK的表达无明显变化。结合既往其他学者报道JNK通路对IL-5、Eotaxin等的调控作用,笔者认为穴位埋线治疗抑制炎症介质释放、调节细胞因子释放的作用与抑制JNK通路激活有关,但其具体的分子机制仍有待进一步研究的加以验证。