金荞麦提取物对膝骨关节炎大鼠IL-1β、TNF-α、IL-6 的影响

潘朝旺，戢丹菊

（鄂州职业大学 医学院，湖北鄂州 436099）

膝骨关节炎（Knee osteoarthritis，KOA）是关节软骨缓慢地退行性病变，是中老年人常见、多发的关节病，且随着年龄增大其发病率也升高[1]。目前KOA 的治疗药物以非甾体抗炎药及激素为主，因其确切病因及发病机制尚不清楚，缺乏针对性治疗药物。金荞麦别名苦荞麦、野南荞等，有清热解毒、活血化瘀、健脾利湿的作用，我们在前期研究中，提示金荞麦能减轻膝骨关节炎兔软骨损伤[2]。本研究拟通过观察金荞麦提取物对膝骨关节炎大鼠血清、软骨组织、关节液白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)的影响，探讨其治疗膝骨关节炎的机制。

1 材料

1.1 药物

金荞麦提取物（每g 相当于原药材20g），购自西安草翠芯生物科技有限公司；壮骨关节丸（批号：20200617），购自华润三九医药股份有限公司。

1.2 动物

SPF 级SD 大鼠60 只，雌雄各半，体重200±20g，均购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司，动物许可证号为SCXK（湘）2015-0003。

1.3 试剂

IL-1β（批 号：20201218）、TNF-α（批 号：20201124）、IL-6（批号：20201226），ELISA 试剂盒，上海联迈生物工程有限公司。

1.4 仪器

9602A 酶标仪，南京普朗医用设备有限公司；Z160M 微量高速离心机，德国HERMLE；渡扬DOR YANG UV759 扫描型紫外可见分光光度计，渡扬精密仪器（上海）有限公司。

2 方法

2.1 动物造模及分组给药

随机挑选上述大鼠10 只作为正常组，其余50只参照文献[3]制备骨关节炎模型：将实验大鼠经水合氯醛（350 mg/kg）腹腔注射麻醉后，右后膝关节周边去毛，消毒,分别在第1、4、7 天，屈曲关节45°以髌骨下级髌腱外缘为进针点，膝关节腔注入4%木瓜蛋白酶溶液0.2mL。造模完成后，将模型动物随机分为5 组，每组10 只，即模型组、壮骨关节丸组、金荞麦低、中、高剂量组，加上前面的正常组共6 组。最后一次注射木瓜蛋白酶后，给药，金荞麦低、中、高剂量组每天灌胃金荞麦提取物0.14、0.28、0.56g/kg，壮骨关节丸组每天灌胃壮骨关节丸混悬液1.08g/kg，模型组和正常组每天灌胃生理盐水5ml，连续给药28 天，末次给药24 小时后。观察以下指标。

2.2 血清IL-1β、IL-6、TNF-α 检测

大鼠经水合氯醛（350 mg/kg）腹腔注射麻醉，取血约8ml，3500 rpm 离心10min，取上清液按试剂盒说明采用ELISA 法测定IL-1β、IL-6 和TNFα 含量。

2.3 关节液IL-1β、IL-6、TNF-α 检测

参照文献[4]，抽取关节腔冲洗液，按试剂盒说明采用ELISA 法测定IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量。

2.4 软骨组织IL-1β、IL-6、TNF-α 检测

取关节软骨，剪碎，用生理盐水1:20 匀浆，3500 rpm 离心10min，取上清液，按试剂盒说明采用ELISA 法测定IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量。

2.5 数据统计

用spss21.0 软件进行实验数据分析，采用均数±标准差（）表示，用T 检验进行显著性检验。

3 结果

3.1 各组血清IL-1β、IL-6、TNF-α 比较

表1 可以看出，模型组血清IL-1β、IL-6、TNFα 明显高于正常组（P<0.01）；金荞麦各剂量组和壮骨关节丸组血清IL-1β、IL-6、TNF-α 明显低于模型组（P<0.05 或P<0.01）。

表1 各组血清IL-1β、IL-6、TNF-α 比较（，n=10）

表1 各组血清IL-1β、IL-6、TNF-α 比较（，n=10）

注：与模型组比较：* P<0.05，** P<0.01（下同）

3.2 各组关节液IL-1β、IL-6 和TNF-α 比较

见表2。与正常组比较，模型组关节液IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量明显升高（P<0.01）；各给药组关节液IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量明显低于模型组（P<0.05 或P<0.01）。

表2 各组关节液IL-1β、IL-6、TNF-α 比较（，n=10）

表2 各组关节液IL-1β、IL-6、TNF-α 比较（，n=10）

3.3 各组软骨组织IL-1β、IL-6 和TNF-α 比较

见表3，同血清和关节液一样，模型组软骨组织IL-1β、IL-6、TNF-α 明显高于正常组（P<0.01）；各给药组软骨组织IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量明显低于模型组（P<0.05 或P<0.01）。

表3 各组软骨组织IL-1β、IL-6、TNF-α 比较（，n=10）

表3 各组软骨组织IL-1β、IL-6、TNF-α 比较（，n=10）

4 讨论

研究表明，KOA 的病理发展与炎性细胞因子密切相关，其中IL-1β、TNF-α 作为炎症反应的始动因素[5]，是KOA 发病进程中的重要介质。IL-1β、TNF-α 作为主要蛋白质因子参与机体免疫系统调节骨代谢，它们互相协调，介导关节组织的破坏，诱导软骨细胞凋亡和细胞外基质降解,它们在软骨组织含量与破坏严重程度密切相关[6]。IL-1β 可抑制软骨细胞增殖和软骨组织蛋白多糖合成，促进基质金属蛋白酶合成与释放，刺激软骨组织一氧化氮和前列腺素E2 合成，从而加快软骨基质降解，加重关节的炎症反应。研究显示，诱发大鼠膝骨关节炎后，大鼠产生炎症反应，血清、关节液和软骨组织IL-1β、TNF-α 含量明显高于正常组，金荞麦各剂量组均能明显降低大鼠以上炎性因子（表1、2、3）。

IL-6 是活化的T 细胞和成纤维细胞产生的淋巴因子，是一种功能广泛的多效性细胞因子。急性炎症反应过程中IL-6 会快速生成，在KOA 病理发展过程中，IL-6 可增加滑膜组织的炎性反应，促进炎性细胞的浸润，加重局部组织炎性水肿，破骨样细胞的形成加快，软骨的降解破坏加速。此外，IL-6 还通过自分泌形式作用于软骨细胞，进而影响软骨细胞正常增殖。研究发现，IL-6 含量在KOA 患者血清中均高于健康人[7]。IL-6 表达水平在早期KOA 患者血清中明显升高，并且与病情的严重程度呈正相关[8]。本研究结果显示，IL-6 表达在模型大鼠体内明显高于模型组，与前述研究基本一致。同时，实验表明，金荞麦各剂量组均能明显降低大鼠血清、软骨组织、关节液IL-6（表1、2、3）。

综上，金荞麦提取物可降低血清、关节液和软骨组织IL-1β、TNF-α 和IL-6 含量，为其用于治疗膝骨关节炎提供实验依据。