董菁菁,王允野,王维纲,刘歌明
(吉林医药学院附属医院,吉林 吉林 132013)
我国胃癌高发,2015年中国癌症数据[1-2]显示:胃癌发病率和死亡率分别为29.13/10万和21.16/10万,其发病率和死亡率在我国恶性肿瘤中均居第2位[3].慢性萎缩性胃炎(CAG)特别是伴有肠化生、异型增生的CAG在胃癌的病理进展中具有非常重要的作用.因此,如何对CAG及时进行干预及治疗成为胃癌防治研究的重点和难点.西医理论认为,胃黏膜的萎缩、肠化等病理改变多为不可逆性,西药无法对其进行有效干预和治疗,临床治疗策略多为去除病因,若病情进展出现不典型增生甚至早癌,病变黏膜不切除,这可能错过临床最佳治疗时机,增加胃癌患病率.经过多年的临床实践和探索,证实中医中药治疗CAG具有较好的临床疗效.
CAG在中医上可归属于“胃脘痛”“吐酸”“嘈杂”“呃逆”“痞满”等范畴,CAG病机为虚实夹杂,虚以气虚、阴虚为主,实以气滞、血瘀为主,常见证型为脾胃虚弱、肝胃不和、脾胃湿热、胃阴不足及胃络瘀血;治疗侧重健脾、利气、活血、扶正.多年临床实践证实,和胃利垣汤可有效缓解患者腹胀、嗳气、食欲减退等症状,但其治疗CAG具体作用机制如何,是否可逆转胃黏膜萎缩、肠上皮化生及异型增生等癌前病变尚需进一步深入研究.本研究旨在通过动物实验,观察经和胃利垣汤处理后的慢性萎缩性胃炎大鼠的一般生存状况、胃窦黏膜病理改变及胃组织白细胞介素1β(IL-1β)、表皮生长因子(EGF)、血管活性肠肽(VIP)水平的影响,从而探讨和胃利垣汤治疗萎缩性胃炎的作用机制.
1.1.1 动 物
SPF级雄性大鼠(辽宁长生生物技术股份有限公司,许可证号SCXK(辽)2015-0001)36只,4~5周龄,初始体质量160~180 g,饲养于吉林医药学院实验动物室,实验室温度(25±2)℃,相对湿度(60±2)%,交替照明(连续12 h光照,12 h黑暗周期),并获得足够的食物和水.
1.1.2 药 物
和胃利垣汤主要成分为鸡内金、海螵蛸、香附、黄连、蒲公英、党参、白术、丹参、草豆蔻、砂仁等,按质量比15∶10∶5∶5∶10∶20∶15∶10∶5∶3由广州一方制药有限公司制作成免煎颗粒,实验当日用灭菌水稀释成适当浓度.
1.1.3 试 剂
水杨酸钠和酒精(90%)(国药控股化学试剂有限公司,上海);叶酸(常州制药厂有限公司);大鼠专用IL-1β试剂盒(JM-01454R2)、EGF试剂盒(JM-01457R2)、VIP试剂盒(JM-01852R2)均为江苏晶美生物科技有限公司产品.
1.1.4 仪 器
RT-6000型酶标仪(501111006FS,深圳雷杜生命科学股份有限公司);低速离心机(BY-600C,北京白洋医疗器械有限公司),37 ℃恒温箱.
1.2.1 动物造模
随机选择6只正常饲养大鼠不予造模,作为空白对照组;余30只大鼠采用饥饱失常(正常饮水,单日禁食,双日足量)喂养,2%水杨酸钠与30%酒精混合溶液单日灌胃(2 mL/只)造模.造模18周后随机抽取大鼠,解剖后取胃组织行病理检查,确定造模成功后停止造模.
1.2.2 分组及给药
造模完成后将30只模型大鼠随机分为5组,每组6只,分别为模型组、阳性对照组(叶酸1.5 mg/kg)、和胃利垣汤低剂量治疗组(0.9 g/kg)、中剂量治疗组(1.8 g/kg)、高剂量治疗组(3.6 g/kg),分别相当于成人治疗剂量的3倍、6倍、12倍.治疗组分别给予不同剂量的和胃利垣汤,阳性对照组每日给予叶酸1.5 mg/kg灌胃治疗.
1.2.3 取 材
将造模成功后的慢性萎缩性胃炎大鼠按1.2.2方法分别灌胃治疗12周,并于最后1次给药后禁食但不禁水24 h,记录体质量,利用乌拉坦(剂量1 g/kg)麻醉杀检.低温条件下剖取近胃窦处黏膜组织,以冰冷的生理盐水冲洗、称重、剪碎,加入9倍的生理盐水捣碎制备胃黏膜组织匀浆,3 000 r/min离心10 min,测量上清液中胃黏膜组织的IL-1β、EGF、VIP含量.
1.2.4 病理评价及指标检测
将少量6组胃窦组织经甲醛常规固定,制成石蜡切片,HE 染色,观察病理改变.
空白组大鼠30周全程表现为反应灵敏,活动、摄食量、体质量增长均正常.起慢性萎缩性胃炎模型组大鼠于12周逐渐出现反应迟钝、活动减少、摄食不足、倦卧,被毛暗淡稀疏、体质量增长缓慢.4组大鼠给予治疗第12周后上述现象减轻,活动度及每日摄食量接近正常,尤其以和胃利垣汤(3.6 g/kg)组大鼠一般生存状况改善明显.
空白组:HE染色后镜下可见腺体和胃黏膜上皮细胞排列较规整,形状及大小一致,固有层见嗜酸性细胞和少量淋巴细胞分布,无肠上皮化生,部分可见充血及水肿.见图1 a.
模型组:HE染色后镜下显示胃黏膜萎缩变薄,腺体数量少,排列稀疏同时紊乱,伴有黏膜及黏膜下层大量炎性细胞浸润,部分显示伴上皮细胞轻度异性增生.见图1 b.
叶酸组:HE染色后镜下可见腺体数量减少,排列整齐,黏膜较薄,可见少量的炎性细胞浸润,腺体增生性扩张,未见明显肠化.见图1 c.
和胃利垣汤低剂量组(0.9 g/kg):HE染色后在镜下观察可见黏膜轻度变薄,腺体排列稀疏略紊乱,可见少量的炎性细胞浸润,伴部分腺体扩张,可见肠化等病理改变.见图1 d.
和胃利垣汤中剂量组(1.8 g/kg):HE染色后在镜下观察显示黏膜变薄,腺体排列稀疏但规整,可见散在的杯状细胞以及少量炎性细胞浸润,显示有肠化病理改变.见图1 e.
和胃利垣汤高剂量组(3.6 g/kg):HE染色后镜下观察胃黏膜呈轻度变薄,腺体排列整齐无明显的炎症细胞浸润,未见肠化病理改变.见图1 f.
实验结果表明:与空白组大鼠胃黏膜组织IL-1β、EGF、VIP比较,模型组大鼠胃黏膜组织IL-1β含量显著下降,EGF、VIP显著升高(均P<0.05).经给予和胃利垣汤或叶酸灌胃治疗后,IL-1β含量均下降,EGF、VIP含量均有不同程度升高,但仅有和胃利垣汤高剂量组与模型组比较差异具有统计学意义(P<0.05).见表1.
图1 各组大鼠胃窦黏膜组织病理结果Fig.1 Histopathological results of gastric antrum mucosa of rats in each group
表1 各组大鼠胃黏膜组织IL-1β、EGF、VIP含量Tab.1 Contents of IL-1β,EGF and VIP in gastric mucosa tissue of rats in each group
组别ρ(VIP)/(pg·mL-1)ρ(EGF)/(pg·mL-1)ρ(IL-1β)/(pg·mL-1)模型组29.17±3.65238.50±16.3894.17±7.73空白组47.67±5.92193.67±7.8758.83±9.54阳性对照组32.17±4.26245.50±11.7389.33±8.85低剂量组31.50±3.94248.17±13.5388.50±7.42中剂量组32.67±4.89222.50±14.0784.00±10.24高剂量组38.17±3.71∗197.83±11.65∗73.67±10.03∗F17.91224.55715.717P0.002<0.0010.003
CAG的病因、病机复杂,病机主要表现为本虚标实、虚实夹杂,本虚主要体现在脾胃虚弱、胃阴不足,标实主要体现在气滞、湿热、血瘀.和胃利垣汤由鸡内金、黄连、海螵蛸、香附等组成,现代药理学研究[4]表明:鸡内金的功效为消食健脾、强胃固涩;黄连具清热燥湿、泻火解毒之功效;而海螵鞘的功效为收敛止血、制酸止痛;香附具有疏肝解郁、和胃行气之功效,诸药配合具有和胃健脾、制酸利气之功效.本研究以大鼠为研究对象,造模复制CAG模型,与对照组比较,模型组大鼠一般状态较差,摄食量减少,体质量增加缓慢,病理切片可见胃黏膜呈萎缩改变,个别可见上皮细胞轻度异性增生.给予叶酸或和胃利垣汤治疗后大鼠一般状态均有不同程度的好转,病理改变亦有不同程度的改善,证实和胃利垣汤可有效治疗CAG.
IL-1β能够增加白细胞黏附分子表达,趋化中性粒细胞等炎性细胞在胃肠道病变部位分泌聚集的功能.研究[5]发现:胃黏膜上皮细胞IL-1βmRNA在胃炎、胃溃疡时的表达率显著升高,且与炎症程度成正相关.此外,大量研究[6]已证实:IL-1β具有调控多种胃上皮细胞的功能,是已知最强的胃酸分泌抑制因子.在判断胃肠道疾病严重程度和疗效方面,IL-1β的表达量可作为临床上的观察指标.本研究显示:模型组的大鼠胃黏膜组织IL-1β水平较对照组显著升高,而给予和胃利垣汤或叶酸灌胃后组织中IL-1β降低,其中和胃利垣汤高剂量治疗组与模型组比较差异显著(P<0.05),表明和胃利垣可通过减少胃黏膜上皮细胞IL-1β表达而减轻胃黏膜炎症.
EGF能诱导DNA、RNA及蛋白质的合成,促进细胞有丝分裂和增生,增加胃黏膜血流,因而是强效细胞保护因子[7].但EGF显著升高会使胃黏膜过度增生.有研究[8]表明:CAG患者EGF表达明显升高,在伴有肠上皮化生时更为明显,甚至接近胃癌水平,提示检测CAG患者EGF水平有助于判断病情严重程度.本研究中模型组大鼠胃黏膜组织中EGF含量明显高于对照组,进一步证实了以上结论.模型组大鼠在给予和胃利垣后胃黏膜组织中EGF水平均有不同程度下降,但仅有和胃利垣汤高剂量组与模型组比较差异显著(P<0.05),提示较大治疗剂量和胃利垣可显著减低黏膜EGF水平,从而抑制黏膜萎缩、肠上皮化生等病理改变进展,从而进一步预防胃癌.需要注意的是,过度抑制EGF可能不利于黏膜修复,因此,临床应用中尚需进一步研究确定最佳治疗剂量.
抑制胃肠运动的主要递质VIP具有扩张胃肠血管、增加胃黏膜血流的作用.慢性胃炎时血浆VIP含量显著降低,使胃黏膜血流减少,黏膜缺血、缺氧不利于黏膜生长.研究[7]发现:CAG患者胃黏膜VIP含量明显低于正常人,伴有肠上皮化生时更低,甚至接近胃癌水平.近年来,有研究[9]认为VIP还是一种生长因子,作用于胃肠壁的VIP受体,主要通过第一信使或直接激活腺苷酸环化酶,提高cAMP水平而发挥生物效应.CAG患者VIP水平的降低除引起胃黏膜血流减少、肠动力失调外,更为重要的是使胃黏膜上皮细胞内cAMP下降,从而干扰细胞正常代谢,抑制细胞分化,并使细胞分裂加速、分裂周期紊乱,干扰了通过蛋白激酶对基因调节的过程,最终改变细胞遗传.本研究中经给予和胃利垣汤治疗的CAG大鼠胃黏膜组织中VIP含量明显升高,表明该药可能通过升高VIP水平,增加黏膜血流并增加黏膜修复功能.
综上所述,本研究探讨了和胃利垣汤对萎缩性胃炎的治疗效果及可能的药理机制,为和胃利垣汤应用于临床提供了理论基础.本研究表明:和胃利垣汤对于改善CAG相关症状效果显著,并可改善黏膜炎症状态,并一定程度逆转胃黏膜萎缩及肠化生.其具体的药理机制可能是通过降低胃黏膜IL-1β、EGF水平,提高VIP水平,从而抑制黏膜炎症、改善黏膜血流、促进黏膜修复,最终改善CAG胃黏膜组织病变.本实验表明:治疗中使用较大剂量效果可能更佳,但应注意剂量过大可能影响细胞的正常有丝分裂及增生,从而不利于黏膜修复,因此,尚需进一步的大样本临床实验探讨治疗的最佳剂量及疗程.