高 娟,谭 伟,陈桂芳,兰家琴,张 祎*,王睿睿*,饶高雄
(1.云南中医药大学,云南 昆明 650500; 2.云南省民族特色养生理论与健康产品工程实验室,云南 昆明 650500)
特应性皮炎是一种常见的慢性皮肤炎症性疾病,病程迁延难愈,其特征是皮肤持续瘙痒[1-2],严重影响患者的生活质量。近年来其患病率在全世界范围内不断上升,约25%的儿童和2% ~3%的成人受到影响[3-5]。
中医药治疗特应性皮炎可追溯至上千年前,病因多以患儿先天禀赋不足,后天脾胃虚弱,加之嗜食肥甘厚味,致脾胃受损,湿邪壅塞,进而发病的皮肤疾患[6]。其治疗多从健脾助运和胃治湿,达木清心调畅情志,补气固表宣肺,温阳滋阴固本达到治疗效果[7]。也有近代医家从本滋养先天,顾护脾胃到标祛风止痒,清热利湿,滋阴润燥,凉血止血,使患者全身气机得以调达,三焦通畅[8]。皮敏消胶囊主要由苦参、白鲜皮、黄柏、黄芩、黄连等组成。湿邪易阻遏气机夹杂他邪而入,湿邪与风邪相合犹如水得风行,助内湿行于周身则痒见全身,苦参、白鲜皮、黄连、黄柏、黄芩清热燥湿祛风止痒,使三焦水道得以调达,湿邪不为水患,则病自消[9-10],诸药合用从湿论治,通过其祛风除湿、清热解毒、凉血止痒、消肿散结效果达到治疗特应性皮炎效果[11]。该制剂临床疗效显著,常用于治疗湿疹、银屑病、慢性荨麻疹等皮肤疾病[12]。本研究主要探讨皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠的初步作用机制。
1.1 动物 SPF 级雌性BALB/c 小鼠60 只,6~8 周龄,体质量(20±2) g,购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司[实验动物生产许可证号SCXK (湘) 2019-0004],饲养在温度(22 ± 2)℃,相对湿度40% ~70%,噪音≤50 dB,昼夜12 h/12 h 循环的环境,自由进食和饮水,适应性喂养1周后进行实验。本研究动物实验经动物伦理委员会批准(伦理号R-062021001)。
1.2 试剂与药物 皮敏消胶囊(国药准字Z10950057,四川德峰药业有限公司) 溶于0.5% CMC-Na 溶液,配制成质量浓度分别为0.4、0.8、1.6 g/kg 的混悬溶液,即为低、中、高剂量。氯雷他定片(国药准字H20070030,西安杨森制药有限公司),溶于0.5% CMC-Na 溶液,配制成质量浓度为1.67 mg/kg 的混悬溶液。羧甲基纤维素钠(CMCNa) (批号20200330,天津市光复精细化工研究所); PBS溶液(货号AF29449009,美国HyClone 公司); 小鼠免疫球蛋白E (IgE)、白细胞介素4 (IL-4)、白细胞介素13(IL-13)、胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP) ELISA 试剂盒、BCA 蛋白试剂盒 (货号210071406M、210071413M、210071416M、210071409M、210425B,江苏酶免实业有限公司); 实验相关抗体均购自北京博奥森生物技术有限公司。
1.3 仪器 Spark 10M 型多功能酶标仪(瑞士Tecan 公司); Forma 902 型-80 ℃超低温冰箱(美国Thermo Fisher Scientific 公司); 5810R 型低温高速离心机 (德国Eppendorf 公司); AR224CN 型电子分析天平[奥豪斯仪器(上海) 有限公司]; SQS-1000/SQS-1000 型玻片扫描影像系统(深圳市生强科技有限公司); Metr-ISO 型游标卡尺[上海美耐特实业(集团) 有限公司]。
2.1 分组、造模及给药 将60 只小鼠按随机数字表法分为对照组、模型组、氯雷他定(1.67 mg/kg) 组和皮敏消胶囊低、中、高(0.4、0.8、1.6 g/kg) 剂量组,每组10只。参照文献[10] 报道方法进行特应性皮炎小鼠造模,实验前1 d 去除小鼠背部毛发(2 cm × 3 cm),实验第1、3 天,除对照组外,其余各组小鼠分别用100、50 μL 1%DNCB 涂于小鼠背部脱毛区及右耳,从第7 天开始改为0.5% DNCB 隔天涂抹1 次; 对照组涂抹相应的基质溶液(丙酮-橄榄油=3 ∶1),小鼠背部出现脱屑、红斑、水肿、结痂等情况视为造模成功。每次涂抹0.5% DNCB 后8 h,皮敏消胶囊各剂量组和氯雷他定组灌胃相应剂量药物; 对照组和模型组灌胃0.5%CMC-Na 溶液,每天1 次,持续给药21 d。
2.2 小鼠皮炎评分 拍照并观察各组小鼠背部皮损的大体表现,参考文献[13] 报道评估小鼠背部皮损严重程度,以4 种症状(红斑/出血、水肿/丘疹、表皮剥落/抓痕、磷屑/干燥) 进行评判,严重程度分别为0 (无)、1 (轻度)、2 (中度)、3 (重度) 分。
2.3 小鼠耳片肿胀度及脏器系数测定 选取小鼠耳部正中部位,使用游标卡尺测量左耳和右耳厚度,每只耳部测量3 次,公式为肿胀度=右耳厚度-左耳厚度,取平均值进行统计分析。于实验第21 天,称定小鼠体质量,麻醉小鼠后,摘取脾脏和胸腺并称定质量,公式为脏器系数=脏器质量/体质量。
2.4 小鼠血清总IgE、IL-4、IL-13 水平检测 小鼠麻醉后腹主动脉取血,4 ℃、3 000 r/min 离心10 min,分离得到血清,按照ELISA 试剂盒说明书检测血清总IgE、IL-4、IL-13 水平。
2.5 HE、TB 染色检测皮肤组织病理变化及肥大细胞浸润情况 小鼠采血后,取背部皮肤经打孔器制成大小一致的多块皮肤组织,尽量展平皮肤,一部分置于-80 ℃冰箱中保存备用,另一部分用4%多聚甲醛溶液固定48 h,然后经脱水、透明、浸蜡、包埋、切片后,行苏木精-伊红(HE)染色及甲苯胺蓝(TB) 染色,封片后于显微镜下观察,采用玻片扫描成像系统截图分析。肥大细胞被染成蓝紫色,随机选择同一放大倍数下8 个视野,并用Image J 软件测量皮肤厚度,计算肥大细胞数目。
2.6 免疫组化法检测皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 表达取“2.5” 项下石蜡切片,脱蜡、抗原修复后加入一抗,4 ℃孵育过夜,清洗后加二抗,室温孵育30 min,DAB 显色后封片,于显微镜下观察,采用玻片扫描成像系统采集图像并分析。
2.7 皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 水平检测 取一块小鼠背部皮损皮肤,加PBS 冰浴研磨,4 ℃、5 000 r/min 离心10 min,取组织上清液,按照ELISA 试剂盒说明书检测皮损组织匀浆TSLP、IL-4、IL-13 水平。
2.8 统计学分析 通过Graphpad Prism 8.0.2 软件进行处理,数据以(±s) 表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用t检验。P<0.05 为差异有统计学意义。
3.1 小鼠背部皮损表观 对照组小鼠皮肤正常,毛发增生且光滑; 模型组小鼠出现不同程度的脱屑、红斑、水肿且有渗出物、结痂; 氯雷他定组皮损程度减轻; 皮敏消胶囊各剂量组皮损也有所改善,高剂量组作用效果最明显,见图1。
图1 各组小鼠皮损表观
3.2 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮炎评分的影响 与对照组比较,模型组小鼠皮炎评分增加(P<0.01); 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠皮炎评分均降低(P<0.05,P<0.01),且皮敏消胶囊的作用呈剂量依赖性,见表1。
表1 各组小鼠皮炎评分比较(±s,n=8)
表1 各组小鼠皮炎评分比较(±s,n=8)
注: 与对照组比较,##P<0.01; 与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
组别皮炎评分/分0 d4 d10 d18 d21 d对照组0.000±0.0000.000±0.0000.000±0.0000.000±0.0000.000±0.000模型组0.000±0.0004.308±0.480##3.154±0.801##2.846±0.801##3.308±0.751##氯雷他定组0.000±0.0003.615±0.650*1.692±0.751**1.308±0.480**1.462±0.519**皮敏消胶囊高剂量组0.000±0.0003.333±0.500**1.556±0.726**1.111±0.333**1.111±0.333**皮敏消胶囊中剂量组0.000±0.0003.385±0.506**1.846±0.689**1.308±0.480**1.231±0.439**皮敏消胶囊低剂量组0.000±0.0003.667±0.707*2.111±0.601**1.667±0.500**1.556±0.527**
3.3 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠耳肿胀度的影响 与对照组比较,模型组小鼠耳肿胀度增加(P<0.01); 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠耳肿胀度降低(P<0.01),见表2。
表2 各组小鼠耳肿胀度比较(±s,n=8)
表2 各组小鼠耳肿胀度比较(±s,n=8)
注: 与对照组比较,##P<0.01; 与模型组比较,*P<0.05,**P<0.01。
组别耳肿胀度/mm 0 d4 d6 d18 d21 d对照组0.000±0.0000.000±0.0000.001±0.0030.002±0.0040.002±0.004模型组0.000±0.0000.026±0.014##0.118±0.040##0.102±0.030##0.131±0.041##氯雷他定组0.000±0.0000.010±0.0060.022±0.012**0.048±0.028**0.038±0.025**皮敏消胶囊高剂量组0.000±0.0000.013±0.0100.020±0.016**0.063±0.021**0.034±0.020**皮敏消胶囊中剂量组0.000±0.0000.018±0.0170.017±0.007**0.080±0.013*0.020±0.017**皮敏消胶囊低剂量组0.000±0.0000.014±0.0050.044±0.022**0.076±0.021*0.028±0.011**
3.4 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织病理学的影响 对照组小鼠皮肤结构完整; 与对照组比较,模型组小鼠皮肤角化过度、角化不全,表皮增厚(P<0.01),颗粒层、棘层肥大,基底层下移,真皮层淋巴细胞、嗜酸性细胞、肥大细胞浸润增加,细胞间炎性水肿等皮炎样病变; 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠特应性皮炎症状有所改善,表皮增厚减少(P<0.01),真皮层炎症细胞及肥大细胞浸润减少,毛囊、皮脂腺等附属结构增加,见图2。
图2 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织病理学的影响(HE,×200,±s,n=8)
3.5 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织肥大细胞浸润的影响 与对照组比较,模型组小鼠真皮层中肥大细胞浸润增加,肥大细胞数目增加(P<0.01); 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠肥大细胞浸润减少,肥大细胞数目也减少(P<0.01),见图3。结果提示,皮敏消胶囊可能是通过调控肥大细胞干预小鼠特应性皮炎。
图3 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织肥大细胞浸润的影响(TB,×200,±s,n=8)
3.6 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠脏器系数的影响 与对照组比较,模型组小鼠脾脏指数升高(P<0.01),胸腺指数无明显变化(P>0.05); 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消各剂量组小鼠脾脏指数均降低(P<0.05,P<0.01),而胸腺指数则无明显变化(P>0.05),见图4。结果提示,皮敏消胶囊可能通过T 细胞调节特应性皮炎小鼠体液免疫而发挥作用。
图4 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠脏器系数的影响(±s,n=8)
3.7 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠外周血总IgE、IL-4、IL-13 水平的影响 与对照组比较,模型组小鼠血清总IgE、IL-4、IL-13 水平升高(P<0.01); 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠血清总IgE、IL-4、IL-13 水平降低(P<0.05,P<0.01),且皮敏消胶囊的作用呈剂量依赖性,见图5。
图5 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠外周血总IgE、IL-4、IL-13 水平的影响(±s,n=8)
3.8 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 表达的影响 TSLP、IL-4、IL-13 阳性表达呈棕黄色染色,主要集中在表皮颗粒层、棘层,真皮层乳头层、毛囊及皮脂腺,胞浆、胞核及胞膜少量着色。对照组阳性表达较少; 与对照组比较,模型组小鼠皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 表达增加; 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 表达减少,见图6。
图6 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 表达的影响(IHC,×200)
3.9 皮敏消胶囊对特应性皮炎小鼠皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 水平的影响 与对照组比较,模型组小鼠皮损组织TSLP、IL-4、IL-13 水平升高(P<0.01); 与模型组比较,氯雷他定组和皮敏消胶囊各剂量组小鼠皮损组织TSLP、IL-13 水平降低(P<0.01),IL-4 水平无明显变化(P>0.05),见图7。
特应性皮炎是一种以湿疹和严重瘙痒为特征的慢性炎症性皮肤病,其发病机制是宿主免疫系统、皮肤屏障缺陷和瘙痒等相互作用的结果[14-15]。当抗原入侵,皮肤屏障会遭到破坏,外来抗原最初激发Th1,而重复激发会导致Th1型向Th2 型反应转变; 抗原还可通过皮肤表面朗格汉斯细胞上的胸腺基质淋巴细胞生成素(TSLP) 受体直接诱导Th2 细胞因子IL-4、IL-13 分泌。此外,TSLP 还能促进嗜酸性粒细胞的活化,增强IL-4、IL-13 的表达[16]。IL-4、IL-13也影响IgE 的合成和嗜酸性粒细胞的趋化[17]。特应性皮炎患者常见血清中总IgE 水平升高,IgE 通过介导肥大细胞的激活,分泌Th2 细胞因子IL-4、IL-13。肥大细胞在急性特应性皮炎中主要呈脱颗粒状态,而在慢性期数量增加,积聚于乳头状真皮层中。在特应性皮炎的发病过程中既是效应细胞又是调节细胞,肥大细胞可通过其表面高亲和力IgE受体(Fc-εRI) 致敏,当与结合的IgE 特异性抗原相遇时,释放颗粒介质,由花生四烯酸合成前列腺素和白三烯,产生多种细胞因子,如IL-4、IL-13,增强T 细胞活化,调节原代B 细胞发育并刺激B 细胞中IgE 的合成[18]。
抗组胺药、糖皮质激素、免疫抑制剂等是目前临床上常用的特应性皮炎治疗药物,虽然临床运用广泛,但长期使用副作用明显,复发率高,患者依从性较差[19]。中医学对皮肤病的治疗历史悠久,不同学派治疗特应性皮炎的疗效均较显著。中医学认为特应性皮炎多由先天胎毒遗热,后天脏腑失调及外感风湿热邪,三者交叉错杂而引起,病性属本虚标实。但其核心病机乃脾虚和心火,脾虚生内湿,浸淫肌肤,心火致郁热,疮生痒甚,与外邪相合终致疾病反复发作,临证可以从健脾清心祛邪角度进行论治[20]。皮敏消胶囊源自古方“消风散”,由苦参、苍术、防风、荆芥、白鲜皮、蜈蚣、地黄、蒲公英、黄芩、牡丹皮、蝉蜕、紫草、地骨皮等21 味中药材组成,全方具有祛风除湿、清热解毒、泻火止痒的功效,还可以促进血流运转、巩固中气、外透风邪、内清里热、驱邪外出,调和阴阳。皮敏消胶囊在临床治疗成人特应性皮炎效果良好,不良反应发生率低,在临床治疗中具有很好的推广价值[21]。
本研究采用DNCB 诱导BALB/c 小鼠建立特应性皮炎模型,结果显示皮敏消胶囊一方面能改善特应性皮炎小鼠皮损病理特征,降低皮损组织TSLP 水平,调控Th2 型细胞因子IL-4、IL-13 的分泌; 另一方面还能降低特应性皮炎小鼠脾脏系数,调控B 细胞分化,降低血清总IgE 水平,减少肥大细胞活化。