張 莉,羊 唯,曹靈勇,謝志軍
(1.杭州市中醫(yī)院,杭州 310005;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué),杭州 310053)
解毒祛瘀滋腎方干預(yù)TLR9信號通路對MRL/lPr狼瘡小鼠腎臟的保護作用
張 莉1,羊 唯2,曹靈勇2,謝志軍2
(1.杭州市中醫(yī)院,杭州 310005;2.浙江中醫(yī)藥大學(xué),杭州 310053)
目的基于對TLR9-MyD88-NF-κB通路的干預(yù)作用,闡明解毒祛瘀滋腎方對狼瘡鼠腎臟的保護作用。方法 將30只MRL/lPr狼瘡鼠隨機分為模型對照組、潑尼松治療組、中藥組共3組,對各治療組進行相應(yīng)的藥物治療,療程8周。采用HE染色法、PAS染色法、Masson染色法分別對MRL/lPr小鼠腎臟切片進行病理染色,觀察比較3組小鼠病理變化及治療效果;采用real-time PCR法觀察比較各組小鼠TLR-9、MyD88、NF-κB mRNA表達量的差異。結(jié)果 與模型組比較,中藥組能明顯改善MRL/lPr小鼠的腎組織病理損傷。Real-time PCR法結(jié)果顯示:中藥組MRL/lPr小鼠的腎組織TLR-9、MyD88、NF-κB mRNA表達均低于模型組(均為P<0.05)。結(jié)論 解毒祛瘀滋腎方對MRL/lPr小鼠腎臟具有保護作用,可對其病理變化產(chǎn)生影響,減輕其腎臟損害,延緩病程,并與解毒祛瘀滋腎方對MRL/lPr小鼠TLR-9-MyD88-NF-κB信號通路的抑制作用相關(guān)。
系統(tǒng)性紅斑狼瘡;MRL/lPr小鼠;解毒祛瘀滋腎方
系統(tǒng)性紅斑狼瘡(systemic luPus erythematosus,SLE)是一種可累及多系統(tǒng)的以免疫性炎癥為突出表現(xiàn)的自身免疫性疾病。腎臟損害是其重要的臨床表現(xiàn)。目前關(guān)于SLE的發(fā)病原因及機理仍不十分明確,研究發(fā)現(xiàn)[1],Toll樣受體9(TLR-9)信號通路在該病的發(fā)生中起著重要作用,細菌、病毒和凋亡細胞作為TLR-9的外源性、內(nèi)源性配體,可被其特異性識別,繼而激活多種細胞因子轉(zhuǎn)錄表達,誘導(dǎo)B細胞多克隆增殖活化,產(chǎn)生自身抗體。前期研究表明,解毒祛瘀滋腎方治療SLE具有較好的療效。本研究以TLR-9通路為切入點,采用病理學(xué)及免疫分子生物學(xué)實驗手段進行研究,以闡明解毒祛瘀滋腎方治療SLE增效減毒作用的機理,為臨床運用中醫(yī)藥減少SLE的損傷及新型藥物的開發(fā)提供實驗依據(jù)及理論基礎(chǔ)。
1.1 動物
SPF級MRL/lPr狼瘡小鼠,雌性,14周齡,體重(33.90±3.02)g,共30只,由中科院上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司從美國Jackson實驗室引種培育[SCXK滬2012-0002];飼養(yǎng)于浙江中醫(yī)藥大學(xué)動物實驗研究中心SPF小鼠屏障飼養(yǎng)室 [SYXK (浙)2013-0184]),室溫20℃,相對濕度40% ~60%,每日光照12 h,自由攝食、飲水,均依3R原則進行人道關(guān)懷。
1.2 主要藥品與試劑
潑尼松片:5 mg/片(浙江仙琚制藥股份有限公司,批號:111129)。藥品劑量根據(jù)人和動物用量轉(zhuǎn)換公式確定,藥品溶液的配制:(1)潑尼松混懸液:將潑尼松片溶于0.9%的生理鹽水,配制成2.162 mg/mL混懸液。(2)中藥湯劑:將解毒祛瘀滋腎方中藥生地15 g、炙鱉甲12 g、炒米仁15 g、青蒿12 g、赤芍12 g、積雪草15 g、升麻9 g、佛手9 g、白花蛇舌草15 g、生甘草6 g煎煮濃縮成生藥含量1.82 g/mL。糖原染色液(PSA)試劑盒(珠海貝索生物技術(shù)有限公司),Masson三色染色液試劑盒(珠海貝索生物技術(shù)有限公司)。
1.3 分組與用藥品
小鼠在SPF級封閉狀態(tài)下正常飼料喂養(yǎng),觀察并記錄體重、毛色,監(jiān)測尿蛋白變化。適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后(8周齡)按體重將30只MRL/lPr小鼠隨機分成3組,即模型組、潑尼松治療組、中藥(解毒祛瘀滋腎方)組,每組8只小鼠。模型組給予生理鹽水0.2 mL/d灌胃、潑尼松治療組給予上述相應(yīng)的潑尼松混懸液10 mg/kg·d灌胃、中藥組給予解毒祛瘀滋腎方中藥復(fù)方濃縮液24 g/kg·d灌胃。
1.4 標(biāo)本采集
連續(xù)飼養(yǎng)用藥8周后處死全部小鼠,處死前1 d晚上禁食,于次日上午9:00~10:00,分離腎臟,右側(cè)腎臟液氮冷凍后,-80℃超低溫冰箱凍存,左側(cè)腎臟用4%中性甲醛溶液固定,備用。
1.5 腎組織病理學(xué)檢查
腎組織經(jīng)固定浸臘與石臘包埋后以輪轉(zhuǎn)式切片機將蠟塊切成薄片,厚度3~5 μm,并移入(70~80)℃溫箱中烘烤40~50 min;然后分別進行蘇木精-伊紅(HE)染色、糖原染色(PSA)和Masson三色染色,中性樹膠封片。
1.6 Real-time PCR 法檢測腎組織 TLR9、MyD88、NF-κB mRNA水平
取凍存的各組小鼠腎組織100 mg勻漿,提取總RNA,RT-PCR合成cDNA,real-time PCR檢測TLR9、MyD88、NF-κB mRNA水平,以 GAPDH為內(nèi)參,TLR9、MyD88、NF-κB mRNA和GAPDH引物序列見表1。
表1 TLR9、MyD88、NF-κB mRNA和GAPDH引物序列Tab.1 Primer sequences of TLR9、MyD88、NF-κB mRNA and GAPDH
2.1 各組腎組織病理變化
各組MRL/lPr小鼠腎組織HE染色顯示:模型組呈現(xiàn)中到重度系膜細胞增多,系膜基質(zhì)顯著增寬,腎小球呈節(jié)段性硬化,毛細血管內(nèi)皮細胞大量增生,管腔狹窄明顯,病變程度在各組中最為嚴(yán)重;中藥組可見輕度系膜細胞增多,系膜基質(zhì)增寬,少量毛細血管內(nèi)皮細胞增生,毛細血管管腔狹窄;潑尼松組系膜區(qū)輕度增寬,腎小球系膜細胞節(jié)段性增多,腎間質(zhì)炎癥細胞浸潤不明顯,其病變?yōu)楦鹘M最輕。PAS染色顯示:模型組呈現(xiàn)明顯的陽性反應(yīng),系膜細胞及基質(zhì)均明顯增多,腎小球系膜、基底膜以及腎小管均可見大量淋巴細胞浸潤,病變程度在各組中最為嚴(yán)重。中藥組呈陽性反應(yīng),系膜細胞及基質(zhì)輕度增多,系膜基質(zhì)增寬,少量腎小球系膜、基底膜以及腎小管可見淋巴細胞浸潤。潑尼松組呈陽性反應(yīng),系膜細胞及基質(zhì)增多不明顯,腎小球系膜、基底膜、以及腎小管淋巴細胞浸潤不明顯,為各組病變最輕。Masson染色顯示:模型組可見大量藍色膠原物沉積,腎小球呈現(xiàn)節(jié)段性硬化,大量細胞增生,使腎小球呈分葉狀,腎間質(zhì)纖維化,腎小球毛細血管管壁顯著增厚,腎小球系膜、基底膜可見大量嗜復(fù)紅物沉積,病變程度為各組中最重。中藥組可見少量藍色膠原物沉積,腎小球毛細血管管壁無明顯增厚,腎小球系膜、基底膜可見少量嗜復(fù)紅物沉積。潑尼松組可見少量藍色膠原物沉積,腎小球毛細血管管壁無明顯增厚,腎小球系膜、基底膜嗜復(fù)紅物沉積不明顯,病變?yōu)楦鹘M最輕。詳見圖1~3 (見封二)。
2.4 解毒祛瘀滋腎方對 MRL/lpr小鼠 TLR9、MyD88、NF-κB mRNA的影響
Real-time PCR法檢測腎組織的結(jié)果顯示:中藥組TLR-9 mRNA、MyD88 mRNA、NF-κB mRNA水平均顯著低于模型組(P<0.01);潑尼松組 TLR-9 mRNA、MyD88 mRNA、NF-κB mRNA水平均顯著低于模型組(P<0.01);中藥組與潑尼松組 TLR-9 mRNA、MyD88 mRNA、NF-κB mRNA水平的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)(圖4)。
SLE該病多發(fā)于15~40歲中、青年女性,男女發(fā)病比例為1:7~9,腎臟損害為SLE常見的較嚴(yán)重的并發(fā)癥,同時為導(dǎo)致SLE患者死亡的重要原因之一。臨床腎臟受累者可見于2/3狼瘡患者,一般認(rèn)為30歲以下患者腎臟受累率高,大部分腎損害發(fā)生于皮疹、關(guān)節(jié)炎等全身受累之后,約1/4病人以腎臟癥狀為首發(fā)表現(xiàn)。約75%的SLE患者可出現(xiàn)蛋白尿,血尿,管型尿及其他腎功能損害,約95%SLE患者光鏡下病理檢查可出現(xiàn)異常[2,3]。目前關(guān)于SLE的發(fā)病機理仍然不是十分明確,但多數(shù)認(rèn)為與感染、遺傳、性激素、環(huán)境、免疫紊亂等多種因素有關(guān),但無論哪種致病因素,最終均需通過使淋巴細胞過度活化,致使免疫復(fù)合物沉積在腎臟而導(dǎo)致腎臟的繼發(fā)性損害。而細菌、病毒和凋亡細胞作為TLR-9的外源性、內(nèi)源性配體,可被其特異性識別,繼而激活多種細胞因子轉(zhuǎn)錄表達,誘導(dǎo)B細胞多克隆增殖活化,產(chǎn)生自身抗體。
圖4 腎組織TLR-9/MyD88/NF-κB mRNA水平比較(RT-PCR)(與模型組比較,**P<0.01)。Fig.4 ComParison of mRNA levels of TLR 9/MyD88/NF-κB in the mouse renal tissues determined by RT-PCR.ComPared with the model grouP,**P<0.01.
中醫(yī)認(rèn)為其病因病機主要為先天稟賦不足,或熱毒侵犯人體,或七情內(nèi)傷,五志過及,飲食勞倦而生內(nèi)熱,煎熬陰液最終導(dǎo)致瘀熱。陰虛、瘀熱互結(jié)為本病重要病機,由于本病病程長,常在后期出現(xiàn)本虛標(biāo)實,虛實兼夾的病機[4]。中醫(yī)臨床治療本病常用清熱解毒,活血化瘀,益腎養(yǎng)陰之法。有研究顯示[5],解毒祛瘀滋腎方配合糖皮質(zhì)激素等治療SLE可減輕西藥的副作用,減少并發(fā)癥,提高患者生活質(zhì)量。
Toll樣受體(TLRs)信號通路是固有免疫中的一個非常重要的通路[6]。多種因素導(dǎo)致的異常凋亡的細胞產(chǎn)物可與多種細胞的TLRs結(jié)合,促進炎癥細胞因子產(chǎn)生,并激活B細胞產(chǎn)生多種自身抗核抗體,如抗dsDNA抗體等??筪sDNA抗體與SLE疾病活動及狼瘡腎炎有顯著相關(guān)性[7]。SLE患者腎組織可見抗原抗體復(fù)合物及補體沉積,腎小球存在單核細胞/巨噬細胞浸潤[8,9]和淋巴細胞浸潤[10]。研究表明[11-13],MCP-1、IL-8等趨化因子導(dǎo)致的炎性細胞浸潤是狼瘡腎炎的重要病理機制。TLRs在炎性細胞分泌MCP-1、IL-8等趨化因子中發(fā)揮了重要作用。TLR9主要存在于細胞內(nèi)囊泡,配體活化后可激活NF-κB,產(chǎn)生多種細胞因子、趨化因子和粘附分子。增生性和膜性狼瘡腎炎的腎小球和小管間質(zhì)高表達TLR-9,表明TLR-9可促進狼瘡患者的腎臟損傷[14-16]。從SLE患者提純的DNA抗原抗體復(fù)合物中的DNA平均序列長度為180 bP,與凋亡細胞的染色體裂解片段長度相符,其中的CPG二核苷酸出現(xiàn)頻率是健康人的5~6倍[17]。TLR-9可特異性結(jié)合微生物及哺乳動物CPG DNA[18-20]?;顒有岳钳從I炎患者血清提純的包含非甲基化CPG DNA序列的DNA抗原抗體復(fù)合物可通過TLR-9通路刺激B細胞和漿細胞樣樹突狀細胞(PDC)活化并分泌趨化因子(MCP-1、IL-8等)和細胞因子[21,22]。但DNA抗原抗體復(fù)合物如何通過TLR-9通路刺激狼瘡腎系膜細胞活化并分泌趨化因子未見報道。
本研究基于對TLR-9信號通路,對解毒祛瘀滋腎方對MRL/lPr狼瘡樣小鼠的腎臟保護作用進行了研究,結(jié)果表明:模型組小鼠腎組織HE染色可見重度系膜細胞增生,系膜基質(zhì)增寬,腎小球呈節(jié)段性硬化,毛細血管管腔明顯狹窄,細胞外基質(zhì)可見大量炎性細胞浸潤,PAS染色示系膜區(qū)顯著增寬,系膜細胞及基質(zhì)均明顯增多,基底膜可見淋巴細胞浸潤,Masson染色示大量藍色膠原物沉積,腎小球呈現(xiàn)節(jié)段性硬化,大量細胞增生,使腎小球呈分葉狀,腎間質(zhì)纖維化,腎小球毛細血管管壁顯著增厚,腎小球系膜、基底膜可見大量嗜復(fù)紅物沉積,而中藥組及潑尼松組病理表現(xiàn)明顯減輕,可見解毒祛瘀滋腎方MRL/lPr小鼠腎臟病理損傷具有明顯的改善作用。進一步研究顯示,解毒祛瘀滋腎方能明顯抑制 MRL/lPr小鼠腎臟中 TLR-9、MyD88、NF-κB mRNA水平(與模型組比較,其差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義,且均為P<0.01),且中藥組與潑尼松組相比無顯著差異(P>0.05)。說明解毒祛瘀滋腎方與潑尼松均能顯著影響MRL/lPr小鼠腎臟中 TLR-9、MyD88、NF-κB mRNA水平,從而發(fā)揮其腎臟保護作用。
在本研究的基礎(chǔ)上,我們將進一步研究解毒祛瘀滋腎方是如何抑制TLR-9信號通路而發(fā)揮作用,并進一步研究該方是否對其它TLR家族成員具有抑制作用。
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Protective action of Jie-Du-Qu-Yu-Zi-Shen prescription in treating lupus nephritis of MRL/lpr mice through inhibiting the TLR9 pathway
ZHANG Li1,YANG Wei2,CAO Ling-yong2,XIE Zhi-jun2
(1.Chinese Medical HosPital of Hangzhou City,Hangzhou 310005,China;2.Zhejiang Chinese Medical University,Hangzhou 310053)
Objective To clarify the Protective action of a Chinese medicine,Jie-Du-Qu-Yu-Zi-Shen PrescriPtion,on the luPus nePhritis in MRL/lPr mice through the TLR9-MyD88-NF-κB signaling Pathway.Methods Thirty MRL/lPr mice were randomly divided into model grouP,Prednisone grouP,and traditional Chinese medicine(TCM)grouP(n=10).Each treatment grouP
aPProPriate treatment or drug theraPy for 8 weeks.The Pathological changes of mouse renal tissues in the three grouPs were examined and comPared using HE,PAS,and Masson staining.Real-time PCR was Performed to comPare the exPression of TLR-9,MyD88,NF-κBm RNA mRNA in each grouP of the mice.Results ComPared with the model grouP,the Chinese medicine Jie-Du-Qu-Yu-Zi-Shen PrescriPtion significantly imProved the renal Pathological tissue damages in the MRL/lPr mice.Real-time PCR assay showed that the exPression levels of TLR-9,MyD88,NF-κB mRNA in the TCM grouP were significantly lowered(P<0.01 for all).The differences between the TCM grouP and Prednisone grouP were statistically not significant(P>0.05).Conclusions Jie-Du-Qu-Yu-Zi-Shen PrescriPtion has Protective effect on the kidney of MRL/lPr mice,alleviating its Pathological changes,and delaying thedisease course,Probably,through inhibiting the TLR-9-MyD88-NF-κB signaling Pathway in the kidneys of MRL/lPr mice.
Systemic luPus erythematosus;LuPus nePhritis;MRL/lPr mice;Jie-Du-Qu-Yu-Zi-Shen PrescriPtion
R-33 < class="emphasis_bold">【文獻標(biāo)識碼】A
A
1671-7856(2015)09-0014-04
10.3969.j.issn.1671.7856.2015.009.003
高等學(xué)校博士學(xué)科點專項科研基金(No.20123322120001);國家自然科學(xué)基金(No.81273680)。
張莉(1979-),碩士,主治醫(yī)師,E-mail:tomorrow123go@163.com。
謝志軍,副研究員,碩士生導(dǎo)師,E-mail:xzj575@163.com。
2015-07-25