邱彩霞+鄭健+林東紅+艾斯+吳博+莊翔莉+翁珂涵+李旭微
摘要:目的 觀察醒鼻溫敏凝膠劑對(duì)變應(yīng)性鼻炎(AR)大鼠血清白細(xì)胞介素-4(IL-4)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)及鼻黏膜嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)計(jì)數(shù)的影響,探討其作用機(jī)制。方法 以卵清白蛋白加氫氧化鋁腹腔注射基礎(chǔ)致敏,局部以2%卵清白蛋白激發(fā)成功復(fù)制AR模型。實(shí)驗(yàn)大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組、陽(yáng)性對(duì)照組和醒鼻低、中、高劑量組,各給藥組給予相應(yīng)藥物干預(yù)。比較各組大鼠癥狀評(píng)分,檢測(cè)血清IL-4、TGF-β1含量和鼻黏膜EOS計(jì)數(shù)。結(jié)果 與正常組比較,模型組大鼠血清IL-4、TGF-β1含量明顯升高(P<0.01),鼻黏膜組織EOS計(jì)數(shù)明顯增加(P<0.05);與模型組比較,醒鼻中劑量組和陽(yáng)性對(duì)照組血清IL-4、TGF-β1含量明顯降低(P<0.01),鼻黏膜組織EOS計(jì)數(shù)明顯減少(P<0.05)。結(jié)論 醒鼻溫敏凝膠劑可能通過下調(diào)IL-4、TGF-β1等炎癥因子水平及減少鼻黏膜EOS浸潤(rùn)而發(fā)揮治療作用。
關(guān)鍵詞:醒鼻溫敏凝膠劑;白細(xì)胞介素-4;轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1;嗜酸性粒細(xì)胞計(jì)數(shù);大鼠
DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2018.02.011
中圖分類號(hào):R285.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1005-5304(2018)02-0047-04
Effects of Xingbi Wenmin Gel on Serum Levels of IL-4, TGF-β1
and Nasal Mucosa Eosinophils in Allergic Rhinitis Rats
QIU Cai-xia1, ZHENG Jian2, LIN Dong-hong1, AI Si1, WU Bo3,
ZHUANG Xiang-li2, WENG Ke-han1, LI Xu-wei1
1. Peoples Hospital Affiliated to Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350004, China;
2. Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350122, China;
3. The Second Affiliated Hospital of Fujian University of Traditional Chinese Medicine, Fuzhou 350001, China
Abstract: Objective To observe the effects of Xingbi Wenmin Gel on serum levels of IL-4, TGF-β1 and nasal mucosa eosinophils (EOS) in allergic rhinitis (AR) rats; To discuss its mechanism of action. Methods Intraperitoneal injection of egg albumin and aluminum hydroxide based sensitized to ovalbumin challenge 2% local AR model was established successfully. The experimental rats were randomly divided into normal group, model group, positive control group, and Xingbi Gel low-, medium-, and high-dosage groups. Each medication group was given relevant medicine for intervention. The rat symptom scores in each group were compared, and serum IL-4, TGF-β1, and nasal mucosa EOS counts were detected. Results Compared with the normal group, the serum levels of IL-4 and TGF-β1 in model group increased significantly (P<0.01), and the nasal mucosa EOS counts increased significantly (P<0.05). Compared with model group, the serum levels of IL-4 and TGF-β1 in Xingbi Gel medium-dosage group and positive control group decreased significantly (P<0.01), and the nasal mucosa EOS counts decreased significantly (P<0.05). Conclusion Xingbi Wenmin Gel may be effective through down-regulation of IL-4, TGF-β1 levels of inflammatory factors, and reduction of EOS infiltration in nasal mucosa.
Keywords: Xingbi Wenmin Gel; IL-4; TGF-β1; eosinophilia counts; ratsendprint
變應(yīng)性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是多種細(xì)胞和細(xì)胞組分參與的變態(tài)反應(yīng)性疾病,其發(fā)病核心機(jī)制是鼻黏膜局部免疫球蛋白IgE介導(dǎo)的炎性反應(yīng)伴嗜酸性粒細(xì)胞(EOS)的浸潤(rùn)。流行病學(xué)調(diào)查顯示,AR平均發(fā)病率為10%~21%[1],且發(fā)病率呈上升趨勢(shì)。目前治療主要針對(duì)減少機(jī)體炎性反應(yīng)及EOS浸潤(rùn),臨床上以糖皮質(zhì)激素為主要代表藥物,但長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生一定的不良反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)采用醒鼻溫敏凝膠劑治療AR大鼠,觀察其對(duì)AR大鼠血清白細(xì)胞介素-4(IL-4)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(TGF-β1)及鼻黏膜EOS計(jì)數(shù)的影響。
1 實(shí)驗(yàn)材料
1.1 動(dòng)物
SPF級(jí)SD大鼠90只,3~4周齡,雌雄各半,體質(zhì)量(220±20)g,上海斯萊克實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,動(dòng)物許可證號(hào)SCXK(滬)2012-0011。飼養(yǎng)于福建中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)室,光暗周期為12 h/12 h,溫度(25.0±0.5)℃,相對(duì)濕度50%~70%,大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始實(shí)驗(yàn)。
1.2 藥物
醒鼻溫敏凝膠劑(人工牛黃、蟬蛻、冰片、薄荷、徐長(zhǎng)卿等),福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬人民醫(yī)院藥劑科提供,批號(hào)20160927;雷諾考特,阿斯利康制藥有限公司,批號(hào)GH506。
1.3 主要試劑與儀器
卵清白蛋白(OVA,SIGMA公司),批號(hào)A5503;氫氧化鋁(SIGMA公司),批號(hào)BE084672;IL-4、TGF-β1 ELISA試劑盒(R&D公司),批號(hào)0675481;HE染色試劑盒(上海碧云天生物科技公司),批號(hào)C0105;福爾馬林試劑(上海威奧生物科技)。CS-1EAS型電子天平(北京市菲姆斯科技開發(fā)公司),低速離心機(jī)(湖南湘儀),CUT4060型石蠟切片機(jī)(德國(guó)萊卡),倒置顯微鏡(日本OLYMPUS公司),全自動(dòng)酶標(biāo)儀(瑞士TECAN公司)。
2 實(shí)驗(yàn)方法
2.1 造模
參照文獻(xiàn)[2]方法。①基礎(chǔ)致敏,每只大鼠以O(shè)VA 0.5 mg作抗原,氫氧化鋁粉末30 mg作佐劑,加生理鹽水1 mL形成混懸液,腹腔注射,隔日1次,共7次。②局部激發(fā),在腹腔注射致敏完成后第4日,大鼠取頭低位,用微量加樣器每側(cè)鼻腔滴預(yù)先配制的2%劑量OVA溶液50 μL激發(fā),隔日1次,共5次。激發(fā)時(shí)間為當(dāng)日第1次滴鼻給藥1 h后。參照1997年(??冢┬抻喌娜珖?guó)變應(yīng)性鼻炎診斷及療效評(píng)定標(biāo)準(zhǔn),每次OVA雙側(cè)鼻腔滴鼻激發(fā)后,觀察記錄30 min內(nèi)大鼠噴嚏、搔鼻次數(shù)、流涕量,采用疊加法計(jì)算總分,總分(a+b+c)≥5分表示造模成功。a.噴嚏:一次連續(xù)3~9個(gè)為1分,10~14個(gè)為2分,≥15個(gè)為3分。b.鼻癢:搔鼻2~3次為1分,3~5次為2分,5次以上為3分。c.流涕:流至鼻孔為1分,超過前鼻孔為2分,流涕滿面為3分。
2.2 分組及給藥
SD大鼠隨機(jī)抽取15只為正常組,成模大鼠隨機(jī)分為模型組、陽(yáng)性對(duì)照組和醒鼻低(12.5 μg/mL)、中(25 μg/mL)、高(50 μg/mL)劑量組,每組15只。各給藥組均于第7次(第21日)致敏注射后次日開始給藥,大鼠取頭低位,陽(yáng)性對(duì)照組給予雷諾考特藥液滴鼻,醒鼻各劑量組給予醒鼻溫敏凝膠劑滴鼻,滴入量為50 μL/側(cè),均為雙側(cè),正常組和模型組給予等量生理鹽水滴入。每日3次,連續(xù)11 d。
2.3 指標(biāo)檢測(cè)
第11日治療結(jié)束后,禁食過夜,次日10%水合氯醛腹腔注射麻醉,腹主動(dòng)脈采集血液標(biāo)本,按試劑盒說明書進(jìn)行測(cè)定,于酶標(biāo)儀波長(zhǎng)450 nm處檢測(cè)IL-4、TGF-β1 OD值。
2.4 鼻黏膜病理 觀察
腹主動(dòng)脈采血后處死大鼠,用10%福爾馬林灌洗鼻腔,打開鼻蓋骨,充分暴露鼻甲及骨性鼻中隔,剝離完整鼻黏膜,HE染色,光學(xué)顯微鏡下觀察。
3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS18.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以—x±s表示,組間比較采用方差分析。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
4 結(jié)果
4.1 醒鼻溫敏凝膠劑對(duì)模型大鼠鼻炎癥狀的影響
與正常組比較,模型組大鼠第21、32日鼻炎癥狀評(píng)分均顯著升高(P<0.01);與模型組比較,第32日各給藥組大鼠鼻炎癥狀評(píng)分均降低,其中醒鼻中劑量組和陽(yáng)性對(duì)照組作用明顯(P<0.01)。結(jié)果見表1。
4.2 醒鼻溫敏凝膠劑對(duì)模型大鼠血清白細(xì)胞介素-4和轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1含量的影響
與正常組比較,模型組大鼠IL-4、TGF-β1含量顯著升高(P<0.01);與模型組比較,各給藥組大鼠IL-4、TGF-β1含量均降低,其中醒鼻中劑量組和陽(yáng)性對(duì)照組作用明顯(P<0.05,P<0.01)。結(jié)果見表2。
4.3 醒鼻溫敏凝膠劑對(duì)模型大鼠鼻黏膜病理形態(tài)和嗜酸性粒細(xì)胞的影響
正常組鼻黏膜血管數(shù)量很少,無(wú)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及血管改變;模型組纖毛脫落、倒伏,小血管增生擴(kuò)張明顯,大量EOS浸潤(rùn),黏膜下腺體數(shù)量明顯增加,腺體擴(kuò)張;各給藥組病理改變均較模型組改善,EOS浸潤(rùn)減少,且以醒鼻中劑量組和陽(yáng)性對(duì)照組改善明顯。見圖1。與正常組比較,模型組鼻黏膜EOS計(jì)數(shù)明顯增多(P<0.05);與模型組比較,各給藥組鼻黏膜EOS計(jì)數(shù)均減少,其中醒鼻中劑量組和陽(yáng)性對(duì)照組作用明顯(P<0.05)。見表3。
5 討論
本實(shí)驗(yàn)采用目前公認(rèn)較為成熟的AR大鼠模型,通過OVA基礎(chǔ)致敏及局部激發(fā),成功復(fù)制AR大鼠模型,應(yīng)用不同劑量的醒鼻溫敏凝膠劑和糖皮質(zhì)激素類藥物雷諾考特分別進(jìn)行治療。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,醒鼻溫敏凝膠劑可明顯改善AR大鼠鼻炎癥狀,明顯降低血清IL-4、TGF-β1水平,明顯改善鼻黏膜病理,減少EOS浸潤(rùn),且以醒鼻中劑量組療效最優(yōu)。endprint
AR屬中醫(yī)“鼻鼽”范疇,外感風(fēng)邪是鼻鼽的重要誘發(fā)因素,隨季節(jié)變化又可兼夾寒、熱、濕等其他邪氣。祛風(fēng)解表通竅法是治療鼻鼽發(fā)作期的首選治療方法。醒鼻溫敏凝膠劑具有疏風(fēng)解表、醒鼻開竅的功效,可用于鼻鼽的發(fā)作期。其中徐長(zhǎng)卿性味辛溫,功能祛風(fēng)化濕、止癢止痛,為君藥;蟬蛻性味甘寒,功能疏風(fēng)清熱、利咽,有助徐長(zhǎng)卿止癢之功和除其過于辛燥之弊,為臣藥;牛黃性味甘涼,功能化痰開竅、清熱解毒,起佐助之效,為佐藥;天然冰片性味辛苦微寒,功能開竅醒神、清熱止痛,且能引藥上行,為使藥??v觀全方,標(biāo)本兼治,諸藥合用,共奏疏風(fēng)清熱、開竅醒鼻之功效。
本實(shí)驗(yàn)中,醒鼻溫敏凝膠劑并未顯示出量效關(guān)系,主要原因是醒鼻溫敏凝膠劑是復(fù)方制備而成的納米脂質(zhì)體,分散于新型溫度敏感性水性凝膠材料的基質(zhì)中,接觸體表皮膚時(shí)能夠感應(yīng)體溫而形成凝膠[3]。它能較長(zhǎng)時(shí)間與鼻黏膜緊密黏附,使藥物作用時(shí)間延長(zhǎng),增加鼻黏膜對(duì)藥物的吸收而不損害鼻黏膜,達(dá)到將藥物集中在鼻部而全身作用降到最小的目的。醒鼻低劑量較中劑量制劑藥液更稀薄,藥物吸附鼻腔能力不夠,在AR大鼠給藥中出現(xiàn)藥物從鼻腔中倒流。而醒鼻高劑量較中劑量制劑更濃稠,刺激性較強(qiáng)(中藥的刺鼻味),在給藥時(shí)大鼠較抗拒,給藥后往往引起鼻腔不適感,出現(xiàn)搔鼻、流涕等癥狀。相比之下,中劑量吸附力較好,又沒有過強(qiáng)的刺激性,故療效最佳。雖與西藥雷諾考特比較,醒鼻溫敏凝膠劑并無(wú)明顯差異,但其無(wú)激素類不良反應(yīng),更適于兒童使用。
AR病理特征是以EOS浸潤(rùn)為主的慢性炎癥,EOS的生物學(xué)功能主要依靠其脫顆粒,人類EOS細(xì)胞質(zhì)內(nèi)約有200個(gè)折光性顆粒,這些顆粒主要包括堿性蛋白、EOS過氧化酶、EOS神經(jīng)毒素等。故EOS具有細(xì)胞毒性,表現(xiàn)在抑制T細(xì)胞增殖、促肥大細(xì)胞釋放組胺、刺激黏液分泌等[4]。EOS細(xì)胞表面有IL-4、IL-5等細(xì)胞因子受體,IL-4通過結(jié)合EOS表面受體刺激其分化,增強(qiáng)其黏附性、脫顆粒[5]。IL-4還可通過刺激巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的CCL24從而誘導(dǎo)嗜酸性粒細(xì)胞在體外遷移和局部浸潤(rùn)[6]。研究顯示,EOS可分泌TGF-β1,促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)活化,刺激膠原合成,參與組織重構(gòu)[7]。TGF-β1同時(shí)也能調(diào)節(jié)多種免疫細(xì)胞,尤其T淋巴細(xì)胞及輔助T淋巴細(xì)胞的增殖、分化及免疫應(yīng)答等[8]。從本實(shí)驗(yàn)可以看出IL-4、TGF-β1與EOS表現(xiàn)為同向上升和下降,由此我們推論,Th2細(xì)胞分泌IL-4→結(jié)合EOS表面受體→刺激其分化,擴(kuò)增→誘導(dǎo)EOS遷移、局部浸潤(rùn)→分泌TGF-β1→促進(jìn)成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)活化,參與組織重建和纖維化的過程。EOS分泌細(xì)胞因子參與炎癥的調(diào)節(jié)過程,同時(shí),這些細(xì)胞因子又反過來(lái)促進(jìn)EOS移行、活化和自擴(kuò)增加,抑制其凋亡,增強(qiáng)代謝,促進(jìn)炎癥發(fā)展。如此循環(huán)往復(fù),最終引起上皮損害脫落、組織水腫、血管增生,去鱗狀層和上皮細(xì)胞下層纖維化等病理變化[9]。
綜上,醒鼻溫敏凝膠劑可能通過下調(diào)IL-4、TGF-β1等炎癥因子水平及減少鼻黏膜EOS浸潤(rùn)而發(fā)揮治療作用。
參考文獻(xiàn):
[1] BUNERY P G, ZUBERBIER T, VAN CAUWENBERGE P. Global allergy and asthma European network[J]. Rev Mal Respir,2015,26:577-586.
[2] GUIBAS G V, SPANDOU E, MEDITSKOU S, et al. N-acetylcysteine exerts therapeutic action in rat model of allergic rhinitis[J]. International Forum of Allergy & Rhinology, 2013,3:1-7.
[3] CHU K, CHEN L, XU W, et al. Preparation of a paeonol-containing temperature-sensitive in situ gel and its preliminary efficacy on allergic rhinitis[J]. International Journal of Molecular Sciences,2013,14(3):6499-6515.
[4] BYSTROM J, AMIN K, BISHOP-BAILEY D. Analysing the eosinophil cationic protein:a clue to the function of the eosinophil granulocyte[J]. Respir Res,2011,12:10.
[5] LE MOINE A, FLAMAND V, DEMOOR F X, et al. Critical roles for IL-4, IL-5 and eosinophils in chronic skin allograft rejection[J]. J Clin Invest,2014,103:1659.
[6] SIDDIQUI S, SECOR E J, SILBART L K. Broncho-alveolar macrophages express chemokinesassociated with leukocytemigration in amouse model of asthma[J]. Cell Immunol,2013,281(2):159-169.
[7] ELOVIC A E, OHYAMA H, SAUTY A, et al. IL-4 dependent regulation of TGF-alpha and TGF-betal expression in human eosinophils[J]. J Immunol,1998,160:6121.
[8] YANG Y C, ZHANG N, VAN CROMBRUGGEN K, et al. Transforming growth factor-β1 in inflammatory airway disease:a key for understanding in inflammatory and remodeling[J]. Allergy,2012,67(10):1193- 1202.
[9] 徐麗,張俊中,關(guān)兵,等.IL-4和嗜酸粒細(xì)胞在變應(yīng)性鼻炎及鼻息肉組織中的表達(dá)及意義[J].臨床耳鼻咽喉頭頸外科雜志,2014,28(18):1403-1406.endprint