彭寶紅
三亞市康復(fù)療養(yǎng)中心耳鼻咽喉科,海南三亞 572000
變應(yīng)性鼻炎(AR)是一種機(jī)體接觸變應(yīng)原后由免疫球蛋白E(IgE)介導(dǎo)的鼻黏膜非感染性慢性炎癥性疾病,典型臨床表現(xiàn)為陣發(fā)性噴嚏、清水樣涕、鼻塞、鼻癢等,伴有眼癢、結(jié)膜充血等不適[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì),全球約有40%的人口深受AR影響,AR極易演變?yōu)檫^(guò)敏性哮喘,后者是嚴(yán)重影響生命健康的慢性呼吸道疾病之一。
臨床治療AR的藥物有糖皮質(zhì)激素類(lèi)、抗組胺類(lèi)、抗白三烯類(lèi)等[2],其中抗組胺類(lèi)藥物如氯雷他定等具有良好的安全性,目前運(yùn)用廣泛。但是也存在易嗜睡、咽部刺激征和鼻干等諸多不良反應(yīng),以及耐藥和藥物依賴等問(wèn)題。我國(guó)傳統(tǒng)中藥藥方如補(bǔ)中益氣湯、玉屏風(fēng)散和蒼耳子散等,在治療AR以及過(guò)敏性哮喘方面具有良好的臨床療效。通過(guò)前期分析研究發(fā)現(xiàn),上述中藥方劑的共同特點(diǎn)是具有黃芩這一成分,提示黃芩可能在抑制上呼吸道過(guò)敏反應(yīng)過(guò)程中發(fā)揮了重要作用。黃芩苷元(Baicalein)是從黃芩根中提取的黃酮類(lèi)化合物,是中藥黃芩的主要活性成分[3]。黃芩苷元能夠穩(wěn)定肥大細(xì)胞、抑制組胺和花生四烯酸,白三烯和前列腺素E生成及釋放、減輕血管擴(kuò)張以及降低血管通透性等,具有良好的抗過(guò)敏作用[4]。桉葉油是樟科植物等葉子脛骨水蒸氣蒸餾得到的揮發(fā)油,其主要成分桉葉素具有殺菌、抑菌消炎等作用,同時(shí)也可以作為一種脂溶性溶液,用于鼻咽喉疾病的霧化治療[5]。本科室在前期研究的基礎(chǔ)上,利用桉葉油和黃芩苷元,加入適量的保濕劑和防腐劑制成鼻噴霧劑。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)建立AR豚鼠模型,觀察黃芩苷元鼻噴霧劑對(duì)AR豚鼠鼻部行為學(xué)癥狀、血清炎癥細(xì)胞因子以及免疫球蛋白的影響,為黃芩苷元治療AR提供動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
試劑:卵清蛋白(OVA,美國(guó)Sigma公司,V級(jí))。0.9%生理鹽水(四川科倫藥業(yè)股份有限公司)。儀器:超聲霧化器(江蘇魚(yú)躍醫(yī)療設(shè)備股份有限公司,型號(hào):402AI),恒溫循環(huán)水浴槽(上海庚庚儀器設(shè)備有限公司,型號(hào):DC0506),監(jiān)控?cái)z像頭(360科技有限公司,1080P智能攝像機(jī))。黃芩苷元(江蘇艾康生物醫(yī)藥研發(fā)有限公司,貨號(hào)152089),一次性使用靜脈血樣采集器(綠色-肝素管,康德萊),一次性使用采血針(康德萊),眼科手術(shù)剪(六六眼科醫(yī)療器械有限公司),2.5 mL注射器(康德萊),消毒用碘伏(海氏海諾),外科用無(wú)菌敷料(海氏海諾)。IL-4酶聯(lián)免疫分析(ELISA)試劑盒(上海碧云天生物制劑有限公司),離心機(jī)(LD5-2A,上海離心機(jī)廠)。
SPF級(jí)成年Hartley豚鼠40只,雌雄各半,體質(zhì)量(350±50)g,購(gòu)于海南醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心(生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK瓊2013-0009)。動(dòng)物飼養(yǎng)于空調(diào)房(室溫20℃~26℃),可自由攝食及攝水,定時(shí)定量供應(yīng)新鮮潔凈綠葉蔬菜,早晚12 h間斷照明。所有豚鼠均利用改良的AR模型方法復(fù)制成功,隨后將實(shí)驗(yàn)豚鼠分為模型組(0 mL),低劑量組(0.2 mL/min),中劑量組(0.5 mL/min)和高劑量組(1 mL/min),每組各10只。
OVA約30 mg加入0.9%生理鹽水100 mL制成溶液,1 mL/只腹腔注射,隔日一次,持續(xù)一周作基礎(chǔ)致敏。間隔5 d后,將豚鼠移至半封閉透明塑料盒(10 cm×5 cm×5 cm大?。┲校惨蚤_(kāi)洞(洞口面積剛好能夠放下霧化器吸管)的潔凈塑料透明蓋板,1%OVA生理鹽水溶液10 mL從開(kāi)洞處?kù)F化吸入5 min,每日1次,連續(xù)7 d,末次霧化完成1 h后,將豚鼠雙足置于0℃~4℃恒溫循環(huán)水浴槽中激發(fā)1 min,至此AR模型完成。隨后豚鼠正常條件飼養(yǎng),除模型組不予霧化處理,其余各組豚鼠按照不同劑量的黃芩苷元桉葉油鼻噴霧劑,超聲霧化吸入10 min,每日2次,連續(xù)2周。
末次給藥1 h后,將豚鼠及采血管做好標(biāo)記后,用10%水合氯醛麻醉,抓緊豚鼠頸部皮膚,固定好豚鼠頭部,消毒其眼眶后邊緣1~1.5 cm區(qū)域,并輕輕向下壓迫頸部?jī)蓚?cè),使眼球充血、外突,用一次性使用的采血針針頭頂端,垂直插入內(nèi)眥靜脈叢,另一端接采血管承接靜脈血,見(jiàn)血液連續(xù)滴入采血管中,當(dāng)達(dá)到所需血量時(shí)退出采集針,立即用無(wú)菌敷料壓迫數(shù)秒止血。采集的血液推入離心管靜置3 h后,4℃3 000 r/min離心10 min,分裝后均于-20℃冰箱中冷凍保存,嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)檢測(cè)豚鼠血清中IL-4含量,該步驟重復(fù)3次取平均值。
各組豚鼠在分籠飼養(yǎng)期間,每籠各安裝1臺(tái)監(jiān)控?cái)z像頭,每日24 h持續(xù)錄制,以每次給藥后2 h為主要觀察時(shí)段,對(duì)豚鼠的攝食、攝水、排便和精神活動(dòng)狀態(tài)以及過(guò)敏反應(yīng)進(jìn)行評(píng)分。方法如下。鼻癢:輕度為1分,輕擦鼻幾次;重度為2分,抓搔鼻、面不止,到處擦磨。噴嚏:1~3個(gè)記1分,4~10個(gè)記2分,l0個(gè)以上記3分。清涕:流至前鼻孔記1分,過(guò)前鼻孔記2分,流涕滿面記3分。哮喘:呼吸急促計(jì)1分,明顯喘息計(jì)2分,喘息致死計(jì)3分。于最后一次霧化吸入黃芩苷元制劑鼻噴霧劑后30 min內(nèi),觀察各組豚鼠的過(guò)敏性癥狀,將各癥狀分累積,如總分≥5分則表示造模成功。
豚鼠斷頸處死后,暴露雙側(cè)鼻腔,取靠近上鼻甲的部分鼻部黏膜組織,用于蛋白免疫印跡檢查,采集IgE和內(nèi)參β-actin條帶圖像,Image J軟件確定圖像中各個(gè)條帶的凈光密度,用目標(biāo)條帶凈光密度與內(nèi)參凈光密度比值比較各組之間蛋白表達(dá)的差異,該步驟重復(fù)3次。
采用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以例數(shù)和百分比(%)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
建立AR模型后無(wú)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物死亡,所有豚鼠均出現(xiàn)鼻過(guò)敏癥狀,經(jīng)鼻癥狀評(píng)分均達(dá)到AR模型標(biāo)準(zhǔn)后,各組豚鼠經(jīng)黃芩苷元鼻噴霧劑干預(yù)后,低、中、高劑量組有4、2、1只動(dòng)物出現(xiàn)過(guò)敏性鼻炎表現(xiàn),末次霧化后各組豚鼠過(guò)敏癥狀評(píng)分結(jié)果如表1,各組癥狀評(píng)分之間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=4.237,P<0.05)。黃芩苷元干預(yù)組豚鼠癥狀評(píng)分較模型組均有所下降,其中高劑量組與模型組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.473,P<0.01),見(jiàn)表1。
表1 不同組豚鼠癥狀評(píng)分以及IL-4表達(dá)情況(±s)
表1 不同組豚鼠癥狀評(píng)分以及IL-4表達(dá)情況(±s)
檢測(cè)指標(biāo)癥狀評(píng)分IL-4(pg/mL)模型組(n=10)6.50±1.31 31.26±3.69低劑量組(n=10)5.10±0.92 29.69±5.78中劑量組(n=10)4.73±0.89 24.84±4.53高劑量組(n=10)3.04±0.62 19.13±3.96
模型組和低劑量組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.142,P>0.05),中劑量組與模型組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=4.258,P<0.05),高劑量組與模型組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=8.364,P<0.01)。
本實(shí)驗(yàn)考慮豚鼠比較膽小敏感,麻醉以及取樣過(guò)程中可能會(huì)引起應(yīng)激反應(yīng),影響血清中IL-4表達(dá)。因此,本研究檢測(cè)了AR豚鼠鼻黏膜組織中IgE表達(dá)情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn),中、高劑量組IgE表達(dá)與模型組相比差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=7.374,8.364,P<0.01),低劑量黃芩苷元組與模型組相比,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=2.374,P<0.05),見(jiàn)圖1。
圖1 不同組IgE表達(dá)示意圖
AR的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前認(rèn)為其主要受到遺傳、環(huán)境以及內(nèi)分泌等因素影響,Th1/Th2比例失衡,大量IL-4以及過(guò)量IgE釋放,共同參與誘發(fā)AR。目前臨床治療AR的一線藥物為皮質(zhì)類(lèi)固醇和抗組胺藥,二線藥物包括抗白三烯藥物、抗變態(tài)反應(yīng)藥物、細(xì)胞因子調(diào)節(jié)劑及炎性介質(zhì)拮抗劑等[6]。黃芩苷元作為一種天然黃酮類(lèi)化合物,在抑制IL-4、IL-1等炎性因子表達(dá)方面作用顯著,和γ—干擾素合用還能誘導(dǎo)巨噬細(xì)胞產(chǎn)生NO,減輕過(guò)敏反應(yīng)[7]。黃芩苷元在部分抗過(guò)敏性哮喘的中藥方劑中發(fā)揮的作用,被認(rèn)為可能是調(diào)節(jié)免疫功能和抗過(guò)敏的活性成分之一。豚鼠是高致敏性動(dòng)物,其血清中含有大量補(bǔ)體,常作為AR的模型動(dòng)物,本實(shí)驗(yàn)使用OVA作為致敏劑,通過(guò)腹腔注射和霧化吸入方式激發(fā)AR模型[8]。
通過(guò)對(duì)豚鼠過(guò)敏性癥狀進(jìn)行評(píng)分可以初步判斷建模是否成功,但既往對(duì)AR動(dòng)物模型評(píng)分存在較大的主觀性,容易受到觀察時(shí)機(jī)或者觀察者水平、責(zé)任心等影響,出現(xiàn)遺漏和誤判。本研究選擇高清攝像系統(tǒng)對(duì)豚鼠鼻部癥狀進(jìn)行觀察,既避免了長(zhǎng)期觀察帶來(lái)的注意力下降,又能夠明確藥物干預(yù)對(duì)豚鼠鼻部癥狀的影響。本研究采用顧曉娜等[9]改良的AR豚鼠模型,通過(guò)霧化吸入方式給藥,有利于藥物快速吸收,便于獲取更客觀、可靠的評(píng)分和數(shù)據(jù)。
AR在病程不同階段受到輔助T細(xì)胞的影響,如Th1細(xì)胞主要介導(dǎo)細(xì)胞免疫應(yīng)答,通過(guò)釋放IL-2來(lái)抑制Th2細(xì)胞活化,而Th2主要介導(dǎo)體液免疫,可產(chǎn)生IL-4、IL-5等炎性細(xì)胞因子來(lái)抑制Th1細(xì)胞,當(dāng)Th1分化不足時(shí),Th2細(xì)胞出現(xiàn)亢進(jìn)現(xiàn)象,產(chǎn)生大量的IL-4并誘發(fā)IgE大量釋放。臨床上可以通過(guò)檢測(cè)IL-4水平判斷AR模型是否建立成功,通過(guò)IgE可以檢測(cè)過(guò)敏反應(yīng)強(qiáng)度[10]。本研究中,中、高劑量組豚鼠血清中IL-4,鼻腔黏膜組織中IgE表達(dá)水平較模型組均顯著下降,表明黃芩苷元具有減輕豚鼠鼻過(guò)敏癥狀的作用,且呈現(xiàn)劑量—依賴效應(yīng)。黃芩苷元抑制IL-4表達(dá)的作用,可能與其具備的抗炎、緩解組織炎性損傷等作用有關(guān)[11]。模型組豚鼠出現(xiàn)鼻腔黏膜微血管擴(kuò)張,表面出現(xiàn)典型慢性炎癥,分泌物增加[12],是導(dǎo)致鼻癢、眼癢、水樣涕、連續(xù)噴嚏和鼻塞等癥狀的組織基礎(chǔ)[13],而使用黃芩苷元鼻噴霧劑干預(yù)后上述表現(xiàn)顯著改善。
本研究發(fā)現(xiàn),黃芩苷元具有改善AR豚鼠過(guò)敏癥狀的作用,該效應(yīng)可能與黃芩苷元降低血清中IL-4以及IgE表達(dá)水平有關(guān)。但AR是一種主觀性很強(qiáng)的慢性疾病,患者主觀體驗(yàn)、心理狀態(tài)對(duì)疾病療效影響甚大。本研究對(duì)AR長(zhǎng)期變化的研究尚少,后期有待進(jìn)一步研究。