嚴(yán)子興,林曉英,劉幼妹,王 雯,林振文,查曉晶,林蔚然
(1.福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬福州中醫(yī)院,福建 福州 350001;2.中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九〇〇醫(yī)院,福建 福州 350025)
目前功能性消化不良(functional dyspepsia,F(xiàn)D)發(fā)病機(jī)制尚不明確,多認(rèn)為腦腸軸在其發(fā)病中起重要作用[1-3],其中以 C 型鈉尿肽(C-type natriuretic peptide,CNP)-膜結(jié)合型鳥苷酸環(huán)化酶(particulate guanylyl cyclase,pGC)-環(huán)磷酸鳥苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)通路最為重要,已有研究證實CNP-pGC-cGMP 信號通路參與調(diào)控功能性消化不良大鼠胃腸功能[4-5]。目前現(xiàn)代醫(yī)學(xué)治療FD 以質(zhì)子泵抑制劑、抗幽門螺桿菌治療及促胃動力為主,但療效欠佳,且容易反復(fù)發(fā)作,因此尋求更有效的治法勢在必行。中醫(yī)學(xué)從整體觀入手,對功能性疾病有較好的療效,在調(diào)節(jié)胃功能方面積累了豐富的理論和臨床經(jīng)驗。安中湯是福建省名老中醫(yī)唐江山治療消化道疾病的經(jīng)驗方,臨床具有一定療效,故本研究探討安中湯治療肝胃不和型FD 大鼠的療效及作用機(jī)制,為臨床應(yīng)用提供參考依據(jù)。因有多項研究表明多潘立酮治療FD 效果明顯,毒副作用較低,故采用多潘立酮治療作為陽性對照[6-7]。
1.1 實驗藥物 安中湯組成:黨參15 g,白術(shù)9 g,茯苓 9 g,炙甘草5 g,柴胡6 g,白芍 9 g,枳實 6 g,沉香(后下)3 g,姜半夏5 g,陳皮5 g,百合15 g,烏藥10 g,煅瓦楞子15 g。由福建中醫(yī)藥大學(xué)附屬福州中醫(yī)院制劑室生產(chǎn),常規(guī)煎煮后將湯藥分裝為100 mL/袋,含生藥量濃度為1.12 g/mL;多潘立酮片(西安楊森制藥有限公司,規(guī)格:10 mg/片,產(chǎn)品批號:LKJ0277)10 mg 研成細(xì)粉以蒸餾水 10 mL 稀釋混勻,配制成1 mg/mL 混懸液,冰箱4 ℃保存。以上藥液臨用前恢復(fù)至室溫。
1.2 實驗動物 健康Wistar 雄性大鼠86 只,體質(zhì)量(280±20)g,購于上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司,生產(chǎn)許可證號:SCXK(滬)2017-0005,飼養(yǎng)于中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九〇〇醫(yī)院動物中心,許可證號:SYXK(軍)2018-0003,飼養(yǎng)在室溫18~22 ℃,濕度40%~60%的環(huán)境中。普通飼料喂養(yǎng)(各成分熱量比例為:碳水化合物60%,蛋白質(zhì)22%,脂肪10%,包括纖維素在內(nèi)的其他成分8%),除實驗期外自由飲食、飲水,適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d 后進(jìn)行實驗。本實驗所有相關(guān)動物實驗操作都按照中國人民解放軍聯(lián)勤保障部隊第九〇〇醫(yī)院動物倫理審查標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格進(jìn)行(審批號:2022-008)。
1.3 主要試劑 活性炭末半固體糊:在250 mL 蒸餾水中加入活性炭末2 g,羧甲基纖維素鈉10 g,糖8 g,淀粉8 g,奶粉16 g,攪拌均勻[8],得到約300 mL黑色版固體糊,冰箱4 ℃保存,用時恢復(fù)至室溫;聚氰基丙烯酸正丁酯(BCA)蛋白定量試劑盒(上海雅酶生物科技有限公司,貨號:ZJ101);大鼠P 物質(zhì)(SP)酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒(貨號:JM-01851R1)、大鼠胃促生長素(Gherlin)ELISA 試劑盒(貨號:JM-10778R1)、大鼠血管活性腸肽(VIP)ELISA 試劑盒(貨號:JM-01852R2)、大鼠5-羥色胺(5-HT)ELISA 試劑盒(貨號:JM-01849R1)均購自江蘇晶美生物科技有限公司;Harris 蘇木素(北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司,貨號:ZLI-9609);中性樹膠(上海華靈康復(fù)器械廠,貨號:ZLI-9055)。
1.4 主要儀器 蛋白質(zhì)印跡法(Western blot)轉(zhuǎn)膜儀、Western blot 電泳儀均購自伯樂生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品(上海)有限公司;酶標(biāo)儀(美國賽默飛世爾科技公司,Multiskan GO);紫外分光光度計(北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限公司);高速離心機(jī)(Eppendorf AG);超低溫冰箱(Thermo Fisher Scientific);恒溫培養(yǎng)箱(上海精宏實驗設(shè)備有限公司);光學(xué)顯微鏡(奧林巴斯株式會社BX-53 光學(xué)顯微鏡)。
1.5 方法
1.5.1 造模 將86 只Wistar 大鼠先隨機(jī)選取23 只大鼠作為正常組,剩余大鼠采用郭氏夾尾刺激法[9]建立FD 大鼠模型,該造模方法在肝胃不和型FD 大鼠的制備實驗中應(yīng)用廣泛[10]。具體方法如下:使用卵圓鉗夾住大鼠尾巴中外1/3 處,每天進(jìn)行2 次,每天 9:00AM、15:00PM 各夾 1 次,每次夾 30 min,以使大鼠暴躁、反抗或相互攻擊、撕咬,盡量不使大鼠的尾部皮膚受到破損,連續(xù)造模7 d,造模期間所有大鼠均給予正常飲食及飲水。7 d 后,從正常組23 只大鼠中隨機(jī)選出3 只,從造模的63 只大鼠中隨機(jī)選出3 只,禁食不禁水1 d,結(jié)果觀察到造模組3 只大鼠出現(xiàn)明顯毛發(fā)雜亂、糞便稀溏、活動量減少、進(jìn)食量減少、緊張易激等肝胃不和表現(xiàn)。次日9:00AM 以10 mL/kg灌胃活性碳墨半固體糊,30 min后腹腔注射3%戊巴比妥鈉麻醉處死,開腹取全胃并結(jié)扎賁門及幽門,取小腸并結(jié)扎幽門、回盲部,進(jìn)行胃排空和腸推進(jìn)率檢測,見表1。結(jié)果顯示造模組胃排空率及小腸推進(jìn)率均小于正常組,2 組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)表示造模成功。
表1 2 組大鼠胃排空率與小腸推進(jìn)率比較()
表1 2 組大鼠胃排空率與小腸推進(jìn)率比較()
注:與正常組比較,1)P<0.05。
小腸推進(jìn)率/%92.28±2.86 76.02±2.531)組別正常組造模組n3 3胃排空率/%74.52±5.44 49.45±6.051)
1.5.2 動物分組及給藥 造模成功后將造模組60只Wistar 大鼠隨機(jī)分為安中湯組、多潘立酮組、模型組各20 只。根據(jù)人與動物按體表面積折算公式計算,安中湯組予安中湯混懸液 9 mL/(kg·d)、多潘立酮組予多潘立酮混懸液2.7 mL/(kg·d)、模型組和正常組予10 mL/(kg·d)生理鹽水分別灌胃,以上液體灌胃時均恢復(fù)至室溫。4 組均在每日9:00—10:00 AM、15:00—16:00 PM 灌胃,共21 d。
1.5.3 指標(biāo)檢測
1.5.3.1 一般情況觀察 造模期間及藥物干預(yù)期間每日8:00AM、14:00PM 觀察各組大鼠毛發(fā)的顏色與光澤、大小便的性狀、每日的活動度及反應(yīng)。在適應(yīng)性喂養(yǎng)后、造模后,藥物干預(yù)第7、14、21 天的08:00AM 分別對4 組大鼠進(jìn)行稱體質(zhì)量,灌胃前將大鼠放置電子秤,并記錄每只大鼠體質(zhì)量,本實驗只對比灌胃前的體質(zhì)量變化。
1.5.3.2 血清VIP、Ghrelin、5-HT和SP含量檢測 藥物干預(yù)后,80 只大鼠禁食不禁水1 d,次日9:00AM給予活性碳末半固體糊2 mL 灌胃,30 min 后腹腔注射3%戊巴比妥鈉麻醉后立即開腹行腹主動脈采血5 mL,于乙二胺四乙酸二鈉(EDTA-2Na)抗凝管靜置,低溫離心機(jī)以3 500 r/min 離心20 min,取血清后于標(biāo)本瓶分裝保存于-80 ℃液氮中,待檢測時將標(biāo)本盒取出,待溫至37 ℃,按照試劑盒步驟采用ELISA 法檢測上述指標(biāo)含量。
1.5.3.3 胃排空率、小腸推進(jìn)率檢測 腹主動脈采血后處死,取全胃并結(jié)扎賁門及幽門,取小腸并結(jié)扎幽門、回盲部,進(jìn)行胃排空和腸推進(jìn)率檢測。全胃取出,使用濾紙擦干胃表面水分之后對胃稱重為胃全重,然后從胃大彎處切開胃,用清水將胃部沖洗干凈,接著使用濾紙吸干胃內(nèi)外側(cè)表面水分對胃部進(jìn)行第二次稱重為胃凈重,后分別計算胃排空率、小腸推進(jìn)率,具體公式如下:‘
胃排空率=1-[(胃全重-胃凈重)/活性炭末半固體糊]×100%
小腸推進(jìn)率=L0/L×100%
注:L 為無張力狀態(tài)下從幽門至回盲部的長度;L0為無張力狀態(tài)下從幽門至炭末推進(jìn)最前沿的長度。
1.5.3.4 大鼠胃竇組織的Ghrelin、CNP 蛋白相對表達(dá)量檢測 采用Western blot 法檢測,取胃竇組織勻漿、裂解后,放入離心管中,4 ℃ 12 000 r/min 條件下離心15 min,取上清液進(jìn)行蛋白含量測定。根據(jù)蛋白定量試劑盒進(jìn)行蛋白定量,按照50∶1 的比例混合BCA Reagent 和Cu Reagent 配置工作溶液,在570 mm 的波長條件下對CD 值進(jìn)行檢測,根據(jù)測定結(jié)果繪制出CD 值與蛋白濃度之間的關(guān)系曲線,后進(jìn)行蛋白質(zhì)樣本變性。SDS-PAGE 凝膠電泳:將2 組蛋白轉(zhuǎn)移至PVDF 膜轉(zhuǎn)膜后,取PVDF 膜置于封閉液中1 h;根據(jù)目的蛋白的位置將PVDF 膜切成條狀,將試紙條置于蛋白質(zhì)抗稀釋溶液中并在4 ℃下孵育過夜,TBST 薄膜在室溫?fù)u洗3×10 min;按照目的蛋白的差異針對性地加入對應(yīng)的二抗,在室溫狀態(tài)下靜置1.5 h,TBST 薄膜在室溫?fù)u洗3×10 min;將塑料薄膜放入暗箱內(nèi),底部可以通過注水實現(xiàn)薄膜的固定,將PVDF 薄膜靜置在薄膜內(nèi),保證附著有蛋白質(zhì)的正面向上,把發(fā)光液試劑盒內(nèi)的2 種不同的液體按照1∶1 的比例進(jìn)行混合搖勻,并將其滴入薄膜后保證5 min 的反應(yīng)時間;注意使用塑料鑷子捏住PVDF 的一邊,在確保發(fā)光液順利流下之后,用保鮮膜蓋好,放入機(jī)器曝光和拍照,獲取目的蛋白的相對表達(dá)量。
1.5.3.5 胃竇黏膜組織病理學(xué)形態(tài)觀察 胃竇黏膜組織二甲苯Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行脫蠟,準(zhǔn)備蓋玻片備用;用酒精進(jìn)行覆水處理,用自來水反復(fù)沖洗3 次;采用蘇木素染色,時長5 min;采用濃度為5%乙酸溶液進(jìn)行1 min 的分化處理后,用自來水進(jìn)行沖洗,在組織上滴入乙酸并置于載玻片之上;采用HE 染色,按染色狀態(tài),適時采用流水進(jìn)行沖洗;脫水后晾干樣本后進(jìn)行封片,借助吸管吸一滴中性樹膠,壓片之后應(yīng)當(dāng)全覆蓋組織;最后用奧林巴斯BX-53 光學(xué)顯微鏡觀察胃竇黏膜組織病理學(xué)形態(tài)。
數(shù)據(jù)采用SPSS 25.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。計量資料符合正態(tài)分布以()表示,組內(nèi)比較采用重復(fù)測量方差分析,兩組間比較采用t檢驗,多組間比較符合正態(tài)分布采用單因素方差分析,采用最小顯著性差異法(LSD 法)。P<0.05 表示有統(tǒng)計學(xué)意義。
3.1 一般情況 與正常組比較,模型組大鼠出現(xiàn)毛發(fā)雜亂、糞便稀溏、活動量減少、緊張易激等表現(xiàn),藥物干預(yù)組的大鼠一般情況較模型組有所改善;從各組大鼠實驗各階段體質(zhì)量變化可看出,安中湯組及多潘立酮組大鼠灌胃第7 天的體質(zhì)量增長幅度高于模型組大鼠(P均<0.05),其數(shù)值及增長幅度接近正常組,安中湯組大鼠的體質(zhì)量增長幅度略高于多潘立酮組。見表2。
表2 4 組大鼠實驗各階段體質(zhì)量比較() g
表2 4 組大鼠實驗各階段體質(zhì)量比較() g
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。
灌胃21天341.70±4.16 320.25±4.591)335.30±3.332)336.75±2.992)組別正常組模型組多潘立酮組安中湯組n 20 20 20 20適應(yīng)性喂養(yǎng)后300.65±3.13 301.75±4.21 302.70±4.67 302.65±2.70造模后320.40±3.25 312.45±4.571)313.25±4.471)313.80±2.841)灌胃第7天325.95±3.89 314.90±4.101)320.20±3.692)321.25±2.152)灌胃第14天333.05±4.03 318.00±4.411)327.15±3.122)328.45±2.042)
3.2 4 組大鼠血清 Ghrelin、VIP、SP、5-HT 水平比較 見表3。
表3 4 組大鼠血清Ghrelin、VIP、SP、5-HT 水平比較() pg/mL
表3 4 組大鼠血清Ghrelin、VIP、SP、5-HT 水平比較() pg/mL
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。
5-HT 14.77±0.50 26.10±0.241)14.99±0.262)16.76±1.072)組別正常組模型組多潘立酮組安中湯組n 20 20 20 20 Gherlin(pg/mL)782.80±13.10 562.50±11.051)749.70±16.412)817.60±17.062)VIP 111.90±2.44 218.40±4.821)168.70±4.162)127.50±6.482)SP 3.13±0.15 5.40±0.151)3.85±0.132)3.21±0.112)
3.3 4組大鼠胃排空率和小腸推進(jìn)率比較 見表4。
表4 4 組大鼠胃排空率及小腸推進(jìn)率比較()
表4 4 組大鼠胃排空率及小腸推進(jìn)率比較()
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。
小腸推進(jìn)率/%94.04±0.41 77.82±1.201)89.21±0.582)89.16±0.402)組別正常組模型組多潘立酮組安中湯組n 20 20 20 20胃排空率/%76.34±1.29 49.49±1.041)74.31±0.922)71.79±0.542)
3.4 各組大鼠胃竇Ghrelin、CNP 蛋白相對表達(dá)量比較 與正常組比較,模型組大鼠胃竇組織中CNP 蛋白相對表達(dá)量明顯提高,Ghrelin 蛋白相對表達(dá)量明顯下降(P<0.05);與模型組比較,安中湯組與多潘立酮組大鼠胃竇組織中CNP蛋白相對表達(dá)量明顯降低,Ghrelin蛋白相對表達(dá)量明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);各組β-actin 蛋白相對表達(dá)量未發(fā)現(xiàn)明顯差異。見圖1、表5。
表5 4組大鼠胃竇組織CNP、Ghrelin蛋白相對表達(dá)量比較()
表5 4組大鼠胃竇組織CNP、Ghrelin蛋白相對表達(dá)量比較()
注:與正常組比較,1)P<0.05;與模型組比較,2)P<0.05。
組別正常組模型組多潘立酮組安中湯組Ghrelin 31 303.00±111.30 13 640.00±67.651)38 446.00±242.402)28 323.00±197.802)CNP 22 834.00±475.50 38 868.00±716.001)27 072.00±580.002)27 206.00±635.302)
圖1 Western blot檢測4組大鼠胃竇組織Ghrelin、CNP蛋白相對表達(dá)量
3.5 各組大鼠胃竇黏膜HE 染色組織病理學(xué)形態(tài)比較 正常組鏡下有少量淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及嗜酸性粒細(xì)胞,腺體排列規(guī)則;模型組鏡下可見大量淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及少量嗜酸性粒細(xì)胞,腺體排列不規(guī)則,其余無明顯異常;多潘立酮組鏡下炎性細(xì)胞浸潤較模型組減輕,見少量淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及個別嗜酸性粒細(xì)胞,腺體排列尚規(guī)則,其余無明顯異常;安中湯組鏡下無明顯炎性細(xì)胞浸潤,腺體排列規(guī)則。見圖2。
圖2 4 組大鼠胃竇黏膜組織病理學(xué)形態(tài)HE 染色圖(×20)
胃腸道是一種由多個神經(jīng)系統(tǒng)所復(fù)合主導(dǎo)的器官系統(tǒng),其中不僅僅有腸神經(jīng)系統(tǒng)(enteric nervous system,ENS),還包括中樞神經(jīng)系統(tǒng)(central nervous system,CNS)和植物神經(jīng)系統(tǒng)(autonomic nervous system,ANS)。腸神經(jīng)系統(tǒng)可通過內(nèi)臟敏感性反作用于中樞的痛覺、情緒和行為,其神經(jīng)系統(tǒng)間的傳導(dǎo)失常是導(dǎo)致FD 的重要機(jī)制[11]。有研究表明:調(diào)節(jié)相關(guān)腦腸肽水平可以糾正腦、腸內(nèi)分泌失調(diào),改善FD 癥狀[12]。調(diào)節(jié)相關(guān)腦腸肽水平主要是通過CNP-pGC-cGMP 信號通路來實現(xiàn)的,CNP存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)和胃腸道中,是腦-腸軸中具備生物活性的多肽[1,13-16],對縱向胃平滑肌有松弛作用[17]。在平滑肌中,CNP 與受體 NPR-B 特異性結(jié)合,激活 pGC[3,18],從而致三磷酸鳥苷的環(huán)化,成為cGMP。cGMP 作為第二信使存在于人體之中,能夠使平滑肌產(chǎn)生舒張現(xiàn)象,促進(jìn)胃排空,最終影響胃腸道功能[19]。已有研究證實FD 大鼠胃腸功能的改變與 CNP-pGC-cGMP 信號通路的表達(dá)相關(guān)[4]。此前,已有諸多研究證實FD 的發(fā)病由多種腦腸肽共同參與,如5-HT、Ghrelin、VIP、SP 等。
本研究結(jié)果顯示:與正常組比較,模型組大鼠血清 Ghrelin 明顯降低,5-HT、VIP、SP 明顯升高。有報道指出,情緒可以影響腦腸軸的功能,其分泌功能的失調(diào)使5-HT 水平上升,導(dǎo)致胃腸道敏感性增加[20]。胃動力不足的 FD 患者其 Ghrelin 較正常水平顯著下降,這一結(jié)果可能與FD 患者進(jìn)食后胃排空障礙存在一定相關(guān)性。VIP 是一類對胃腸運(yùn)動有抑制,具有神經(jīng)遞質(zhì)和神經(jīng)調(diào)質(zhì)雙重作用的神經(jīng)肽,在CNS、胃腸道中大量表達(dá),具有抑制胃腸運(yùn)動及胃排空、減慢小腸運(yùn)動、降低消化系括約肌的緊張性、擴(kuò)血管、減少胃酸和GAS 分泌、促進(jìn)胰液分泌及抑制膽囊收縮等作用,表明FD 大鼠癥狀的發(fā)生與VIP 升高具有相關(guān)性[21]。目前已有研究證實,F(xiàn)D 模型組大鼠或者小鼠的VIP 含量通常會高于正常對照組[22]。研究表明通過降低SP 在血漿中的濃度能夠抑制背角神經(jīng)興奮,通過降低內(nèi)臟敏感度,使得FD 模型大鼠腸道過敏現(xiàn)象得到改善[23]。離體細(xì)胞實驗證明SP 能夠增強(qiáng)腸上皮細(xì)胞對水和電解質(zhì)的通透性[24]。本研究結(jié)果還顯示:安中湯組胃排空率、小腸推進(jìn)率較模型組明顯改善,可知安中湯主要是通過改善大鼠的胃腸動力而起到明顯治療效果。且安中湯組較模型組胃竇CNP 蛋白的表達(dá)降低,CNP 對胃竇平滑肌具有明顯松弛作用,影響胃的收縮消化功能,安中湯可通過降低CNP 蛋白的表達(dá)促進(jìn)胃腸動力。安中湯組大鼠Ghrelin 蛋白較模型組顯著增高,Ghrelin 蛋白具有刺激FD 患者食欲、促進(jìn)進(jìn)食、參與胃酸分泌、改善胃腸動力等作用,可見安中湯的治療機(jī)制可能與以上胃腸激素水平變化相關(guān)。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道可以通過腦腸軸實現(xiàn)雙向調(diào)節(jié),這種中樞和胃腸道雙向調(diào)節(jié)的形態(tài)在中醫(yī)中已有敘述,情志失調(diào)引起氣機(jī)紊亂,表現(xiàn)出臟器不能正常行使其功能,而久病和疼痛不適本身也是正氣衰弱、加劇情志不暢的因素。在治法上,注重肝主疏泄對情志的調(diào)暢尤為重要,肝木盛或中焦之土虧虛都易形成木克土的局面,加重肝胃不和的癥狀。說明疏肝和胃法在治療情志為發(fā)病重要因素的脾胃疾病中起重要作用,與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)從腦腸軸水平整體調(diào)節(jié)胃腸道功能有共通之處。而本研究選用的安中湯是根據(jù)福建省名老中醫(yī)唐江山長期治療脾胃病的驗方,以六君子湯合百合湯、四磨湯、四逆散加減化裁而成,有平肝制酸、行氣止痛之效,護(hù)正祛邪,調(diào)和氣機(jī),行氣而不耗氣。
綜上,安中湯可通過調(diào)節(jié)Ghrelin、VIP、SP、5-HT及CNP-pGC-cGMP 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路來調(diào)節(jié)胃腸運(yùn)動,促進(jìn)胃排空與腸道蠕動,改善FD 癥狀。