張 雷,朱 衛(wèi),黃 豫,蔣潔君
(昆山市中醫(yī)醫(yī)院,江蘇 昆山 215300)
氣血是人體維系正常生命活動的根本,現(xiàn)代人常因飲食作息不規(guī)律、思慮勞神過度或久病不愈導(dǎo)致氣血生化失調(diào),出現(xiàn)氣血兩傷的癥狀,主要表現(xiàn)為疲勞乏力、心悸氣短、盜汗失眠、面色淡白或萎黃[1]。中醫(yī)學(xué)認為,氣能生血,血能載氣,進而氣推血行,令人體氣血充盈,機能恢復(fù)平和[2]。當歸補血湯以黃芪和當歸組方,是益氣生血的經(jīng)典名方。有研究[3]發(fā)現(xiàn)該方對糖尿病腎病、心腦血管疾病、肝臟疾病、免疫系統(tǒng)疾病等有多種共同作用靶點,但詳細機制尚不清晰。大棗作為氣血雙補的藥食兩用之物,被《神農(nóng)本草經(jīng)》列為上品,兼具調(diào)節(jié)免疫、抗疲勞和造血作用[4];此外,大棗還能保護肝臟、增強體力[5],可通過抑制促炎性細胞因子的釋放發(fā)揮抗炎潛能[6]。當歸芪棗精為我院臨床應(yīng)用多年的品種,由當歸補血湯增加大棗而成,用于治療各類氣血兩虛證,但還缺乏作用機制的具體闡述,也未見有大棗發(fā)揮協(xié)同增效作用的文獻報道,有必要對其科學(xué)內(nèi)涵進行深入研究。
因此,為闡明當歸芪棗精的組方合理性和科學(xué)作用機制,本研究選用腹腔注射環(huán)磷酰胺合并尾部放血的方法來建立氣血兩虛小鼠模型[1],考察當歸芪棗精以及拆方藥味對氣血兩虛證的干預(yù)作用,以期為開展經(jīng)方應(yīng)用研究提供一個全新視角[7]。
1.1 實驗動物 6周齡SPF級昆明種雄性小鼠24只,體質(zhì)量(20±2)g,購自卡文斯百格(蘇州)模式動物研究有限公司,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(蘇)2018-0002;小鼠飼養(yǎng)于SPF級動物房3 d,環(huán)境溫度控制在(26±2)℃,相對濕度為40%~70%,12 h/12 h光照晝夜循環(huán)。實驗結(jié)束后小鼠采用頸椎脫臼處死,本實驗嚴格按動物倫理要求進行。
1.2 藥物與試劑 當歸芪棗精(處方組成:黃芪26 g,當歸13 g,大棗10 g)和芪歸組(處方組成:黃芪26 g,當歸13 g)藥材經(jīng)昆山市中醫(yī)醫(yī)院吳學(xué)榮主任中藥師鑒定符合2020年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定,由制劑室煎煮提取而成;注射用環(huán)磷酰胺(批號:H22026738)購自上海華聯(lián)制藥有限公司;IL-6 ELISA試劑盒(批號:20210814006)、IL-1β ELISA試劑盒(批號:20210825112)、蘇木精/伊紅染料(批號:XRL3007)均購自上海信帆生物科技有限公司;甲醛(批號:100100008)、二甲苯(批號:100234192)、無水乙醇(批號:100092680)、冰醋酸(批號:A35-500)、甘油(批號:A16205)均購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(批號:01139728)購自Fermentas公司;SYBR Green PCR試劑盒(批號:01305540)購自Thermo公司。
1.3 主要儀器 XT2000i型全自動血細胞分析儀(上海Sysmex醫(yī)用電子有限公司);TG-16M型低溫冷凍離心機(上海盧湘儀離心機儀器有限公司);352型酶標儀(芬蘭Labsystems Multiskan MS公司);AC8型洗板機(芬蘭Thermo Labsystems公司);CX4型光學(xué)顯微鏡(日本OLYMPUS公司);旋渦振蕩器(上海青浦滬西儀器廠);FA25-D電動勻漿機(上海FLUKO公司);SQ2125石蠟切片機、PPTHK-21B攤片機(湖北徠克醫(yī)療儀器有限公司);D5100數(shù)碼相機(日本NIKON公司)。
1.4 造模與分組 24只小鼠按照隨機數(shù)字表法分為對照組、模型組、芪歸組、當歸芪棗精組,每組6只。參考文獻[1,8]建模方法,除對照組外,其余3組小鼠于給藥第1天每鼠尾部放血約0.5 mL,隔日放血1次,連續(xù)放血4次;于給藥第3天每鼠腹腔注射環(huán)磷酰胺,80 mg/kg(相當于給藥體積為8 mL/kg),隔日注射1次,連續(xù)注射3次。對照組小鼠腹腔注射等體積的生理鹽水。所有小鼠注射前均需禁食不禁水12 h。根據(jù)行為學(xué)及形態(tài)學(xué)相應(yīng)的測試指標,若模型組大鼠負重游泳時長、胸腺皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)細胞數(shù)與對照組比較,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),則說明造模成功。
1.5 藥物制備及實驗給藥 按處方配比,分別稱取當歸芪棗精組(當歸、黃芪和大棗)、芪歸組(當歸、黃芪)藥物,加入8倍量水浸泡30 min,回流提取2 h,再加入6倍量水,回流提取1 h,過濾后合并藥液,以生藥量計,當歸芪棗精組及芪歸組濃縮至質(zhì)量濃度分別為0.49、0.39 g/mL。對照組與模型組小鼠給予10 mL/kg生理鹽水灌胃;按照人和小鼠間體表面積折算的等效劑量比計算,芪歸組、當歸芪棗精組的藥物劑量分別為5.07、6.37 g/(kg·d),連續(xù)7 d。
1.6 觀察指標
1.6.1 負重游泳實驗[1]末次給藥后,各組小鼠尾部捆縛自身體質(zhì)量6%的不銹鋼絲,置于溫度(30±3)℃、深度40 cm水中,以鼠頭部10 s內(nèi)無法浮出水面為標準,記為其游泳終止時間,記錄入水至游泳終止的時長,作為抗疲勞的體能指標。
1.6.2 血常規(guī)和IL-6、IL-1β水平 末次給藥后,禁食不禁水12 h,稱體質(zhì)量。剪尾取血50 μL置于EDTA-3K抗凝管中,充分搖勻后于全自動血細胞分析儀中進行分析,檢測WBC、RBC、PLT及HGB;取眼眶血靜置15 min,3 000 r/min離心20 min后,取血清,參照ELISA試劑盒說明書進行IL-6、IL-1β的含量檢測。
1.6.3 胸腺皮質(zhì)厚度和皮質(zhì)細胞數(shù) 末次給藥24 h后,處死小鼠,取小鼠胸腺組織,用生理鹽水沖洗完整的胸腺,去除筋膜和脂肪組織,在顯微鏡下用測微尺測定胸腺皮質(zhì)厚度,并于最寬處和最窄處計算壓在測微尺基線上的細胞數(shù),每只小鼠測5處,求平均值。
1.6.4 胸腺組織學(xué)觀察 末次給藥24 h后,脫頸椎處死小鼠并摘取胸腺,待樣本用福爾馬林溶液浸泡48 h后,用乙醇梯度脫水,經(jīng)二甲苯透明、浸蠟、包埋、切片、粘片、脫蠟流程后,再采取蘇木素染色、氨水溶液水化、伊紅復(fù)染、乙醇脫水和二甲苯透明,最后以中性樹膠封片,待干燥后在光學(xué)顯微鏡下鏡檢,并進行圖像采集分析[9]。
1.6.5 骨髓組織GM-CSF mRNA、EPO mRNA表達情況 取小鼠右側(cè)完整股骨,除凈軟組織,用2號注射器吸取3%的醋酸溶液5 mL,從股骨兩側(cè)反復(fù)沖洗,收集骨髓,勻漿30 s后加入700 μL Trizol裂解細胞,經(jīng)吹打混勻提取骨髓細胞總RNA,-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆肹10]。分別按照逆轉(zhuǎn)錄和熒光定量試劑盒說明書進行操作,在熒光定量PCR儀上反應(yīng)。反應(yīng)體系:SYBRGreen Mix(×2)5 μL,Primer F(10 μmol/L)0.1 μL,Primer R(10 μmol/L)0.1 μL,cDNA 2 μL,加水補齊至11 μL。引物序列見表1,以β-actin(GADPH)作為內(nèi)參基因。反應(yīng)條件:95 ℃預(yù)變性3 min;95 ℃變性15 s,55 ℃退火及延伸45 s,共40個循環(huán),結(jié)束后95 ℃15 s,60 ℃1 min,95 ℃15 s,60 ℃15 s做熔解曲線分析[11]。最后,對相關(guān)數(shù)據(jù)信息進行分析。(見表1)
表1 PCR 引物序列
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 26.0軟件進行分析,計量資料以“均數(shù)±標準差”()表示,組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD-t檢驗[12],以P<0.05差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組小鼠負重游泳時長比較 與對照組比較,模型組小鼠負重游泳時長明顯縮短(P<0.01);與模型組比較,當歸芪棗精組小鼠負重游泳時長明顯延長(P<0.05);芪歸組小鼠負重游泳時長與模型組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(見表2)
表2 各組小鼠負重游泳時長比較()
表2 各組小鼠負重游泳時長比較()
注:與對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.05
2.2 各組小鼠血常規(guī)指標比較 與對照組比較,模型組小鼠血液中WBC、RBC、PLT及HGB均明顯降低(P<0.01),提示造模成功。與模型組比較,當歸芪棗精組小鼠血液中WBC、RBC、PLT及HGB均明顯升高(P<0.01),芪歸組小鼠血液中PLT明顯升高(P<0.05);當歸芪棗精組小鼠血液中WBC、RBC高于芪歸組(P<0.05)。(見表3)
表3 各組小鼠血常規(guī)指標比較()
表3 各組小鼠血常規(guī)指標比較()
注:與對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.05,cP<0.01;與芪歸組比較,dP<0.05
2.3 各組小鼠血清IL-6、IL-1β水平比較 與對照組比較,模型組小鼠血清IL-6、IL-1β水平明顯降低(P<0.01);與模型組比較,芪歸組、當歸芪棗精組小鼠血清IL-6、IL-1β水平均明顯升高(P<0.01),且當歸芪棗精組小鼠血清IL-6、IL-1β水平明顯高于芪歸組(P<0.01或P<0.05)。(見表4)
表4 各組小鼠血清IL-6、IL-1β 水平比較()
表4 各組小鼠血清IL-6、IL-1β 水平比較()
注:與對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.01;與芪歸組比較,cP<0.05,dP<0.01
2.4 各組小鼠胸腺組織病理學(xué)變化情況 對照組小鼠胸腺組織皮質(zhì)、髓質(zhì)分界明顯,皮質(zhì)區(qū)淋巴細胞排列整齊,髓質(zhì)區(qū)可見胸腺小體;模型組小鼠胸腺組織皮質(zhì)變薄,淋巴細胞數(shù)量明顯減少、結(jié)構(gòu)間隙變大,有的細胞胞漿內(nèi)甚至有空泡存在,表明氣血兩虛小鼠模型造模成功[13];當歸芪棗精組小鼠胸腺組織皮質(zhì)、髓質(zhì)分界較為清晰,空泡現(xiàn)象得到扭轉(zhuǎn),細胞密度有所增加;芪歸組小鼠胸腺組織病變結(jié)構(gòu)雖有一定改善,但皮質(zhì)、髓質(zhì)分界仍較模糊,細胞間隙仍未愈合完全[14]。(見圖1)
圖1 各組小鼠胸腺組織病理切片圖(HE,×200)
與對照組比較,模型組小鼠胸腺皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)細胞數(shù)均明顯減少(P<0.01);與模型組比較,芪歸組、當歸芪棗精組小鼠胸腺皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)細胞數(shù)均明顯增加(P<0.01),且當歸芪棗精組小鼠胸腺皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)細胞數(shù)明顯高于芪歸組(P<0.01)。(見表5)
表5 各組小鼠小鼠胸腺皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)細胞數(shù)比較()
表5 各組小鼠小鼠胸腺皮質(zhì)厚度、皮質(zhì)細胞數(shù)比較()
注:與對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.01;與芪歸組比較,cP<0.01
2.5 各組小鼠骨髓組織GM-CSF mRNA、EPO mRNA表達水平比較 與對照組比較,模型組小鼠骨髓組織GM-CSF mRNA、EPO mRNA相對表達量均明顯降低(P<0.01);與模型組比較,當歸芪棗精組小鼠骨髓組織GM-CSF mRNA、EPO mRNA相對表達量均明顯升高(P<0.01),且當歸芪棗精組骨髓組織GM-CSF mRNA、EPO mRNA相對表達量明顯高于芪歸組(P<0.05)。(見表6、圖2)
圖2 PCR 擴增曲線
表6 各組小鼠骨髓組織中GM-CSF mRNA、EPO mRNA相對表達量比較()
表6 各組小鼠骨髓組織中GM-CSF mRNA、EPO mRNA相對表達量比較()
注:與對照組比較,aP<0.01;與模型組比較,bP<0.01;與芪歸組比較,cP<0.05
氣血是人體正常運行的根本,氣虛則血虧,血虛則氣散,兩者相輔相成,臨床上發(fā)生病變時多演變?yōu)闅庋獌商摚手委煏r常治以補血益氣之法,取“氣能生血,血能載氣”之理。氣血兩虛證可能會出現(xiàn)在不同的疾病中,根據(jù)中醫(yī)“異病同治”的辨證論治原則,在治療時都可以采用補益氣血的方法,但方劑配伍卻各有側(cè)重。當歸、黃芪為常用中藥[15],這體現(xiàn)了養(yǎng)血、補氣的基本治則,而大棗則兼具兩者之功,三者配伍是否有協(xié)同增效作用值得探討。故本研究采用放血聯(lián)合注射環(huán)磷酰胺的方法成功建立氣血兩虛證小鼠模型,用拆方手段來考察大棗對于當歸芪棗精的作用,探究其是否有助于提升氣血、促進造血功能和改善微循環(huán)等藥理作用[1]。
本研究表明,當歸芪棗精能顯著改善氣血兩虛小鼠胸腺的病理形態(tài),能有效緩解胸腺皮質(zhì)變薄,使細胞間隙緊密,顯著增加淋巴細胞數(shù)量。為考量小鼠抗疲勞能力,本實驗運用經(jīng)典的負重游泳時長實驗來直觀反映小鼠肌肉運動能力,結(jié)果顯示當歸芪棗精可延長小鼠負重游泳時間,發(fā)揮了抗疲勞作用,起到了補氣的效果[16]。作為一種多能造血干細胞生長因子,IL-1β能誘導(dǎo)成纖維細胞和內(nèi)皮細胞釋放集落刺激因子,促進骨髓原始造血細胞集落增殖,還與其誘生的細胞因子協(xié)同刺激促成血細胞生長,同時IL-1β能通過加速細胞循環(huán)促進骨髓造血干細胞的生存,對機體造血起正調(diào)節(jié)作用,其含量的動態(tài)變化直接反映了骨髓造血功能的強弱[17]。細胞因子IL-6則由IL-1β誘生,能發(fā)揮多重免疫調(diào)節(jié)功能[18]。病理早期IL-6分泌量的增加會激發(fā)多種炎癥因子的瀑布式釋放,由此形成的炎癥反應(yīng)會損傷組織細胞,但此后IL-6則充當起系統(tǒng)性宿主防御反應(yīng)的協(xié)調(diào)員,通過促進中性粒細胞的活化、聚集起到增強免疫的作用[19]。本實驗結(jié)果顯示,當歸芪棗精通過同步上調(diào)小鼠血清中IL-1β和IL-6的表達,協(xié)同促進機體造血,還可有效發(fā)揮抗炎和免疫調(diào)節(jié)作用,且當歸芪棗精組各項指標均優(yōu)于芪歸組。
骨髓是血液生成的主要場所,外周血中RBC、WBC、PLT、HGB等客觀指標則能間接反映其造血狀態(tài)。GM-CSF具有廣譜效應(yīng),這種多肽生長因子對早期造血祖細胞增殖具有廣泛促進活性,但有賴于骨髓基質(zhì)細胞提供分泌場所;EPO則是一種激素糖蛋白,能特異性作用于紅系祖細胞進而刺激骨髓造血,可與GM-CSF產(chǎn)生協(xié)同作用,可增加紅細胞、多能干細胞集落的形成。因此,本實驗通過建立放血和CTX誘導(dǎo)的氣血兩虛小鼠模型,檢測骨髓部位的GM-CSF mRNA、EPO mRNA表達,以探討造血機能的變化。研究結(jié)果顯示,CTX損害了小鼠骨髓的造血機能,導(dǎo)致RBC、WBC、PLT和HGB含量的顯著減少,抑制了GM-CSF mRNA、EPO mRNA的表達,出現(xiàn)了貧血癥狀。結(jié)果顯示,當歸芪棗精明顯改善了氣血兩虛模型小鼠的血象,且能全面提高RBC、WBC、PLT和HGB含量,促進GM-CSF mRNA、EPO mRNA的表達,具有改善血虛的作用,但芪歸組療效明顯低于當歸芪棗精組,僅PLT指標有所上升??梢?,當歸芪棗精可以促進受到抑制的小鼠骨髓造血祖細胞的增殖,使GM-CSF、EPO表達明顯上調(diào)[20],提示其可能通過多途徑、多靶點刺激機體多種造血生長因子分泌,進而促進骨髓造血功能損傷的恢復(fù),從而發(fā)揮其“補血”功效[21]。此外,與芪歸組比較,當歸芪棗精的提升作用更為顯著。
綜上所述,當歸芪棗精對氣血兩虛的改善作用可能是通過修復(fù)受損胸腺,增加淋巴細胞的數(shù)量,上調(diào)血清中IL-6、IL-1β的表達,從而增強小鼠免疫能力,促進體力恢復(fù);當歸芪棗精還可有效改善血象,增強小鼠骨髓中EPO mRNA、GM-CSF mRNA的表達;這可能是其促進造血,發(fā)揮補血功效的機制之一[22]。當歸芪棗精對小鼠氣血兩虛體征的改善,為進一步闡明當歸芪棗精的多途徑、多靶點作用機制提供了實驗依據(jù)。