殼聚糖灌腸對小鼠急性潰瘍性結(jié)腸炎的治療效果觀察

張璠

(天津醫(yī)科大學(xué)腫瘤醫(yī)院,國家惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津市惡性腫瘤臨床醫(yī)學(xué)研究中心,天津市腫瘤防治重點實驗室,天津 300060)

急性潰瘍性結(jié)腸炎是常見的消化系統(tǒng)疾病之一,該病具有一定的特殊性和非特異性,患者伴有明顯的腹痛、腹瀉等臨床癥狀。臨床上對于急性潰瘍性結(jié)腸炎的相關(guān)治療研究依然在繼續(xù),且有許多正處于探索中的藥物。殼聚糖是其中比較有代表性的一種,它具有良好的生物相容性和生物降解性,并且在硫化后轉(zhuǎn)化為類肝素物質(zhì),起到抗凝血作用,研究發(fā)現(xiàn)高黏度的殼聚糖溶液具有更好的凝血作用[1]。殼聚糖也有較強的抗菌作用,其對革蘭氏陽性細(xì)菌的作用優(yōu)于革蘭氏陰性細(xì)菌。對于化膿性炎癥,殼聚糖相比傳統(tǒng)的局部抗生素有更理想的效果[2,3],在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力。此次研究以小鼠結(jié)腸炎模型為例對殼聚糖的治療作用進行探究。

1 材料與方法

1.1 材料

使用無菌的蒸餾水將水溶性殼聚糖(購自浙江金殼藥業(yè)股份有限公司)配置為低(15 mg/mL)、中(30 mg/mL)、高(60 mg/mL)3種濃度的混懸液。

50只SPF級C57BL/6J小鼠〔購買自斯貝福(北京)生物技術(shù)有限公司〕,實驗小鼠購買后1周適應(yīng)光照周期。光照周期為12 h光12 h暗,室溫在23±3 ℃,室內(nèi)相對濕度為40%～70%。自由飲水、攝食飼養(yǎng)。

1.2 疾病模型建立及給藥

在適應(yīng)期,給予小鼠自由進食和飲水,實驗開始則將除正常對照組(10只)以外的40只小鼠飲用水換成5%的葡聚糖硫酸鈉(DSS)溶液。每只小鼠日飲水量按6 mL計算,次日再補充足量DSS溶液,DSS溶液共給予8 d。初次給予DSS 24 h后,發(fā)現(xiàn)小鼠出現(xiàn)軟便、腹瀉或血便現(xiàn)象,即對小鼠進行灌腸給藥。

正常對照組以及模型對照組小鼠每天給予0.1 mL雙蒸水,高、中、低治療組小鼠每日給予每千克體重80 mg、40 mg、20 mg劑量的藥物灌腸治療。每天觀察小鼠的生活狀態(tài)、糞便性狀、腹瀉及血便情況,并稱量體重。給藥7 d后頸椎脫臼法處死全部小鼠,并收集所有小鼠血液與結(jié)腸組織進行過氧化物酶(MPO,myeloperoxidase)、超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase)、脂質(zhì)過氧化物(MDA,malondialdehyde)、白細(xì)胞介素-6(IL-6,Interleukin 6)、氮氧化物(NO,nitric oxide)、總一氧化氮合成酶(TNOS,Totalnitric oxide synthase)、腫瘤壞死因子 (TNF-α)指標(biāo)分析。

1.3 觀察指標(biāo)

分析、比較不同組別小鼠的排便次數(shù)、稀便率、糞便含水量,同時檢測不同劑量殼聚糖對小鼠內(nèi)相關(guān)炎性因子的影響。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

選用SPSS 23.0作為主要處理工具,并通過均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進行計量組間數(shù)據(jù)分析,以P<0.05表示差異間存在統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 小鼠排便情況分析

從研究比較來看,模型組小鼠排便次數(shù)、稀便率、糞便含水量高于正常對照組(P<0.05),應(yīng)用殼聚糖的小鼠隨著劑量的增加,其排便次數(shù)、稀便率等指標(biāo)有明顯下降趨勢(P<0.05)。見表1。

表1 不同組別小鼠的排便情況比較

2.2 組織中MPO、SOD、MDA、IL-6含量分析

殼聚糖治療后的3組小鼠組織中MPO、SOD、MDA、IL-6含量相對于模型組均有改變,MPO活性、MDA含量明顯下降,SOD指標(biāo)則明顯升高,而且IL-6在高劑量、中劑量組有所下降,但低劑量組小鼠的IL-6則與模型組無顯著差異(P>0.05)。見表2。

表2 不同組別小鼠MPO、SOD、MDA、IL-6含量比較

2.3 NO含量、TNOS、TNF-α分析

殼聚糖治療的3組小鼠的NO含量均有下降,且劑量越大下降越明顯,TNOS和TNF-α均是如此(P<0.05)。見表3。

表3 不同組別小鼠NO含量、TNOS、TNF-α比較

3 討論

殼聚糖是海洋或陸地甲殼動物甲殼中最常見的成分,目前,在醫(yī)療領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用潛力,但因分子量大、溶解性差、黏度高限制了其在各個領(lǐng)域的應(yīng)用[4,5]。一般研究認(rèn)為殼聚糖可通過血液吸收和腸道吸收兩種生物活性途徑發(fā)揮作用[6]。殼聚糖也可通過被動擴散或相關(guān)載體轉(zhuǎn)運,殼聚糖進入腸道后,可直接抑制大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等致病菌,增加益生菌,如雙歧桿菌等,有調(diào)節(jié)腸道菌群平衡的作用[7],其也可以被微生物利用,從而對機體產(chǎn)生影響。相關(guān)研究表明,殼聚糖可以被應(yīng)用于急性潰瘍性結(jié)腸炎的治療,因其具有較強的抗炎、抑制胃腸平滑肌痙攣等效果[8]。

此次研究中所選研究對象均為小鼠,通過DSS引發(fā)急性潰瘍性結(jié)腸炎,并且在小鼠胃腸黏膜受到破壞后,DSS可以引發(fā)類似于急性潰瘍性結(jié)腸炎的炎癥反應(yīng)和免疫反應(yīng)[9,10],并會伴有明顯的腹瀉、食欲不振等癥狀。表1的分析表明,對小鼠使用殼聚糖后,大便松軟、排便次數(shù)等臨床癥狀得到了明顯改善,且殼聚糖用量越大,改善效果越好。

本研究中小鼠在出現(xiàn)急性潰瘍性結(jié)腸炎后,機體內(nèi)的自由基含量較高,NO在這一過程中扮演著重要角色。與此同時,其MDA活性、SOD活性均會隨之受到影響,在給予治療的過程中,要將重點放在自由基的清除上,如表2、表3可見,通過殼聚糖的應(yīng)用,3組小鼠機體內(nèi)的NO含量、MDA含量、SOD活性等指標(biāo)均有明顯改變,表明急性潰瘍性結(jié)腸炎在殼聚糖治療后有所緩解,并且在急性潰瘍性結(jié)腸炎影響下,小鼠機體內(nèi)有明顯的炎癥反應(yīng),IL-6、TNF-α等炎性因子含量增多。通過殼聚糖治療后,試驗組小鼠其炎性因子含量明顯下降,表明該藥物具有一定的抗炎作用。