楊愛霞,徐蕾,張力凡
(1.武漢市第一醫(yī)院藥學(xué)部,武漢 430022;2.湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,武漢 430065)
白癜風(fēng)患病率為0.1%~2%[1],是由皮膚黑色素合成功能喪失或減退導(dǎo)致,臨床表現(xiàn)為皮膚色素脫失,為常見的后天性皮膚病,常常影響患者的生理及心理健康。白癜風(fēng)病因復(fù)雜,尚未明確,從中醫(yī)角度來看,目前有氣血失和、氣血瘀滯、肝腎不足、肝郁氣滯學(xué)說;從西醫(yī)角度來看,目前有自身免疫學(xué)說、遺傳因素、黑素細(xì)胞自毀學(xué)說、微量元素學(xué)說、神經(jīng)化學(xué)因素、黑素細(xì)胞凋亡異常學(xué)說。中醫(yī)認(rèn)為白癜風(fēng)的發(fā)生為風(fēng)邪外襲、氣血失調(diào),與心、肝、脾、肺等臟器有關(guān)[2]。祛白顆粒共包含9種中藥,其中:蒺藜[3]、鉤藤,散結(jié)祛瘀、清熱平肝;雞血藤、夜交藤,補(bǔ)血造血、祛風(fēng)通絡(luò);生地、牡丹皮、赤芍,清熱涼血、活血化瘀;當(dāng)歸、丹參,補(bǔ)血活血、清心祛瘀。因此本方從中醫(yī)角度具有清心養(yǎng)肝、調(diào)養(yǎng)氣血、消風(fēng)解瘀、涼血祛斑的功效。本研究通過制造白癜風(fēng)小鼠模型并給予祛白顆粒治療,之后通過皮膚復(fù)色評分、病變組織病理學(xué)檢測、血清相關(guān)蛋白酶檢查,了解祛白顆粒治療小鼠白癜風(fēng)模型的療效。
1.1試劑 丹皮酚(中國食品藥品檢定研究院,批號:201407,含量:96.8%);阿魏酸(中國食品藥品檢定研究院,批號:201614,含量:97.3%);2,3,5,4-四羥基二苯乙烯葡萄糖苷(北京中科質(zhì)檢生物技術(shù)有限公司,批號:201311,含量:≥98%);對苯二酚(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號:20170704,AR);羧甲基纖維素鈉800-1200(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,批號:F20090916,CP);膽堿酯酶(cholinesterase,ChE,上海酶聯(lián)生物科技有限公司,批號:E20180701-28436B);單胺氧化酶 (monoamine oxidase,MAO,上海酶聯(lián)生物科技有限公司,批號:E20180702-28367B);酪氨酸(tyrosinase,TYR)試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司,批號:E20180703-20470B);祛白顆粒(武漢市第一醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室自制,批號:20180302)。
1.2儀器 電子天平(BS124S,北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司,感量:1 mg );pH酸度計(jì)(上海儀電科學(xué)儀器);MK3型酶標(biāo)儀(熱電上海儀器有限公司),85-2型恒溫磁力攪拌器(上海司樂儀器有限公司)。
1.3實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 C57BL小黑鼠,級別SPF,體質(zhì)量(18±2)g,雌性,由湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心提供。合格證號:42000600028197,許可證號:00269039。飼養(yǎng)于武漢市第一醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室,實(shí)驗(yàn)室溫度(20±2) ℃,相對濕度(40±10)%,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號:SYXK(鄂)2015-0018,No:00264380;實(shí)驗(yàn)動(dòng)物從業(yè)人員上崗證:W20180224。
1.4動(dòng)物造模
1.4.1造模原理 TYR是一種含銅的氧化酶,催化酪氨酸轉(zhuǎn)化為多巴,多巴轉(zhuǎn)化為多巴醌,在黑色素的形成中發(fā)揮作用,是黑色素合成的限速酶。氫醌制備白癜風(fēng)模型的原理為阻斷TYR催化酪氨酸生成黑色素[4],也有認(rèn)為氫醌通過進(jìn)入黑素細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性,從而抑制黑色素生成[5]。
1.4.2造模方法 小鼠51只,采用隨機(jī)數(shù)字表法分為5組:正常對照組、模型對照組和祛白顆粒小劑量組、中劑量組各10只,大劑量組11只。對模型對照組和祛白顆粒小劑量組、中劑量組、大劑量組小鼠進(jìn)行造模制備白癜風(fēng)模型。選擇小鼠頸背部黑色部位2 cm×2 cm造模,電動(dòng)剃毛刀脫毛,每日在背部脫毛區(qū)均勻涂抹2.5%氫醌軟膏[5-7](羧甲基纖維素鈉1 g與氫醌2.5 g溶于去離子水100 mL中),電磁攪拌1 h,正常對照組小鼠每日于背部脫毛處涂抹空白基質(zhì)(羧甲基纖維素鈉1 g溶于100 mL去離子水中)0.5 mL,持續(xù)60 d。在此期間,各組小鼠每5天脫毛1次。造模每10天對造模區(qū)域進(jìn)行攝像,記錄皮膚脫色情況,并對造模情況進(jìn)行評分。評分標(biāo)準(zhǔn):0分,造模處膚色較脫色前色素減退不明顯;1分,造模處膚色較脫色前出現(xiàn)輕微色素減退;2分,造模處膚色出現(xiàn)明顯色素減退或出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)區(qū)皮膚上少量毛發(fā)變白;3分,造模處膚色蒼白或出現(xiàn)明顯的毛發(fā)變白。評分為3分表示造模成功[8]。在試驗(yàn)過程中,模型對照組、祛白顆粒小劑量組、中劑量組小鼠各死亡1只。
1.5給藥 按劑量分別灌胃給藥,給藥的容積為20 mL·kg-1,每天 1 次,連續(xù)灌胃40 d。按照小鼠體質(zhì)量計(jì)算每日服藥量,根據(jù)Meeh-Runer公式,60 kg成人用藥量換算為小鼠用藥量為:成人用量(g·kg-1)×9.01×W小鼠(成人體質(zhì)量按60 kg計(jì)算)。治療組分別按照該劑量的0.5,1,2倍作為祛白顆粒小、中、大劑量組。祛白顆粒小劑量組:1.955 17 g·kg-1;祛白顆粒中劑量組:3.910 34 g·kg-1;大劑量組:7.820 68 g·kg-1;灌胃量0.5 mL[7]。造模第20天開始分組灌胃。正常對照組和模型對照組每天灌胃0.5 mL純凈水,小劑量組、中劑量組、大劑量組分別按劑量進(jìn)行灌胃。
1.6觀測指標(biāo)
1.6.1復(fù)色觀察 選取造模成功動(dòng)物開始灌胃給藥,每10 d對實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行攝像評估,觀察造模部位色素沉著情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后觀察造模部位膚色變化并評分評價(jià)整體的治療有效率[8]。評分標(biāo)準(zhǔn):3分,造模區(qū)呈深褐色或黑色,色素基本恢復(fù)正常;2分,造模區(qū)為中褐色或淺灰色、色素恢復(fù)面積>50%;1分,造模區(qū)為淡褐色、色素恢復(fù)面積<50%;0分,造模區(qū)皮膚呈白斑狀或蒼白。有效率(%)=(3分?jǐn)?shù)+2分?jǐn)?shù))/總數(shù)×100%。
1.6.2病理切片 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后處死小鼠,取造模處皮膚約1 cm×1 cm,多聚甲醛固定,石蠟包埋。每張切片取皮膚縱切面、橫切面各兩張。分別進(jìn)行HE染色,顯微鏡下觀察縱切面各組黑色素分布情況;掃描橫切面,用CaseViewer在相同放大倍數(shù)下每個(gè)視野中棘層黑色素毛囊、基底層黑素、含黑素顆粒表皮細(xì)胞[6,9]的數(shù)量。
1.6.3生化指標(biāo) 文獻(xiàn)報(bào)道白癜風(fēng)的發(fā)生與體內(nèi)血清TYR、ChE、MAO[7]活性有關(guān),第40天灌胃1 h后麻醉小鼠,取眼眶血0.5~0.8 mL,低溫離心(5000×g)10 min后小心吸取血清共約0.3 mL,按照酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)法試劑盒說明書測定TYR、MAO、ChE含量。
2.1小鼠脫色與復(fù)色結(jié)果評定 正常對照組小鼠背部皮膚在此期間無變化,模型對照組小鼠皮膚出現(xiàn)脫色、白斑且伴隨非造模區(qū)域毛發(fā)變白無光澤現(xiàn)象。灌胃治療結(jié)束后,與模型對照組比較,祛白顆粒小、中、大劑量組背部皮膚出現(xiàn)色素沉著,毛發(fā)逐漸由白色變?yōu)樽厣?、黑色,見圖1。祛白顆粒小、中、大劑量組治療有效率分別為44.4%,66.7%,81.2%,與模型對照組比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。見表1。
2.2小鼠黑色素細(xì)胞計(jì)數(shù)及病理切片觀察 見圖2。從小鼠皮膚縱切片可以看出,正常對照組表皮無增生,表皮及毛囊細(xì)胞有大量黑色素顆粒;模型對照組小鼠表皮細(xì)胞及毛囊細(xì)胞中黑色素顆粒明顯較少,且表皮增生,毛囊數(shù)量減少;祛白顆粒小、中、大劑量組表皮均有一定程度的增生,但黑色素顆粒及毛囊數(shù)量隨給藥劑量的增加而增加。掃描切片計(jì)數(shù)皮膚中黑色素毛囊、基底層黑素細(xì)胞、含黑素顆粒表皮細(xì)胞得知,祛白顆粒對小、中、大劑量組小鼠的治療效果呈劑量依賴性。見表2。
2.3生化指標(biāo) 給予不同劑量祛白顆粒治療40 d后,與正常對照組比較,其余組小鼠血清中TYR、ChE活性降低,MAO活性升高。與模型對照組比較,祛白顆粒小、中、大劑量組TYR、ChE活性增加(P<0.01),MAO活性得到抑制(P<0.01),且與給藥劑量呈正相關(guān)。見表3。
祛白合劑為醫(yī)院經(jīng)方,運(yùn)用于患者后其臨床癥狀均有不同程度的改善與消失,療效確切,此前的臨床使用中觀察到治療局限性白癜風(fēng)總有效率為86.8%[10],且未發(fā)現(xiàn)不良反應(yīng),值得推廣。然而中藥煎劑味苦、不易攜帶、熬制方法繁復(fù),患者順應(yīng)性較差。逐漸發(fā)展的中藥顆粒劑能有效糾正中藥煎劑的缺點(diǎn),為患者提供便利。筆者在前期的課題研究中把祛白合劑制成了質(zhì)量可控的祛白顆粒,本實(shí)驗(yàn)旨在運(yùn)用動(dòng)物模型驗(yàn)證祛白顆粒的作用效果,并分析其作用機(jī)制[11]。此次實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)祛白顆粒對白癜風(fēng)小鼠的作用效果呈現(xiàn)量-效關(guān)系,治療組小鼠黑色素顆粒、毛囊數(shù)及治療總有效率均有明顯增加,且治療組小鼠血清中的MAO、YTR、ChE均區(qū)別于模型對照組。交感神經(jīng)興奮致MAO活性增強(qiáng)導(dǎo)致過氧化氫聚集從而抑制黑色素生成量;ChE活性增強(qiáng)使得突觸間乙酰膽堿減少從而抑制黑色素生成[8]。另有文獻(xiàn)指出,丙二醛(MDA)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)及腫瘤壞死因子-α(TNF-α)[5,12]可能與白癜風(fēng)的發(fā)生有一定關(guān)系,這些酶可能參與調(diào)控白癜風(fēng)的發(fā)生過程。生化指標(biāo)間接反映模型動(dòng)物體白癜風(fēng)的發(fā)生、發(fā)展及治療過程,是攻克白癜風(fēng)重要參考標(biāo)準(zhǔn)。然而,由于祛白顆粒所含的化學(xué)成分復(fù)雜多樣,其具體作用成分及作用機(jī)制尚無法解釋,且白癜風(fēng)病因尚未明確,目前也僅有3種基因收錄到數(shù)據(jù)庫中。近年西醫(yī)以單一成分-單一靶點(diǎn)[13]的思路研究中藥,這難以闡述中醫(yī)藥各個(gè)單味藥互相作用相輔相成的觀念。尋找中藥復(fù)方優(yōu)選組分,規(guī)避中藥的盲目性符合現(xiàn)代中醫(yī)藥發(fā)展需要[14-15]。另外,運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)分析中藥的作用機(jī)制受到諸多學(xué)者的關(guān)注,王吉燁等[16]運(yùn)用admetSAR和 bSDTNB建立中藥-活性化成分-靶點(diǎn)-生物學(xué)過程-體液模型,基于粘液質(zhì)理論分析了幾種維吾爾藥治療白癜風(fēng)的作用機(jī)制,且推斷并驗(yàn)證了山柰素和異鼠李素對白癜風(fēng)的治療作用。按照網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)的思路,在后續(xù)的實(shí)驗(yàn)中,筆者將運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)藥理學(xué)找出分析祛白顆粒的活性成分及作用靶點(diǎn),分析出祛白顆粒中的單一成分治療白癜風(fēng)的作用效果,試圖找尋白癜風(fēng)的作用靶點(diǎn)及生物學(xué)過程,明確白癜風(fēng)發(fā)病機(jī)制,從而了解疾病本質(zhì),進(jìn)而辯證、協(xié)調(diào)用藥。
A.正常對照組;B.模型對照組;C.祛白顆粒小劑量組;D.祛白顆粒中劑量組; E.祛白顆粒大劑量組。
A.normal control group; B.model control group; C.low-doseQubaigranule group; D. medium-doseQubaigranule group; E. high-doseQubaigranule group.
Fig.1Backskinsoffivegroupsofmice
表1 5組小鼠的祛白顆粒治療效果比較
Tab.1ComparisonoftherapeuticeffectofQubaigranuleamongfivegroupsofmice
組別小鼠/只評分/只3分2分1分0分總有效率/%P值正常對照組1010000100.0-模型對照組9013511.1?1-祛白顆粒 小劑量組9045044.4?20.002 中劑量組9153066.7?20.000 大劑量組11272081.2?20.000
與正常對照組比較,*1P<0.01;與模型對照組比較,*2P<0.01。
Compared with normal control group,*1P<0.01;compared with model control group,*2P<0.01.
表2 5組小鼠黑色素毛囊、基底層黑素細(xì)胞、含黑素顆粒表皮細(xì)胞計(jì)數(shù)比較
組別黑色素毛囊基底層黑素細(xì)胞含黑素顆粒表皮細(xì)胞正常對照組109.67±18.93135.67±6.03164.33±11.93模型對照組34.33±9.02?164.67±14.05?163.00±7.94?1祛白顆粒 小劑量組62.33±10.8986.33±11.2486.33±9.45 中劑量組89.00±12.29?2104.00±6.00?2103.33±12.50?2 大劑量組91.67±16.07?3117.33±23.46?3138.00±18.52?3
與正常對照組比較,*1P<0.01;與模型對照組比較,*2P<0.05,*3P<0.01。
Compared with normal control group,*1P<0.01;compared with model control group,*2P<0.05,*3P<0.01.
A.正常對照組;B.模型對照組;C.祛白顆粒小劑量組;D.祛白顆粒中劑量組; E.祛白顆粒大劑量組。
A.normal control group; B.model control group; C.low-doseQubaigranule group; D. medium-doseQubaigranule group; E. high-doseQubaigranule group.
Fig.2Longitudinalsectionofskinsinfivegroupsofmice(HEstaining,×200)
表3 5組小鼠血清 TYR、ChE、MAO水平的比較
組別小鼠/只TYR/(μmol·L-1)ChEMAO(ng·mL-1 )正常對照組1011.1103±1.01381.5749±0.18572.1357±0.1959模型對照組93.7224±0.5789?12.9234±0.2609?13.6243±0.1002?1祛白顆粒 小劑量組94.9661±0.7389?22.4451±0.2035?22.8724±0.3052?2 中劑量組96.1795±0.8469?22.2501±0.2852?22.5800±0.3763?2 大劑量組118.7126 ±0.5925?22.0005±0.2796?22.4455±0.1325?2
與正常對照組比較,*1P<0.01;與模型對照組比較,*2P<0.01。
Compared with normal control group,*1P<0.01;compared with model control group,*2P<0.01.