彭林佳,刁建新,薛文秀,藍(lán)惠璇,謝俊雄,韓嘉璐,曾宇喬,文小敏
(南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院 廣州 510080)
脾胃濕熱證是脾胃系統(tǒng)疾病中常見的證型之一,主要臨床表現(xiàn)為腹脹腹痛、惡心嘔吐等脾胃系癥狀。長期的臨床與實驗研究表明,脾胃濕熱證型中胃黏膜細(xì)胞病理改變存在著十分密切的關(guān)系。經(jīng)典的細(xì)胞焦亡的激活主要以Caspase-1 為核心,NLRP3 與凋亡相關(guān)斑點樣蛋白結(jié)合,形成炎性小體并激活Caspase-1,Caspase-1 介導(dǎo)細(xì)胞因子、炎癥因子的活化,最終形成“瀑布效應(yīng)”、“級聯(lián)效應(yīng)”,放大炎癥反應(yīng),導(dǎo)致劇烈的炎癥反應(yīng)發(fā)生,從而介導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生焦亡。[1-6]中藥復(fù)方三仁湯出自清代吳鞠通《溫病條辨》,主治濕熱流連三焦,暑溫夾濕,濕重于熱的癥候,具有清利濕熱,宣暢氣機的作用。本文建立脾胃濕熱證大鼠模型,用三仁湯進行治療,并監(jiān)測NLRP3 與Caspase-1 蛋白表達(dá)水平,旨在揭示脾胃濕熱證大鼠胃黏膜是否發(fā)生細(xì)胞焦亡,三仁湯可能通過影響大鼠NLRP3、Caspase-1 蛋白的表達(dá)而影響細(xì)胞焦亡。中醫(yī)認(rèn)為,肝膽主氣機的升發(fā)與疏泄,脾主升清,胃主降濁,同居中焦,共同斡旋氣機的升與降。脾的運化有賴于肝氣的條達(dá),肝能藏血,脾能統(tǒng)血。而肝的疏泄、藏血又需脾胃化生精微來供養(yǎng)。如果脾胃運化功能失常,中焦氣機不運,脾胃對谷食、水蝕運化吸收不好,濕濁就會內(nèi)生,失于升清和降濁。氣機壅塞同樣會波及肝膽,使肝膽疏泄不利而出現(xiàn)脅肋疼痛,膽汁分泌不暢逆行反流,甚至出現(xiàn)黃疸。一般對于急性肝衰竭的研究局限于肝臟本身,但是根據(jù)中醫(yī)的理論,脾胃疾病同樣能夠影響肝臟的功能,故本文通過研究三仁湯可能通過影響大鼠NLRP3、Caspase-1 蛋白的表達(dá)而影響細(xì)胞焦亡,從而為探討脾胃濕熱證與急性肝衰竭的關(guān)系打下基礎(chǔ)。
1.1.1 實驗動物及飼養(yǎng)
購自南方醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心的SPF 級雄性SD 大 鼠50 只,體 質(zhì) 量(200 ± 20)g,合 格 證 號:4402102032,飼養(yǎng)于SPF 級環(huán)境內(nèi),室溫20-24℃,濕度55%-65%,自由飲水和攝食;高糖高脂飼養(yǎng)。
1.1.2 中藥制備
三仁湯出自中醫(yī)經(jīng)典《溫病條辨》,組成包括苦杏仁15 g,法半夏15 g,生飛滑石18 g,薏苡仁18 g,白蔻仁6 g,川厚樸6 g,白通草6 g,淡竹葉6 g,于南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院中藥房購買,并經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院中藥鑒定室鑒定,按傳統(tǒng)方法將中藥加水720 mL(按現(xiàn)代藥理學(xué)方法,煎藥水量是中藥質(zhì)量的8 倍)浸泡30 min,武火煮沸,文火再煎煮40 min,連續(xù)兩次,去渣合并,依據(jù)《中藥藥理研究方法學(xué)》[7]中人與大鼠劑量換算公式(大鼠按每只200 g 體質(zhì)量計算),低溫濃縮成高中低三個濃度,分別為16.4 g·kg-1、8.2 g·kg-1、4.1 g·kg-1,4℃冰箱保存。
1.1.3 試劑與菌種
蘇木素、伊紅、磷酸鹽緩沖液、抗Actin 多克隆抗體、抗兔二抗、抗鼠二抗均購于北京中杉金橋生物試劑有限公司;抗兔NLRP3、Caspase-1 多克隆抗體購于美國abcam公司。總蛋白提取及定量試劑盒購于美國Pierce 公 司,ECL 發(fā) 光 液 購 于 美 國Merck Millipore 公司。由南方醫(yī)科大學(xué)微生物實驗室提供,濃度為1X 109n/ml的侵襲性大腸桿菌。
1.1.4 實驗儀器
德國萊卡石蠟切片機,PL303型梅特勒電子天平,日本尼康Eoipse Ti-s 熒光倒置顯微鏡及分析軟件,美國Thermo 全波段酶標(biāo)儀,Bio-Rad 公司轉(zhuǎn)膜儀及PVDF膜。
1.2.1 動物分組與造模
將50只SPF級雄性SD大鼠隨機分成5組,分別為正常對照組、脾胃濕熱模型組、三仁湯低、中、高劑量組,每組10 只。造模組大鼠造模前禁食12 h,自由飲水。除正常對照組,其它各組給予肥甘飲食飼料(在普通飼料中混入12%豬油,8%蜂蜜)喂養(yǎng)10天。然后置于仿真模擬氣候倉(環(huán)境設(shè)置為:溫度33 ± 2℃,相對濕度(75 ± 5)%,每天干預(yù)2 小時)共8 天。第19 天開始按10 mL·kg-1給予大腸桿菌(109 CFU·mL-1)1 次灌胃,24 h 后再加強感染1 次(5mL·kg-1),移出置于自然環(huán)境,建立脾胃濕熱證大鼠模型。病理確認(rèn)以后,給予三仁湯高、中、低劑量,分別給以16.4 g·kg-1、8.2 g·kg-1、4.1 g·kg-1濃度的三仁湯灌胃,連續(xù)灌胃7天。
1.2.2 標(biāo)本獲取
大鼠處死前禁食12 h,用10%水合氯醛按0.35 mL·100 mg-1腹腔注射麻醉,迅速打開腹腔。①腹主動脈采血,3000 r·min-1,離心15 min,-80℃保存。②取胃組織分成2分,1份凍存于-80℃冰箱,進行后續(xù)的蛋白質(zhì)免疫印跡檢測,另一份保存于4%多聚甲醛溶液,進行后續(xù)的病理切片染色。
1.2.3 病理形態(tài)學(xué)觀察
取胃組織,用10%甲醛固定,按照常規(guī)脫水,石蠟包埋,切片4μm 的厚度,60℃烤片,進行蘇木精-伊紅染色。每只大鼠胃組織制作1 張切片,隨機選取5 個高倍鏡視野進行觀察。應(yīng)用Nikon Eoipse Ti-s 倒置顯微鏡分析圖像。
1.2.4 蛋白質(zhì)免疫印跡(Western Blot)檢測NLRP3、Caspase-1蛋白的表達(dá)量
秤取50 mg 胃組織, 按Pierce 總蛋白提取說明操作進行蛋白裂解,BCA 法進行蛋白定量,取蛋白50μg,在12% SDS-PAGE 電泳, 然后轉(zhuǎn)至硝酸纖維膜(Millipore 公司),5%脫脂牛奶置于搖床室溫孵育1 h,分別加入抗兔NLRP3、Caspase-1 多克隆抗體(1:1000稀釋)、兔抗小鼠Actin 抗體(1:1000 稀釋),4℃孵育過夜,TBS-T 洗3 次,每次5 分鐘。加入HRP 標(biāo)記的抗兔二抗(1:2000 稀釋)和HRP 標(biāo)記的抗小鼠二抗(1:2000稀釋),置于4℃冰箱孵育1 h,TBS-T 洗滌3 次,每次5分鐘。將膜用ECL 化學(xué)發(fā)光液孵育1 min 后曝光,并用Kodak 2000MM 圖像工作站成像,以NLRP3、Caspase-1 光密度值與Actin 光密度值的比值表示NLRP3、Caspase-1的相對表達(dá)水平。
應(yīng)用SPSS 18.0軟件包進行統(tǒng)計分析,數(shù)據(jù)均采用“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,多樣本均數(shù)比較采用One-Way ANOVA 方差分析,組間多重比較若符合方差齊性檢驗時用LSD法,計量資料以(±s)表示,若方差不齊則用TamhaneT2法。P<0.05表示有統(tǒng)計學(xué)意義。
觀察三仁湯對脾胃濕熱消化病病理結(jié)果發(fā)現(xiàn),脾胃濕熱大鼠病理炎癥細(xì)胞滲出,胃腺體脫落、減少、萎縮,具有壞死和凋亡的特征,同時出現(xiàn)細(xì)胞膜失去完整性的形態(tài)學(xué)特征,即細(xì)胞焦亡的病理特征。另外,三仁湯(高、中、低劑量)組的胃黏膜細(xì)胞焦亡有所改善,鏡下可見胃黏膜炎癥細(xì)胞滲出減少,胃腺體脫落情況相對改善,數(shù)量與模型相比明顯增多,胃黏膜腺體萎縮的情況也有好轉(zhuǎn)。(見下圖)
通過免疫印跡對NLRP3、Caspase-1 進行定性與定量的測量,可以發(fā)現(xiàn)三仁湯高、中、低劑量組的NLRP3 與Caspase-1 的表達(dá)與模型組相比均有所下降。差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。
中藥復(fù)方三仁湯出自清代吳鞠通《溫病條辨》,原文上篇第43 條云:“頭痛惡寒,身重疼痛,舌白不渴,脈弦細(xì)而濡,面色淡黃,胸悶不饑,午后身熱,狀如陰虛,病難速愈,名曰濕溫。汗之則神昏、耳聾,甚則目瞑不欲言,下之則洞泄,潤之則病深不解,長夏深秋冬日同法,三仁湯主之?!狈街谢鍩崂麧穸馐?;薏苡仁淡滲利濕以健脾,使?jié)駸釓南陆苟?;白豆蔻芳香化濕,利氣寬胸,暢中焦之脾氣以助祛濕;杏仁宣利上焦肺氣;通草、竹葉甘寒淡滲,助滑石利濕清熱之效;半夏、厚樸行氣除滿,化濕和胃。[8]主治濕熱留戀三焦,暑溫夾濕,濕重于熱的證候,具有清利濕熱,宣暢氣機的作用。古代醫(yī)家對于脾胃濕熱證的論述始于秦漢時期?!饵S帝內(nèi)經(jīng)》論述了脾、胃與濕、熱邪之間的關(guān)系,并未將濕熱與脾胃直接聯(lián)系起來。古代醫(yī)家對于脾胃濕熱的進一步認(rèn)識在晉隋宋元時期,《諸病源候論·卷三十》云:“口吻瘡候,足太陰為脾之經(jīng),其氣通于口。足陽明為胃之經(jīng),手陽明為大腸之經(jīng),此二經(jīng)脈交并于口。其腑臟虛,為風(fēng)邪濕熱所乘,氣發(fā)于脈,與津液相搏,則生瘡”。[9]脾胃濕熱的理論在明清時期得到完善?!冻嗨椤ぞ硎弧吩疲骸笆肿愫鼓似⑽笣駸醿?nèi)郁所致,脾胃主四肢”。[10]現(xiàn)代藥理學(xué)研究與臨床實踐證明表明,三仁湯具有治療急性胃腸炎、慢性萎縮性胃炎、消化不良、急慢性腹痛等作用。[11-22]脾胃濕熱證在臨床上主要表現(xiàn)為中上腹脹、噯氣、呃逆、反酸等癥狀。本實驗HE 染色結(jié)果顯示,模型組胃黏膜活動性炎癥,胃黏膜充血、水腫和潰瘍,胃腺體萎縮、減少、脫落,細(xì)胞膜失去完整性的形態(tài)學(xué)特征,脾胃濕熱型大鼠可能發(fā)生了細(xì)胞焦亡,引起了炎癥的爆發(fā),從而引起慢性胃炎,通過用三仁湯高、中、低劑量和奧美拉唑進行干預(yù),與模型組相比,胃黏膜炎癥細(xì)胞的滲出明顯減少,胃黏膜腺體方面,腺體明顯增多、萎縮情況減少的。與奧美拉唑組相比,三仁湯高、中、低劑量組胃黏膜炎癥與胃黏膜腺體情況也是有所改善的,這表明三仁湯對于脾胃濕熱證有著明顯的改善作用。
細(xì)胞焦亡是目前研究得較為熱門的細(xì)胞壞死模式,其顯著特征之一為細(xì)胞膜完整性明顯喪失,并釋放胞漿中促炎性細(xì)胞內(nèi)容物,誘發(fā)炎癥反應(yīng)。[6]細(xì)胞焦亡是由一系列能形成炎性小體的模式識別受體所觸發(fā),這些模式識別受體包括NOD 樣受體NLRP1、NLRP3 等,它們通過識別同源配體的方式與凋亡相關(guān)斑點樣蛋白結(jié)合,形成一個大分子復(fù)合物,趨化Caspase-1 形成炎性小體,并激活Caspase-1,成熟的Caspase-1促進炎癥因子的釋放,誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡。[2,6,23-25]細(xì)胞焦亡最突出的特點是依賴于Caspase-1 的激活,這種依賴于Caspase-1 的細(xì)胞死亡方式稱為經(jīng)典途徑細(xì)胞焦亡。[26]Caspsae-1 是細(xì)胞焦亡過程極為重要的關(guān)鍵蛋白。隨著研究的深入,人們發(fā)現(xiàn)Caspase-1 誘導(dǎo)的細(xì)胞焦亡是由一系列能形成炎性小體的模式識別受體所觸發(fā)。這些模式識別受體包括NOD 樣受體(NOD-like receptors,NLRs)NLRP1、NLRP3 和NLRC4/NAIP 及黑色素瘤缺乏因子2(absent in melanoma 2,AIM2)等,它們通過識別同源配體的方式與凋亡相關(guān)斑點樣蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)結(jié)合,形成一個大分子復(fù)合物,趨化Caspase-1 形成炎性小體,并激活Caspase-1,成熟的Caspase-1 促進白細(xì)胞介素1β(interleukin 1-β,IL-1β)和白細(xì)胞介素18(interleukin-18,IL-18)的成熟,誘導(dǎo)細(xì)胞焦亡,炎性體(inflammsome)的形成是細(xì)胞焦亡的一個重要特征。[1-2,23,27-31]研究表明,細(xì)胞焦亡在多種疾病的發(fā)生發(fā)展過程中都發(fā)揮著重要的推動作用。[25,32-46]本實驗結(jié)果顯示,與模型組相比,三仁湯高、中、低劑量組下調(diào)脾胃濕熱證大鼠胃黏膜NLRP3、Caspase-1 蛋白的表達(dá),脾胃濕熱大鼠引起的細(xì)胞焦亡,可能受到NLRP3、Caspase-1蛋白的調(diào)控。
綜上所述,三仁湯可能通過下調(diào)脾胃濕熱大鼠的NLRP3、Caspase-1蛋白的表達(dá),減少胃粘膜細(xì)胞焦亡,從而抑制胃粘膜炎癥的爆發(fā),從而防治脾胃濕熱證模型大鼠,為臨床治療脾胃濕熱證的胃痛提供了理論依據(jù)。