薛崇祥 何世勇 肖楠 張琳 田源 郁萬剛
摘要 目的:探討痛風藥食兩用方對于寒熱錯雜型大鼠痛風性關節(jié)炎的治療作用。方法:以隨機抽簽法將32只SD大鼠分為模型組、陽性藥組、寒熱錯雜組和空白組。模型組、陽性藥組、寒熱錯雜組均置于低溫與高溫交替環(huán)境適應性培養(yǎng)。7 d后,向大鼠右內(nèi)踝脛跗關節(jié)腔內(nèi)注射尿酸鈉溶液,再次置于低溫與高溫交替環(huán)境7 d,建立寒熱錯雜型痛風性關節(jié)炎模型。造模成功后,陽性藥組給予秋水仙堿治療,寒熱錯雜組給予痛風藥食兩用方治療。觀察比較4組大鼠腿圍增長百分率,以及血清中UA、α-NAG、β-gal、TNF-α和SOD的指標變化。結果:與模型組比較,大鼠服用痛風藥食兩用方后可顯著降低踝關節(jié)周長增加百分率,降低UA、αNAG、β-gal、TNF-α的含量,增加SOD的含量(均P<0.05)。結論:痛風藥食兩用方能夠改善關節(jié)腫脹癥狀,具有抗炎、抗氧化等的療效,對寒熱錯雜型大鼠急性痛風性關節(jié)炎有明顯的預防和治療作用。
關鍵詞 痛風藥食兩用方;大鼠模型;寒熱錯雜證;急性痛風性關節(jié)炎;炎癥介質;抗炎;抗氧化;實驗研究;藥效學研究
Pharmacodynamic Research on Curative Effect of Gout Edible Chinese Herbal Prescription on Gouty Arthritis with Cold-Heat Complicated Syndrome in Rats
XUE Chongxiang1,2,HE Shiyong1,XIAO Nan1,ZHANG Lin1,TIAN Yuan3,YU Wangang3
(1 Academy of Integrative Medicine,Dalian Medical University,Dalian 116044,China; 2 China-Japan Friendship Clinical Medical College,Beijing University of Chinese Medicine,Beijing 100029,China; 3 Dalian Zhong-Ke Academy of Traditional Chinese Medicine,Dalian 116021,China)
Abstract Objective:To explore the curative effect of gout edible Chinese herbal Prescription on the treatment of gouty arthritis with cold-heat complicated syndrome in rats.Methods:By the method of random sampling method,a total of 32 SD rats were divided into 4 groups,including a model group,a positive drug group,a cold-heat complicated syndrome group and a blank group.The model group,the positive drug group,and the cold-heat complicated syndrome group were all placed in a low temperature and high temperature alternate environment for adaptive culture.7 days later,sodium urate solution was injected into the right ankle and tarsal joint of rats.After kept in the alternate environment of low temperature and high temperature for another 7 days,a model of gouty arthritis with cold-heat complicated syndrome was established.After successful modeling,the positive drug group was treated with colchicine,and the cold-heat complicated syndrome group was treated with gout and food.The percentage increase of the leg circumference of the 4 groups of rats,as well as the changes in serum UA,α-NAG,β-gal,TNF-α and SOD indicators were observed and compared.Results:Compared with the model group,rats after taking gout medicinal and food dual-purpose prescription can significantly reduce the percentage increase of ankle joint circumference,reduce the content of UA,αNAG,β-gal,and TNF-α,and increase the content of SOD(all P<0.05).Conclusion:Gout edible Chinese herbal Prescription can improve the symptoms of joint swelling,has anti-inflammatory and antioxidant effects,and has obvious preventive and therapeutic effects on acute gouty arthritis in rats with mixed cold and heat.
Keywords Gout edible Chinese herbal Prescription; Rat models; Cold-heat complicated syndrome; Inflammatory Factors; Anti-inflammation; Anti-oxidation; Gouty arthritis; Experimental study; Pharmacodynamics
中圖分類號:R285.5文獻標識碼:Adoi:10.3969/j.issn.1673-7202.2021.04.014
痛風是一種以血尿酸濃度升高,尿酸鹽結晶沉積在關節(jié)滑膜、滑囊、軟骨及其他組織中引起的長期反復發(fā)作性關節(jié)炎性疾病,以特征性、急性、痛風石形成、以及腎功能不全為主要臨床特征,表現(xiàn)為關節(jié)紅腫熱痛,難以忍受,嚴重影響日常生活[1]。由于飲食和生活方式改變,痛風發(fā)病率逐年升高,逐步趨于年輕化,如今已成為我國第二大代謝類疾病[2-3]。血尿酸代謝長期控制不良、水平增高則會導致多臟器、多系統(tǒng)的器質性損害。對于長期腎功能損傷患者,尿酸排泄障礙,加上進食高嘌呤食物、嗜酒可導致其急性發(fā)作。然而目前治療的藥物不良反應較多,藥物依從性較差,甚至危及患者生命,治療難度較大[4]。痛風的西醫(yī)治療主要選用非甾體抗炎藥(NSAID)、秋水仙堿、苯溴馬隆等藥物,長期使用會對皮膚黏膜、血液系統(tǒng)和消化系統(tǒng)造成損害性不良反應[5-6]。根據(jù)臨床研究、臨床經(jīng)驗和中醫(yī)理論,中醫(yī)藥在治療痛風性關節(jié)炎上比西藥有更好的療效,且不良反應少,越來越受到各醫(yī)家的青睞[7-10]。在中醫(yī)臨床上,痛風性關節(jié)炎屬“痹證”“歷節(jié)”“白虎歷節(jié)”等范疇,痛風性關節(jié)炎的中醫(yī)證候表現(xiàn)復雜多樣,在痛風性關節(jié)炎的中、晚期表現(xiàn)出的證候主要為寒熱錯雜證[11]。從古至今,臨床各醫(yī)家多青睞桂枝芍藥知母湯治療痛風,并取得了一定的療效,但治療方劑相對單一,缺乏進一步的實驗和臨床研究,且作為中藥,也不宜長期服用。
痛風藥食兩用方結合國家名老中醫(yī)李延教授多年的臨床經(jīng)驗,在本課題組前期相關研究基礎上,針對寒熱錯雜型痛風性關節(jié)炎的病因病機而擬定。中醫(yī)藥食療養(yǎng)生對于治療慢性疾病,顯著發(fā)揮了其簡便、適口、價廉、安全有效等優(yōu)勢和特色,痛風藥食兩用方可以選擇代茶飲劑型,為痛風性關節(jié)炎的預防保健和慢性期治療也提供了新的解決方法。本研究主要為了驗證痛風藥食兩用方對寒熱錯雜型急性痛風性關節(jié)炎大鼠模型關節(jié)腫脹的改善情況,以及對血清中的尿酸(UA)、人α-N已酰胺基葡糖苷酶(α-NAG)、β-半乳糖苷酶(β-gal)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、超氧化物歧化酶(SOD)的含量的影響,為其今后急性痛風性關節(jié)炎的臨床防治提供客觀的理論依據(jù)和實驗數(shù)據(jù)支撐,指導臨床用藥。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 動物 本實驗納入32只健康SPF級雄性SD大鼠,均購買于大連醫(yī)科大學模式動物研究所,大鼠體質量為180~220 g,質量合格證號為SCXK(遼)2013-0003,喂養(yǎng)于大連醫(yī)科大學模式動物研究所動物房,每天光照與黑夜各12 h交替,溫度控制在20~22 ℃,濕度為35%~45%,讓其自由飲食飲水,給予實驗鼠常規(guī)適應性喂養(yǎng)1周后進行實驗。本研究所有動物實驗獲得大連醫(yī)科大學動物飼養(yǎng)和使用倫理委員會批準(倫理審批號:00122326)。
1.1.2 藥物 痛風藥食兩用方由以下中藥組成:玫瑰花(Rosa rugosa Thumb)、當歸(Angelica sinensis(Oliv.)Diels)、茯苓(Poria cocos(Schw.)Wolf)、薏苡仁(Coix lacryma-jobi L.var.mayuen(Roman)Stapf)、葛根(Pueraria lobata(Willd.)Ohwi)、甘草(Glycyrrhiza uralensis Fisch)、赤小豆(Vigna umbellata Ohwi et Ohashi)、山藥(Dioscorea opposita Thunb.)。所有飲片均購買于大連市益春堂中藥房(批號:170609、170508、170506、170405、170903、170809、170904、170605),并經(jīng)大連醫(yī)科大學中藥方劑學主任張琳教授鑒定為正品(符合《中華人民共和國藥典》一部2015版相關規(guī)定);秋水仙堿(北京盛世康普化工技術研究所,批號:Q-006-150731)。
1.1.3 試劑與儀器 生理鹽水(山東齊都藥業(yè)有限公司,批號:Q/12HB 4218-2009);尿酸鈉晶體(上海晶都生物技術有限公司,批號:BCBS7438);水合氯醛(天津科密歐化學試劑有限公司,批號:S17090716-1);UA試劑盒(批號:180327R0944)、α-NAG試劑盒(批號:180327R0945)、β-gal試劑盒(批號:180327R0941)、TNF-α試劑盒(批號:180327R0040)、SOD試劑盒(批號:180327R0008)均購買于南京森貝伽生物技術有限公司。冷凝回流裝置、電熱套(上??坪銓崢I(yè)發(fā)展有限公司,型號:DZTW 1000),電子天平[奧豪斯儀器(上海)有限公司,型號:PX423ZH],旋轉蒸發(fā)儀(Heidolph,德國,型號:Hei-VAP Advantage),低溫超速離心機[賽默飛世爾科技(中國)有限公司,型號:Optima L-100XP]。
1.2 方法
1.2.1 分組與模型制備
1.2.1.1 中藥方的制備 痛風藥食兩用方按玫瑰花20 g、當歸20 g、茯苓10 g、薏苡仁10 g、葛根10 g、甘草10 g、赤小豆10 g、山藥10 g的比例混合置于圓底燒瓶中,第1次加7倍藥品質量的雙蒸水,待武火煮沸后文火加熱回流煎煮2 h,收集藥汁。再次加入5倍量的雙蒸水冷凝回流,共煎煮2次,合并2次提取液,置于旋轉蒸發(fā)儀將提取液濃縮至45 mL,痛風藥食兩用方生藥濃度為2.2 g/mL。
1.2.1.2 實驗分組 將32只健康成年雄性SD大鼠適應性喂養(yǎng)1周,1周后以隨機抽簽法分為4組,分別為空白組(生理鹽水)、模型組(尿酸鈉溶液+生理鹽水)、陽性藥組(尿酸鈉+秋水仙堿)、寒熱錯雜組(尿酸鈉+痛風藥食兩用方),每組8只。
1.2.1.3 寒熱錯雜型大鼠痛風性關節(jié)炎病證結合模型制備 用電子天平精密稱取375 mg尿酸鈉結晶,加入1.5 mL吐溫80,用生理鹽水定容至15 mL,溶解尿酸鈉晶體,尿酸鈉溶液濃度配制為25 mg/mL;另取1.5 mL吐溫80加生理鹽水定容至15 mL,配成稀釋的吐溫80溶液。除空白組外的其他組雄性SD大鼠每天置于低溫環(huán)境(0±2)℃ 1 h,高溫環(huán)境(37±2)℃ 1 h,環(huán)境適應性培養(yǎng)持續(xù)半個月,進行寒熱錯雜證證候大鼠模型制備。從環(huán)境干預第1天開始,7 d后,向大鼠腹腔注射10%的水合氯醛0.35 mL/100 g麻醉,待大鼠麻醉掐腿無反應后,空白組于右足踝關節(jié)腔內(nèi)注射稀釋的吐溫80溶液0.2 mL/只,其他各組大鼠注射等量25 mg/mL尿酸鈉溶液[12],以對側關節(jié)囊鼓起為造模成功評判標準,進行痛風疾病模型制備。隨后繼續(xù)進行環(huán)境干預至最終完成寒熱錯雜證候的大鼠痛風性關節(jié)炎中醫(yī)寒熱錯雜病證結合模型[13]。
1.2.2 給藥方法 于造模后,給予正常組、模型組大鼠等量治療劑量生理鹽水;給予陽性藥組大鼠生理鹽水配制的秋水仙堿,劑量為1.5 mg/kg;給予寒熱錯雜組大鼠痛風藥食兩用方制備液,劑量為2.2 g/mL。按大鼠與人體間等效劑量換算及預實驗數(shù)據(jù)摸索,陽性藥組每天灌胃給藥一次,其余組每天灌胃給藥,早晚各1次,給藥劑量均為1 mL/100 g,藥物干預持續(xù)7 d。
1.2.3 檢測指標與方法 每日觀察大鼠皮毛、精神狀態(tài)、飲水攝食、二便、體質量等一般狀態(tài)的變化。于造模后,用無彈性棉線和游標卡尺測量實驗各組大鼠的右后足踝關節(jié)周長,連續(xù)記錄0 h、24 h、48 h、72 h、96 h、120 h、144 h、168 h等8個時間點。實驗結束后計算各組大鼠踝關節(jié)周長增加百分率,計算公式為:踝周長增加百分率=(測定時間點踝關節(jié)周徑-初始踝關節(jié)周徑)/初始踝關節(jié)周徑×100%。于末次給藥第二天,用負壓抽血針管手術抽取大鼠腹主動脈血,靜置1 h后,置于4 ℃、3 000 r/min、離心半徑2 cm環(huán)境下離心30 min取大鼠血清。應用酶聯(lián)免疫法對大鼠血清中UA、α-NAG、β-gal、TNF-α、SOD含量進行測定,所有操作步驟均嚴格按試劑盒說明書。
1.3 統(tǒng)計學方法 使用Origin 8.0軟件錄入數(shù)據(jù),進行圖像處理。采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對炎癥介質指標數(shù)據(jù)進行處理,數(shù)據(jù)結果以均值±標準差(±s)表示。兩兩比較采用q檢驗,采用單因素方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2 結果
2.1 大鼠的一般情況 空白對照組大鼠體質量明顯增加,體毛光澤,反應靈敏,活動自如,精神狀態(tài)良好;造模后,各組大鼠關節(jié)明顯紅腫熱痛,與空白組差異明顯。模型組注射對側關節(jié)腫脹變紅,體質量上升速度緩慢,精神欠佳,活動減少。陽性藥組大鼠給予秋水仙堿后,于給藥第4天關節(jié)紅腫明顯消退,但另出現(xiàn)嚴重腹瀉、體質量減輕的情況。寒熱錯雜組大鼠給藥前胃脘灼熱,惡寒,四肢厥冷,身倦嗜臥,大便時軟時硬,于給藥第3天紅腫及各癥狀明顯減輕,第6天無明顯癥狀。
2.2 大鼠踝關節(jié)周長增加百分率 各個時間點,與空白對照組比較,各組大鼠踝關節(jié)周長增長百分率顯著提升,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。與模型組比較,陽性藥組、寒熱錯雜型組踝關節(jié)周長增長百分率均下降,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。且寒熱錯雜組下降更為顯著,72 h及以后,寒熱錯雜型組具有明顯緩解痛風性關節(jié)炎關節(jié)腫脹的趨勢,表明痛風藥食兩用方具有治療效果,且療效優(yōu)于秋水仙堿。見圖1。
2.3 大鼠血清UA、α-NAG、β-gal、TNF-α及SOD含量的變化 與空白組比較,造模后模型組SOD含量顯著性下降,而UA、α-NAG、β-gal及TNF-α顯著性增加(P<0.05),說明模型組造模成功。與模型組比較,給藥后,陽性藥組、寒熱錯雜組各個指標差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05),SOD含量顯著性上升,UA、αNAG、β-gal及TNF-α顯著性下降(P<0.05)。見表1。
3 討論
由于生活飲食習慣與自身尿酸代謝的主導作用,痛風性關節(jié)炎患者血液中尿酸濃度長期保持過高飽和狀態(tài),從而析出結晶,造成機體關節(jié)和腎等靶器官的嚴重損害。尿酸鈉結晶沉積在靶器官內(nèi),從而引起局部血管擴張和通透性增加、血漿滲出、炎癥反應通路激活(NLRP3小體通路等)及炎癥介質釋放(IL-1β、TNF-α等)誘導疾病的發(fā)生,使受損關節(jié)與組織出現(xiàn)紅、腫、熱、痛等癥狀[14]。我國痛風人數(shù)龐大,患病率可達0.03%~10.47%,預計2020年中國痛風患者人數(shù)將超過一億,男性患病多于女性,中老年人多于年輕人[3,15]。同時痛風在我國的分布不均勻,不同地區(qū)痛風的患患者數(shù)也具有較大差異。有調(diào)查研究相關資料顯示[16],我國南方地區(qū)和沿海地區(qū)發(fā)病率較高,這些地區(qū)是我國高尿酸血癥與痛風的地區(qū)主要集中地區(qū),分析原因可能是該地區(qū)居民生活條件高于其他地區(qū),海產(chǎn)品、高蛋白食品豐富,且痛風發(fā)病現(xiàn)呈年輕化[17],嚴重影響人們的日常生活,給個人與社會帶來極大的醫(yī)療和經(jīng)濟負擔。
在中醫(yī)病因病機研究中,寒熱錯雜型痛風性關節(jié)炎基本病機是寒郁化熱,或經(jīng)絡蓄熱,寒邪侵襲,痹阻經(jīng)脈,關節(jié)阻滯不通,不通則痛[18]?,F(xiàn)代醫(yī)家治療常以平調(diào)寒熱、調(diào)理脾胃、清解通利為治療原則,急以祛風除濕、活血止痛,緩多扶正祛邪,隨證施治[19-20]。痛風藥食兩用方中,諸藥共用,配伍得當,且效果顯著。玫瑰花與當歸相配,補血和血,活血止痛,有緩解風濕痹痛之效。玫瑰花具有鎮(zhèn)痛、抗關節(jié)炎、抗炎、抗氧化和保骨活性作用,抑制促炎酶活性,降低炎癥介質和趨化因子產(chǎn)生,減少氧化應激[21]。當歸中活性成分能夠減少中性粒細胞募集和炎癥介質的表達,增加抗炎分子PGD2水平,減輕尿酸鹽晶體沉積引起的炎癥反應[22]。薏苡仁、茯苓與赤小豆相配,利水滲濕,泄?jié)崂?,健脾除?薏苡仁與葛根相配,清熱除濕,通經(jīng)活絡。薏苡仁能夠促進尿酸排泄,提高Foxp3+CD4+CD25+調(diào)節(jié)性T細胞水平,并且對中樞有鎮(zhèn)靜作用[23]。茯苓能夠調(diào)節(jié)免疫功能,通過下調(diào)誘導型一氧化氮合酶和環(huán)氧化酶-2的表達、抑制NO和前列腺素E2的生成來發(fā)揮抗炎抗氧化作用[24]。赤小豆通過抑制超氧陰離子和彈性蛋白酶來發(fā)揮抗炎抗氧化作用。葛根可能抑制黃嘌呤氧化酶活性,降低血尿酸水平,減輕痛風性關節(jié)炎的腫脹程度和病理損害,具有良好的抗痛風生物活性和生物相容性[25]。山藥、甘草益氣且補脾腎更可緩急止痛,甘草還可調(diào)和諸藥。山藥能夠抑制氧化應激反應,提高代謝關鍵酶活性,增強淋巴細胞增殖能力,促進機體抗體的生成[26]。甘草具有類腎上腺激素作用,下調(diào)炎癥介質水平,抑制絲裂原活化蛋白激酶中的細胞外信號調(diào)節(jié)激酶信號通路,并上調(diào)PPARγ mRNA的表達,以此達到抗炎效果[27]。藥食兩用中藥可作為代茶飲劑型,取材方便,便于攜帶,可長期飲用,在中藥防治痛風臨床應用中不失為一種優(yōu)選模式。
痛風急性發(fā)作是由于UA過多產(chǎn)生或UA排泄減少,從而尿酸鹽堆積,血尿酸濃度持續(xù)增高,主要導致關節(jié)和腎的實質性損傷[28]。積極和有針對性地降低血尿酸是預防痛風性關節(jié)炎復發(fā)的主要策略,特別是對腎功能不全的患者[29]。尿酸鹽晶體啟動機體的炎性級聯(lián)反應涉及多種信號通路,產(chǎn)生多種痛風相關炎癥反應細胞和炎癥介質。其中,α-NAG和β-gal 2種水解酶主要由腎小管上皮細胞溶酶體分泌,是腎小管損傷病程觀察和預后評價的敏感指標[30]。TNF-α參與誘導IL-1、IL-6介導的相關炎癥反應,激活核因子 -κB炎癥反應信號通路,加重慢性痛風骨質破壞侵蝕并誘發(fā)急性發(fā)作[31]。SOD能夠催化過氧陰離子發(fā)生歧化反應,從而清除因痛風引起的體內(nèi)高水平氧自由基,對抗免疫反應和炎癥反應進程[32]?;谝陨锨疤?,本課題組選定UA、α-NAG、β-gal、TNF-α及SOD等因素作為觀察指標,通過與臨床療效相關的藥效學實驗驗證痛風藥食兩用方藥效組分的抗炎藥效,為痛風藥食兩用方藥效組分的研究及臨床療效相關的質量評價研究提供依據(jù)。
實驗結果表明,大鼠注射尿酸鈉溶液后,各組大鼠關節(jié)紅腫熱痛明顯,與痛風性關節(jié)炎發(fā)作機制一致,且各組大鼠關節(jié)腫脹明顯,與空白組差異有統(tǒng)計學意義,表明造模成功。給予痛風藥食兩用方后,寒熱錯雜組大鼠關節(jié)腫脹情況以及炎癥介質α-NAG、β-gal、UA及TNF-α表達均顯著性降低(P<0.05),SOD含量顯著性上升(P<0.05)。痛風藥食兩用方與秋水仙堿在治療大鼠急性痛風性關節(jié)炎各個指標上差異有統(tǒng)計學意義,顯示出明顯療效。結合課題組前期關于痛風藥食兩用系列方對熱性和寒性痛風性關節(jié)炎的相關研究[33],證據(jù)表明痛風藥食兩用系列方具有緩解急性痛風性關節(jié)炎癥反應的作用,可改善關節(jié)腫脹、炎癥介質和抗氧化因子改變,可為痛風的長期干預及預防急性發(fā)作提供了治療方向。為了驗證痛風藥食兩用方對痛風人群的療效,基礎實驗的臨床轉化仍需要對痛風藥食兩用方的作用靶點和作用機制進行深入研究。
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(2019-10-06收稿 責任編輯:王明)