乙酰乳香酸抑制日本血吸虫虫卵肉芽肿形成及其机制的探讨*
2012-01-24董胜鉴黄大可任翠平何宗平沈际佳
董胜鉴,刘 淼,黄大可,陈 鹏,任翠平,何宗平,沈际佳
乙酰乳香酸(ABA)是从乳香属植物中提取[1],它的药用特性被广泛认知,利用它的抗菌性主要治疗炎症、某些癌症和促进伤口愈合[2-4]。最近发现树脂中乳香酸还发挥免疫调节进而起到抗炎和诱导肿瘤细胞凋亡的作用,如治疗炎症性结肠炎、胶原诱导性关节炎、骨性关节病、哮喘等免疫性疾病以及诱导胶质母细胞瘤细胞、人白血病细胞等凋亡[1]。
血吸虫病是一种严重危害人类健康的人兽共患寄生虫病[5],它是以血吸虫可溶性虫卵抗原(SEA)引起的肉芽肿和纤维化为特点的免疫性疾病[6]。血吸虫病患者主要死于虫卵肉芽肿继发的肝纤维化。目前国内外尚无理想的抗血吸虫病肝纤维化药物,国内外肝病学者普遍认为肝纤维化早期是可以逆转的[7],研究用中草药有效成份(包括ABA)治疗肝纤维化成为近期的热点。
日本血吸虫虫卵肉芽肿中的巨噬细胞分泌白三烯B4(LTB4)[8]和前列腺素[9]等炎性介质,LTB4作为一种对粒细胞和巨噬细胞强有力的趋化因子和激活因子主要参与炎症免疫反应和宿主对感染的抵御反应[10]。ABA 抑制5-脂氧合酶(5-LO)的活性[11],降低LTB4的生成,缓解炎症的反应。
鉴于乙酰乳香酸(ABA)能够有效治疗多种炎症,本研究应用ABA抑制日本血吸虫卵肉芽肿炎症反应,并探讨ABA对抑制肉芽肿形成的作用机理。
1 材料与方法
1.1 动物及钉螺 雌性C57鼠,SPF级,6周龄,重17~19g,由安徽医科大学动物中心提供,用标准颗粒饲料及高压灭菌水喂养。感染日本血吸虫尾蚴的阳性钉螺,购自江苏省血吸虫病防治研究所。
1.2 药物及试剂 药物乙酰乳香酸由德国乌尔姆大学Thomas Simmet教授提供,检测LTB4的ELISA试剂盒购自美国R&D公司,丙氨酸氨基转移酶(ALT)和天冬氨酸转移酶(AST)试剂购自上海荣盛生物制品有限公司。
1.3 实验分组及标本的留取 32只小鼠按SPF级标准饲养,随机分五组,正常对照组(A组4只)、溶剂环糊精组(B组6只)、感染对照组(C组8只),ABA用药量140mg/kg组(D组7只)、280mg/kg组(E组7只)。A组是未感染血吸虫尾蚴的同期正常鼠,B、C、D和E四组经腹部皮肤感染日本血吸虫尾蚴20±2条,感染21天后,B组经腹腔注射环糊精280mg/(kg·d)×20d,C组感染后不加治疗,D和E组分别腹腔注射ABA 140mg/(kg·d)×20d和280mg/(kg·d)×20d。与感染后42天断颈处死,收集血清;取小鼠肝组织中叶固定,制作组织切片。
1.4 血清ALT、AST、LTB4水平的检测 全血室温静置30min,1 200g离心10min,分离血清-80℃冻存。血清ALT、AST的检测按照转氨酶试剂盒说明操作。血清LTB4的检测按照ELISA试剂盒说明操作。
1.5 组织病理学检查 小鼠肝组织中叶经4%中性甲醛固定,石蜡包埋,制作厚4μm连续切片,经苏木素-伊红(HE)染色后,从每组的每个样本分别选取非连续小鼠肝组织切片两张,用光学显微镜观察每张切片的肝组织病变情况,并用JEDA 801D形态学图像分析系统软件进行分析,计算每张切片上肉芽肿纤维化面积占该切片总面积的百分比,取各组的平均值,以代表各组小鼠肝脏肉芽肿和纤维化的程度并进行统计学的分析。
1.6 统计学分析 采用SPSS13.0软件对32例(分5组:A、B、C、D和E组)样本进行统计学分析,数据以x±s表示,两组数据均值,选用独立样本t检验;组间数据比较,多组比较采用单因素方差分析。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 血清ALT、AST的水平 经ABA治疗E组的小鼠血清中ALT和AST水平低于B和C组,具有统计学差异(P<0.05),D组虽较B和C组偏低,但无统计学差异(P>0.05)。E组的ALT的水平显著高于A组,有统计学差异(P<0.05),而E组的AST水平虽高于A组,但无统计学差异(P>0.05)。测定转氨酶数值见图1。
图1 乙酰乳香酸(ABA)对血清转氨酶水平的影响Fig.1 Effect of acetyl boswellia acid(ABA)on serum transaminase levelsNote:*Levels of AST and ALT in group E are significantly different from those of groups B and C(P<0.05).
2.2 肝虫卵肉芽肿平均面积比较 A、B、C、D和E各组HE染色观察肉芽肿状态见图2。E组肉芽肿面积显著小于B和C组(P<0.05),D组肉芽肿面积虽小于B和C组,但无统计学差异(P>0.05),具体结果见表1。
图2 各组HE染色肉芽肿面积的状态代表图Fig.2 Situation of HE staining granuloma in each group
表1 乙酰乳香酸(ABA)对虫卵肉芽肿面积的影响Tab.1 Effect of acetyl boswellia acid (ABA)on size of egg granuloma
2.3 血清LTB4的水平 E组LTB4的水平明显比B和C组低(P<0.05),D组的LTB4水平比B和C组低,但无统计学差异(P>0.05),E组的LTB4水平比A组高,但无统计学差异(P>0.05)。结果见图3。
3 讨 论
虫卵肉芽肿是血吸虫性肝纤维化的基本病变,其形成机制十分复杂。血吸虫病可视为一种免疫性疾病,其免疫病理基础是宿主免疫系统对组织内成熟虫卵所释放的可溶性虫卵抗原所产生的免疫应答。经ABA处理后组织病理学检查显示,E组的虫卵肉芽肿面积比B和C组的小,D组的虫卵肉芽肿的面积虽小于B和C组,但无统计学差异。说明ABA达到一定剂量时有利于肉芽肿的治疗,可明显减轻虫卵肉芽肿的炎症反应。
图3 乙酰乳香酸(ABA)对血清LTB4水平的影响Fig.3 Effect of acetyl boswellia acid(ABA)on serum level of LTB4Note:* Level of LTB4in group E is significantly different from that of groups B and C(P<0.05).
ALT和AST主要分布在肝脏的肝细胞内。如果肝细胞坏死,ALT和AST就会升高,其升高的程度与肝细胞受损的程度相一致,这两种酶在肝细胞内的分布是不同的。ALT主要分布在肝细胞浆,AST主要分布在肝细胞浆和肝细胞的线粒体中。实验表明给予ABA治疗后,E组血清ALT、AST的水平比B和C组下降,说明ABA有利于肝细胞功能的恢复,对肉芽肿的治疗有效果。从结果可看出ALT升高的幅度大于AST,可能是肉芽肿期,也即肝损伤早期,肝细胞的线粒体AST还未释出的原因。
体外药学实验证明乙酰乳香酸(ABA)可能阻断5-LO的活性,抑制 LTB4生成[12]。有文献报道四氯化碳(CCL4)模型鼠,用ABA阻断5-LO的活性而抑制LTB4的产生,减轻炎症,缓解肝纤维化[13]。本实验通过对血吸虫模型鼠腹腔注射ABA治疗后,用药组血清LTB4的含量低于B和C组,说明ABA通过阻断5-LO的活性,抑制了LTB4的生成,证实体内实验有抗血吸虫虫卵肉芽肿炎症形成作用;E组LTB4的水平与A组无统计学差异差异,说明经ABA治疗后血清LTB4的水平受抑制,而接近正常鼠的水平,此点充分证明该药对5-LO的明显抑制作用,从而使LTB4的生成降低,缓解肉芽肿性炎症,减轻肝纤维化的形成。血吸虫虫卵肉芽肿是免疫介质和生化介质均参与其调节的复杂的网络机制,本次实验仅对生化介质LTB4在肉芽肿炎症中作用进行了初步的探讨,其他介质的作用有待进一步研究。
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