柴新鼻敏康对大鼠变应性鼻炎的治疗作用
2012-10-10柴江平刘仁平葛海生王晓飞
柴江平,刘仁平,葛海生,王晓飞△,侯 琦
(1.中国中医科学院 广安门医院,北京 100053;2.中国医学科学院药物研究所&北京协和医学院,北京 100050;3.中国人民武装警察部队药品仪器检验所,北京 102613)
变应性鼻炎是特应性个体接触致敏原后由IgE介导的介质(主要是组胺)释放,并有多种免疫活性细胞和细胞因子等参与的鼻黏膜慢性炎症反应性疾病[1],临床上以鼻痒、喷嚏、鼻分泌亢进、鼻黏膜肿胀为主要特征。本研究以卵白蛋白(OVA)激发建立大鼠变应性鼻炎(AR)模型,造模成功后,通过ELISA法检测给药前后主要炎症因子IgE和IL-5水平的变化,研究并探讨柴新鼻敏康对AR的潜在治疗作用。
1.1 动物
雌性SD大鼠50只,体重180g~200g,由中国人民解放军军事医学科学院实验动物中心提供(许可证编号SCXK-(军)2007-004)。
1.2 药物
柴辛鼻敏康是由柴胡、细辛、川芎等多味中药加工而成的中药制剂,给药剂量为10 g/kg;磷酸钠地塞米松注射剂 (Dexamethasone, DEX)购自天津药业焦作有限公司(批号090325),给药剂量为1 mg/kg;千柏鼻炎片(广州奇星药业有限公司生产,批号国药准Z44020750),给药剂量为10 g/kg;卵白蛋白、戊巴比妥钠为美国Sigma公司产品。
1.3 试剂与仪器
主要试剂:Rat IgE ELISA试剂盒(BD Biosciences);Rat IL-5 ELISA试剂盒(BD Biosciences)。主要仪器:酶标仪(美国,Bio-tek ELx800酶标仪)
1.4 动物分组、模型制作及给药
健康雌性SD大鼠50只,随机分为正常对照组10只和造模组40只。造模组大鼠采用 OVA诱导致变应性鼻炎模型,具体如下:OVA 1 mg,氢氧化铝(Al(OH)3)10 mg与生理盐水1 ml混合后,腹腔注射1ml/只/次进行初次免疫,正常对照组的大鼠腹腔注射Al(OH)310mg与生理盐水1ml混合液。第10天重复上述步骤1次以加强免疫;致敏2周后,再将造模组大鼠随机分为模型组、地塞米松(DEX)组、千柏鼻炎片组和柴辛鼻敏康组4组,每组10只。随后造模组大鼠均给予5%OVA滴鼻100 μL(鼻双侧/d),连续7d,滴鼻诱发变应性鼻炎。7d后,地塞米松(Dex)组、千柏鼻炎片组以及柴辛鼻敏康组的大鼠分别灌胃给予地塞米松、千柏鼻炎片混悬液、柴辛鼻敏康混悬液,连续给药10d,正常对照组大鼠灌胃等体积蒸馏水。
1.5 指标检测
1.5.1 行为学指标检测 于末次滴鼻发敏后即刻(0h)、1h、2h进行动物模型行为学观察,搔鼻动物、喷嚏、鼻溢液和觅食行为各项指标均采用叠加量化记分法。记分标准:鼻痒:轻搔鼻1~2次为1分,剧烈搔抓鼻4周2分;喷嚏:1~4个为1分,4~10个2分,>10个3分;鼻涕:流至鼻孔为 1分,超出前鼻孔为2分,涕流满面3分。
1.5.2 大鼠血清中IgE、IL-5含量的检测 给药结束后,将大鼠以45mg/kg剂量的戊巴比妥钠腹腔注射麻醉,腹主动脉取血。血液静置20 min后,以2000r/min转速离心取上清液,-80℃保存备用。根据试剂盒说明书,采用ELISA法检测血清中IgE、IL-5的含量。
1.6 统计学方法
2 结果
2.1 柴新鼻敏康对变应性鼻炎大鼠行为学特征的影响
表1显示,动物行为观察结果可见,与正常对照组相比,卵白蛋白(OVA)刺激后,模型组大鼠表现出鼻痒、打喷嚏等较明显的变应性鼻炎特征。相对模型组大鼠,地塞米松组和柴新鼻敏康组大鼠鼻痒、打喷嚏等行为有所缓解。行为学特征叠加量化记分统计结果显示,柴新鼻敏康和地塞米松具有一定的抑制鼻炎效果,且具有统计学意义。
表1 行为学特征叠加量化记分统计结果(±s)
表1 行为学特征叠加量化记分统计结果(±s)
注:与正常对照组比较:**P<0.01;与模型组比较:△P>0.05,△△P<0.01
组别 0h 1h 2h正 常 对 照 组 0.40±0.74 0.00±0.00 0.00±0.00模 型 组 2.20 ±0.78** 1.30 ±1.15** 1.40 ±0.96**地 塞 米 松 组 0.70±1.03△△ 0.00±1.03△△ 0.80±0.00千 柏 片 组 1.40±1.13 0.40±0.78 1.10±1.06柴新鼻敏康组 1.00±1.09△ 0.2±0.40△△ 0.00±0.00△△
2.2 柴新鼻敏康对变应性鼻炎大鼠血清IgE水平的影响
与正常对照组比较,模型组大鼠血清IgE水平增高;与模型组比较,地塞米松能够抑制大鼠血清中IgE的表达(抑制率6.5%)。与之相似,受试药物鼻敏康也能抑制血清中IgE的表达(抑制率9.4%),且具有统计学意义(与对照组比较P<0.01)。
图1 酶联免疫法检测大鼠血清中IgE蛋白浓度
2.3 柴新鼻敏康对变应性鼻炎大鼠血清IL-5水平的影响
与正常对照组比较,模型组大鼠血清IL-5水平增高。与模型组比较,柴新鼻敏康能明显抑制血清中IL-5的表达(抑制率10.3%),且具有统计学意义(与对照组比较P<0.05)。
图2 酶联免疫法检测大鼠血清中白介素5浓度
3 讨论
变应性鼻炎属于Ⅰ型变态反应,其发生迅速,在接触变应原后数秒钟至数小时发生症状,其发病机制由IgE介导。在变态反应中,肥大细胞(MCs)是变应性反应的靶细胞,MCs受到抗原攻击脱颗粒,MCs通过释放组胺、白三烯、缓激肽、嗜酸性细胞趋化因子IgE与MCs表面IgE的Fc受体结合,使机体对该抗原处于“致敏”状态,当机体再次接触相同抗原时,该抗原可与已结合在MCs表面的 IgE结合,使MCs细胞膜上的 FcεRI发生交联,产生桥联反应,触发一系列生化反应,使细胞内钙离子浓度升高,导致MCs脱颗粒,释放炎性介质并合成新的炎性介质。这些物质作用于鼻黏膜的血管,引起血管扩张、血浆渗出增加、鼻黏膜水肿;作用于胆碱能神经,使腺体分泌旺盛;作用于感觉神经使黏膜敏感性增高,喷嚏发作,从而产生变应性鼻炎的临床症状。
IL-5是由活化的Th2辅助细胞分泌,被认为是嗜酸粒细胞(EOS)重要的活化因子。嗜酸粒细胞可浸润鼻黏膜局部,释放具有很强的细胞毒性和神经毒性的强碱性颗粒蛋白,如嗜酸粒细胞阳离子蛋白(ECP)以及主要碱性蛋白(MCP),导致鼻黏膜上皮损伤、通透性增高、腺体分泌增加等,产生临床症状。因此,鼻腔黏膜的IL-5是变应性鼻炎发病机制中必不可少的细胞因子。IL-5对嗜酸性粒细胞的生物学活性有广泛作用,包括诱导嗜酸性粒细胞前体细胞增殖和分化,延长嗜酸性粒细胞存活时间,以及选择性趋化和激活成熟嗜酸性粒细胞等[2,3]。IL-5在活化嗜酸粒细胞的同时,嗜酸粒细胞本身也能够产生细胞因子IL-5,反馈性刺激更多的嗜酸粒细胞增殖、分化,从而造成AR病情的迁延难愈。由于IL-5和鼻黏膜组织 Eos、肥大细胞等呈正相关,因此,IL-5的水平能够反映变应性鼻炎的严重程度。张宗芬[4]等的研究证实了这一点。其研究发现,AR患者鼻部变应原激发试验后,鼻腔灌洗液中IL-5的水平与AR患者的症状呈正相关,IL-5与嗜酸性细胞阳离子蛋白呈显著相关。本实验研究结果表明,柴新鼻敏康对变应性鼻炎大鼠搔抓、喷嚏、清涕等症状改善明显,且与模型组大鼠相比,柴辛鼻敏康组大鼠血清中IgE和IL-5水平均明显降低,说明柴辛鼻敏康对AR大鼠外周血血清中IgE和IL-5的产生有明显的抑制作用。这也提示柴新鼻敏康治疗变应性鼻炎的机理,可能是通过降低IgE和IL-5的水平抑制变态反应的发生,从而改善鼻塞、流清涕、打喷嚏等变应性鼻炎的症状。需要指出的是,变应性鼻炎是一种机制复杂的慢性炎症反应性疾病,本研究只是初步探讨了柴新鼻敏康对其的治疗作用及可能的作用机理,柴新鼻敏康对于该病的作用机制还需要进一步的深入探索。
[1]中华耳鼻喉科头颈外科杂志编辑委员会,中华医学会耳鼻喉科分会.变应性鼻炎的治疗原则和推荐方案[J].中华耳鼻喉科头颈外科杂志,2005,40(3):166-167
[2]张罗,韩德民,张波.IL-5在鼻息肉发病机制中的作用[J].国外医学·耳鼻咽喉科学分册,2000,24(4):223-226.
[3]张罗,韩德民.细胞因子与鼻息肉中嗜酸性粒细胞浸润增多的关系[J].临床耳鼻咽喉科杂志,2001,15(2):93-95.
[4]张宗芬,袁润英,李氢元,等.变应性鼻炎患者鼻腔灌洗液中白细胞介素5、嗜酸细胞阳离子蛋白水平的动态观察[J].中华微生物学和免疫学杂志,2000,20(5):418.