阿奇霉素对佐剂性关节炎模型大鼠血清中 IL-1、TGF-β的影响

孙晓鹏,刘 超

(佳木斯大学附属第一医院,黑龙江 佳木斯 154003)

类风湿性关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是指滑膜多关节对称性炎症为主,并可累及关节周围软骨、韧带、肌腱及全身各组织的慢性系统性疾病。RA到现今为止,详尽的病因学及发病机制仍然不够明确,不过伴随着分子生物学与医学免疫学的加速发展,慢慢发现多种细胞因子及炎症介质等参与了 RA的发病过程中的各个免疫调节环节。本次实验研究通过测定佐剂性关节炎模型大鼠血清 IL-1、TGF-β水平,来深入探究阿奇霉素对佐剂性关节炎大鼠的治疗疗效。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动 物:清 洁级 Wistar大鼠 45只 ,雌性 ,大 约 8～

12周龄,160～210g。 [大连医科大学,动物许可证号:SCXK(辽 )2800— 0002]。

1.1.2 实验器材:阿奇霉素注射液 (卫材药业有限公司),完全弗氏佐剂(CFA,50mg/支、Sigma公司),IL-1、TGF-β酶联免疫试剂盒(天津索罗门生物科技有限公司 ),电热恒温水槽、ST-21低温高速离心机(均由佳木斯大学提供)。

1.2 实验方法

1.2.1 佐剂性关节炎大鼠模型的建立:将 BCG与 CFA使用前充分混合摇匀,从中取适量 BCG和 CFA经由双注射器来回推吸乳化,配制为20mg BCG/mL乳剂。将45只佐剂性关节炎模型大鼠随机抽样分为正常组 (Ⅰ组)、模型组(Ⅱ组 )和阿奇霉素治疗组 (Ⅲ 组),每组均为15只。Ⅱ 组与Ⅲ组的老鼠分别用75%酒精消毒后,于足跖部注射上述配制的乳剂0.2mL(含 BCG4mg),Ⅰ组分别于相应部位注射等剂量的0.2mL生理盐水。开始造模后分别于第 6、12天给予加强注射10mg BCG/mL的乳剂0.1mL,强化免疫炎症反应。

1.2.2 佐剂性关节炎模型大鼠的干预:成功免疫后第14天开始,第Ⅰ、Ⅱ组分别以生理盐水 (1mL/100g体重)腹腔注射两周,Ⅲ组给予腹腔注射阿奇霉素注射液两周,用药量大约相当于人150mg/d。

1.2.3 实验标本采集和检测:干预治疗后大鼠分别断头取血约5mL,离心机低温离心,留取上清液,-80℃保存。用酶联免疫吸附法测定血清中 IL-1、TGF-β的浓度。

1.3 统计学分析

2 结果

见表 1。

表1 大鼠血清中 IL-1、TGF-β表达水平的比较 (±s,n=10)

表1 大鼠血清中 IL-1、TGF-β表达水平的比较 (±s,n=10)

注:*与正常组相比较 P＜0.05;&与模型组比较 P＜0.05;#与治疗组比较 P＞ 0.05。

组别 TGF-β IL-1正常组 0.81± 0.06# 16.78± 1.40#造模组 0.37± 0.11* 46.40± 2.30*阿奇霉素组 0.63±0.14& 26.73±3.59*

3 讨论

类风湿关节炎的具体发病机理目前仍不清楚。细胞因子和炎症介质的增加很可能是导致关节的滑膜炎症、骨质结构与功能破坏,进而造成畸变的主要缘由。类风湿性关节炎的病患分泌的各种细胞因子主要是单核滑膜细胞与 A型滑膜细胞。除此之外成纤维细胞、软骨细胞和内皮细胞等都可分泌一些不同的细胞因子。按照其起源的差异可分为两组:一类是来源于 T细胞产生的,这里包含有 IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ、TNF-β等,另一方面是由巨噬细胞产生的单核细胞因子,包含的因子有 IL-1、IL-6、IL-8、TN F-α、GM-CSF、TGF-β等。上述的各种细胞因子在类风湿性关节炎的病程发展过程中分别不同程度起促炎或抑炎的正负反馈的免疫调节作用。

阿奇霉素是在红霉素结构上修饰后得到的一种广谱抗生素,阿奇霉素与红霉素在抗菌的病因机制中具有共同性,都是经过和敏感细菌核糖体亚基的结合,来抑制肽酰基移位,进而抑制移位酶,阻止肽链的延长。最终阻碍细菌内的蛋白质合成来发挥杀菌功效。来自临床的大量实验表明:通过下调致炎性因子和吞噬细胞的氧化产物在感染免疫性疾病以及其他炎症条件中起到调节炎症反应机制的作用。此类抗生素的免疫调节机制对各种炎症介质和细胞因子的作用有密切关系。加上其促进单核巨噬细胞、中性粒细胞凋亡作用也说明了此类抗生素的免疫调节作用与细胞凋亡有着密切的联系。

转化生长因子-β(TGF-β)是一组包括有转化生长因子、骨形成蛋白、抑制素、缪勒氏管抑制物质等物质的蛋白超家族。TGF-β因其是多效能的生长因子,一方面在促进细胞外基质的分泌,诱使胚胎、骨、血管以及血细胞生成,调整细胞的迁移与凋亡和免疫应答反应中起着重要的调节作用。另外,转化生长因子-β既能增强和控制单核细胞的功能,也能阻止 T-细胞、B-细胞的增殖,抑制巨噬细胞的成熟与活性,还可抑制自然杀伤细胞和淋巴因子-激活的杀伤细胞LAK活性,阻止细胞因子的产生。这表明 TGF-β在自身免疫炎症方面有着重要意义。

本研究中造模后大鼠血清中 TGF-β水平相较正常对照组有明显下降,和过去的研究结果基本符合。使用阿奇霉素注射液药物治疗后大鼠血清中 TGF-β的水平相较模型组大鼠有明显升高,据此猜测阿奇霉素有促进抑炎因子 TGF-β的分泌和释放的功效。认为可能的机制是通过调节细胞因子作用,来纠正 TH1/TH2比例的不协调,从而稳定肥大细胞的膜组织,调整紊乱的细胞免疫和体液免疫,以此达到抗过敏作用。

IL-1是人类迄今为止发现的最早的细胞因子,其来源主要是单核-巨噬细胞系统。从类风湿性关节炎病患的血清和关节液中检测出了高水平的 IL-1,这一点业已得到证实。据研究报道表明:血清中 IL-1的水平与疾病的活动性特征,比如关节滑膜肥大,白细胞的大量浸润,关节液的软骨降解产物增多 ,细胞外基质合成减少等都有密切关系。IL-1还可以协调多种细胞黏附分子、免疫调节分子以及前炎症介质的表达水平,在 RA的骨侵蚀及滑膜破坏中发挥重要作用机制。

本次实验中佐剂性关节炎大鼠血清中 IL-1水平相较正常组有明显升高,和既往的研究结果基本一致。运用阿奇霉素注射液后大鼠血清中 IL-1的水平相较模型组有明显降低,由此推测阿奇霉素注射液能有效抑制致炎因子 IL-1的分泌和释放。其机制有可能是阿奇霉素明显抑制了抗原提呈细胞对 T细胞的激活,遏制了 TGF介导的细胞免疫作用,来调节免疫反应,改善其免疫功能。

总之,阿奇霉素注射液通过增强抑炎因子 TGF-β在模型大鼠中的表达,阻碍致炎性因子 IL-1的分泌和释放,来调控大鼠体内的各种炎症性细胞因子的平衡,明显延缓佐剂性关节炎大鼠的病情发展,从而推测其对 RA具有一定的治疗功效。

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