穴位埋线对慢性萎缩性胃炎大鼠Toll样受体4和核因子-κB表达的影响*
2013-09-08李素荷钟国新樊永磊黄志毅
陈 璐,李素荷,钟国新,樊永磊,张 璇,黄志毅
(广州中医药大学,广东广州 510405)
慢性萎缩性胃炎(CAG)是指不同病因引起的慢性胃黏膜萎缩性病变。Toll样受体(TLR)是一种跨膜受体蛋白,通过识别细菌、真菌、细胞坏死成分等内源性或外源性配体,参与炎症反应并促进和提高免疫应答[1]。研究已证实在胃黏膜感染Hp后,TLR4表达增加,从而使核因子-κB(NF-κB)活化,而过强的免疫反应是炎症发生的重要机制之一[2]。NF-κB是一类与DNA结合的二聚体蛋白,为细胞内重要的转录调控因子[3]。NF-κB激活后转位至细胞核内,通过与DNA相结合启动并调节炎症反应相关基因转录。TLR4/NF-κB信号介导了胃部疾病的炎症反应过程。本实验旨在探讨穴位埋线对TLR4/NF-κB信号传导通路的影响,从而更好地指导临床实践。
1 材料和方法
1.1 实验动物及分组
60只SPF级8周龄SD大鼠(由广东省医学实验动物中心提供,许可证号:SCXK粤2008-0002),雌雄各半,体重180~220 g,采用架式笼养,恒温(20±1)℃,湿度50% ~60%,光照黑暗各12 h交替,自动通风8~15次/h条件下饲养。采用随机数字表法将大鼠随机分为正常对照组、模型组、自然恢复组、埋线组,每组15只。
1.2 主要试剂及器械
试剂:甲基-硝基-亚硝基胍(MNNG,生产批号:GNGMH日本东京化成工业株式会社),兔抗鼠TLR4多克隆抗体 (生产批号:BA0299,美国Abcame),兔抗鼠NF-κB多克隆抗体(生产批号:BA0614,美国Abcame),SP试剂盒(生产批号:C0103,武汉博士德生物工程有限公司),DAB显色试剂盒(生产批号:ARl012,武汉博士德生物工程有限公司),10%中性缓冲福尔马林固定液(生产批号11011301,广州维格斯生物科技有限公司)。器械:①针具:6号一次性注射针头(浙江京环医疗用品有限公司生产),华佗牌30号1.5寸不锈钢毫针(苏州医疗用品厂);②埋植用羊肠线:0000号铬制羊肠线(上海浦东金环医疗用品有限公司)。
1.3 模型复制与治疗
正常对照组普通饲料正常喂养。除正常对照组外,其余各组于普通饲料喂养1周后,采用自由饮用100 mg/L甲基-硝基-亚硝基胍(MNNG)配合饥饱失常法复制大鼠CAG模型[4-6]。将MNNG用蒸馏水配制成1 g/L浓度的储存液,4℃冰箱避光冷藏保存,每周配制1次,用时将储存液配成100 mg/L浓度的饮用液,装入包裹锡纸的饮水瓶中,每天更换,让大鼠自由饮用,同时配合饥饱失常,连续造模12周。于第12周末,各组随机抽取2只大鼠处死,取胃,行病理检查,判断模型成功与否。CAG的病理诊断标准参照文献制定[7]:固有腺体萎缩;黏膜肌层增厚;可有肠上皮化生或假幽门腺上化生;固有膜炎症;可有淋巴滤泡形成。
造模成功后将正常对照组、模型组大鼠处死,取材固定;自然恢复组大鼠普通饲料正常喂养,只抓取不治疗;埋线组选取大鼠“足三里”、“中脘”、“脾俞”穴埋线治疗[8]。操作:定位后使用弯剪、脱毛露先行脱毛,毛脱尽后用生理盐水擦拭脱毛部位,以减少脱毛露对大鼠皮肤的刺激。准备完毕后,穴位用2.5%的碘酒消毒,75%的酒精脱碘。将0.5 cm长的0000号羊肠线从6号注射针头的针尖处装入针体,此时注射针头内作为针芯的30号1.5寸不锈钢毫针稍退后,线头与针尖内缘齐平,背腰部穴位在局部下方向上平刺、腹部斜刺、下肢穴位直刺,刺至所需深度,边推针芯,边退针管,将羊肠线埋植于穴位皮下组织或肌层内,线头不外露,消毒针孔。每周治疗1次,共治疗8周。
1.4 指标检测与方法
1.4.1 胃黏膜组织病理学观察 实验结束后,大鼠禁食、禁水24 h,乙醚吸入麻醉,剖腹,距贲门和幽门1.5 cm离断取出全胃并处死。沿胃大弯侧剖开,冰生理盐水冲洗后,滤纸吸干铺开,固定于10%中性甲醛,常规取材,石蜡包埋,包埋组织进行连续切片,切片厚4~5 μm,苏木素-伊红染色(HE染色),置光镜下观察,并进行显微摄影。
1.4.2 免疫组化法检测TLR4和NF-κB表达 实验结束后,大鼠胃黏膜组织进行石蜡包埋,包埋组织进行连续切片,切片厚4~5 μm,附于多聚赖氨酸包被的载玻片备用。切片经常规脱蜡、水化、微波抗原修复后,按试剂盒说明书以SP法进行免疫组织化学染色,DAB显色,以磷酸盐缓冲液代替一抗作为阴性对照,检测TLR4和NF-κB的表达。显微镜下,细胞质和/或细胞核呈棕黄色或棕褐色着染为阳性细胞。Olympus病理图像采集系统400倍光镜下每张切片随机选取5个视野拍照,使用MIAS医学图像分析管理系统进行光密度分析,并计算平均光密度值(OD值)。
1.4.3 胃黏膜超微结构观察 实验结束后,大鼠取出全胃并处死。沿胃大弯侧剖开,于胃小弯处快速取约0.1 cm ×0.1 cm ×0.5 cm 的组织(包括胃窦及部分胃体)投入30 g/L戊二醛固定,缓冲液洗涤后再经10 g/L四氧化锇4℃后固定1 h,双蒸水漂洗,逐级丙酮脱水,环氧丙烷置换,Epon12包埋。聚合过程:37℃,12 h;45℃,24 h;60℃,24 h。聚合完成后,做超薄切片,甲苯胺蓝染色,JEM-1200EX透射电镜下观察并记录结果。
1.5 统计学分析
采用SPSS17.0软件包进行统计学处理,计量资料以均数±标准差(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD法。P<0.05为统计学有意义。
2 结果
2.1 大鼠胃黏膜组织病理改变
由封三彩图1可见,A正常对照组:胃黏膜层厚度大,上皮细胞及腺体排列整齐,大小形状一致,细胞呈单层柱状,胞质透明或空泡状,腺体丰富与胃小凹分界清晰,固有腺及粘膜无充血、水肿,黏膜肌层无增生;B模型组:胃黏膜层变薄,肌层增宽,胃小凹变浅,腺体变小,排列紊乱,数量减少,并有囊性扩张,间质有纤维组织增生及淋巴细胞浸润,可见肠上皮化生现象;C自然恢复组:胃黏膜层变薄,固有膜内有淋巴细胞、浆细胞浸润,肌层增宽,胃小凹变浅,腺体排列紊乱,腺体大小不规则,可见明显囊性扩张,腺体数目减少;D埋线组:胃黏膜层无明显变薄,胃小凹之间的固有膜内,可见少量浆细胞、淋巴细胞浸润,肌层无增宽,腺体排列整齐,腺体大小稍不规则,数量未见明显减少,但部分腺体可见囊性扩张。
2.2 大鼠胃黏膜组织中TLR4和NF-κB的免疫组化表达情况
各组免疫组化染色阳性细胞(棕褐色)见封三彩图2、3。TLR4和NF-κB均呈现正常对照组低表达,模型组和自然恢复组高表达,埋线组中度表达。
半定量统计目标蛋白表达量(平均光密度)见表1。各组TLR4表达水平,模型组和自然恢复组均明显高于正常对照组(P<0.01),自然恢复组与模型组间比较差异无统计学意义(P>0.05),埋线组较模型组表达减少(P<0.05),埋线组与自然恢复组比较表达减少(P<0.05)。各组NF-κB表达水平,模型组和自然恢复组均明显高于正常对照组(P<0.01),自然恢复组与模型组间比较差异无统计学意义(P>0.05),埋线组明显低于模型组(P<0.01),埋线组与自然恢复组比较表达减少(P<0.05)。
表1 各组TLR4、NF-κB表达平均光密度比较(±s)
表1 各组TLR4、NF-κB表达平均光密度比较(±s)
注:与正常对照组比较,aP<0.01;与模型组比较,bP>0.05;与模型组比较,cP <0.05,dP <0.01;eP <0.05。
组别 n TLR4/(OD·μm-2) NF-κB/(OD·μm-2)正常对照组13 0.048 ±0.014 0.057 ±0.022模型组 13 0.213 ±0.019a 0.199 ±0.024a自然恢复组 13 0.196 ±0.010ab 0.183 ±0,010ab埋线组 13 0.145 ±0.012ace 0.120 ±0.017ade
2.3 大鼠胃黏膜组织超微结构改变
由封三彩图4可见,正常对照组:A1:壁细胞在胃底腺的腺颈部及腺体上半部较多,细胞较大,核呈卵圆形,细胞胞质内可见分泌小管,小管直径约1~2 μm,表面有许多微绒毛,小管与胃底腺管腔相通,当壁细胞分泌盐酸时,分泌小管管径增大,静止期壁细胞分泌小管往往缩小以至闭塞,但见微管泡增多,此外壁细胞内有丰富的线粒体,线粒体呈圆形或长方形。嵴密呈板层状,胞质内还可见少量溶酶体等;A2:主细胞又称酶原细胞,主要分布于胃腺的基底部及体部,细胞核位于基部,胞质内可见粗面内质网,少量线粒体和许多有界膜的酶原颗粒,酶原颗粒以胞吐的形式分泌蛋白酶至腺腔。模型组:B1:壁细胞可见轻度核固缩,细胞内分泌小管扩张,微绒毛突起退变,线粒体数量减少,而且线粒体的结构有明显的损伤,其主要表现为线粒体肿胀,膜缺损,嵴断裂、基质变淡等;B2:主细胞核仁萎缩,染色不均匀,核膜扩张迂曲,有深浅不等的凹陷,胞质稀疏,散在扩张的粗面内质网,部分成囊状,酶原颗粒胞膜不清,分泌颗粒减少,甚至消失。自然恢复组:C1:壁细胞水肿、微管泡系统明显减少,泡内可见絮状物质,基质出现大量液化现象,线粒体明显减少,嵴模糊不清、空泡变性或嵴断裂,可见轻微核固缩;C2:主细胞内粗面内质网和游离核糖体明显减少,酶原颗粒胞膜不清,分泌颗粒减少,甚至消失。埋线组:D1:壁细胞连接完好,核圆而染色尚均匀,线粒体丰富、结构清楚,微绒毛结构正常,胞浆内可见粘原颗粒和丰富的粗面内质网;D2:主细胞核圆且位于细胞底部,粗面内质网轻度扩张,酶原颗粒丰富,线粒体板层嵴清晰可见。
3 讨论
TLR4/NF-κB通路是各种炎症反应的重要传导通路之一[9]。TLR4是广泛分布于不同细胞表面的受体,通过激活细胞内NF-κB信号通路,活化的NF-κB进入细胞核通过与DNA相结合启动并调节炎症反应相关基因转录,趋化和激活嗜中性粒细胞,活化淋巴细胞,启动固有和获得性免疫[10-11]。NF-κB 是炎症呈持续放大反应的中心环节。目前已证实慢性萎缩性胃炎胃黏膜的IL-1、IL-6、IL-8及TNF-α等细胞因子和化学趋化因子升高相关,这些细胞因子和化学趋化因子可引起中性粒细胞的聚集和激活,从而可引起活动性炎症反应[12]。
本研究发现,在大鼠慢性萎缩性胃炎模型中TLR4、NF-κB表达均显著上调,提示 TLR4/NF-κB通路激活介导了萎缩性胃炎的炎症过程。经埋线治疗后大鼠胃黏膜组织TLR4、NF-κB表达较模型组和自然恢复组显著下调,提示其胃黏膜保护作用可能与抑制TLR4/NF-κB通路以减轻慢性炎症损伤有关,穴位埋线对于胃黏膜慢性炎症的改善在组织病理学上也得到了印证。另外,超微结构的改变主要体现在壁细胞线粒体和主细胞溶酶体上,穴位埋线能够明显改善线粒体、溶酶体的损伤,从而促进胃黏膜血液循环,促使胃黏膜各种异常的超微结构恢复[13],从而起到对胃黏膜的保护和修复作用。
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