复方穿蛭透皮贴对家兔骨关节炎的作用机制
2016-04-09王丽娜王冬梅宋红敏齐佳悦王新成吉林医药学院吉林吉林132013
王丽娜 王冬梅 宋红敏 齐佳悦 王新成 (吉林医药学院,吉林 吉林 132013)
复方穿蛭透皮贴对家兔骨关节炎的作用机制
王丽娜王冬梅宋红敏齐佳悦王新成(吉林医药学院,吉林吉林132013)
〔摘要〕目的研究探讨复方穿蛭透皮贴对家兔实验性骨关节炎作用机理。方法健康清洁级新西兰白兔,随机分为空白组、模型组和治疗组。治疗组及模型组进行改良Hulth法造模。造模成功后,治疗组予复方穿蛭透皮贴右膝关节外敷,2d 1次,4 w后分别进行X线和HE染色检查,并抽取3组关节液,用ELISA法检测白细胞介素( IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子( TNF)-α和前列腺素( PG) E2的含量。结果治疗组经X线检查,股骨髁、胫骨平台关节缘呈现唇样骨质增生不同程度变小,关节间隙宽,软骨下骨质密度淡化; HE染色较均匀,关节软骨表面平滑,关节软骨表层细胞排列轻度变形;关节液中IL-1β、IL-6、TNF-α和PGE 2的含量的含量水平显著下降( P<0.05)。结论复方穿蛭透皮贴对骨关节炎有一定的抑制作用。
〔关键词〕复方穿蛭透皮贴;骨关节炎;细胞因子
骨关节炎( OA)患者常出现局部关节的疼痛、肿胀及功能障碍等症状,严重地影响生活质量。研究发现〔1〕,细胞因子白细胞介素( IL)-1、IL-8、IL-6、肿瘤坏死因子( TNF)-α和前列腺素( PG) E2等是骨关节炎症反应的主要因素〔1~3〕。复方穿蛭透皮贴处方由中药甲珠、阿魏、三七、水蛭等十余味药材组成,临床治疗OA疗效显著。现代药理研究表明,阿魏、水蛭、三七均具有抗炎作用;水蛭注射液可以明显降低脑组织TNF-α和IL-1β的含量,能够抗脑缺血后炎症反应,从而起到脑保护作用;三七皂苷可以明显抑制炎症引起的脂质沉积的增加,同时减少炎症细胞因子TNF-α和IL-1的产生〔4,5〕。本实验旨在研究现代纯中药制剂复方穿蛭透皮贴对兔膝OA细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α及PGE2的影响及作用机制。
1材料与方法
1. 1动物资料新西兰白兔36只(购于吉林医药学院实验动物中心),体质量2.0~2.5 kg,雌雄各半,室温下饲养。随机分为空白组,模型组和治疗组,每组12只。除空白组外,模型组和治疗组造模之后,开始连续给药4 w,模型组不作任何处理,治疗组用透皮贴( 0.45 g/每贴)贴敷患侧膝关节,纱布固定,每2 d换药1次。复方穿蛭透皮贴(自制) :实验用中药材均购于吉林大药房,经质量检查,符合《中国药典》2010年版(Ⅰ部)相关项下规定。试剂IL-1β、IL-6、TNF-α及PGE2的ELISA试剂盒,购于上海慧颖生物科技有限公司。
1. 2动物模型制备采用改良Hulth法造模。将实验兔右膝关节消毒麻醉后进行膝前内侧切口,使关节暴露并切断关节前交叉韧带及内侧半月板,止血,关闭伤口。术后不固定患肢,使其于标准动物饲养笼中自由活动并可进食。术后肌注青霉素20万U,伤口连续7 d换药。术后1 w每日强迫活动30 min,分2次驱赶,4 w后可获得OA模型。
1. 3取材及处理治疗前和末次治疗后,分别拍摄兔右膝关节X线侧位片。空白组、模型组以生理盐水1 ml右后腿膝关节腔注射,治疗组右膝关节贴敷,并用纱布固定,2 d换药1次,共4 w后,抽取右后腿膝关节液。施行膝关节穿刺,证实刺入关节腔后,注入0.9%的生理盐水0.5 ml,反复回抽、注入3次后,再尽量抽出腔内液体。抽取关节液后,每只兔肌注2万U庆大霉素,以防膝关节感染。各实验兔获得标本量在0.4~0.6 ml,平均0.5 ml,于-20℃低温冰箱中保存待测。空气栓塞处死实验兔,取股骨端进行病理学观察。
1. 4苏木素-伊红( HE)染色每例标本经10%甲醛固定,10%硝酸脱钙后,取材得到股骨内侧髁矢状剖面标本1块。经石蜡包埋,切片后,用HE染色,置显微镜下观察。
1. 5检测方法采用双抗体ELISA法测定IL-1β、IL-6、TNF-α 及PGE2:关节液标本处理加样后,置于4℃恒温箱内静置24 h,取出加入分离剂充分混匀,4℃温度下离心2 min,弃去上清液,由自动放免测量仪测定样品浓度。
1. 6统计学方法采用SPSS12.5统计学软件进行单因素方差分析。
2结果
2. 1 X线检查空白组膝关节内外侧间隙均匀一致,股骨髁、胫骨平节面轮廓清晰;模型组股骨髁、胫骨平台关节缘出现唇样骨质改变,关节间隙变窄;治疗组股骨髁、胫骨平台关节缘呈现唇样骨质增生不同程度变小,关节间隙宽,软骨下骨质密度淡化。见图1。
图1兔膝骨关节X线片
2. 2 HE染色空白组关节软骨面光滑整齐,无裂隙或缺损,软骨细胞数量中等,排列整齐,间质均匀。模型组关节软骨组织严重破坏,关节软骨表面缺损,软骨表面粗糙,可见表层基质有丢失,软骨基质染色不均,细胞分布不均匀。关节软骨发生了退变,膝OA模型成功。治疗组关节软骨表面平滑,细胞部分缺失,分层较清楚,关节软骨表层细胞排列轻度变形,染色较均匀。见图2。
2. 3细胞因子测定模型组关节液中细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α及PGE2的含量与空白组差异均显著( P<0.05) ;治疗组与模型组差异显著( P<0.05)。见表1。
图2兔膝骨关节HE染色(×100)
表1各组关节液中细胞因子水平比较(±s,ng/ml,n=12)
表1各组关节液中细胞因子水平比较(±s,ng/ml,n=12)
与空白组比较: 1) P<0.05,2) P<0.01;与模型组比较: 3) P<0.05,4) P<0.01
组别 IL-1β IL-6 TNF-α PGE2空白组 5.128±1.427 11.475±0.125 1.211±3.524 3.127±6.354模型组 27.012±0.2451)36.587±0.3652)15.204±3.0121)26.104±1.9571)治疗组14.396±1.2871) 3)20.042±2.5411) 4)11.144±0.7822) 3)23.210±0.6732) 3)
3讨论
复方穿蛭透皮贴具有活血化瘀、通络止痛的作用。该制剂是在传统贴膏剂穿蛭膏的基础上,改进制剂工艺,加入透皮吸收促进剂促进药物有效成分的释放、吸收,使制剂临床疗效明显提高。本实验结果表明,复方穿蛭透皮贴能够抑制细胞因子IL-1β、IL-6、TNF-α及PGE2的释放,改变软骨细胞代谢环境并对OA具有抑制作用。此外,复方穿蛭透皮贴与其传统膏剂穿蛭膏相比较,其对细胞因子IL-1β和TNF-α的抑制率分别提高了8.2%和9.0%〔6〕,说明采用现代制剂工艺,利用经皮给药技术,制剂处方中加入促进吸收渗透剂可显著提高制剂疗效。
4参考文献
1贾乙,李晓辉.炎症因素在泡沫细胞形成中的作用及三七皂苷对其影响〔J〕.第三军医大学学报,2005; 27( 10) : 972-4.
2郑筱英.中药新药临床研究指导原则2001版〔M〕.北京:中国医药科技出版社,2001: 326-8.
3梁健芬,董少龙,窦维华,等.水蛭注射液对大鼠脑缺血再灌注后TNF-α、IL-1β和ICAM-1蛋白表达的影响〔J〕.陕西医学杂志,2006; 35( 12) : 1605-7.
4 Martel Pelletier J,Boileau C,Pelletier JP,et al.Cartilage in normal and osteoarthritis conditions〔J〕.Best Pract Res Clin Rheumatol,2008; 22 ( 2) : 251-84.
5贺牡丹,王小平,陈同生.白介素-1β诱导关节软骨细胞凋亡的分子机理〔J〕.中国细胞生物学学报,2011; 33( 1) : 49-54.
6曲保忠,杨帆,孙鹏飞,等.穿蛭膏对家兔实验性骨关节炎细胞因子IL-1β和TNF-α的影响〔J〕.时珍国医国药,2011; 2( 6) : 1424-5.
〔2014-11-29修回〕
(编辑苑云杰)
通讯作者:王新成( 1968-),男,副主任技师,主要从事中药新药研发研究。
基金项目:吉林省教育厅重点资助项目(吉教科合字〔2011〕第283号)
〔中图分类号〕R285. 5
〔文献标识码〕A
〔文章编号〕1005-9202( 2016) 02-0290-02;
doi:10. 3969/j. issn. 1005-9202. 2016. 02. 015
第一作者:王丽娜( 1978-),女,副教授,硕士,主要从事中药制剂与质量标准研究。