姜黄素衍生物FM0807对佐剂性类风湿性关节炎模型大鼠疗效观察
2016-09-06王霆钧邱扬凌蔡嘉莉江祖泰苗宇田许建华福建医科大学福建福州350001
王霆钧 邱扬凌 蔡嘉莉 江祖泰 苗宇田 许建华福建医科大学,福建福州 350001
姜黄素衍生物FM0807对佐剂性类风湿性关节炎模型大鼠疗效观察
王霆钧邱扬凌蔡嘉莉江祖泰苗宇田许建华▲
福建医科大学,福建福州350001
目的观察姜黄素衍生物FM0807对佐剂性类风湿性关节炎模型大鼠的疗效。方法取雄性SD大鼠,用弗氏完全佐剂诱导制作类风湿性关节炎大鼠模型,随机分为正常对照组、模型组对照组、雷公藤组、姜黄素衍生物FM0807低、中、高剂量组,观察关节炎症指标及血清中TNF-α、IL-1、IL-6的水平。结果姜黄素衍生物FM0807各组能降低血清中TNF-α、IL-1、IL-6的水平,中、高剂量组能有效降低关节炎症指标,呈剂量依赖关系。结论姜黄素衍生物FM0807对佐剂性类风湿性关节炎大鼠有较好疗效。
类风湿性关节炎;姜黄素;姜黄素衍生物;大鼠模型
[Abstract]Objective To observe the effect of curcumin derivative FM0807 on rheumatoid arthritis mode1 in rats. Methods Ma1e SD rats with freund′s comp1ete adjuvant induced mode1 of rheumatoid arthritis,were se1ected and random1y divided into six groups:norma1 contro1 group,mode1 contro1 group,tripterygium g1ycoside group,curcumin derivative FM0807 1ow,medium and high dose group,joint inf1ammation and the serum 1eve1s of TNF-α,IL-1,IL-6 were compared.Results Curcumin derivative FM0807 groups reduced the serum 1eve1s of TNF-α,IL-1,IL-6,medium and high dose group effective1y reduced joint inf1ammation in a dose-dependent manner.Conclusion Curcumin derivatives FM0807 has good curative effect on adjuvants rheumatoid arthritis rats.
[Key words]Rheumatoid arthritis;Curcumin;Curcumin derivatives;Rat moda1s
类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis,RA)是一种以慢性关节滑膜炎性疾病为主要表现的全身自身免疫性疾病[1],疾病主要特征为侵蚀关节及周围组织并导致骨质破坏,最终导致骨关节畸形、功能丧失并影响患者生活质量[2],目前全球发病率达0.8%,在我国的发病率为0.32%~0.36%[3]。姜黄素具有抗炎、抗氧化、清除氧自由基等多方面药理作用,姜黄素衍生物FM0807克服了水溶性差、生物利用度低的缺点。本研究以佐剂性类风湿性关节炎模型大鼠为研究对象,研究姜黄素衍生物FM0807对模型大鼠的疗效,为RA的治疗探索新的思路。现报道如下。
1 材料与方法
1.1动物来源
清洁级SD大鼠(雄性)48只,体重150~180 g,福建医科大学实验动物中心提供,许可证编号SCXK(闽)2004-0002。
1.2药品、试剂及仪器
弗氏完全佐剂(美国Sigma,货号F-5881),大鼠肿瘤坏死因子α(TNF-α)ELISA试剂盒 (美国Scien Ce11,货号EK-0526),大鼠白介素6(IL-6)ELISA试剂盒(美国Scien Ce11,货号EK-0412),大鼠白介素1 (IL-1)ELISA试剂盒 (美国Scien Ce11,货号EK-0390),足趾容积测定仪(济南益延科技发展有限公司,型号YLS-7C),姜黄素衍生物FM0807及雷公藤内酯醇(福建医科大学临床药理研究所提供,纯度>99%)。
1.3分组与建模
SD大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、雷公藤(TPL)组、姜黄素衍生物FM0807低、中、高剂量组(50、100、200 mg/kg)6组,每组8只。除正常对照组外,其余各组于右后足跖皮内注射弗氏完全佐剂0.1 mL/只致炎,正常对照组注射等量生理盐水作致炎物质。造模当天为0 d。
表1 各实验组大鼠左足足趾容积及关节炎指数()
表1 各实验组大鼠左足足趾容积及关节炎指数()
注:F值分别为2.453、2.164、2.308、2.863、2.373、2.398,与正常对照组比较,**P<0.01,与模型对照组比较,#P<0.05,##P<0.01
组别 n 大鼠左足足趾容积(mm3)第7天 第14天 第21天关节炎指数(AI)第7天 第14天 第21天正常对照组模型对照组TPL组FM0807(50)FM0807(100)FM0807(200)8 8 8 8 8 8 1.59±0.07 2.60±0.55**2.95±0.67 2.47±0.36 2.58±0.46#2.43±0.52#1.52±0.10 2.58±0.49**2.78±0.37 2.26±0.41 1.91±0.56#1.65±0.28##1.55±0.15 2.53±0.20**2.14±0.88 2.17±0.32 2.29±0.31#2.08±0.56#0 0 0 4.67±0.82**3.43±0.79#4.33±1.75 3.20±0.48#2.14±0.90##4.17±0.98**3.17±0.75 2.67±0.52 2.50±0.28#2.20±0.34#3.50±1.38**2.80±0.33 3.00±0.88 2.50±0.30#2.17±0.47#
1.4给药方法
模型对照组、TPL组、FM0807低、中、高剂量组于造模后第1天至第21天期间,每日给药,TPL组给予TPL 20 μg/kg腹腔注射,每日1次,连续21 d;FM0807低、中、高剂量组分别给予FM0807 50 mg/kg、100 mg/kg、200 mg/kg灌胃,每日1次,正常对照组、模型对照组给予生理盐水灌胃,每日1次。
1.5标本采集与检测
1.5.1大鼠足趾肿胀度测量第1天至第21天期间,每周应用足趾容积测定仪测定各组动物致炎足的体积1次,每足测3次,取平均值。
1.5.2关节炎指数(AI)的计算全身病变按5级评分法评价,无红肿为0分;小趾关节红肿为1分;趾关节和足跖肿胀为2分;踝关节以下的足爪肿胀为3分;包括踝关节在内的全部足爪肿胀为4分。把各个关节的积分累计起来,即为每只大鼠的AI。
1.5.3检测血清中TNF-α、IL-1、IL-6的水平 深麻大鼠后,取血,按照ELISA试剂盒操作,检测血清中TNF-α、IL-1、IL-6的水平。
1.6统计学方法
统计学处理均采用SPSS14.0软件包进行数据统计分析。计量资料以()表示,组间比较采用t检验及方差分析,计数资料采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1各组大鼠足趾容积及关节炎指数比较
与正常对照组相比,模型对照组大鼠左足足趾容积、关节炎指数(AI)不同时间点均高于正常对照组,差异有统计学意义 (t=2.342、2.533、2.164、2.872、3.237、2.523,P<0.01);与模型对照组相比,TPL组和姜黄素衍生物FM0807低剂量组大鼠左足足趾容积、关节炎指数(AI)差异无统计学意义,但姜黄素衍生物FM0807中、高剂量组大鼠足趾容积、关节炎指数(AI)与模型对照组比较均明显下降,差异有统计学意义(t=2.353、2.236、2.453、2.316、2.753、2.386、2.314、2.386、2.643、2.597、2.873、2.349,P<0.05),其中高剂量组疗效更显著(P<0.01)。见表1。
2.2各实验组大鼠血清TNF-α、IL-1、IL-6水平比较
与正常对照组相比,模型对照组血清TNF-α、IL-1及IL-6水平均明显上升,差异有统计学意义(t= 27.342、37.342、31.536,P<0.01);与模型对照组相比,TPL组和姜黄素衍生物FM0807各剂量组血清TNF-α、IL-1及IL-6水平均明显下降,差异有统计学意义(t=23.644、27.833、26.753、21.673、32.643、36.231、31.324、32.536、22.642、30.563、21.326、23.649,P<0.01)。见表2。
表2 各实验组大鼠血清TNF-α、IL-1、IL-6水平比较(,pg/mL)
表2 各实验组大鼠血清TNF-α、IL-1、IL-6水平比较(,pg/mL)
注:F值分别为13.752、12.873、17.342,与正常对照组比较,**P<0.01,与模型对照组比较,##P<0.01
组别 n TNF-α IL-1 IL-6正常对照组模型对照组TPL组FM0807(50)FM0807(100)FM0807(200)8 8 8 8 8 8 127.01±16.08 255.99±22.98**129.17±22.87##199.60±13.37##172.93±14.65##156.32±18.34##46.02±6.66 109.93±10.20**56.21±5.91##84.84±5.98##74.82±7.53##67.92±5.72##58.20±6.56 120.55±18.37**66.64±5.12##95.03±5.67##83.24±6.81##78.66±4.34##
3 讨论
类风湿关节炎 (RA)的病因学目前尚未完全清楚,RA病理特征主要表现为滑膜细胞异常增殖及纤维化、血翳形成、骨和软骨损害,RA患者的炎性细胞浸润异常活跃,被公认为RA炎症和关节损伤的重要原因,其中TNF-α、IL-1及IL-6水平均显著升高与RA的病理过程密切相关。上述促炎症细胞因子主要由内源性免疫细胞和Th1细胞分泌,TNF-α属于TNF超家族,是RA的重要促炎症细胞因子,主要来自于单核-巨噬细胞、NK细胞以及激活的T淋巴细胞,在炎症反应中起重要的免疫调节作用,RA发病与TNF-α的过度表达有关。IL-1是一种促炎症细胞因子,是炎症、组织损伤及免疫反应的主要介质之一,能抑制糖蛋白的合成,增加糖蛋白降解,促进软骨细胞分泌纤维蛋白溶酶原激活剂,加速胶原的分解代谢,在介导骨关节炎和RA的软骨破坏方面发挥重要作用[4]。IL-6也是RA重要的炎性细胞因子,在RA发病中发挥关键性作用。以动物模型为基础是当前研究RA的重要手段之一,动物模型的建立在研究中的作用越来越受到重视,大鼠佐剂性关节炎是研究RA的常用动物模型,因其病理学改变与人类的类风湿性关节炎极其相似[5],已广泛应用于探索RA治疗药物和方法的研究。实验中使用的对照药物雷公藤具有免疫抑制和消炎、镇痛的双重作用,临床上多用来治疗关节炎症,现已广泛用于RA的治疗之中,并经众多临床开放性试验证实,其疗效已获广泛认可。一直以来,植物来源的药物很受研究者重视。姜黄素(Curcumin,Cur)是姜科植物姜黄(Curcuma Longa L.)的有效成分,是从中提取的酚性色素,已广泛用作食品添加剂和染料,毒性很低,具较好抗炎作用,受到药理研究推崇,近些年研究发现,姜黄素能够有效地阻断RA患者FLS细胞IL-6表达,减轻滑膜炎性反应[6],但临床试验发现口服姜黄素的生物利用度相对较低,影响了药物的临床推广与应用。福建医科大学新药研究所在姜黄素基础上又合成了一系列姜黄素衍生物,其中包括FM0807,前期研究发现它的亲脂性、药理活性及稳定性均高于其母体化合物姜黄素,具有较好的发展前景。姜黄素衍生物FM0807对二甲苯致小鼠耳廓肿胀、角叉菜胶致小鼠足跖肿胀、棉球植入法诱发慢性肉芽肿均有明显的抑制作用,对急性、亚急性和慢性炎症均具有抗炎作用[7,8],且毒副作用较小[9-15]。
本研究通过建立佐剂性类风湿性关节炎大鼠模型,从正常对照组与模型对照组对比资料观察,模型对照组大鼠左足足趾容积及关节炎指数及血清TNF-α、IL-1、IL-6的水平明显高于正常对照组,说明类风湿性关节炎大鼠模型建立成功,研究中应用低、中、高不同剂量姜黄素衍生物FM0807与雷公藤进行对照研究,结果显示姜黄素衍生物FM0807中、高剂量组对大鼠足趾容积、关节炎指数(AI)均有明显改善,效果超过雷公藤组,有显著性差异(P<0.01)。对血清炎症指标对照显示不同剂量姜黄素衍生物FM0807均能明显抑制炎症反应,血清TNF-α、IL-1及IL-6数值明显低于模型对照组,有显著性差异(P<0.01)。本实验发现FM0807能不同程度地降低模型大鼠关节软骨炎症反应及血清中促炎细胞因子TNF-α、IL-1和IL-6的表达水平,其中以中、高剂量组疗效较好。研究结果显示,姜黄素衍生物FM0807对佐剂性类风湿性关节炎大鼠具有较好的治疗作用,抗炎效果随FM0807浓度增大而提高,呈一定剂量依赖关系。该研究为RA的临床药物开发与应用提供了一种新的选择,通过研究,有望将FM0807开发成为毒副作用小的治疗RA的药物,对于需要长期药物控制的RA患者而言有重要的意义。
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Effect of curcumin derivative FM0807 on rheumatoid arthritis model in rats
WANG TingjunQIU YanglingCAI JialiJIANG ZutaiMIAO YutianXU Jianhua
Fujian Medica1 University,Fuzhou350001,China
R285.5
A
1673-97O1(2O16)11-OO2O-O3
福建省大学生创新创业训练计划(201410392053)▲
2016-01-29)