复方夏枯草对自身免疫性甲状腺炎大鼠Th1/Th2相关细胞因子的影响
2019-03-12金剑虹刘国新杨成任兴昌洪郁芝
金剑虹 刘国新 杨成 任兴昌 洪郁芝*
自身免疫性甲状腺炎(AIT)属于一种器官特异性疾病,其发病机制复杂,目前尚无统一的诊断标准,其以血清中大量甲状腺过氧化物酶抗体(TPOAb)伴或不伴甲状腺球蛋白抗体(TgAb)升高为主要表现,病理学常可见甲状腺组织中以淋巴细胞为主的细胞浸润[1]。近年来其发病率逐年上升,全世界发病率已接近1‰[2]。常用治疗方法有甲状腺激素替代治疗、糖皮质激素或免疫抑制剂治疗。研究发现,AIT发病机制可能与T细胞主导的Th1/Th2免疫失衡密切相关[3]。本文探讨复方夏枯草对EAT大鼠的疗效及对Th1/Th2相关因子的影响。
1 材料与方法
1.1 实验动物 健康清洁级SD雌性大鼠40只,4~5周龄,体重90~110g,购于上海BK公司,动物合格证:SCXK(沪)2013-0116。饲养于浙江中医药大学动物实验中心,许可证号:SYXK(浙)2013-0184。
1.2 药物及试剂 猪甲状腺球蛋(PTg)、完全弗氏佐剂(CFA)、不完全弗氏佐剂(IFA)、碘化钠(NaI),以上试剂均为美国Sigma公司产品。大鼠TPOAb、大鼠TgAb、大鼠IL-2、大鼠IL-10ELISA试剂盒,以上试剂均为美国ASSAY 公司产品。磷酸缓冲盐溶液(PBS)。YJ-857型净化工作台、Bio-Tek ELX800全自动酶标仪、电子秤、37℃电热恒温箱、低温冰箱(-20℃、-80℃)、微量移液器,及小试管、离心管、玻璃器皿、吸水纸等。
1.3 动物模型建立 大鼠购入后适应性喂养7d,按参考文献[4-5]造模方法,对模型组大鼠饮用配制的0.064%高碘饮水(注意避光保存),食用普通饲料;每只大鼠予以0.2ml完全乳化制剂配制的(合PTg100μg)合剂,分别对其四肢内侧、颈部背部、足蹠等多处进行皮下注射,1次/周,共2次,此为初次免疫。第3周开始使用不完全乳化制剂配制的合剂0.2ml,继续按上述方法对大鼠进行多点皮下注射乳化抗原,1次/周,直至第8周结束,共8次,每次皮下注射注意更换至临近位置,整个免疫过程密切观察大鼠生命体征变化,及时做出调整。第8次加强免疫末,称取大鼠体重,按照随机数字表法,随机抽取3只造模大鼠,麻醉后行腹主动脉取血,离心采取血清进行TPOAb、TgAb指标检测。未干预大鼠(对照组)予以相同剂量的脂肪乳多点皮下注射,饮用蒸馏水及普通大鼠饲料。
1.4 实验动物及分组 造模成功后将造模组27只大鼠按随机数字表法均分为模型组、中药低剂量组、中药高剂量组三组,中药各组大鼠使用配制好相对应浓度的中药,按体重换算进行灌胃治疗(中药低剂量组予复方夏枯草4.675g/kg,中药高剂组予复方夏枯草9.35g/kg),模型组及对照组均使用按体重换算的蒸馏水灌胃治疗,注意大鼠的抓定及灌胃方法,同时密切注意大鼠一般情况变化,及时做出必要的调整。
1.5 观察指标 大鼠中药治疗8周后,戊巴比妥麻醉后进行腹主动脉采血,静置30min后3500r/min离心15min,获取血清,采用酶联免疫(ELISA)法检测大鼠血清TPOAb、TgAb、IL-2、IL-10水平。各指标检测方法大致相同,先后顺序为标准品加样、加样、加酶、温育、配液、洗涤、显色、终止、测定9个步骤,后在回归方程中计算出待测血清指标浓度。
1.6 统计学方法 采用IBM SPSS Statistics 21.0统计软件。计量资料以(±s)表示,组间比较采用独立样本t检验,组内比较采用配对样本t检验;非正态分布各组间比较采用非参数检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
干预过程中先后有4只大鼠因灌胃时食管破裂感染死亡,退出实验,其余大鼠持续至实验结束。
2.1 各阶段大鼠TPOAb、TgAb比较 (1)造模结束时,利用随机数字表法,从模型组30只大鼠中随机选取10只大鼠,与对照组比较,显示模型组两抗体水平均明显高于正常对照组(P<0.01),提示本次实验造模成功。见表1。(2)中药干预4周时,中药低剂量组与模型组比较,TPOAb、TgAb显著降低(P<0.01);中药高剂量组与模型组比较,TPOAb、TgAb降低(P<0.05)。(3)中药干预8周时,中药低剂量组、中药高剂量组与模型组比较,TPOAb、TgAb显著降低(P<0.01)。见表2、3。
表1 模型组与正常对照组TPOAb、TgAb比较(±s)
表1 模型组与正常对照组TPOAb、TgAb比较(±s)
注:与对照组比较,*P<0.05
组别 大鼠数(只) 血清TPOAb(IU/ml) 血清TgAb(IU/ml)模型组 10 11.28±1.79* 31.49±2.68*对照组 10 4.27±1.52 16.21±2.26
表2 中药干预4周时各组TPOAb、TgAb变化比较(±s)
表2 中药干预4周时各组TPOAb、TgAb变化比较(±s)
注:与模型组比较*P<0.01,#P<0.05
组别 大鼠数(只) TPOAb(IU/ml) TgAb(IU/ml)模型组 8 11.91±2.51 29.56±2.49中药低剂量组 8 8.90±1.33* 23.83±1.63*中药高剂量组 8 9.79±1.33# 24.12±1.49#
表3 中药干预8周时各组TPOAb、TgAb变化比较(±s)
表3 中药干预8周时各组TPOAb、TgAb变化比较(±s)
注:与模型组比较,*P<0.01
组别 大鼠数(只) TPOAb(IU/ml) TgAb(IU/ml)模型组 8 11.70±2.31 30.16±2.47中药低剂量组 8 7.10±1.38* 22.16±2.42*中药高剂量组 8 8.14±1.17* 21.58±2.03*
2.2 各阶段大鼠IL-2、IL-10比较 干预4周和8周时IL-2治疗组较模型组均有所缓解(P<0.01)。而IL-10治疗组较模型组均有所升高(P<0.01)。
表4 中药干预4周时各组IL-2、IL-10变化比较(±s)
表4 中药干预4周时各组IL-2、IL-10变化比较(±s)
注:与对照组,*P<0.01;与模型组比较,#P<0.01;▲P<0.05
组别 大鼠数(只) IL-2(ng/L) IL-10(ng/L)模型组 8 269.50±26.70* 19.23±2.02*中药低剂量组 8 209.60±22.20# 24.06±2.51▲中药高剂量组 8 206.87±23.20# 22.97±3.43▲对照组 8 127.71±17.92 36.40±3.70
表5 中药干预8周时IL-2、IL-10变化比较(±s)
表5 中药干预8周时IL-2、IL-10变化比较(±s)
注:与对照组比较,*P<0.01;与模型组比较,#P<0.01
组别 大鼠数(只) IL-2(ng/L) IL-10(ng/L)模型组 8 275.94±16.89* 19.28±1.38*中药低剂量组 8 181.19±20.89# 26.88±1.90#中药高剂量组 8 193.15±14.27# 26.80±2.46#对照组 8 137.30±9.64 35.17±1.45
3 讨论
自身免疫性甲状腺炎(AIT)是一种器官特异性疾病,发病率逐年增加,其发病机制复杂,目前尚无明确病因,推测其可能原因与基因、环境、生活饮食、工作压力增加等相关。通过经典的造模方法[4-5]多次定量皮下注射猪甲状腺球蛋白和持续高碘饮水作用于模型大鼠,检测大鼠血清TPOAb、TgAb水平,造模大鼠出现双抗体较对照组明显升高,提示EAT模型建立成功。
多数学者[6-7]认为Th1/Th2失衡是AIT发病的主要原因,若能在Th细胞亚群选择性分化前后进行干预,就有可能预防甚至终止AIT的发生和发展。已经证实存在多种细胞因子:IL-1α、IL-1b、IL-2、IL-4,IL-6、IL-8、IL-10、IL-12、IL-13、IL-14、TNF-α和IFN-γ在炎症细胞和甲状腺滤泡细胞内,其中以表达IL-2和IFN-γ为主的Th1细胞可激发迟发型超敏反应,介导细胞免疫应答;以表达IL-4、IL-10、IL-13为主的Th2细胞可促进抗体产生,介导体液免疫应答。研究认为AIT患者的Th1/Th2细胞失衡往Th1方向偏离,本实验检测血清中白细胞介素IL-2、IL-10的变化,IL-2在造模结束时显示其较正常对照组明显升高(P<0.01),在治疗干预4周和8周时治疗组较模型组均有所缓解(P<0.01)。而IL-10有类似相反表现,在造模结束时显示其较正常对照组明显降低(P<0.01),在治疗干预4周和8周时治疗组较模型组均有所升高(P<0.01)。
在我国,中医有多种方剂用于AIT治疗[8]。其中夏枯草是比较重要的药物之一,夏枯草性寒,味甘、辛、微苦,富含苯丙素和三环萜类、黄酮、酚酸、多糖等,具有抗炎、抗菌、免疫调节、抗肿瘤、抗细胞毒、降血糖、抗病毒以及抗肿瘤等作用,其中免疫调节、抗炎抑菌作用比较突出,疗效较好[9-11]。黄芪主要成分是黄芪苷、黄芪多糖、氨基酸等,其中前两者占主要成分,实验研究发现黄芪苷具有抗感染、抗氧化、调节血糖、调节人体免疫力等作用。经研究发现其主要活性成分黄芪甲苷可以明显降低患者血液中IFN-γ和IL-10的水平,通过增强机体激素作用和免疫抑制剂的抑制作用,降低细胞凋亡的水平,调节T 细胞亚群,使Th1/Th2 细胞比例失衡趋于正常[12-14]。另外本方剂中牛蒡子、党参亦有一定程度的抗氧化、免疫调节的作用[15-17]。结合当前AIT发病机制的主流理论免疫失衡学说,以及各药的现代研究、本实验的治疗效果,推断夏枯草、黄芪、党参可能是从免疫调节方面达到治疗AIT目的,相关文献[12,16,18]也支持该观点。
综上所述,TPOAb、TgAb造模后的升高,干预后的降低,提示该复方制剂确实可以缓解AIT大鼠的免疫损伤,有一定的治疗效果。IL-2、IL-10的变化与文献[3]中提示的Th1/Th2失衡相符合,进一步论证AIT的Th1/Th2免疫失衡学说,亦证实复方夏枯草可以改善AIT大鼠的免疫失衡,达到治疗效果。而干预8周时较干预4周时各指标改善进度缓解,推测该复方制剂可能在早期干预疗效较佳,在之后一段时间呈现一定程度的平台期,继续干预可能会出现进一步的改善,其原因考虑AIT本身为易忽视的慢性疾病,早期较长一段时间可能呈现血清学改变,而病理学改变滞后,且可能滞后较长时间。