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本事琥珀散对子宫内膜异位症大鼠“3A”模式细胞因子的影响※

2019-03-18刘丹彤杨学琴马重阳罗亚敏宋慧荣张小勇

中国中医药现代远程教育 2019年5期
关键词:琥珀异位细胞因子

刘丹彤 杨学琴 马重阳 罗亚敏 宋慧荣 张小勇

(北京中医药大学中医学院,北京 100029)

子宫内膜异位症(EMs)是指具有生长能力的子宫内膜组织(腺体和间质)出现在子宫腔被覆黏膜以外的身体其他部位的一种疾病,以痛经、性交不适、不孕等为主要临床症状[1]。大约有 3%~10%的育龄妇女患有EMs,而且这个数字还在逐年升高。现代医学对于 EMs的发病机理尚无定论,但可以肯定的是,游离的子宫内膜碎片在形成异位病灶的过程中,必须首先与子宫腔以外的其他部位黏膜产生黏附反应,进而突破细胞外基质和基底膜,形成侵袭性生长,并成功建立血供。这一种植、浸润、发展的过程被称为“3A”模式,包括“黏附(Attachment)-侵袭(Aggression)-血管生成(Angiogenesis)”三个基本环节。“3A”模式中的每个环节都是通过一系列细胞因子的作用而实现的,比如黏附环节的ICAM-1,侵袭环节的 MMP-9和血管生成环节的VEGF等。

本事琥珀散出自宋代许叔微所著《普济本事方》,原方组成为:京三棱、蓬莪术、赤芍药、刘寄奴、牡丹皮、官桂、熟干地黄、菊花、真蒲黄、当归,另有去菊花、蒲黄,而用乌药、延胡索者。全方具有行气活血,温经止痛的功效。后世常用本方治疗以痛经、不孕为主要症状的妇科疾病,亦可治疗 EMs。课题组前期研究已表明,本事琥珀散能够改善EMs大鼠血清免疫相关细胞因子的含量,从而对 EMs产生治疗作用。本研究拟从“3A”模式各个环节的代表性细胞因子入手,探讨本事琥珀散对EMs大鼠的治疗作用,进一步探寻本事琥珀散治疗EMs的作用机制和靶点。

1 材料与方法

1.1 实验动物 雌性SD大鼠60只,体质量180~220 g,清洁级,购自北京维通利华实验动物技术有限公司。动物合格证编号:SCXK(京)2013-0001。饲养环境:室内平均温度 20~25℃,平均湿度40%~60%,12 h昼夜交替,喂以大鼠标准颗粒饲料,自由饮水。

1.2 实验药品 本事琥珀散(全方):三棱 10 g,莪术10 g,赤芍 15 g,刘寄奴 10 g,牡丹皮 6 g,肉桂 10 g,熟地黄 10 g,乌药 10 g,延胡索 10 g,当归 15 g,乌豆6 g,生姜6 g。药物均购自北京中医药大学国医堂门诊部。西药:丹那唑胶囊0.1 mg/粒(江苏联环药业股份有限公司,批号:20110102)。水合氯醛(天津市光复精细化工研究所,批号:20071129);注射用氨苄青霉素(中诺药业有限公司,批号:09089024);己烯雌酚(合肥久联制药有限公司,批号:20080616);生理盐水[中诺药业(石家庄)有限公司,批号:20090123]。MIF试剂盒(BENDER)。

1.2 实验方法

1.2.1 分组及给药 适应性喂养5 d,称量体质量后,将56只雌性SD大鼠按随机数字表法分为:空白对照组、伪手术组、模型组、本事琥珀散高剂量组、本事琥珀散中剂量组、本事琥珀散低剂量组和西药对照组等7组,每组8只。各组均采用自体内膜移植法复制EMs模型。于术前第5天和术后第10天开始连续5 d对所有大鼠给予己烯雌酚灌胃0.02 mg/kg,使各组大鼠处于统一的动情期;术后做消毒处理,连续5 d给予氨苄青霉素肌注 16万U/kg。

手术后各组动物休养1周,以便手术伤口愈合,此时各组大鼠需单笼饲养。待手术伤口基本愈合,连续灌胃给药4周。模型组给予生理盐水灌胃,2 mL/d。本事琥珀散高剂量组按成人体质量的16倍剂量给药,本事琥珀散中剂量组按成人体质量的8倍剂量给药,本事琥珀散低剂量组按成人体质量的4倍剂量给药,西药组按成人体质量的8倍剂量给药。

1.2.2 模型制作 取雌性成熟未孕 SD大鼠,己烯雌酚灌胃统一动情期后,行造模手术。室温 23~28℃,无菌操作。以 10% 水合氯醛(0.4 mL/100 g) 腹腔注射麻醉大鼠,然后固定大鼠于鼠板,腹部备皮、常规消毒。在尿道口上端约1 cm处进入,沿腹中线向下切开1.5~2 cm,进入盆腹腔。找到大鼠子宫(呈 V形)后,结扎左侧子宫角局部血管以及需切除部分子宫的上下两端。于左侧子宫角上切取长约1 cm的部分,于PBS溶液中洗去血污,剪去脂肪组织,将子宫腔纵向剖开,切取约 5×5 mm大小的子宫片。将该子宫片的内膜面贴于右侧腹膜上,细丝线缝合四角,为防止组织粘连及取材时伤及异位组织,缝合处应尽量远离腹壁切口。于关腹前向腹腔滴入以 0.9%生理盐水溶解的氨苄青霉素 16万U/kg,进行消毒。然后逐层缝合关腹。于术后第1天开始给予氨苄青霉素16万U/kg肌肉注射,每日 1次,连续 5 d。

1.3 成模标准 手术 5周后取材开腹时,观察到移植物体积明显增大形成囊泡,呈圆形或椭圆形,囊泡内有透明、半透明或黏稠不透明的囊液,表面可有结缔组织覆盖及血管分布,质地柔软。用游标卡尺测量移植物体积,根据 Katsuki方法:体积(V) =长×宽×高,移植物体积 ≥8 mm3者,即为模型复制成功[2-3]。

1.4 指标检测 于手术后第6周,用10%的水合氯醛麻醉动物,开腹(尽量避开手术时子宫片种植的部位)后,腹主动脉采血,用ELISA法检测血清ICAM-1、MMP-9和VEGF水平。

1.5 统计学方法 实验数据以均值±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析及 LSD检验。应用SPSS 16.0软件作统计学分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

ELISA结果显示:本事琥珀散高剂量组(简称高剂量组)对EMs大鼠血清 ICAM-1、VEGF均有较为明显的作用。对于ICAM-1而言,高剂量组含量明显高于其他各组(P<0.01)。而对于 VEGF而言,高剂量组虽与除本事琥珀散中剂量组(简称中剂量组)外的其余各组均无明显差异,但较中剂量组有明显差异(P<0.05)。见表1~2。

表1 本事琥珀散对EMs大鼠血清ICAM-1的影响

表2 本事琥珀散对EMs大鼠血清VEGF的影响

在血清MMP-9表达中,正常组与其余各组之间均有明显差异(P<0.05,P<0.01),而伪手术组与各模型组大鼠均无明显差异。疾病模型组除与伪手术组和高剂量组没有明显差别外,与其余各组均差异明显(P<0.05,P<0.01)。高剂量组则与正常组、本事琥珀散低剂量组(简称低剂量组)和达那唑组存在明显差异(P<0.05,P<0.01)。见表3。

表3 本事琥珀散对EMs大鼠血清MMP-9的影响

3 讨论

在EMs发生发展过程中,“黏附(Attachment)-侵袭(Aggression)-血管生成(Angiogenesis)”三个基本环节,即“3A”模式是异位内膜种植生长和异位病灶形成的必经过程。“3A”模式中的每个环节都受到一系列细胞因子的影响,其中细胞间黏附分子(ICAM-1)使异位内膜顺利的附着于腹壁,基质金属蛋白酶(MMPs)帮助异位内膜降解细胞外基质,成功侵入盆腹腔内膜,以血管内皮生长因子(VEGF)为代表的促血管生成因子则实现了异位内膜的血液供养,从而完成了异位内膜种植成活、异位病灶形成的全过程。

3.1 黏附 进入盆腹腔的子宫内膜细胞必须先与盆腔黏膜或腹膜发生黏附,才可能成功的种植、浸润发展。因此,黏附是 EMs形成的首要环节。有研究表明,脱落的子宫内膜细胞24 h之内即可黏附于盆腔黏膜上,形成异位病灶[4]。ICAM是黏附环节代表性的细胞因子,其中最为重要的是 ICAM-1。ICAM-1属于免疫球蛋白超家族,是一个分子量为 76~114 Kd的含有505个氨基酸的跨膜蛋白,由5个 Ig样功能区组成。正常情况下,ICAM-1很少表达或不表达,而在受到炎性细胞因子等刺激后则可表达于多种细胞表面,包括子宫内膜腺上皮和间质细胞[5],介导细胞-细胞、细胞-基质间的黏附。在 EMs中,有研究发现,ICAM-1在 EMs患者的腹腔液和异位内膜中有高表达,而在患者在位内膜中呈低表达状态[6],表明 EMs患者的子宫内膜稳定性与基底膜黏着性降低,而异位内膜与基底膜的黏着性增高,因而容易异位至盆腹腔内。

本课题研究结果表明,在EMs大鼠血清中,疾病模型组与正常组、伪手术组ICAM-1含量之间没有明显差异,说明异位病灶的形成并未影响到血清ICAM-1含量。本事琥珀散高剂量组血清ICAM-1含量明显高于其余各组,说明本事琥珀散能够升高血清ICAM-1含量。达那唑组亦对血清ICAM-1有升高趋势,说明达那唑对EMs的治疗作用可能与升高血清ICAM-1含量有关,由此可以推断本事琥珀散在黏附环节对EMs有治疗作用。在本事琥珀散高、中、低剂量组中存在ICAM-1逐渐升高的趋势,说明本事琥珀散对EMs大鼠血清ICAM-1含量的影响存在量效关系。

3.2 侵袭 异位内膜细胞黏附于盆腔黏膜间皮表面后,需要继续侵入细胞外基质和基底膜,才能在卵巢、盆腹腔等处种植生长。因此,细胞外基质和基底膜的降解与重建,在EMs发生发展过程中起着重要作用。MMPs是侵袭环节的主要代表,是降解细胞外基质最主要的一类蛋白水解酶,能够帮助异位内膜降解细胞外基质,成功侵入腹壁内膜。MMP-9是MMPs家族中分子量最大的,属于明胶酶类,是细胞外基质重建的关键酶。MMP-9具有较强的蛋白水解能力,能够降解并破坏细胞外基质和基底膜,突破其屏障作用。并能促进血管内皮细胞的出芽,导致新生血管的形成,从而促进异位内膜的种植生长,并通过与整合素的相互活化,加强细胞间的黏附作用[7],有利于EMs的发生,在异位内膜细胞的黏附、种植和生长过程中发挥了重要作用[8-9]。有研究表明,在正常子宫内膜中 MMP-9的含量较低,而在异位内膜中其表达水平则明显升高[10]。

本课题研究结果表明:在EMs大鼠血清中,正常组MMP-9含量明显高于其余各组,包括伪手术组,说明手术造模,即便是单纯开腹,亦会对外周血MMP-9含量造成影响,而减少的 MMP-9可能参与到了手术伤口的损伤修复过程中。疾病模型组 MMP-9含量与除伪手术组和高剂量组外的其余各组均有明显差异,说明疾病模型组血清MMP-9含量的降低主要是由于开腹造模所造成的,而与异位病灶的形成无关。本事琥珀散高剂量组并没能对造模后的血清 MMP-9含量产生明显影响。同时血清MMP-9含量随本事琥珀散给药浓度的增加而增加,说明本事琥珀散在增加血清MMP-9含量方面存在量效关系。

3.3 血管生成 异位内膜本身及其周围组织新的血供的建立,是维持异位内膜种植存活并生长的基本条件。因此,血管生成是 EMs发生发展的关键步骤。以血管内皮生长因子(VEGF)为代表的促血管生成因子实现了异位内膜的血液供养,从而完成了异位病灶种植成活的全过程。VEGF是最关键的血管生成因子,主要参与调控血管内皮细胞的增殖和血管的构建,对于新生血管形成、血管内皮细胞增殖迁移及微血管通透性均有促进作用。异位内膜的种植、成活都需要血液的供养,因此血管生成在异位内膜的生长和侵袭过程中具有重要意义。在 EMs中,VEGF呈高表达状态,无论是腹腔液或组织中,其升高程度亦与疾病严重程度相关,并呈周期性变化[11]。

本课题研究结果表明:在EMs大鼠血清中,VEGF含量在各组之间均没有明显差别,说明无论是手术造模还是给药治疗均不通过血清VEGF起作用。

总之,可以认为,自体内膜移植EMs大鼠模型手术造模和中西药治疗都没有明确的影响到外周血中“3A”模式各环节细胞因子的含量。而本事琥珀散基本存在能够升高血清ICAM-1和MMP-9含量的作用,并存在量效关系。由于本研究只针对“3A”模式各环节细胞因子含量在外周血中的变化,尚难以看出本事琥珀散对EMs的治疗作用。今后将进一步研究本事琥珀散对EMs大鼠在子宫内膜异位症中“3A”模式各环节细胞因子含量的变化,及其与血清细胞因子含量变化的关系,更深入的探讨本事琥珀散治疗EMs在“3A”模式中的作用机制和途径。

佩兰的临床注意事项

《中国高等植物图鉴》第四册将华泽兰Eupatorium chinense L.称为兰草,把佩兰 Eupatorium fortunei Trucz.别名称之为泽兰,而菊科泽兰Eupatorium japonicum Thunb.易和唇形科植物泽兰 Lycopus lucidusTurcz.var.hirtus Regel.在处方用名和入药品种相互混淆。

另,在商品流通——按佩兰入药的品种还有异叶泽兰 Eupatorium het-erophyllum DC.和尖佩兰 Eupatorium lindleyanum DC.

——摘自祝之友教授《神农本草经药物解读——从形味性效到临床(3)》,人民卫生出版社,2018.

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