夏枯草颗粒对乳腺增生模型大鼠增生乳腺组织Bcl-2、Bax、PCNA 蛋白表达的影响
2022-02-27姚玲莉王金秋盛贤能
姚玲莉 王金秋 叶 丹 盛贤能 郭 宇
乳腺增生症是女性常见的乳房疾病,发病率约为79.5%[1]。其本质是雌孕激素比例失调下的腺体增生与复旧不良。目前以药物治疗为主,如三苯氧胺、小金丸、乳癖消等。有研究发现,夏枯草颗粒对治疗乳腺增生症具有积极意义[2]。在超声提示下,夏枯草颗粒可有效减小增生乳腺组织的肿块直径、导管直径和腺体厚度[3],达到较好的治疗效果。但由于缺少夏枯草颗粒作用于乳腺增生组织的理论依据,未能广泛应用于乳腺增生的治疗。动物实验研究提示,雌激素过度刺激背景下,乳腺组织增生与增殖细胞核抗原(PCNA)和B 细胞淋巴瘤-2(Bcl-2)高表达相关[4-5]。本研究探讨夏枯草颗粒在乳腺增生组织中的作用及作用机制,报道如下。
1 实验材料
1.1 动 物 育龄期雌性SD 大鼠30 只,体质量180~220g,购自浙江维通利华责任有限公司,动物生产许可证号:SCXK(浙)2019-0001。饲养于宁波大学动物实验中心,动物使用许可证号:SYNK(浙)2019-0005。环境温度20~25℃,相对湿度40%~60%,12h循环灯光,分笼饲养,自由进食饮水。本研究经伦理委员会审核,对动物处置方法符合相关伦理要求。
1.2 试 剂 苯甲酸雌二醇及黄体酮注射液购于购于吉林华牧有限公司(规格2mL:4mg,批号 200222;规格2mL:20mg,批号Z00302);夏枯草颗粒购自山东仙河药业有限公司(批号00860E2)。兔源性Bcl-2、Bcl-2 相关x 蛋白(Bax)、PCNA 单克隆抗体(江苏亲科生物有限公司,批号1109905、44q6915、64y1542)。
2 实验方法
2.1 动物乳腺增生模型制备 30 只雌性育龄期SD大鼠,适应性喂养1 周后随机数字表法分为正常对照组5 只,乳腺增生模型组25 只。乳腺增生模型组贯序肌注苯甲酸雌二醇0.5mg/kg 25 天及黄体酮4mg/kg 5 天[6]。同时,正常对照组肌注同体积生理盐水连续30 天。
2.2 分组及给药 将乳腺增生模型大鼠按随机数字表法分为模型对照组、三苯氧胺组及夏枯草颗粒低、中、高剂量组,每组5 只。三苯氧胺组大鼠予三苯氧胺1.8mg/kg 溶液灌胃;夏枯草颗粒低、中、高剂量组大鼠分别予夏枯草颗粒0.5、1.0、3.0g/kg 溶液灌胃;正常对照组及模型对照组大鼠予同体积生理盐水灌胃,每天1 次,连续28 天。
2.3 取材与制作石蜡切片 末次给药1 周后,禁食24h,六组大鼠同时处死,并观察乳房形态,取相同部位乳房(第四对左侧乳房)组织,经乳头向基底部最大切面取材。以4%多聚甲醛固定24h 后将乳腺组织修剪为0.5cm×0.5cm×0.5cm,放入至石蜡包埋,石蜡块切片厚度4μm,制病理切片。使用苏木精-伊红(HE)染色法对石蜡切片进行染色,在光镜下观察乳腺组织病理变化。
2.4 卵白素-生物素-过氧化酶复合法(ABC 法)测定乳腺组织Bcl-2、Bax、PCNA 表达 将大鼠乳腺组织切片进行脱蜡补水,加热、抗原修复,磷酸盐缓冲液(PBS)冲洗3 次,每次5min。3%H2O2去离子水孵育,阻断内源过氧化酶活性。加血清封闭,加入一抗4℃下孵化过夜,PBS 冲洗3 次;加二抗,室温孵育50min,PBS 冲洗3 次;滴加生物素化过氧化酶复合物,孵育30min,PBS 冲洗3 次。二氨基联苯胺(DAB)显色剂显色。流水冲洗、干燥、脱水、中性树脂封片,显微镜下观察、获取图像、分析。
2.5 结果判断(1)HE 染色:低倍镜下计数每个小叶内腺泡数量,求出平均值。高倍镜下观察乳腺组织,计数增生体平均腺泡数量以及扩增导管数量。(2)免疫组化阳性细胞强度分析:用赛维尔图像分析系统自动读取组织测量区域,并分析计算出测量区域内弱中强阳性细胞数(阴性无着色,计0 分;弱阳性淡黄色,计1 分;中阳性棕黄色,计2 分;强阳性棕褐色计3分),总细胞数,阳性的累积光密度,阳性像素面积,组织面积。将每张切片内阳性数量及其染色强度转化为相应的数值,计算组织化学评分(HS),数值越大说明综合阳性强度越强。
2.6 统计学方法 应用SPSS24.0 软件对数据进行统计分析。计量资料以均数±标准差()表示。采用单因素方差分析,以LSD 法进行两两组间多重比较,应用Graphpad prism 8.0.2 制图。以P<0.05 为差异有统计学意义。
3 实验结果
3.1 各组大鼠乳腺组织病理学变化 低倍镜下正常对照组平均小叶内腺泡数3~6 个,高倍镜下乳腺导管上皮细胞排列规则,管腔无扩张,腔内未见分泌物及脱落细胞。模型对照组中,小叶腺泡数量明显增加,多者达30 个,部分小叶被腺泡充满,管腔扩张,腔内充满分泌物并伴有少量脱落上皮细胞。导管上皮细胞增生且排列稍不规则,呈假复层或乳头状,同时核仁明显。提示乳腺增生造模成功。低倍镜下观察,三苯氧胺组纤维组织增生明显,小叶腺泡数5~10个,导管上皮细胞排列规则,未见明显增生,管腔扩张,腔内见少许分泌物及脱落上皮细胞;夏枯草低剂量组纤维组织稍增生,小叶腺泡数量较多8~15 个,导管上皮细胞排列规则,未见明显细胞增生,腔内见少许分泌物但未见明显脱落上皮细胞;夏枯草中、高剂量组,乳腺导管上皮细胞排列规则,未见明显细胞增生,部分接近正常对照组,部分仍可见管腔扩张,但管腔内分泌物较少,可见少量脱落上皮细胞。见图1。
图1 各组大鼠乳腺组织增生病理(HE ×400)
3.2 各组大鼠乳腺组织平均腺泡导管数及扩张导管数比较 与正常对照组比较,模型对照组大鼠乳腺组织平均腺泡导管数及扩张导管数明显增多(P 均<0.01)。与模型对照组比较,夏枯草低、中、高剂量组及三苯氧胺组大鼠乳腺组织腺泡导管数减少(P 均<0.05),并且三苯氧胺及高剂量组的平均腺泡导管数最接近正常对照组。见表1。
表1 各组大鼠乳腺组织平均腺泡导管数及扩张导管数比较()
表1 各组大鼠乳腺组织平均腺泡导管数及扩张导管数比较()
注:正常对照组未建立乳腺增生模型,予生理盐水灌胃4 周;模型对照组建立乳腺增生模型,予生理盐水灌胃4 周;三苯氧胺组建立乳腺增生模型,予三苯氧胺1.8mg/kg 灌胃4 周;夏枯草颗粒低、中、高剂量组,为建立乳腺增生模型后分别予夏枯草颗粒0.5、1.0、3.0g/kg 灌胃4周;与正常对照组比较,aP<0.05;与模型对照组比较,bP<0.05
3.3 各组大鼠乳腺组织Bcl-2 表达HS 评分比较Bcl-2 阳性染色多位于细胞核内,并有细胞胞浆染色,大多切片中蛋白表达为弥漫表达。Bcl-2 蛋白表达在各组染色为黄棕色或棕色颗粒,肉眼所见差异并不显著(见图2)。六组大鼠乳腺组织Bcl-2 表达HS 评分差异有统计学意义(F=2.431,P<0.05)。LSD法分析结果显示,与正常对照组比较,模型对照组大鼠乳腺组织Bcl-2 表达差异无统计学意义(P=0.926)。与模型对照组比较,夏枯草高剂量组Bcl-2 表达明显降低(P<0.05),夏枯草低、中剂量组及三苯氧胺组Bcl-2 表达呈降低趋势,但差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
图2 各组大鼠乳腺组织Bcl-2 表达免疫组化图(ABC 法×400)
3.4 各组大鼠乳腺组织Bax 表达HS 评分比较 Bax阳性染色主要为细胞胞浆染色,模型对照组大鼠乳腺组织Bax 蛋白表达染色为浅黄色,在三苯氧胺组以及夏枯草干预各组染色为棕黄色(见图3),肉眼未见明显差异。六组大鼠乳腺组织Bax 免疫组化HS 评分差异有统计学意义(F=3.125,P<0.05)。与正常对照组比较,模型对照组大鼠乳腺组织Bax 表达降低(P<0.05)。与模型对照组比较,三苯氧胺组及夏枯草低、中、高剂量组大鼠乳腺组织Bax 呈降低趋势,但各组间差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。
图3 各组大鼠乳腺组织Bax 表达免疫组化图(ABC 法×400)
3.5 各组大鼠乳腺组织PCNA 表达HS 评分比较PCNA 阳性染色主要位于细胞核,并有胞浆染色。PCNA 蛋白表达在模型对照组中为深棕色颗粒,正常对照组及夏枯草低剂量组染色稍浅,在三苯氧胺组、夏枯草中、高剂量组PCNA 蛋白仅为淡黄色(见图4)。六组大鼠乳腺组织PNCA 蛋白免疫组化HS 评分统计分析结果显示,差异有统计学意义(P<0.01)。与正常对照组比较,模型对照组大鼠乳腺组织PCNA表达水平显著升高(P<0.05)。与模型对照组比较,三苯氧胺组及夏枯草低、中、高剂量组大鼠乳腺组织PCNA 表达明显降低(P 均<0.05),且接近正常对照组。见表2。
图4 各组大鼠乳腺组织PCNA 表达免疫组化图(ABC 法×400)
表2 各组大鼠乳腺组织Bcl-2、Bax、PCNA 表达HS 评分比较(分,)
表2 各组大鼠乳腺组织Bcl-2、Bax、PCNA 表达HS 评分比较(分,)
注:正常对照组未建立乳腺增生模型,予生理盐水灌胃4 周;模型对照组建立乳腺增生模型,予生理盐水灌胃4 周;三苯氧胺组建立乳腺增生模型,予三苯氧胺1.8mg/kg 灌胃4 周;夏枯草颗粒低、中、高剂量组,为建立乳腺增生模型后分别予夏枯草颗粒0.5、1.0、3.0g/kg 灌胃4周;Bcl-2 为B 细胞淋巴瘤-2;Bax 为B 细胞淋巴瘤-2 相关X 蛋白;PCNA 为增殖细胞核抗原;HS 为组织化学评分;与正常对照组比较,aP<0.05;与模型对照组比较,bP<0.05
4 讨论
乳腺增生症在病理学上表现为乳腺腺泡和导管局灶性增生,并伴有间质纤维组织进行性增生,小叶失去正常形态,分为一般性增生和非典型增生[7]。PCNA 与Bcl-2 蛋白高表达被认为与乳腺腺体增生有关。PCNA 作为修复与DNA 复制的组成部分,参与细胞S 周期控制、细胞凋亡[8]。在单纯性增生中可见PCNA 阳性细胞,增殖指数和PCNA 的阳性程度与非典型上皮增生的增殖程度呈正相关[9]。Bcl-2 与Bax 为Bcl-2 基因家族成员,两者共同调控细胞凋亡。在细胞中Bcl-2 同源性区域3(BH3)蛋白通过抑制线粒体和内质网中的抗凋亡蛋白传播细胞凋亡信号,或直接刺激Bax 等促凋亡蛋白表达,导致Bax 寡聚导致线粒体外膜透化,最终诱导细胞凋亡,Bcl-2则可与BH3 基序结合隔离促凋亡蛋白Bax,抑制凋亡[10]。当Bcl-2 过表达,促凋亡与抗凋亡蛋白平衡被打破,则使细胞存活增殖。
夏枯草颗粒具有免疫调节[11]、抗炎[12]、抗肿瘤[13]等多种药理作用。本研究结果显示,与模型对照组比较,使用夏枯草药物干预组,乳腺平均腺泡导管数与扩张导管数明显减少,更接近正常乳腺组织结构。
本研究还显示,模型对照组中大鼠乳腺导管上皮细胞中PCNA 表达明显增高,采用夏枯草颗粒治疗组后,PCNA 表达则明显下降。提示PCNA 与乳腺增生相关,夏枯草颗粒通过抑制PCNA 表达发挥作用。近年研究提出,抑制PCNA 的酪氨酸211 磷酸化则可减少PCNA 表达,实现抑制细胞增殖的结果[14],但是否为夏枯草抑制PCNA 的机制,仍需进一步研究。正常对照组乳腺组织中Bax 表达明显高于模型对照组,这一结果提示,Bax/Bcl-2 极有可能参与乳腺增生,在增生乳腺组织中Bcl-2 过表达抑制Bax表达。在熊燚等[15]的研究,夏枯草发挥抗甲状腺肿瘤的作用与Bax/Bcl-2 蛋白表达有关,夏枯草处理组Bcl-2 蛋白表达水平减少(P<0.05);凋亡蛋白Bax 表达有增加趋势,但差异无统计学意义。本研究发现,高剂量组与模型对照组比较,Bcl-2 明显减少(P<0.05),与以往此类研究基本相一致。
综上所述,夏枯草颗粒可通过降低PCNA 表达,下调Bcl-2 及促进Bax 表达来改善大鼠乳腺增生。