小建中汤对溃疡性结肠炎幼鼠结肠黏膜lncRNA ANRIL表达的影响
2022-05-18李洁曲梅黄婧怡彭淑平
李洁 曲梅 黄婧怡 彭淑平
摘要:目的 建立幼鼠溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)模型,小建中汤行治疗干预,以长链非编码核糖核酸(long noncoding RNA,lncRNA)ANRIL(lncRNA-INK基因座反义链非编码,antisense noncoding RNA in the INK4 locus)为切入点,评估小建中汤对UC幼鼠的治疗作用。方法 60只Wistar幼鼠随机分为空白组,模型组,柳氮磺砒啶(SASP)组,中药高剂量组,中药中剂量组,中药低剂量组,除空白组外,其余各组予3%葡聚糖硫酸钠(Dextransulfate sodium salt,DSS),造模5天。空白组,模型组每日予蒸馏水灌胃,SASP组予SASP药液灌胃,中药高中低剂量组分别予小建中汤灌胃。用药7 d后,各组HE染色后评估结肠病理变化,实时荧光定量-聚合酶链式反应(real-time Quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)检测幼鼠结肠黏膜lncRNA ANRIL表达,酶联免疫吸附测定法(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)检测幼鼠结肠黏膜相关炎性因子白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)表达。结果 与空白组比较,模型组病理评分显著增高(P<0.05),与模型组比较,SASP组,中药各组病理评分下降(P<0.05);与空白组比较,模型组lncRNA ANRIL表达显著增高(P<0.05),与模型组比较,SASP组,中药各组lncRNA ANRIL表达下降(P<0.05);与空白组比较,模型组IL-1β表达显著增高(P<0.05),与模型组比较,SASP组,中药各组IL-1β表达下降(P<0.05)。结论 小建中汤可下调结肠黏膜lncRNA ANRIL的表达,抑制下游炎症因子IL-1β的分泌,达到治疗UC幼鼠的目的。
关键词:溃疡性结肠炎;小建中汤;长链非编码核糖核酸ANRIL;白细胞介素-1β
中图分类号:R516.1 文献标志码:A 文章编号:1007-2349(2022)05-0071-04
溃疡性结肠炎(Ulcerative colitis,UC)是一种难治性炎症性肠病,病因未明,病變可累及整段结肠,以腹痛、腹泻、血便为主要临床表现[1-2]。近年研究表明,UC儿童患者逐年增加,发病较成人更为严重[3]。因此完善儿童UC的早期诊疗,是临床热点之一。目前内镜、肠黏膜病理活检是UC的有效诊断方法,但其创伤大,儿科应用受到限制[4]。Cuixia Qiao等[5]发现lncRNA ANRIL的上调可促进UC的发展,lncRNA ANRIL有望成为诊断儿童UC的新指标。UC难治愈,易复发,儿童可选药物少,中药复方小建中汤由桂枝三两,芍药六两,炙甘草二两,生姜三两,大枣十二枚,胶饴一升,6味中药组成,具有“温中健脾”的功效,与儿童“脾常不足”病机契合,且其味道甘甜,更能让儿童接受。有研究表明小建中汤可明显改善“脾胃虚寒”型UC患者的临床症状及体征[6-8]。本研究通过DSS冰水溶液诱导幼鼠“脾胃虚寒”型UC模型,根据幼鼠结肠黏膜lncRNA ANRIL及下游炎症因子IL-1β表达的变化,探讨小建中汤对儿童UC的治疗作用。
1 材料与方法
1.1 实验动物 Wistar大鼠雄性,3周龄(刚断乳),体质量40~50 g,动物合格证:44002100029803,由南方医科大学实验动物管理中心提供。
1.2 主要试剂 DSS(分子量为36000~50000),货号160110,由美国mpbio公司提供;RNAiso Plus,货号R0901,由美国sigma公司提供;SYBR Premix Ex TaqTM,货号PR036A,由宝生物工程(大连)有限公司提供;ELISA IL-1β试剂盒,货号ml037361,由上海酶联生物科技有限公司提供;SASP,批号09210409,由上海信谊天平药业有限公司提供;中药饮片由深圳宝安人民医院药房提供;
1.3 分组与造模 将60只Wistar大鼠随机分为空白组,模型组,柳氮磺砒啶组,中药高剂量组,中药中剂量组,中药低剂量组,每组10只。除空白组外,其余各组予0℃冰水灌胃,3%DSS冰水溶液代替饮用水,10℃凉水浴15 min/d,造模周期5 d。
1.4 给药 空白组与模型组每日予蒸馏水灌胃。柳氮磺吡啶成人每天用量为4~6 g,按成人等效剂量,柳氮磺吡啶组幼鼠每天用药量为0.45 g/kg。小建中汤由桂枝9 g,白芍18 g,生姜9 g,大枣12 g,炙甘草6 g,饴糖40 g组成,常规煎药,过滤,以成人等效剂量作为中剂量组,中药高、中、低剂量组幼鼠每天分别予生药量16.92 g/kg,8.46 g/kg,4.23 g/kg。
1.5 取样 麻醉处死大鼠,取整段结肠,清理内容物,生理盐水洗净,滤去多余水分。
1.6 病理组织结果
1.6.1 固定与包埋 截取中段结肠0.5 cm,4%多聚甲醛固定24 h;梯度乙醇脱水,70%乙醇1 h,85%乙醇1 h,95%乙醇1 h,100%乙醇50 min(重复2次);二甲苯透明30 min(重复2次);55℃石蜡封片(重复2次);模具包埋。
1.6.2 切片 切取3 μm厚度,置于多聚赖氨酸附膜的载玻片上,65℃烘烤2 h。
1.6.3 染色 二甲苯脱蜡10 min(重复2次);梯度乙醇置换二甲苯,100%乙醇5 min(重复2次),95%乙醇5 min,90%乙醇5 min,85%乙醇5 min,75%乙醇5 min,蒸馏水冲洗5 min(重复2次);明矾苏木素浸染15 min,蒸馏水冲洗15 min;淡氨水返蓝1 min;1%伊红酒精液染色3 min;梯度乙醇脱水,95%乙醇30 sec,100%乙醇30 sec(重复2次);二甲苯60 sec(重复3次);中性树胶封片。
1.6.4 光镜下观察 镜下病理评分标准如下[9]:炎症程度,无炎症,0分;轻度炎症,1分;重度炎症,2分。病变深度:无病变,0分;病变侵及黏膜下层,1分;病变侵及肌层,2分;病变侵及浆膜层,3分。隐窝损伤:无损伤,0分;基底1/3隐窝被破坏,1分;基底2/3隐窝被破坏,3分;全部隐窝和上皮被破坏,4分。病理评分=炎症+病变深度+隐窝损伤。
1.7 结肠黏膜lncRNA ANRIL的表达
1.7.1 总RNA提取 取100 mg结肠黏膜样本,加入1mL RNAiso Plus,冰面研磨,离心后取上清液;加入200 μL氯仿,震荡,离心后取上清液;加入同体积异丙醇,静置,离心,取沉淀;加入1 mL 75%酒精,吹打,离心,取沉淀;待酒精挥发,加入50 μL去离子DEPC水,沉淀溶解后,-20℃保存。
1.7.2 引物合成 查阅文献,确定引物序列,以GAPDH为内参。见表1。
1.7.3 参照试剂盒说明操作,行逆转录及qPCR反应,采用2-△△Ct法,对结果分析。
1.8 结肠黏膜IL-1β的表达
1.8.1 结肠黏膜匀浆液提取 取100 mg结肠黏膜样本,加入1 mL 0.1M PBS,冰面研磨,离心后取上清液-20℃保存。
1.8.2 参照试剂盒说明操作,计算浓度,对结果分析。
1.9 统计学方法 实验数据采用SPSS软件分析,数据采用(x±s)表示,组间数据采用独立样本t检验和单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 结肠病理组织切片观察 空白组结肠标本未见明显病理变化;模型组结肠标本见黏膜水肿,肠腺体破坏,大量炎细胞浸润;药物各组均见不同程度黏膜水肿,肠腺体破坏,炎细胞浸润。见图1。
2.2 结肠病理组织切片评分结果 与空白组比较,模型组结肠病理评分显著增高(P<0.05);与模型组比较,柳氮磺砒啶组表达,中药各组表达均显著降低(P<0.05)。见表2。
2.3 结肠黏膜lncRNA ANRIL表达结果 与空白组比较,模型组lncRNA ANRIL表达结果显著增高(P<0.05);与模型组比較,柳氮磺砒啶组表达,中药各组表达均显著降低(P<0.05)。见表3。
2.3 结肠黏膜IL-1β表达结果 与空白组比较,模型组IL-1β表达结果显著增高(P<0.05);与模型组比较,柳氮磺砒啶组表达,中药各组表达均显著降低(P<0.05)。见表4。
3 讨论
UC是可累及全肠的难治性疾病,临床表现以腹痛、腹泻、黏液血便为主,属中医“泄泻”“肠风”范畴。儿童患者逐年增加,诊断困难,较成人表型更严重。lncRNA是序列长度大于200核苷酸的非编码RNA。越来越多证据表明,LncRNA在UC的发生发展中起关键作用[10、11]。ANRIL位于染色体9p21区[12],近年研究普遍认为lncRNA ANRIL的上调可促进UC的发生发展,lncRNA ANRIL的表达有望成为UC诊断的指标。
IL-1β是白细胞介素IL-1的一种,参与多种生物学效应,上调免疫,促进下游细胞因子分泌,引起肠道炎症反应[13],在UC的发生发展中起重要作用。
现已有大量的临床研究应用小建中汤治疗消化性溃疡[14]。儿童UC可选药物少,中医药治疗儿童UC疗效肯定,儿童脾常不足,喜食生冷,UC证型以“脾胃虚寒”居多,中药复方小建中汤是温中健脾的经典方,针对儿童“脾胃虚寒”型UC疗效确切。
DSS诱导的UC动物模型应用广泛,重复率高,病理学表现跟人类UC相似[15]。本研究通过物理刺激联合3%DSS冰水溶液代替饮用水,诱导“脾胃虚寒型”UC幼鼠模型[16],模拟儿童“脾胃虚寒型”UC,予SASP,小建中汤行治疗干预,以结肠黏膜lncRNA ANRIL表达的改变为切入点。实验结果发现,模型组幼鼠可出现足温下降,扎堆,消瘦,血便,症状与“脾胃虚寒”病机契合,而用药各组均能不同程度改善上述症状。模型组结肠病理评分较正常组结肠病理评分显著增高,用药各组结肠病理评分较模型组结肠病理评分明显下降。模型组幼鼠结肠黏膜lncRNA ANRIL,IL-1β表达显著升高,提示lncRNA ANRIL参与UC的发生发展,机理可能与lncRNA ANRIL过度表达可促进IL-1β分泌相关。中药各组幼鼠结肠黏膜中lncRNA ANRIL,IL-1β的表达较模型组均有不同程度的下降,证明复方小建中汤可下调“脾胃虚寒”型UC幼鼠lncRNA ANRIL的表达,抑制IL-1β分泌,从而达到治疗UC的目的。
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(收稿日期:2021-11-12)