尚曉玲,樸松蘭,呂野夫
(長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué),長(zhǎng)春 130117)
多發(fā)性硬化(multiple sclerosis,MS)是發(fā)生于中樞神經(jīng)系統(tǒng)(CNS)由T細(xì)胞介導(dǎo)的慢性自身免疫性脫髓鞘疾病(experimental allergic encephalomyelities,EAE),其復(fù)發(fā)率和病殘率較高。臨床實(shí)踐表明,以益腎解毒通絡(luò)法為主的中藥復(fù)方益腎達(dá)絡(luò)飲,在減輕MS臨床癥狀、減少復(fù)發(fā)方面具有較好的療效。為進(jìn)一步探討其治療機(jī)理,我們進(jìn)行了益腎達(dá)絡(luò)飲對(duì)EAE小鼠神經(jīng)損傷后的修復(fù)研究。
SPF級(jí)8~12周齡的SJL/J雌性小鼠40只,體質(zhì)量18~20g,由美國 Jackson實(shí)驗(yàn)室提供,動(dòng)物飼養(yǎng)在吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。SJL/J小鼠在實(shí)驗(yàn)前清潔飲水,自由飲食。
抗原 PLP139-151(HSLGKWLGHPDKF)多肽購自北京賽百盛生物工程公司,純度85%以上;百日咳桿菌購自北京生物制品研究所;完全福氏免疫佐劑購自美國Sigma公司;MCP-1免疫組化、原位雜交試劑盒均購自武漢博士德生物工程有限公司;醋酸潑尼松購自天津天藥藥業(yè)有限股份(批號(hào)1006042),經(jīng)研缽粉碎后以雙蒸水溶解,充分混勻,配成0.039%濃度,4℃保存,使用前混搖均勻;益腎達(dá)絡(luò)飲(由熟地、鹿角膠、梔子、石菖蒲、生甘草等組成)飲片購自長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院藥房,經(jīng)常規(guī)方法煎煮后制成2g生藥/mL的水提物,分裝滅菌后4℃保存?zhèn)溆?NgR、Gap-43免疫組化試劑盒購自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
用PLP139-151制作抗原免疫小鼠:將 100μL PLP139-151 水 溶 液 (含 PLP139-151 150μg)與100μL完全福氏免疫佐劑(含結(jié)核桿菌H37RA400μg)混合,充分乳化制成油包水的抗原配劑。第1天給予SJL/J小鼠上腹部皮下注射0.2mL的抗原配劑,第1天和第3天給予靜脈注射0.1 ml(含0.6×106個(gè)百日咳桿菌)百日咳桿菌液。
實(shí)驗(yàn)小鼠共隨機(jī)分為正常組、模型組、激素組、中藥組4組,每組10只。正常組不做任何處理,模型組造模后7d開始每天給予生理鹽水0.2ml灌胃14d,中藥組造模后7d開始每天按每公斤體重2g生藥量給予益腎達(dá)絡(luò)飲0.2ml灌胃14d,激素組造模后7d開始每天按每公斤體重0.078mg給予0.2ml醋酸潑尼松灌胃14d。
免疫后所有動(dòng)物每天稱體重并進(jìn)行神經(jīng)功能評(píng)價(jià),動(dòng)物發(fā)病程度的判斷根據(jù)Knono等提出的標(biāo)準(zhǔn),發(fā)病后動(dòng)物出現(xiàn)不同程度的神經(jīng)功能缺損,可見動(dòng)物尾部無力,尾部無力加肢體無力,肢體輕度麻痹,肢體嚴(yán)重麻痹,被動(dòng)翻身后不能復(fù)原和瀕死狀態(tài)。
實(shí)驗(yàn)小鼠在造模后22d取材。免疫組化取材用10%水合氯醛經(jīng)腹腔注射麻醉小鼠,剪開胸部將灌注針由左心室穿入主動(dòng)脈,依次注入0.9%生理鹽水、4%多聚甲醛。經(jīng)心灌注30min后,完整取出腦和脊髓固定于0.1kg/L福爾馬林磷酸緩沖液中24h,石蠟包埋以備切片。取出石蠟塊連續(xù)切片,片厚3μm,37℃烤干切片備用。
蘇木素-伊紅(HE)染色:取石蠟片、二甲苯Ⅰ、二甲苯Ⅱ各15min;下行梯度酒精各5min;自來水洗20s;Harries蘇木精1min;自來水洗20s;鹽酸酒精10s;自來水洗返藍(lán)10s;伊紅染色10min;自來水洗20s,85%酒精、95%酒精、100%酒精各5s;二甲苯透明各10 min;中性樹膠封片,顯微鏡下觀察。
免疫組化染色(ABC法):切片脫蠟至水,復(fù)合消化液消化,PBS漂洗。加入適當(dāng)稀釋的一抗(p38單抗稀釋為1∶100),4℃冰箱孵育過夜。加生物素化二抗和ABC復(fù)合物孵育各30min,顯微鏡下觀察,DAB顯色。各步驟前用0.1mol/LPBS(pH7.4)沖洗5min×3次。梯度酒精脫水干燥,二甲苯透明,中性樹膠封固。采用Image-Pro Plus 6.0彩色病理圖文分析系統(tǒng),在20倍物鏡下由計(jì)算機(jī)自動(dòng)算出陽性物質(zhì)的積分光密度和標(biāo)準(zhǔn)差,對(duì)染色結(jié)果進(jìn)行分析。
采用SPSS 15.0 for Windows軟件處理。文中實(shí)驗(yàn)所測(cè)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(珋x±s)表示,進(jìn)行態(tài)性檢驗(yàn)和方差齊性檢驗(yàn),經(jīng) One-Way ANOVA進(jìn)行方差齊性檢驗(yàn)后,選用S-N-K進(jìn)行多組比較。
HE染色后,正常小鼠腦組織神經(jīng)細(xì)胞胞核、胞質(zhì)分明,組織無結(jié)構(gòu)紊亂。造模后EAE小鼠出現(xiàn)血管周圍大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),部分神經(jīng)細(xì)胞核固縮,灰質(zhì)白質(zhì)均受影響。炎性反應(yīng)在腦室周圍、小腦、腦干都有發(fā)生(圖①②)。
NgR免疫組化染色胞漿呈棕褐色的細(xì)胞為NgR陽性細(xì)胞。正常腦陽性細(xì)胞較為稀少,染色較淺。在模型組、激素組、中藥組損傷區(qū)域均可見陽性細(xì)胞增多,胞體增大,胞漿深染,主要以彌漫的形式分布在灰質(zhì)區(qū)域(圖③-⑥)。
Gap-43免疫組化染色顯示,胞漿呈棕黃色的細(xì)胞為Gap-43表達(dá)的陽性細(xì)胞。Gap-43正常組中很少表達(dá),模型組、激素組、中藥組均有表達(dá),陽性染色物質(zhì)主要沉積于神經(jīng)元。模型組、激素組、中藥組均有表達(dá)(圖⑦-⑩)。
中樞神經(jīng)系統(tǒng)NgR、Gap-43蛋白含量比較
結(jié)果顯示,NgR表達(dá)根據(jù)多項(xiàng)比較組間P值可知,正常組和中藥組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),與其余組比較差異有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.01);模型組和激素組、中藥組比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均<0.01);激素組和中藥組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;Gap-43根據(jù)多項(xiàng)比較組間P值可知,正常組和模型組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,正常組和激素組、中藥組比較差異有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值均 <0.01);模型組和中藥組、激素組比較差異有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值<0.01);激素組和中藥組比較差異有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P值<0.01)。
EAE具有與多發(fā)性硬化(MS)相似的臨床表現(xiàn)和病理改變,是國際公認(rèn)的研究人類MS的理想動(dòng)物模型。EAE發(fā)病后伴隨免疫性炎癥的逐漸加重,神經(jīng)功能缺損的癥狀以及病理改變反映出神經(jīng)損傷隨即發(fā)生,因而控制髓鞘脫失、軸突損傷、促進(jìn)神經(jīng)再生已經(jīng)成為本病的研究熱點(diǎn)。CNS再生障礙是腦和脊髓永久性損傷的主要原因,神經(jīng)再生抑制蛋白是阻礙神經(jīng)再生的主要因素之一。目前發(fā)現(xiàn)的神經(jīng)再生抑制蛋白有很多,其中 MAG、OMgp和 Nogo相繼被分離和鑒定,它們均能通過與Nogo-A受體NgR的結(jié)合而發(fā)揮作用。Nogo-A是目前已知最強(qiáng)的神經(jīng)軸突生長(zhǎng)抑制因子,與特異性NgR結(jié)合[1],從而抑制神經(jīng)細(xì)胞軸突的再生并導(dǎo)致軸突生長(zhǎng)錐變性萎縮的功能。本實(shí)驗(yàn)檢測(cè)EAE小鼠CNS中NgR含量發(fā)現(xiàn),其表達(dá)水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出正常水平,提示 EAE發(fā)病后不僅出現(xiàn)神經(jīng)損傷,同時(shí)表現(xiàn)出神經(jīng)再生被抑制的情況,給予激素、中藥干預(yù)的 EAE小鼠則NgR含量明顯低于模型組水平,證明激素、中藥都可以降低神經(jīng)再生抑制蛋白表達(dá),二者比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,均可下調(diào)Ng R表達(dá)水平,以阻止神經(jīng)元修復(fù)機(jī)制進(jìn)一步受損,恢復(fù)一個(gè)新的生長(zhǎng)抑制與促進(jìn)的平衡。據(jù)此表達(dá)規(guī)律,結(jié)合小鼠減輕的EAE癥狀分析,激素、中藥都可以進(jìn)行干預(yù)其表達(dá),通過減輕神經(jīng)再生抑制程度促進(jìn)神經(jīng)再生。
Das Sarma J實(shí)驗(yàn)表明,軸突損傷與患病后的肢體殘疾直接相關(guān),是影響治療和康復(fù)的重要因素,軸突損害越重,MS的預(yù)后越差[2]。生長(zhǎng)相關(guān)蛋白(growth associated protein-43,GAP-43)是神經(jīng)組織特異性磷酸蛋白,被認(rèn)為是神經(jīng)元軸突生長(zhǎng)發(fā)育和可塑性的分子標(biāo)記物[3],與神經(jīng)生長(zhǎng)密切相關(guān)。GAP-43可促進(jìn)神經(jīng)元的生長(zhǎng)發(fā)育及突觸的重構(gòu),在神經(jīng)損傷后修復(fù)時(shí),軸突內(nèi)GAP-43的含量可增加20~100倍[4]。GAP-43高表達(dá)被認(rèn)為是神經(jīng)生長(zhǎng)修復(fù)的典型特征。單靠CNS損傷后自身有限的可塑能力和損傷刺激產(chǎn)生的有限的GAP-43促進(jìn)神經(jīng)再生常常不足以完全代替神經(jīng)損傷,所以一些無法修復(fù)代償?shù)膿p傷造成了后遺癥。中醫(yī)藥在臨床中治療有神經(jīng)損傷的疾病有一定療效,尤其能改善部分神經(jīng)功能缺損癥狀。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,EAE發(fā)病神經(jīng)損傷后神經(jīng)再生也活躍起來,模型組表達(dá)量比較低,中藥益腎達(dá)絡(luò)飲、激素都能促進(jìn)Gap-43表達(dá)量增加,而中藥復(fù)方與激素比較差異有極顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,此實(shí)驗(yàn)結(jié)果與臨床中通過益腎達(dá)絡(luò)飲的治療可以較好減輕神經(jīng)功能缺損程度的療效是一致的。
神經(jīng)再生的障礙是由于神經(jīng)生長(zhǎng)抑制因子及膠質(zhì)瘢痕屏障,很少有神經(jīng)纖維跨越損傷區(qū)而進(jìn)入遠(yuǎn)端,并建立功能性突觸聯(lián)系。如何克服抑制因子的作用和消除膠質(zhì)瘢痕屏障,是今后研究的核心。在消除膠質(zhì)瘢痕方面,目前還沒有有效的辦法。中醫(yī)治療以整體觀念為指導(dǎo),通過調(diào)整陰陽影響機(jī)體的多個(gè)系統(tǒng),產(chǎn)生多層面的協(xié)調(diào)作用,此綜合作用體現(xiàn)在降低炎性因子[5]、影響信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路[6]、下調(diào)神經(jīng)再生抑制蛋白表達(dá)、促進(jìn)軸突再生[7]等方面,均對(duì)CNS的反應(yīng)性再生、結(jié)構(gòu)重建起到積極作用,這將對(duì)于CNS損傷的后期康復(fù)治療都具有十分重要的意義。然其表現(xiàn)出的促進(jìn)神經(jīng)再生、抑制瘢痕形成的作用機(jī)制遠(yuǎn)比想象復(fù)雜得多,有待于進(jìn)一步深入研究。`
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