王 慧 許惠玉 官 杰 吳艷敏 譚佳音
(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院免疫教研室,黑龍江 齊齊哈爾 161006)
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真人養(yǎng)臟湯對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎大鼠腸黏膜sIgA、γδT細(xì)胞和超微結(jié)構(gòu)的影響
王慧許惠玉官杰吳艷敏譚佳音
(齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院免疫教研室,黑龍江齊齊哈爾161006)
〔摘要〕目的通過觀察真人養(yǎng)臟湯(ZRYZ)對(duì)潰瘍性結(jié)腸炎(UC)模型大鼠腸黏膜分泌性免疫球蛋白(sIg)A、γδT細(xì)胞百分率和電鏡超微結(jié)構(gòu)的影響,探討其對(duì)UC模型大鼠腸黏膜的修復(fù)作用。方法采用TNBS/乙醇灌腸法復(fù)制UC模型大鼠,肉眼觀察評(píng)價(jià)結(jié)腸組織形態(tài);ELISA法檢測(cè)結(jié)腸黏膜sIgA水平變化;流式細(xì)胞術(shù)測(cè)γδT細(xì)胞百分率;透射電鏡觀察結(jié)腸黏膜超微結(jié)構(gòu)改變。結(jié)果肉眼可見模型組大鼠結(jié)腸組織黏膜層出現(xiàn)炎癥及潰瘍;電鏡下見結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞微絨毛消失,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張,線粒體明顯腫脹;結(jié)腸組織sIgA含量、γδT細(xì)胞百分率均顯著降低,與空白組比較有顯著差異(P<0.05或 P<0.01);各治療組大鼠結(jié)腸黏膜損傷情況均有改善,電鏡下見結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞有較多粗短微絨毛,未見內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張及線粒體腫脹;sIgA含量、γδT細(xì)胞百分率均較模型組顯著升高(P<0.01)。結(jié)論真人養(yǎng)臟湯通過影響腸黏膜sIgA合成、γδT細(xì)胞表達(dá),減輕UC模型大鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞病變,對(duì)UC模型大鼠腸黏膜免疫屏障具有一定的修復(fù)作用。
〔關(guān)鍵詞〕潰瘍性結(jié)腸炎;分泌性免疫球蛋白A;γδT細(xì)胞;超微結(jié)構(gòu);真人養(yǎng)臟湯
潰瘍性結(jié)腸炎(UC)是一種慢性非特異性結(jié)腸疾病,是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的難治病之一,近年在我國(guó)發(fā)病率呈明顯上升,其病因復(fù)雜,涉及免疫、遺傳、環(huán)境、感染等因素,該病臨床上表現(xiàn)為腹瀉,黏液,膿血便,腹痛及里急后重,其病理特點(diǎn)為結(jié)腸黏膜的慢性炎癥和潰瘍形成。因此改善結(jié)腸黏膜炎癥,促進(jìn)黏膜修復(fù)是治療的關(guān)鍵〔1〕。真人養(yǎng)臟湯(ZRYZ)出自宋代《太平惠民和劑局方》,能夠溫補(bǔ)脾腎、澀腸固脫。本實(shí)驗(yàn)通過觀察ZRYZ對(duì)UC模型大鼠腸黏膜分泌性免疫球蛋白(sIg)A含量、γδT細(xì)胞百分率和電鏡超微結(jié)構(gòu)改變,探討其對(duì)UC模型大鼠腸黏膜免疫屏障的修復(fù)作用。
1材料與方法
1.1動(dòng)物清潔級(jí)雄性SD大鼠90只,體質(zhì)量(220±20)g,購(gòu)于哈爾濱醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)中心,動(dòng)物合格證號(hào):SCXK(黑)2013-001。
1.2實(shí)驗(yàn)藥物與試劑ZRYZ:組方在古文獻(xiàn)記載基礎(chǔ)上略改動(dòng)藥物組成:人參、當(dāng)歸、炒白術(shù)、肉豆蔻、肉桂、炙干草、白芍、木香、訶子。藥材由齊齊哈爾市中醫(yī)醫(yī)院中藥房提供,水煎濃縮至生藥量2 g/ml,高壓滅菌后冰箱保存?zhèn)溆茫涣沁拎つc溶片(SASP)上海信誼天平藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字:H31020557,使用前用蒸餾水配制成0.05 g/ml;5%2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS),Sigma公司,貨號(hào):P2297;sIgA試劑盒(CUSABIO公司,批號(hào):CSB-E08412r);γδT-PE抗體(美國(guó)eBioscience公司)。
1.3儀器電熱恒溫水浴箱(中國(guó)上海醫(yī)療器械五廠);Safire2型多功能全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀(瑞士Tecan);石蠟包埋機(jī)(中國(guó)湖北歐美萊醫(yī)療科技有限責(zé)任公司);手動(dòng)旋轉(zhuǎn)式石蠟切片機(jī)(德國(guó)Slfe);流式細(xì)胞儀(美國(guó)BECTON DICKINSON);高速低溫冷凍離心機(jī)(德國(guó) Eppendorf);透射式電子顯微鏡(日本日立HITACHI);超薄切片機(jī)(瑞典 LKB)。
1.4方法
1.4.1造模方法隨機(jī)抽取15只大鼠,設(shè)為空白組,其余大鼠進(jìn)行造模。采用TNBS/乙醇溶液灌腸法制作UC大鼠模型:將大鼠禁食(不禁水)24 h,用10%水合氯醛腹腔麻醉(0.25 ml/100 g)后,一次性將TNBS/乙醇溶液(100 mg/kg TNBS+50%的乙醇0.25 ml)溶液用改良的大鼠灌胃針輕緩注入大鼠距肛門約7~8 cm深的腸腔內(nèi),注射完畢用手捏住肛門停留數(shù)分鐘,防止溶液外漏,讓動(dòng)物保持下腹部上傾狀態(tài),注意保暖,自然清醒??瞻捉M15只大鼠也采用同樣方法用等量的0.9%生理鹽水溶液灌腸。
1.4.2分組與給藥12 h后觀察造模動(dòng)物,約85%大鼠出現(xiàn)稀便和血便。3 d后,隨機(jī)處死5只動(dòng)物,取距肛門約7~8 cm處結(jié)腸,肉眼可見潰瘍面,表明造模成功。造模動(dòng)物隨機(jī)分成模型組、SASP、ZRYZ低、中、高劑量組共5組,每組均14只大鼠。ZRYZ低、中、高劑量組分別按生藥7.6、15.2及30.4 g/kg劑量灌胃(按照臨床成人用量的5、10及20倍折算),SASP組按0.5 g/kg劑量灌胃(按照臨床成人用量的10倍折算),空白組、模型組灌服等體積0.9%生理鹽水溶液。各組于造模后第3天開始灌胃,1次/d,連續(xù)21 d。
1.4.3標(biāo)本采集及指標(biāo)檢測(cè)
1.4.3.1腸組織病理學(xué)觀察末次給藥后禁食不禁水24 h,處死大鼠,取距肛門大約8 cm結(jié)腸,沿縱軸剪開,用冰生理鹽水清洗干凈,肉眼觀察結(jié)腸大體形態(tài)、結(jié)腸黏膜損傷情況,大體形態(tài)損傷評(píng)分參照Luketal標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行:0分:無損傷;1分:充血但沒有潰瘍;2分:充血而且腸壁變厚但沒有潰瘍;3分:有一處小潰瘍,直徑約0~1 cm;4分:潰瘍較大,直徑約1~2 cm,但腸管與外周臟器無粘連;5分:潰瘍直徑1~2 cm,腸管增厚,與周圍臟器粘連嚴(yán)重〔2〕。
1.4.3.2結(jié)腸組織黏膜中sIgA含量取病變結(jié)腸下段,大約距肛門4 cm,用PBS洗去血污,在4℃生理鹽水中將腸組織翻轉(zhuǎn),洗凈,刮取腸內(nèi)膜組織。稱取100 mg所取組織,剪成小塊加入1 ml PBS 進(jìn)行組織勻漿,然后置于-20℃過夜后,ELISA法測(cè)定組織中sIgA含量。
1.4.3.3結(jié)腸組織中γδT細(xì)胞檢測(cè)載玻片刮取病變腸內(nèi)組織,300目銅網(wǎng)過濾,制成腸組織細(xì)胞懸液,離心,取1×106細(xì)胞。FACS420流式細(xì)胞儀上進(jìn)行檢測(cè)。
1.4.3.4結(jié)腸上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察取2~3塊大小為1 mm×1 mm×1 mm組織固定后,超薄切片進(jìn)行透射電鏡觀察結(jié)腸上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)。電鏡樣品的制作和觀察由齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院超微病理實(shí)驗(yàn)中心完成。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS17.0軟件行單因素方差分析。
2結(jié)果
2.1一般狀態(tài)模型組及各治療組大鼠均出現(xiàn)稀便,肛周污濁,體毛晦暗無光澤,飲食飲水量均減少,喜歡聚群。部分大鼠有肉眼可見膿血便,體質(zhì)量下降明顯。給藥10 d后各治療組狀體均有改善,其中ZRYZ中、低劑量組、SASP組明顯好轉(zhuǎn),大部分大鼠稀便和膿血便癥狀消失,糞便呈顆粒狀,毛色潤(rùn)澤光亮,食量和飲水量正常,不再聚群,活躍度高,體質(zhì)量增長(zhǎng)明顯。
2.2結(jié)腸上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察空白組大鼠結(jié)腸黏膜上皮表面的微絨毛結(jié)構(gòu)完整,上皮細(xì)胞連接緊密,細(xì)胞間隙無明顯異常改變。模型組大鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞微絨毛脫落,細(xì)胞間隙增寬,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)擴(kuò)張,線粒體腫脹,部分細(xì)胞質(zhì)溶解,并可見凋亡現(xiàn)象。ZRYZ高劑量組細(xì)胞微絨毛排列欠整齊,細(xì)胞間隙增寬程度有所減輕,腺上皮細(xì)胞間連接較緊密。ZRYZ中劑量組和低劑量組大鼠結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞有較多的粗短微絨毛,排列整齊,大小一致,細(xì)胞排列整齊,細(xì)胞間隙增寬程度明顯減輕,腺上皮間相互連接緊密,未見擴(kuò)張的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及腫脹的線粒體。SASP組大鼠結(jié)腸黏膜上皮表面的微絨毛排列整齊,稀疏,但無脫落,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)及線粒體未見明顯病理形態(tài)學(xué)改變,見圖1。
圖1 各組大鼠結(jié)腸上皮細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)觀察(×13 000)
2.3結(jié)腸黏膜損傷情況模型組大鼠結(jié)腸黏膜可見明顯充血、水腫、潰瘍、腸道縮短,部分還出現(xiàn)壞死及粘連,與空白組比較具有顯著性差異(P<0.05)。ZRZY中劑量組、低劑量組、SASP組及ZRZY高劑量組大鼠結(jié)腸黏膜僅有少量的充血水腫,與模型組比較有顯著差異(P<0.01或P<0.05)。見表1。
2.4結(jié)腸組織黏膜中sIgA含量變化模型組大鼠結(jié)腸組織黏膜中sIgA含量顯著下降,與空白組比較具有顯著差異(P<0.01);ZRZY各組和SASP組大鼠結(jié)腸組織黏膜中sIgA含量顯著下降,與空白組比較具有顯著差異(P<0.01或P<0.05)。見表1。
2.5結(jié)腸組織中γδT細(xì)胞水平變化模型組大鼠結(jié)腸組織中γδT細(xì)胞百分率顯著下降,與空白組比較,具有顯著差異(P<0.01);ZRZY各組和SASP組大鼠結(jié)腸組織中γδT細(xì)胞百分率顯著下降,與空白組比較,具有顯著差異(P<0.01)。 見表1。
表1 ZRYZ對(duì)UC模型大鼠結(jié)腸黏膜損傷評(píng)分及
與空白組比較:1)P<0.05,2)P<0.01;與模型組比較:3)P<0.05,4)P<0.01;與SASP組比較:5)P<0.05,6)P<0.01
3討論
腸道免疫屏障由腸上皮細(xì)胞、腸上皮內(nèi)淋巴細(xì)胞、固有層淋巴細(xì)胞、派伊氏結(jié)和腸系膜淋巴結(jié)等腸道組織及腸道漿細(xì)胞sIgA構(gòu)成〔3〕。生理情況下,機(jī)體可通過腸黏膜屏障來有效地阻止致病微生物和毒素的侵入,以保證機(jī)體處于健康狀態(tài)〔4〕。當(dāng)腸黏膜屏障損傷時(shí),腸道中的微生物和毒素便可突破腸黏膜屏障,進(jìn)入門靜脈和淋巴系統(tǒng)引起細(xì)菌移位,發(fā)展為UC。原發(fā)性和繼發(fā)性結(jié)腸損害,都會(huì)損傷黏膜及其功能。
sIgA是免疫球蛋白(Ig)A單體通過J鏈連結(jié)而成的二聚體,主要由腸黏膜固有層漿細(xì)胞產(chǎn)生。sIgA主要在黏膜局部免疫當(dāng)中發(fā)揮重要作用,進(jìn)入腸道能選擇性地包被革蘭陰性菌,形成抗原抗體復(fù)合物,阻礙細(xì)菌與上皮細(xì)胞受體相結(jié)合,刺激腸道黏液分泌并加速黏液層的流動(dòng),有效地阻止細(xì)菌對(duì)腸黏膜的黏附,并且其在穿胞過程中對(duì)于已潛入細(xì)胞內(nèi)的病毒同樣具有中和作用〔5〕。創(chuàng)傷后,腸道產(chǎn)生sIgA的功能明顯受到抑制,主要表現(xiàn)為sIgA含量減少,合成sIgA的漿細(xì)胞數(shù)量減少及被sIgA包被的革蘭陰性菌數(shù)量減少,腸道抗定植力下降,促進(jìn)腸內(nèi)細(xì)菌移位〔6〕。
γδT細(xì)胞在正常人外周血所占比例甚少,但在表皮及腸黏膜上皮組織中大量存在〔7〕。研究表明〔8,9〕,γδT細(xì)胞能夠通過調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答,在機(jī)體抗感染、抗腫瘤、自身免疫性疾病中發(fā)揮重要作用。它主要分布于皮膚、黏膜上皮等部位,當(dāng)有病原微生物入侵時(shí)迅速活化和增殖,因此常作為機(jī)體抵抗外界病原菌的第一道防線。在黏膜免疫應(yīng)答中,γδT細(xì)胞通過分泌IL-2和IL-6等細(xì)胞因子促進(jìn)黏膜局部淋巴組織中的B細(xì)胞活化、增殖,分泌大量抗原特異的sIgA,增強(qiáng)黏膜免疫,阻止病原菌的進(jìn)一步入侵。UC中結(jié)腸黏膜受損,導(dǎo)致γδT細(xì)胞缺失,腸道內(nèi)環(huán)境破壞。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明ZRYZ可能通過升高結(jié)腸黏膜sIgA含量和增加結(jié)腸組織γδT百分率,從而提升黏膜局部免疫功能,恢復(fù)結(jié)腸黏膜的免疫屏障功能,達(dá)到治療目的。
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〔2015-10-11修回〕
(編輯苑云杰/曹夢(mèng)園)
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〔中圖分類號(hào)〕R285.5
〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A
〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)07-1565-03;
doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.07.013
基金項(xiàng)目:黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(No.12531798)
第一作者:王慧(1978-),女,碩士,講師,主要從事中醫(yī)藥治療炎癥性疾病的機(jī)制研究。