任杰,樊欣鈺,范志巍,江晟,陸敏,2*
(1.南京中醫(yī)藥大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院,江蘇 南京 210023;2.南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,江蘇 南京 210028)
腸易激綜合征(Irritable Bowel Syndrome,IBS) 是一種以反復(fù)腹痛,伴排便習(xí)慣改變或大便性狀異常為臨床征象的功能性腸病[1]。臨床上主要分為腹瀉型、便秘型、混合型和不定型4種類型[2]。其中腹瀉型(diarrhea-predominant irritable bowel syndrome,IBS-D)是最常見類型,有研究表明其占總腸易激綜合征患者的74%[3]。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)目前尚無完全有效的治療方法。近年來,中醫(yī)藥以其獨特診療理念,在IBS的治療上發(fā)揮了很大優(yōu)勢[4-5]。腸康方是全國名老中醫(yī)王德明教授在多年的臨證過程中逐漸總結(jié)形成的驗方,對IBS的治療具有獨特的療效,對IBS-D療效尤為顯著。為探討腸康方對IBS-D療效作用的可能機(jī)制,通過建立的IBS-D大鼠模型,觀察其對模型大鼠結(jié)腸肥大細(xì)胞的影響。
上海西普爾必凱實驗動物有限公司提供的SD孕鼠,合格證號:SCXK (滬)2008-0016,于江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院SPF級實驗動物中心喂養(yǎng),室溫22 ℃~26 ℃,自然光照條件,大鼠自由進(jìn)食。
番瀉葉由江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院中藥房提供。腸康方組方:白芍15 g,防風(fēng)6 g,熟地黃5 g,菟絲子5 g,黃連3 g,金蕎麥8 g,蟬蛻3 g;由江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院中藥房提供。匹維溴銨(Abbott Products SAS,規(guī)格:50 mg/片,批號:H20120127)。
甲苯胺藍(lán)(南京群相生物科技有限公司);10%甲醛(江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院病理科提供);5-HT免疫組化試劑盒(上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司)。
參考AL-Chaer造模方法[6]并進(jìn)行改良,采用新生期結(jié)直腸刺激聯(lián)合成年后番瀉葉灌胃方法造模,建立IBS-D大鼠模型。SD孕鼠,單獨飼養(yǎng),待其生產(chǎn)。選取新生大鼠120只,采用隨機(jī)數(shù)字法分為造模組105只和空白對照組15只。
2.1.1 新生期結(jié)直腸刺激
分別在造模組幼鼠出生第8、10、12天進(jìn)行結(jié)直腸刺激,將經(jīng)皮冠狀動脈成形術(shù)球囊經(jīng)肛門插入結(jié)直腸,球囊完全進(jìn)入后,向球囊內(nèi)注氣,使球囊內(nèi)壓強(qiáng)為60 mm Hg(1 mm Hg≈0.133 kPa),持續(xù)1 min,每日1次,共3次。刺激后與母鼠共同飼養(yǎng)至第22天斷奶。第30天分籠,正常飼養(yǎng)。出生第60天,進(jìn)行AWR檢測,篩選出腸道高敏感大鼠,進(jìn)行下一步造模??瞻讓φ战M不作任何處理。
2.1.2 番瀉葉水灌胃
將番瀉葉放入5倍體積的開水中浸泡一夜。過濾后取濾液,將其濃縮至濃度為0.45 g/mL。對篩選出的腸道高敏感大鼠,給予濃度為0.45 g/mL番瀉葉水灌胃,灌胃體積為10 mL/kg,每日1次,持續(xù)2周??瞻讓φ战M不作任何處理。
造模結(jié)束后,將造模成功的75只大鼠,隨機(jī)分成5組,分別為模型對照組、陽性藥物組、腸康方高劑量組、腸康方中劑量組和腸康方低劑量組,每組各15只。
按照動物實驗研究等效劑量的計算方法,即按60 kg/200 g人鼠轉(zhuǎn)換系數(shù)w=6.25計算等效劑量,腸康方高、中、低劑量組分別18.75、9.38、4.69 g/(kg·d)的劑量灌胃。陽性藥物組以匹維溴銨懸浮液按照15 mg/(kg·d)的劑量灌胃??瞻讓φ战M和模型對照組給予等容積的蒸餾水灌胃。每天上午9時灌胃,1次/d,持續(xù)2周。
2.4.1 大鼠一般情況
觀察各組大鼠的精神狀態(tài)、毛發(fā)色澤、活動情況等。
2.4.2 大鼠排便情況
觀察各組大鼠造模后及藥物干預(yù)后的排便情況。
2.4.3 腹壁撤退反射(Abdominal Withdrawal Reflex,AWR)
AWR用于評估內(nèi)臟敏感性變化,是評價內(nèi)臟痛的可靠指標(biāo)。操作如下:實驗前禁食12 h,將大鼠放入自制的玻璃容器中,使其只能前后運(yùn)動。將8F導(dǎo)尿管自肛門出入,待球囊末端深入肛門1 cm為止。待大鼠平穩(wěn)安靜后,向?qū)蚬軆?nèi)注氣,使球囊內(nèi)壓強(qiáng)分別為10 mm Hg,20 mm Hg,40 mm Hg,60 mm Hg,80 mm Hg。每個壓強(qiáng)持續(xù)20 s,觀察大鼠在各個壓強(qiáng)下的反應(yīng),對其進(jìn)行評分。每個壓力值檢測3次,取其平均值。具體評分標(biāo)準(zhǔn)參照文獻(xiàn)[7],0分:無行為反應(yīng);1分:身體靜止不動,頭部短暫運(yùn)動;2分:腹部肌肉收縮,但未抬離底面;3分:腹肌收縮并抬抬起;4分:骨盆抬起,身體呈弓形。
2.5.1 肥大細(xì)胞(mast cells,MC)計數(shù)
藥物干預(yù)14 d后,禁食不禁水24 h,將各組大鼠腹腔注射10%水合氯醛麻醉。剖腹,從距離回盲連接處2 cm開始向肛門方向取結(jié)腸1 cm,投入10%中性甲醛溶液固定,切片行甲苯胺藍(lán)染色,光鏡下計數(shù)肥大細(xì)胞數(shù)目。
2.5.2 5-HT平均光密度值
緊鄰上一段另取一段約1 cm結(jié)腸,甲醛固定,石蠟包埋,切片后行5-HT免疫組化染色。免疫組化染色后,以細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色染色顆粒為陽性反應(yīng),無棕黃染色為陰性。應(yīng)用Image Pro Plus 軟件測定其陽性表達(dá)的光密度(optical density,OD)值進(jìn)行半定量分析,以測定結(jié)腸黏膜5-HT水平。棕黃染色越多,OD值越大,5-HT水平越高。
空白對照組大鼠精神良好,毛發(fā)光澤,飲食正常。模型對照組大鼠精神狀態(tài)較差,活動減少,毛發(fā)失去光澤,飲食減少。藥物干預(yù)組大鼠,經(jīng)腸康方及匹維溴銨藥物干預(yù)后,精神逐漸恢復(fù)正常,活動增加,毛發(fā)逐漸恢復(fù)光澤,飲食增加。
空白對照組大鼠糞便正常,模型對照組大鼠造模后糞便變軟,或成稀狀,經(jīng)腸康方及匹維溴銨藥物干預(yù)后,腹瀉逐漸消失,糞便逐漸恢復(fù)正常。
藥物干預(yù)結(jié)束后,用AWR評估各組大鼠的內(nèi)臟敏感性。與空白對照組相比,模型對照組大鼠在不同球囊壓力的AWR的評分均升高,有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),說明模型對照組大鼠內(nèi)臟呈高敏感。與模型對照組相比,陽性藥物組和腸康方高、中、低劑量組大鼠在不同球囊壓力的AWR的評分均降低(P<0.05),說明陽性藥物組和腸康方高、中、低劑量組大鼠內(nèi)臟高敏感有所緩解,匹維溴銨和腸康方均可降低IBS-D模型大鼠AWR評分。見表1。
表1 各組大鼠AWR評分比較
注:與空白對照組相比,*P<0.05;與模型對照組相比,#P<0.05。
MC經(jīng)甲苯胺藍(lán)染色后,顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)MC主要分布在黏膜下層及黏膜固有層,MC胞核呈藍(lán)色,胞質(zhì)紫紅色。與空白組相比,模型對照組大鼠結(jié)腸黏膜MC數(shù)量顯著增多(P<0.01)。與模型對照組相比,腸康方高、中、低劑量組大鼠結(jié)腸黏膜MC數(shù)量均顯著減少(P<0.01)。提示腸康方高有減少IBS-D模型大鼠結(jié)腸MC的作用。見表2、圖1。
表2 各組大鼠結(jié)腸肥大細(xì)胞計數(shù)個)
注:與空白對照組相比,*P<0.01;與模型對照組相比,#P<0.01。
圖1 各組大鼠腸肥大細(xì)胞情況(甲苯胺藍(lán)染色,×400)
結(jié)腸黏膜行5-HT免疫組化染色后,顯微鏡下觀察,每個標(biāo)本隨機(jī)選取5個視野,每個視野截取圖像,采用Image Pro Plus 軟件分別測定其OD值,取其平均值,作為該標(biāo)本的平均值。模型對照組OD值明顯升高,與空白對照組比較有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),說明模型對照組大鼠結(jié)腸黏膜5-HT水平明顯高于空白對照組大鼠。腸康方高、中、低劑量組OD值顯著低于模型對照組(P<0.01),說明腸康方高、中、低劑量組大鼠腸黏膜5-HT水平顯著低于模型對照組。見表3、圖2。
表3 各組大鼠結(jié)腸黏膜5-HT OD值比較
注:與空白對照組相比,*P<0.01;與模型對照組相比,#P<0.01。
圖2 各組大鼠結(jié)腸黏膜5-HT水平(免疫組化染色,×200)
IBS的病理機(jī)制目前尚未完全清楚,主要包括內(nèi)臟高敏感、腦腸軸異常、消化道感染、胃腸動力異常以及精神心理等多方面因素,極為復(fù)雜[8]。近年來,隨著對IBS-D的研究不斷深入,發(fā)現(xiàn)腦-腸互動機(jī)制在IBS-D發(fā)病過程中起到了重要作用,并針對此機(jī)制提出了“腦-腸軸”的概念[2]。參與腦-腸互動機(jī)制的神經(jīng)遞質(zhì)稱為腦腸肽,主要有5-HT、血管活性腸多肽(VIP)、P物質(zhì)(SP)、降鈣素基因相關(guān)肽(cGRP)等。其中5-HT是腦腸軸中最主要的神經(jīng)遞質(zhì),而人體內(nèi)大部分的5-HT來源于胃腸道。
腸MC是合成、分泌和儲存5-HT的功能細(xì)胞[9],在腦腸軸信息傳遞及內(nèi)臟高敏感的形成中發(fā)揮著重要的作用[10-11]。MC 主要位于腸黏膜固有層下的神經(jīng)和血管附近,是神經(jīng)-免疫調(diào)節(jié)系統(tǒng)的重要組成部分[12]。正常狀態(tài)下,MC 不會被激活,當(dāng)發(fā)生應(yīng)激后,MC脫顆粒活化,釋放多種活性物質(zhì),進(jìn)而降低內(nèi)臟感覺閾值[13]。5-HT是MC脫顆粒釋放的重要活性介質(zhì)之一,與消化道的運(yùn)動、分泌與吸收以及內(nèi)臟感覺均有著密切關(guān)系[14]。有研究表明,當(dāng)患者患有IBS-D時,其腸黏膜中MC數(shù)量增多,血漿5-HT水平增高,同時在腸黏膜MC周圍,5-HT免疫陽性的神經(jīng)纖維表達(dá)亦增強(qiáng)[15]。5-HT通過激活5-HT受體,將信號由內(nèi)臟傳入神經(jīng)及腸神經(jīng)系統(tǒng),并傳入神經(jīng)中樞,進(jìn)而導(dǎo)致大腦對痛覺高敏感[16]。由此可見,通過調(diào)節(jié)5-HT,腸MC在IBS-D的發(fā)病過程中發(fā)揮了重要作用。
本研究結(jié)果顯示,腸康方能夠明顯改善IBS-D模型大鼠的腹瀉癥狀,明顯降低其AWR評分(P<0.05),改善其腸道高敏感狀態(tài)。同時,腸康方能夠明顯減少IBS-D模型大鼠結(jié)腸MC的數(shù)量,說明結(jié)腸MC數(shù)量的變化與IBS-D的發(fā)生密切相關(guān),與文獻(xiàn)報道相符。不同劑量的腸康方均能減少IBS-D模型大鼠結(jié)腸MC的數(shù)量(P<0.01)。雖然組間比較不同劑量組之間未顯示出統(tǒng)計學(xué)差異,但高、中、低劑量組從數(shù)值變化上,表現(xiàn)出對MC數(shù)量的影響呈降低趨勢,并以高劑量組為優(yōu)。說明隨著給藥劑量的增加,腸康方對IBS-D模型大鼠腸MC作用逐漸增強(qiáng)。另外,腸康方能明顯降低模型大鼠結(jié)腸黏膜5-HT水平,說明結(jié)腸5-HT水平的變化亦與IBS-D的發(fā)生密切相關(guān),與文獻(xiàn)報道相符。而結(jié)腸黏膜5-HT水平的變化與結(jié)腸MC的數(shù)量變化相一致,說明腸康方治療IBS-D的作用機(jī)制可能同時與MC和5-HT有關(guān)。
根據(jù)IBS-D的主要臨床表現(xiàn),可將其歸屬于“腹痛”“泄瀉”等范疇,其病位涉及肝、心、脾、胃、腎、大小腸等臟腑。王德明教授認(rèn)為IBS-D主要病機(jī)是脾虛肝郁、心腎不交。其創(chuàng)制的腸康方,以白芍、防風(fēng)為君藥,養(yǎng)血柔肝、散肝舒脾,使疏肝也能達(dá)到脾健的效用;熟地黃、菟絲子、黃連為臣藥,滋腎陰、補(bǔ)腎陽、清心火,三藥同用,則心腎交通,陰平陽治,滋水涵木,情志得遂;金蕎麥、蟬蛻為佐藥,清肺熱、疏風(fēng)解痙,肺合大腸,肺降則腸安。全方諸藥合用,共奏調(diào)和肝脾、交通心腎、緩?fù)粗篂a、寧神暢情之功。
綜上所述,腸康方對IBS-D的療效顯著,其作用機(jī)制可能是通過對腸黏膜MC的調(diào)控,進(jìn)而調(diào)控腦腸軸中5-HT信號系統(tǒng),降低5-HT的濃度,以改善大鼠腸道高敏感狀態(tài)。