齊 偉李 麗張 岳穆雙雙胡 德王淑敏*王朝輝*
(1.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)針推學(xué)院,長(zhǎng)春 130117;2.深圳市寶安純中醫(yī)治療醫(yī)院骨傷科,深圳 518101;3.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院,長(zhǎng)春 130117)
痛風(fēng)是炎癥性關(guān)節(jié)炎的一種形式,是由于單鈉尿酸鹽(monosodium urate,MSU)晶體在人體組織和體液中的沉積所致。由于飲食和生活習(xí)慣的改變,在工業(yè)化國(guó)家中至少有4%的成年人受到痛風(fēng)的困擾[1-2]。痛風(fēng)的治療通常需要聯(lián)合使用抗炎藥物和降尿酸藥物,如非甾體抗炎藥/環(huán)氧化酶抑制劑、秋水仙堿、糖皮質(zhì)激素、丙磺舒和別嘌醇[3]。盡管短期藥物治療對(duì)痛風(fēng)有益,但痛風(fēng)極易反復(fù)發(fā)作,同時(shí)長(zhǎng)期藥物治療則會(huì)產(chǎn)生副作用[4]。綜上,臨床上迫切需要療效更好、安全性更高的抗痛風(fēng)藥物及療法。
近期的研究多集中在尋找治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎而無明顯不良反應(yīng)的替代療法上。針灸是替代醫(yī)學(xué)的一種形式,因?yàn)樗牟涣挤磻?yīng)發(fā)生率非常低,幾乎無副作用,并且在治療疼痛相關(guān)疾病中療效確切[5-6],因此針灸在患者中很受歡迎。同時(shí),探索針灸發(fā)揮療效的生化機(jī)制越來越受到重視。研究認(rèn)為針刺刺激可以激活位于特定穴位深處的神經(jīng)纖維和受體。皮膚和深部組織損傷可能伴隨著局部炎癥反應(yīng)[7]。
針灸參與調(diào)節(jié)炎癥性疼痛已有文獻(xiàn)報(bào)道[8-10]。在弗氏佐劑誘導(dǎo)的炎癥模型中,電針可減輕炎癥劑引起的疼痛反應(yīng)和脊髓中谷氨酸受體的表達(dá)[9]。在角叉菜膠誘發(fā)的炎癥模型中,針刺聯(lián)合亞有效劑量的N-甲基-D-天冬氨酸受體拮抗劑可延長(zhǎng)抗痛覺反應(yīng)的時(shí)間,且無明顯副作用[10]。另有研究表明,電針可抑制大鼠的脊髓背角星形膠質(zhì)細(xì)胞活性,并減少了炎性細(xì)胞因子IL-6、IL-1和TNF-α的釋放[11]。此外,針刺可明顯抑制關(guān)節(jié)炎模型中IL-1β的上調(diào)[12]。鞘內(nèi)注射IL-1受體拮抗劑可顯著緩解癌癥引起的痛覺反應(yīng),這表明針刺是通過抑制IL-1β的表達(dá)來緩解骨癌引起的疼痛[13]。
臨床觀察發(fā)現(xiàn)針刺對(duì)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎顯示出良好的治療效果[14],針刺對(duì)MSU誘導(dǎo)的大鼠急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎同樣有效[15]。針刺“通經(jīng)利濁”針法是治療急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的有效臨床方法[16]。通經(jīng)利濁針法取足陽明之足三里與足太陰之陰陵泉,均屬合穴,此兩穴相配有健脾、化濕通絡(luò)之功。再選取三陰交以活血化瘀、宣壅通絡(luò)、利尿通淋,促進(jìn)濕濁邪氣從小便排出。此三穴共用,共奏清熱利濕,宣壅通絡(luò)之效。
但是,“通經(jīng)利濁”針法針刺對(duì)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的保護(hù)作用機(jī)制尚不清楚。本研究的目的是探討“通經(jīng)利濁”針法針刺治療保護(hù)MSU誘導(dǎo)的大鼠急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的作用機(jī)制。
從遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)有限公司[SCXK(遼)2020-0001]購(gòu)買了無特定病原級(jí)(specefic pathogen free,SPF)雄性SD大鼠40只,6周齡,體重(220±20)g。大鼠自由獲取食物和水,常規(guī)飼養(yǎng)1周。本研究經(jīng)過長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(IACUC-20190169),在長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物中心喂養(yǎng)[SYXK(吉)2018-0014],嚴(yán)格按照中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物管理法規(guī)處理動(dòng)物,遵守3R原則。
秋水仙堿片(C22H25NO6,分子量:399.44)購(gòu)自昆明制藥;單鈉尿酸鹽(C5H3N4O3Na,分子量:190.09)購(gòu)自Sigma;IL-1β、IL-6和TNF-α試劑盒均購(gòu)自南京建成;抗-p-NF-κBp65、抗-NF-κBp65、抗-p-IαBα、抗-IκBα等所有抗體均購(gòu)自Cell Signaling Technology;小型動(dòng)物麻醉機(jī)(VMR型)購(gòu)自MATRX(美國(guó));電針儀(SDZ-V型)購(gòu)自華佗。
1.3.1 動(dòng)物模型建立及分組
將動(dòng)物分為4組(每組n=10):(1)空白組;(2)模型組;(3)“通經(jīng)利濁”針法組;(4)秋水仙堿組。秋水仙堿組大鼠口服秋水仙堿(1 mg/kg)7 d,而空白組和模型組則給予相同量的生理鹽水灌胃。針刺治療根據(jù)參考文獻(xiàn)[17]中的定位方法選擇“后三里”、“陰陵泉”、“三陰交”。使用小型動(dòng)物麻醉機(jī)麻醉后,針刺“后三里”,直刺5 mm;“陰陵泉”,直刺5 mm;“三陰交”,直刺3 mm。針刺后用電針儀,以一側(cè)的后三里-三陰交為連續(xù)電針連接對(duì)穴,取連續(xù)波(2 Hz,0.6 mA,0.45 ms)行電針刺激,以大鼠的大腿輕輕抖動(dòng),不影響麻醉效果為度。每日針刺1次,每次10 min,7次為1療程,共干預(yù)1療程。針刺組和秋水仙堿組在急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型建立前7 d接受治療。
1.3.2 急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型
參照Shiels等[18]研究方法制備得到了MSU晶體,洗滌并風(fēng)干。將250 mg MSU晶體溶于10 mL溶液(生理鹽水:聚山梨酯-80=9∶1)中制得濃度為25 mg/mL的MSU溶液。第7天將此溶液注入右膝關(guān)節(jié)腔誘發(fā)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型后,即從雙眼眶后神經(jīng)叢收集血液樣品1 mL,2500 r/min下離心15 min,將血清儲(chǔ)存在-20℃下保存直至使用。大鼠關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射MSU晶體后關(guān)節(jié)炎迅速出現(xiàn),關(guān)節(jié)炎發(fā)生率100%[19]。具體表現(xiàn)為大鼠活動(dòng)明顯減少,關(guān)節(jié)周圍局部出現(xiàn)紅斑、腫脹伴功能障礙,如行走遲緩、肢體不愿著力負(fù)重。顯微鏡下可見明顯的關(guān)節(jié)炎病理改變,確認(rèn)造模成功[20]。
1.3.3 促炎癥細(xì)胞因子檢測(cè)
酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)測(cè)定IL-1β、IL-6、TNF-α水平:分離血清1 d后,根據(jù)生產(chǎn)商說明書進(jìn)行操作,檢測(cè)血清中的促炎癥細(xì)胞因子水平。
1.3.4 組織病理學(xué)檢查
處死大鼠后,將膝蓋樣品在關(guān)節(jié)線上方和下方分別切開0.5 cm。然后將組織固定在10%中性福爾馬林緩沖液中,石蠟浸潤(rùn),包埋并制成5μm厚切片。用蘇木精和伊紅(HE)染色法將切片脫蠟并染色。在顯微鏡下以200倍的放大倍率觀察切片。
1.3.5 Western blot分析
將膝蓋樣品切成小塊后在RIPA裂解緩沖液中混合,在冰浴下勻漿。靜置30 min,將樣品在4℃下12000 r/min離心20 min。收集上清液,使用BCA試劑盒,以牛血清白蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)定蛋白質(zhì)濃度。將上清液加載到12%蛋白凝膠上,并用聚丙烯酰胺凝膠電泳分離(120 V,200 mA,60 W,5 h),蛋白質(zhì)被轉(zhuǎn)移到PVDF膜上(300 V,200 mA,60 W,2 h)。用5%脫脂奶封閉2 h。將膜與單獨(dú)的一抗、抗-p-NF-κBp65、抗-NF-κBp65、抗-p-IαBα、抗-IκBα和抗GAPDH共同在4℃下孵育過夜,用TBST緩沖液洗滌后,將膜與二抗在室溫下孵育2 h。使用ECL化學(xué)發(fā)光檢測(cè)試劑盒對(duì)免疫反應(yīng)性條帶成像,使用Image Lab 4.1(Bio-Rad)進(jìn)行信號(hào)收集和光密度圖像分析。
采用SPSS 23.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗(yàn),P<0.05被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與空白組相比,模型組的IL-1β、IL-6、TNF-α水平顯著升高(P<0.01)。通過“通經(jīng)利濁”針法針刺治療可以顯著逆轉(zhuǎn)由MSU晶體引起的促炎癥細(xì)胞因子升高。秋水仙堿組與針法組的療效類似(圖1)。
圖1 “通經(jīng)利濁”針法對(duì)促炎癥細(xì)胞因子的影響Figure 1 Effects of SMCTD acupuncture on serum proinflammatory cytokines.
在空白組動(dòng)物的右膝關(guān)節(jié)病理切片中可觀察到正常的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)和骨關(guān)節(jié)(圖2A)。MSU晶體誘發(fā)的急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠(模型組)表現(xiàn)出輕度滑膜水腫,關(guān)節(jié)間隙變小,關(guān)節(jié)侵蝕明顯(圖2B)。與之相反,秋水仙堿組(圖2C)和“通經(jīng)利濁”針法組(圖2 D)抑制MSU晶體誘發(fā)的急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎大鼠的關(guān)節(jié)侵蝕,關(guān)節(jié)間隙增加。
圖2 “通經(jīng)利濁”針法對(duì)踝關(guān)節(jié)組織病理學(xué)檢查的影響Figure 2 Effects of SMCTD acupuncture on myocardial histopathological examination
本研究檢測(cè)“通經(jīng)利濁”針法針刺或秋水仙堿預(yù)治療是否會(huì)影響NF-κB通路的活化。結(jié)果表明,通過MSU晶體處理可增加NF-κBp65含量,而通過“通經(jīng)利濁”針法針刺或秋水仙堿預(yù)處理可有效降低其含量(P<0.01,P<0.01)(圖3A)。此外,MSU晶體激發(fā)導(dǎo)致了IκBα磷酸化和隨后的降解(圖3B)。然而,通過“通經(jīng)利濁”針法針刺或秋水仙堿預(yù)處理,MSU晶體誘導(dǎo)的IκBα磷酸化降低(P<0.01)(圖3C)。上述結(jié)果均表明,“通經(jīng)利濁”針法針刺的治療通過抑制NF-κB/IκBα信號(hào)通路的活化而發(fā)揮作用。
圖3 “通經(jīng)利濁”針法對(duì)NF-кB信號(hào)通路的影響Figure 3 Effects of SMCTD acupuncture on NF-кB pathway
尿酸單鈉晶體誘導(dǎo)的急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型是由晶體沉積或急性結(jié)晶引起的。多項(xiàng)研究表明,MSU模型引起的癥狀與臨床觀察到的癥狀類似[21],如水腫、紅斑以及跛行。MSU引起短暫的炎癥反應(yīng),其特征為在關(guān)節(jié)中的晶體沉積,同時(shí)伴有大量多形核中性粒細(xì)胞吞噬、炎癥性水腫和嚴(yán)重疼痛[22]。從本研究的組織病理學(xué)檢查結(jié)果來看,MSU可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)腫脹、跛行和傷害行為。“通經(jīng)利濁”針法或秋水仙堿的預(yù)治療可顯著緩解MSU引起的機(jī)械性異常性疼痛,并減少嗜中性粒細(xì)胞向關(guān)節(jié)間隙的強(qiáng)烈浸潤(rùn)。
炎癥是誘發(fā)急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的關(guān)鍵因素。在實(shí)驗(yàn)研究中,炎癥過程是由MSU晶體在周圍組織中沉積引起的。MSU晶體與骨髓中的T淋巴細(xì)胞相互作用,活化炎癥小體,從而促進(jìn)IL-6和IL-18產(chǎn)生[23]?;罨难仔约?xì)胞因子促進(jìn)炎性介質(zhì)的表達(dá),這些介質(zhì)負(fù)責(zé)T細(xì)胞的生長(zhǎng)分化,是急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的主要病理特征[24]。此外,當(dāng)前研究表明,活化的炎癥小體可觸發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)并將幼稚T細(xì)胞極化為促炎性Th亞群,進(jìn)而增強(qiáng)炎癥反應(yīng)[25]。本研究中,炎癥應(yīng)激與MSU引起的IL-1β、TNF-α和IL-6顯著升高相關(guān)?!巴ń?jīng)利濁”針法針刺或秋水仙堿治療可明顯降低血清中IL-1β、TNF-α和IL-6的水平,這表明兩者的治療效果可能與抗炎特性有關(guān)。
促炎癥細(xì)胞因子的分泌和成熟受到NF-κB信號(hào)傳導(dǎo)的嚴(yán)格調(diào)節(jié)。研究表明疾病發(fā)生后組織周圍的吞噬細(xì)胞會(huì)被激活,分泌大量的促炎因子(如TNF-α、IL-1β和IL-6等)直接對(duì)周圍組織造成傷害,在細(xì)胞中,NF-κB通過與細(xì)胞質(zhì)中的IκB家族相互作用而失活。具體過程如下:促炎癥因子激活NF-κB抑制蛋白(IkB)激酶復(fù)合體,使其磷酸化,經(jīng)蛋白酶小體水解后,與NF-κB發(fā)生解離,解除其對(duì)NF-κB的抑制作用,進(jìn)而暴露NF-κB的p50亞基,使其移位細(xì)胞核與靶基因啟動(dòng)區(qū)或增強(qiáng)子的NF-κB位點(diǎn)結(jié)合,啟動(dòng)促炎因子TNF-α、IL-1β和IL-6等基因的表達(dá),使得TNF-α、IL-1β和IL-6等合成和分泌增加,進(jìn)一步加劇損傷;反過來,上述促炎因子又可以加速活化NF-κB在組織間不斷擴(kuò)散及NF-κB核移位,形成惡性循環(huán)[26-27]。當(dāng)用MSU晶體刺激時(shí),IκBα被IκB激酶復(fù)合物激活和降解,這使得NF-κB易位進(jìn)入細(xì)胞核并與靶基因結(jié)合[28]?;罨腘FκB增加了促炎癥細(xì)胞因子、趨化因子等的基因表達(dá),最終導(dǎo)致了嚴(yán)重的炎癥反應(yīng)[29]。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,“通經(jīng)利濁”針法針刺或秋水仙堿能抑制IκBα磷酸化和降解。此外,“通經(jīng)利濁”針法針刺或秋水仙堿給藥,能減弱MSU晶體誘導(dǎo)引起的NF-κBp65核易位。
針灸是治療與痛風(fēng)相關(guān)疾病(包括痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎)的主流替代療法。其副作用小,很容易被患者接受。“通經(jīng)利濁”針法是中醫(yī)治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎的一種康復(fù)方法[30]。在臨床患者和實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中,將穴位足三里、陰陵泉和三陰交聯(lián)合使用可有效治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎[31-32]。在本研究中,經(jīng)“通經(jīng)利濁”針法針刺治療后顯著減輕了MSU引起的大鼠急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎,這為“通經(jīng)利濁”針法治療痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎提供了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)支持。
綜上,本研究表明“通經(jīng)利濁”針法針刺對(duì)MSU晶體誘發(fā)的急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎模型具有良好的療效,其作用機(jī)制可能是通過介導(dǎo)NF-κB/IκBα信號(hào)通路抑制促炎癥細(xì)胞因子。但仍存在不足,與T細(xì)胞亞群的關(guān)系仍需要進(jìn)一步研究,相關(guān)實(shí)驗(yàn)正在進(jìn)行中。