李 姣,林 潔,易星星,邱冉冉
(湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長(zhǎng)沙 410007)
宮腔粘連(intrauterine adhesion,IUA)也稱(chēng)為Asherman綜合征,是指子宮內(nèi)膜基底層損傷后,功能層再生修復(fù)障礙及過(guò)度纖維化,正常組織被纖維組織所取代,宮腔部分或完全封閉的一種疾病,清宮術(shù)是導(dǎo)致IUA的主要原因之一[1-2]。由于IUA可導(dǎo)致妊娠早期反復(fù)流產(chǎn)、早產(chǎn)、產(chǎn)后出血等不良妊娠結(jié)局,給育齡期女性的生殖生理健康帶來(lái)較大損傷。因此,改善IUA、恢復(fù)子宮功能,是當(dāng)前IUA臨床治療亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題[3]。目前,中醫(yī)藥作為治療IUA的主要手段之一,具有多成分靶點(diǎn)、防治結(jié)合的特點(diǎn)[4]。中醫(yī)臨床治療IUA多以補(bǔ)腎、活血、化瘀為基本治療原則[5-6]。已有多項(xiàng)研究表明,補(bǔ)腎化瘀法治療IUA有顯著療效,能夠促進(jìn)患者子宮內(nèi)膜修復(fù),降低宮腔再粘連率,改善妊娠結(jié)局,提高生活質(zhì)量,但其作用機(jī)制尚不清楚[7-8]。因此,本研究擬建立大鼠IUA模型,觀察補(bǔ)腎化瘀方對(duì)IUA大鼠子宮內(nèi)膜纖維化的改善作用,探究其作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 8周齡SPF級(jí)SD大鼠75只,健康未孕雌性,體質(zhì)量160~220 g,購(gòu)自湖南斯萊克景達(dá)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司,動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(湘)2019-0004。飼養(yǎng)條件為室溫(22±1)℃,濕度(50±10)%,每天定時(shí)換氣,保持12 h∶12 h光暗照明,自由采食、飲水,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后麻醉處死全部大鼠。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn),批準(zhǔn)號(hào):HNZYYDXDYFSYY20190325。
1.2 藥物與試劑 補(bǔ)腎化瘀方,方藥組成:紫石英15 g,補(bǔ)骨脂8 g,菟絲子8 g,桑寄生8 g,茺蔚子5 g,澤蘭8 g,澤瀉8 g,土鱉蟲(chóng)8 g,三七3 g,覆盆子8 g,蓮子心3 g,甘草3 g,由本院藥劑科制成含有生藥2g/mL的藥液;SRI-011381 hydrochloride(TGF-β通路激活劑)(北京百奧萊博科技有限公司,批號(hào):M05956-EKD);蘇木素染液(批號(hào):G1080)、伊紅染色液(批號(hào):G1100)、Masson三色染色試劑盒(批號(hào):G1340)均購(gòu)自北京索萊寶科技有限公司);腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)ELISA試劑盒(批號(hào):E-EL-R2856c)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)ELISA試劑盒(批號(hào):E-EL-R0012C)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)ELISA檢測(cè)試劑盒(批號(hào):E-EL-R0896c)均購(gòu)自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司);RevertAidTMfirst Strand cDNA Synthesis Kit(批號(hào):K1621)、SYBR Green Real-Time PCR Master Mixes(批號(hào):4309155)均購(gòu)自美國(guó)Thermo scientific公司;轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)兔單抗(批號(hào):5154)、Smad3兔單抗(批號(hào):9523)、Smad4兔單抗(批號(hào):46535)、p-Smad3兔單抗(批號(hào):9520)、p-Smad4兔單抗(批號(hào):38454)均購(gòu)自美國(guó)CST公司;Smad7免單抗(批號(hào):ab264745)、p-Smad7兔單抗(批號(hào):ab272928)均購(gòu)自艾博抗(上海)貿(mào)易有限公司;辣根過(guò)氧化物酶標(biāo)記的山羊抗兔IgG(IgG-HRP)(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào):A0208)。
1.3 主要儀器 DYCZ-24KS型雙板垂直電泳儀(北京六一儀器廠);IX53型顯微鏡(日本奧林巴斯);G:BOX型多功能凝膠成像系統(tǒng)(Syngene);7500型PCR儀(美國(guó)Applied biosystems);Multiskan MK3型酶標(biāo)儀(Thermo Fisher Scientific)。
1.4 造模與分組 參考文獻(xiàn)[9]方法建立大鼠IUA模型:大鼠腹腔注射5%的水合氯醛溶液麻醉,無(wú)菌條件下于大鼠下腹正中部位縱切一長(zhǎng)3~4 cm的切口,分離組織,暴露子宮。在距宮體交界處1 cm的左宮角橫切開(kāi)一微小切口,用自制的小刮勺向?qū)m角遠(yuǎn)端搔刮左側(cè)子宮腔4圈,搔刮長(zhǎng)度約4 cm,待宮腔四壁有粗糙感時(shí),停止搔刮。于宮腔內(nèi)留置已備好的脂多糖棉線,同法處理右側(cè)子宮角。生理鹽水沖洗腹腔,縫合切口,留置約2 cm的棉線殘端于腹部,48 h后輕拉尾絲,取出宮內(nèi)棉線。另取15只大鼠作為假手術(shù)組,僅在大鼠宮頸上方做一切口,不刮宮,生理鹽水沖洗腹腔后縫合。將建立IUA模型的大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表法分為模型組、補(bǔ)腎化瘀方組、補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組、SRI-011381組,每組15只。
1.5 實(shí)驗(yàn)給藥 按照前期預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及人與大鼠體表面積折算等效劑量,補(bǔ)腎化瘀方組、補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組大鼠灌胃給予補(bǔ)腎化瘀方藥液,8.9 g/kg,同時(shí),補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組、SRI-011381組大鼠腹腔注射SRI-011381,10 mg/kg,假手術(shù)組和模型組大鼠灌胃等體積0.9%氯化鈉溶液,1次/d,連續(xù)21 d。
1.6 觀察指標(biāo) 末次給藥后24 h,各組大鼠腹腔注射5%的水合氯醛溶液麻醉,腹主動(dòng)脈取血,置于4 ℃冰箱中靜置3 h,3 000 r/min離心15 min,取上層血清,分裝后凍存于-80 ℃冰箱中,用于ELISA試劑盒檢測(cè)。分離各組大鼠子宮組織,觀察形態(tài),取右側(cè)子宮組織于4%多聚甲醛中固定,用于HE和Masson染色,其余組織凍存于-80 ℃冰箱中,用于RT-qPCR及Western blotting檢測(cè)。
1.6.1 大鼠子宮組織病理變化 將大鼠子宮組織在4%多聚甲醛溶液中固定48 h后,蒸餾水清洗,梯度乙醇脫水,石蠟包埋,作4 μm組織切片,二甲苯脫蠟30 min,梯度乙醇及蒸餾水中復(fù)水,HE染色,脫水、透明后中性樹(shù)膠封片,光鏡下觀察大鼠異位灶組織病理變化,在每張HE染色切片中隨機(jī)選取4個(gè)高倍鏡視野,計(jì)算每個(gè)視野的腺體數(shù)量并求平均值。
1.6.2 大鼠子宮組織纖維化情況 大鼠子宮組織固定、病理切片制作、脫蠟和復(fù)水過(guò)程同“1.6.1”。按照Masson染色試劑盒的操作步驟進(jìn)行染色,光鏡下觀察子宮組織纖維化情況,在每張Masson染色切片中隨機(jī)選取4個(gè)高倍鏡視野,使用Image J軟件計(jì)算子宮內(nèi)膜間質(zhì)膠原纖維部分的面積與子宮內(nèi)膜間質(zhì)總面積之比,并求平均值。
1.6.3 血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平 取各組大鼠血清,嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)步驟檢測(cè)TNF-α、IL-1β、IL-6水平。
1.6.4 子宮內(nèi)膜TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA和Smad7 mRNA表達(dá)水平 取子宮組織,研磨勻漿后加入Trizol裂解液提取總RNA,使用RevertAidTMfirst Strand cDNA Synthesis Kit逆轉(zhuǎn)錄試劑盒合成cDNA,作為熒光定量模版。引物序列見(jiàn)表1。反應(yīng)條件為:95 ℃5 min,95 ℃30 s,62 ℃30 s,72 ℃30 s,擴(kuò)增40個(gè)循環(huán),最后72 ℃延伸10 min,4 ℃5 min終止反應(yīng),實(shí)驗(yàn)重復(fù)3次。根據(jù)2-△△CT法計(jì)算目的基因mRNA相對(duì)表達(dá)量。
表1 引物序列
1.6.5 TGF-β1/Smad通路蛋白表達(dá)水平 取子宮組織,研磨勻漿后加入裂解液提取組織蛋白,測(cè)定蛋白濃度,蛋白中加入loading buffer煮沸使之變性,按照30 μg/孔的上樣量進(jìn)行SDSPAGE電泳,轉(zhuǎn)膜、封閉,放入各一抗稀釋液(1∶1 000)中4 ℃孵育過(guò)夜,次日以TBST清洗后加入羊抗兔二抗(1∶2 000)37 ℃孵育2 h,洗膜,滴加發(fā)光液,置凝膠成像儀中顯影。以GAPDH為內(nèi)參蛋白,采用Image J軟件分析各蛋白對(duì)應(yīng)的灰度值,計(jì)算蛋白的相對(duì)表達(dá)量,蛋白相對(duì)表達(dá)量=目的蛋白灰度值/GAPDH蛋白灰度值。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”()表示,多樣本比較采用單因素方差分析,兩樣本比較采用SNK-q檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠子宮組織形態(tài)學(xué)觀察 假手術(shù)組大鼠子宮組織的表面呈淡粉色,延展性良好,形態(tài)勻稱(chēng);模型組大鼠子宮組織明顯增粗,有充血現(xiàn)象,延展性較差;與模型組比較,補(bǔ)腎化瘀方組大鼠子宮的增粗現(xiàn)象有所減輕,粗細(xì)均勻,延展性尚可;補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組和SRI-011381組大鼠子宮組織仍有明顯增粗和充血,彈性減退。(見(jiàn)圖1)
圖1 各組大鼠子宮組織形態(tài)
2.2 各組大鼠子宮組織病理學(xué)變化比較 HE染色結(jié)果顯示,假手術(shù)組大鼠子宮組織形態(tài)規(guī)則,可見(jiàn)清晰的內(nèi)膜層、漿膜層和肌層,黏膜下層可見(jiàn)較多的腺體,排列整齊,無(wú)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn);模型組大鼠子宮組織內(nèi)膜層被破壞,結(jié)構(gòu)疏松,有大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),腺體數(shù)量明顯減少(P<0.05);與模型組比較,補(bǔ)腎化瘀方組大鼠子宮內(nèi)膜增厚,腺體數(shù)量增加,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)減少,而SRI-011381可削弱補(bǔ)腎化瘀方的作用,使大鼠的子宮內(nèi)膜腺體數(shù)量減少,炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)增加(P<0.05)。Masson染色顯示,假手術(shù)組大鼠子宮內(nèi)膜間質(zhì)組織僅可見(jiàn)少量藍(lán)色膠原纖維;模型組大鼠子宮內(nèi)膜組織可見(jiàn)大量的膠原纖維生成,排列緊密,纖維化面積明顯增加(P<0.05)。與模型組比較,補(bǔ)腎化瘀方組大鼠子宮內(nèi)膜組織膠原纖維的生成減少,分布相對(duì)稀疏,纖維化面積減少(P<0.05),而SRI-011381可削弱補(bǔ)腎化瘀方的作用,補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組和SRI-011381組大鼠子宮內(nèi)膜的纖維化面積均高于補(bǔ)腎化瘀方組(P<0.05)。(見(jiàn)圖2~3)
圖2 各組大鼠子宮組織病理學(xué)變化(×400)
圖3 各組大鼠子宮組織腺體數(shù)量及纖維化面積比較(,n=15)
2.3 各組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平比較 與假手術(shù)組比較,模型組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,補(bǔ)腎化瘀方組、補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381 組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均降低(P<0.05),SRI-011381組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均升高(P<0.05),其中補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均高于補(bǔ)腎化瘀方組(P<0.05)。(見(jiàn)圖4)
圖4 各組大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平比較(,n=15)
2.4 各組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA和Smad7 mRNA表達(dá)水平比較 與假手術(shù)組比較,模型組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA表達(dá)均明顯升高(P<0.05),Smad7 mRNA表達(dá)明顯降低(P<0.05);與模型組比較,補(bǔ)腎化瘀方組和補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA表達(dá)均降低(P<0.05),Smad7 mRNA表達(dá)升高(P<0.05),SRI-011381組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA表達(dá)均升高(P<0.05),Smad7 mRNA表達(dá)降低(P<0.05),其中補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA表達(dá)均高于補(bǔ)腎化瘀方組(P<0.05),Smad7 mRNA表達(dá)低于補(bǔ)腎化瘀方組(P<0.05)。(見(jiàn)圖5)
圖5 各組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA 和Smad7 mRNA 表達(dá)水平比較(,n=15)
2.5 各組大鼠子宮組織TGF-β1/Smad通路蛋白表達(dá)水平比較與假手術(shù)組比較,模型組大鼠子宮組織TGF-β1、Smad3、Smad4蛋白磷酸化水平均升高(P<0.05),Smad7蛋白磷酸化水平明顯降低(P<0.05);與模型組比較,補(bǔ)腎化瘀方組和補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組大鼠子宮組織TGF-β1、Smad3、Smad4蛋白磷酸化水平均降低(P<0.05),Smad7蛋白磷酸化水平均升高(P<0.05),SRI-011381 組大鼠子宮組織TGF-β1、Smad3、Smad4蛋白磷酸化均升高(P<0.05),Smad7蛋白磷酸化表達(dá)降低(P<0.05),其中補(bǔ)腎化瘀方+SRI-011381組大鼠子宮組織TGFβ1、Smad3、Smad4蛋白磷酸化水平均高于補(bǔ)腎化瘀方組(P<0.05),Smad7蛋白磷酸化水平低于補(bǔ)腎化瘀方組(P<0.05)。(見(jiàn)圖6~7)
圖6 各組大鼠子宮組織TGF-β1/Smad 通路蛋白表達(dá)Western blotting 圖
圖7 各組大鼠子宮組織TGF-β1/Smad 通路蛋白表達(dá)水平比較(,n=15)
近年來(lái),IUA的發(fā)病率和檢出率逐年升高,患者發(fā)病年齡亦呈年輕化趨勢(shì)[10]。IUA具有子宮內(nèi)膜纖維化的病理特征,而子宮內(nèi)膜纖維化也是IUA的發(fā)病機(jī)制之一,防止宮腔黏膜過(guò)度纖維化具有重要意義[11-12]。IUA屬中醫(yī)“閉經(jīng)”“斷緒”“無(wú)子范疇”,先天腎氣不足、房勞多產(chǎn)、宮腔手術(shù)等均可致腎虛,同時(shí)宮腔手術(shù)可導(dǎo)致子宮受損,瘀血內(nèi)停,邪氣趁虛而入,氣血運(yùn)行不暢,因而導(dǎo)致患者經(jīng)血不通、閉經(jīng)、不孕,治療當(dāng)以補(bǔ)腎、活血、化瘀為基本治療原則[13-14]。補(bǔ)腎化瘀方中紫英石、補(bǔ)骨脂為君藥,補(bǔ)腎助陽(yáng);菟絲子補(bǔ)益肝腎,潤(rùn)燥補(bǔ)虛;桑寄生補(bǔ)肝腎,安胎元;覆盆子填精補(bǔ)髓,疏利腎氣;蓮子心交通心腎,可制君藥的溫燥;澤蘭、澤瀉、茺蔚子和三七調(diào)經(jīng)活血;土鱉蟲(chóng)破血逐瘀;甘草調(diào)和諸藥。全方共奏補(bǔ)腎填精、活血化瘀之功效。
本研究建立了IUA大鼠模型,模型組大鼠子宮組織明顯增粗,內(nèi)膜層破壞,有大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),腺體數(shù)量明顯減少,纖維化面積明顯增加,表明造模成功。使用補(bǔ)腎化瘀方治療后,IUA大鼠子宮組織形態(tài)趨于正常,腺體數(shù)量增加、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)和纖維化程度減輕,表明補(bǔ)腎化瘀方對(duì)IUA子宮內(nèi)膜病理學(xué)改變具有改善作用。TNF-α、IL-1β、IL-6均是參與機(jī)體免疫應(yīng)答、具有廣泛免疫調(diào)節(jié)的促炎性細(xì)胞因子,具有促進(jìn)異位內(nèi)膜及間質(zhì)細(xì)胞的增殖、侵襲、轉(zhuǎn)移,以及促進(jìn)血管生成的作用,能增加盆腔局部組織粘連及纖維化的發(fā)生率[15-16]。在本研究中,模型組大鼠血清炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6水平明顯升高,使用補(bǔ)腎化瘀方治療后,IUA大鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平降低,表明補(bǔ)腎化瘀方可減輕大鼠IUA的炎癥反應(yīng)。
現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),TGF-β1的水平升高常在發(fā)生不受控制的纖維化反應(yīng)的組織中出現(xiàn),TGF-β1的表達(dá)水平亦與子宮內(nèi)膜纖維化程度呈正相關(guān)[17]。Smad是參與TGF-β信號(hào)細(xì)胞內(nèi)傳導(dǎo)的一個(gè)蛋白家族,TGF-β1/Smad通路的失調(diào)可導(dǎo)致機(jī)體組織纖維化,Smad3和Smad4是TGF-β1的關(guān)鍵下游信號(hào)分子,Smad7為Smad家族的抑制性蛋白,活化的TGF-β1與細(xì)胞膜上的受體結(jié)合后可催化Smad3和Smad4磷酸化,使Smad3與Smad4結(jié)合后入核,進(jìn)一步調(diào)控靶基因的轉(zhuǎn)錄活動(dòng)[18-19]。在本研究中,模型組大鼠子宮組織TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA表達(dá)和Smad3、Smad4蛋白磷酸化水平明顯升高,Smad7 mRNA表達(dá)和Smad7蛋白磷酸化水平明顯降低,使用補(bǔ)腎化瘀方治療后,IUA大鼠的TGF-β1 mRNA、Smad3 mRNA、Smad4 mRNA表達(dá)和Smad3、Smad4蛋白磷酸化減少,Smad7 mRNA表達(dá)和Smad7蛋白磷酸化增加,表明補(bǔ)腎化瘀方可抑制TGF-β1/Smad信號(hào)通路的激活。為了進(jìn)一步探究補(bǔ)腎化瘀方對(duì)TGF-β1/Smad通路的調(diào)控作用,本研究使用了TGF-β通路激活劑SRI-011381,結(jié)果顯示,SRI-011381明顯削弱了補(bǔ)腎化瘀方對(duì)IUA大鼠子宮內(nèi)膜纖維化的抑制作用,并進(jìn)一步加重了纖維化病變和炎癥反應(yīng),提示補(bǔ)腎化瘀方對(duì)IUA的治療作用可能是通過(guò)抑制TGF-β1/Smad通路產(chǎn)生的。
綜上所述,補(bǔ)腎化瘀方可能通過(guò)影響TGF-β1/Smad通路的活化改善IUA相關(guān)子宮內(nèi)膜纖維化,初步揭示了補(bǔ)腎化瘀方治療IUA的作用機(jī)制,但I(xiàn)UA是一種多因素疾病,病機(jī)復(fù)雜,補(bǔ)腎化瘀方治療IUA的療效及作用機(jī)制仍需進(jìn)一步結(jié)合體外實(shí)驗(yàn)及臨床研究加以闡明。