錢秋然,王杰平,張艷榮,張圓圓
(河南大學(xué)第一附屬醫(yī)院,河南 開封 475000)
復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)是妊娠期最常見的病癥之一,主要指與同一性伴侶連續(xù)2 次及2 次以上在妊娠前20 周發(fā)生自然流產(chǎn)的現(xiàn)象[1]。RSA 的發(fā)生率約占育齡婦女的2%~5%[2],主要與生殖道感染、內(nèi)分泌紊亂、生殖免疫異常等因素緊密相關(guān)[3],嚴(yán)重影響婦女的身心健康和家庭生活?!渡褶r(nóng)本草經(jīng)》中記載,黃芩具有清熱安胎的作用[4]。黃芩不僅在諸多沿用至今的安胎方劑中頻繁使用,臨床實(shí)踐也證實(shí)了其有效成分黃芩苷的安胎效果?,F(xiàn)代藥理研究發(fā)現(xiàn),黃芩苷具有抗炎、抗氧化、抗癌和促進(jìn)T 細(xì)胞增殖等免疫調(diào)節(jié)的特性[5]。因此,本研究通過建立RSA 小鼠模型,探討黃芩苷對(duì)RSA 小鼠子宮母胎界面免疫的影響,為黃芩苷臨床治療RSA提供理論支持。
SPF 級(jí)雌性CBA/J 小鼠80 只,體質(zhì)量20~22 g,6 周 齡,未產(chǎn);雄性DBA/2 小鼠32 只、BALB/C 小鼠8 只,6 周齡,體質(zhì)量20~22 g。購(gòu)自武漢生物制品研究所有限責(zé)任公司,許可證號(hào):SCXK(鄂)2017-0013,室溫常規(guī)飼養(yǎng),自由采食飲水。
黃芩苷(純度:99%,陜西帕尼爾生物科技有限公司);白介素-10(interleukin-10,IL-10)、白介素-4(interleukin-4,IL-4)、γ干擾素(interferon-γ,IFN-γ)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)ELISA 試劑盒(美國(guó)R&D 公司);BCA 蛋白定量分析試劑盒(美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司);鼠抗人磷脂酰肌醇3-激酶(Phosphoinositide 3-kinase,PI3K)抗體、絲氨酸/蘇氨酸激酶(serine/threonine kinase,Akt)抗體、p-Akt 抗體(美國(guó)Cell Signaling Technology 公司);CD3、CD4、CD8 抗 體(美 國(guó)Thermo Fisher Scientific公司)。
RM2235 徠卡切片機(jī)(德國(guó)徠卡顯微系統(tǒng)貿(mào)易公司);PowerPac 電泳儀(美國(guó)BIO-RAD 公司);iBright CL750成像系統(tǒng)(美國(guó)賽默飛世爾科技公司)。
小鼠適應(yīng)環(huán)境1 周后,采用陰道涂片法觀察母鼠發(fā)情情況。將發(fā)情的CBA/J雌鼠和DBA/2雄鼠(2∶1)合籠交配,制備RSA 模型;發(fā)情的CBA/J 雌鼠和BALB/C雄鼠(2∶1)合籠交配,制備正常妊娠模型[6]。合籠次日對(duì)雌鼠進(jìn)行陰道涂片,將雌鼠有陰栓脫落,陰道涂片顯微鏡觀察存在大量精子作為妊娠第1天[7]。
將RSA模型小鼠隨機(jī)分為模型組、黃芩苷低劑量組(給藥劑量為25 mg/kg)、黃芩苷中劑量組(給藥劑量為50 mg/kg)、黃芩苷高劑量組(給藥劑量為100 mg/kg)[8],正常妊娠模型為對(duì)照組,每組16 只。黃芩苷各劑量組按5 mL/kg液體量配制相應(yīng)劑量黃芩苷生理鹽水藥液并灌胃,對(duì)照組和模型組灌胃等體積的生理鹽水,每日灌胃1次,連續(xù)14 d。
1.5.1 流產(chǎn)率和胚胎丟失率
末次給藥5 h 后,準(zhǔn)確稱取各組小鼠體質(zhì)量,以30 mg/kg 戊巴比妥腹腔注射麻醉小鼠,剖開腹部,觀察子宮并記錄胚胎著床數(shù)目和吸收數(shù)目,計(jì)算流產(chǎn)率和胚胎丟失率。
流產(chǎn)率(%)=流產(chǎn)小鼠數(shù)/實(shí)驗(yàn)小鼠總數(shù)×100%
胚胎丟失率(%)= 丟失胚胎數(shù)/(丟失胚胎數(shù)+存活胚胎數(shù))×100%
1.5.2 組織學(xué)觀察
各組分別取8 只小鼠分離的蛻膜組織,放置于10%中性甲醛中固定48 h,酒精脫水,石蠟包埋,制作4 μm 的連續(xù)切片,進(jìn)行常規(guī)HE染色,中性樹膠封片后顯微鏡下觀察。
1.5.3 子宮組織CD4+、CD8+T淋巴細(xì)胞檢測(cè)
取各組剩余8 只小鼠子宮組織研磨,取一部分經(jīng)Ⅳ型膠原酶消化過濾,制成細(xì)胞密度為5×106個(gè)/mL的懸液,取100 μL 單細(xì)胞懸液加入CD3、CD4、CD8 一抗,室溫染色30 min,PBS 清洗10 min,重復(fù)2 次,經(jīng)離心后棄上清,加500 μL PBS混勻,流式細(xì)胞儀上樣檢測(cè)。
1.5.4 子宮組織IL-10、IL-4、IFN-γ 和TNF-α水平
取“1.5.3”項(xiàng)下的研磨子宮組織50 mg,加入1 mL含6倍量0.75 μg/mg的蛋白酶抑制劑的PBS進(jìn)行勻漿,勻漿液于離心機(jī)10 000 r/min 離心10 min,取上清,按照ELISA 試劑盒說明書進(jìn)行檢測(cè),酶標(biāo)儀測(cè)定450 nm處OD 值,根據(jù)樣品OD 值計(jì)算樣品IL-10、IL-4、IFN-γ和TNF-α的濃度水平。
1.5.5 子宮組織PI3K、p-Akt蛋白表達(dá)水平
取子宮組織100 mg置于1.5 mL規(guī)格的無酶EP 管中,加入0.6 mL RIPA 試劑后充分剪碎,使用組織勻漿機(jī)勻漿,搖勻、靜置5 min,重復(fù)3 次,于高速低溫離心機(jī)13 000 r/mim 離心10 min(4 ℃),取上清液進(jìn)行BCA蛋白定量,取20 μg 樣本與20 μg 上樣緩沖液混勻后進(jìn)行SDS-PAGE 電泳,100 V 電轉(zhuǎn)30 min,轉(zhuǎn)至聚偏二氟乙烯膜,加入5%脫脂奶粉室溫封閉2 h,加入稀釋1∶1 000 的PI3K、Akt、p-Akt、β-actin 一抗,4 ℃搖床孵育過夜,TBST 洗膜10 min 2 次,加入稀釋1∶5 000 的二抗室溫孵育1 h,TBST 洗膜10 min 2 次,ECL 顯色,Image J 軟件分析,以目的蛋白條帶/β-actin 內(nèi)參灰度值比值表示目的蛋白相對(duì)表達(dá)水平。
采用軟件SPSS 24.0 分析處理數(shù)據(jù)。計(jì)數(shù)資料組間比較采用χ2檢驗(yàn);計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多樣本計(jì)量資料比較采用單因素方差分析,兩組間比較采用LSD-t檢驗(yàn)。以P< 0.05 代表差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
與對(duì)照組比較,模型組小鼠流產(chǎn)率和胚胎丟失率均顯著升高(P<0.05);與模型組比較,黃芩苷各劑量組流產(chǎn)率和胚胎丟失率均顯著降低(P<0.05)。流產(chǎn)率和胚胎丟失率與黃芩苷呈劑量依賴性降低(P<0.001)。見表1。
表1 各組小鼠流產(chǎn)率和胚胎丟失率比較(n=16)
對(duì)照組小鼠蛻膜組織細(xì)胞排列整齊,細(xì)胞界限分明,血管豐富。模型組小鼠子宮內(nèi)膜蛻膜樣變,細(xì)胞排列紊亂,部分蛻膜細(xì)胞壞死,間質(zhì)水腫,間質(zhì)血管數(shù)量減少,血管減少,炎性細(xì)胞明顯可見。黃芩苷各劑量組蛻膜組織細(xì)胞形態(tài)明顯改善,間質(zhì)細(xì)胞排列規(guī)則,間質(zhì)水腫減少、血管數(shù)量增多,趨向?qū)φ战M,且蛻膜組織細(xì)胞形態(tài)改善情況與黃芩苷劑量呈正相關(guān)。見圖1。
圖1 子宮蛻膜組織HE染色圖(×400)
與對(duì)照組比較,模型組小鼠CD4+T 淋巴細(xì)胞比例及CD4+/CD8+降低,CD8+T 淋巴細(xì)胞比例升高(P< 0. 05);與模型組比較,黃芩苷各劑量組CD4+T 淋巴細(xì)胞比例及CD4+/CD8+升 高,CD8+T 淋巴細(xì)胞比例降低(P< 0. 05)。CD4+T 淋巴細(xì)胞比例、CD4+/CD8+與黃芩苷呈劑量依賴性升高,CD8+T淋巴細(xì)胞比例與黃芩苷呈劑量依賴性降低(P<0. 001)。見表2。
表2 子宮組織CD4+、CD8+T淋巴細(xì)胞水平比較(±s,n=8)
表2 子宮組織CD4+、CD8+T淋巴細(xì)胞水平比較(±s,n=8)
注:與對(duì)照組比較,aP < 0.05;與模型組比較,bP < 0.05;與黃芩苷低劑量組比較,cP<0.05;與黃芩苷中劑量組比較,dP<0.05。
組別對(duì)照組模型組黃芩苷低劑量組黃芩苷中劑量組黃芩苷高劑量組F值P值CD4+T淋巴細(xì)胞(%)32.16±3.45 15.24±2.91a 19.35±2.76ab 24.47±3.14abc 29.18±2.17abcd 45.109<0.001 CD8+T淋巴細(xì)胞(%)12.46±2.48 27.17±3.11a 23.36±2.78ab 19.64±2.18abc 14.69±1.94abcd 45.667<0.001 CD4+/CD8+2.66±0.38 0.52±0.21a 0.83±0.19ab 1.26±0.27abc 1.97±0.24abcd 85.043<0.001
與對(duì)照組比較,模型組小鼠子宮組織中TNF-α、IFN-γ 水平顯著升高,IL-4、IL-10 水平顯著降低(P<0.05);與模型組比較,黃芩苷各劑量組TNF-α、IFN-γ 水平顯著降低,IL-4、IL-10 水平顯著升高(P<0.05)。TNF-α、IFN-γ 水平與黃芩苷呈劑量依賴性降低,IL-4、IL-10 水平與黃芩苷呈劑量依賴性升高(P<0.001)。見表3。
表3 子宮組織IL-10、IL-4、IFN-γ和TNF-α水平比較(±s,μg/L,n=8)
表3 子宮組織IL-10、IL-4、IFN-γ和TNF-α水平比較(±s,μg/L,n=8)
注:與對(duì)照組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與黃芩苷低劑量組比較,cP<0.05;與黃芩苷中劑量組比較,dP<0.05。
組別對(duì)照組模型組黃芩苷低劑量組黃芩苷中劑量組黃芩苷高劑量組F值P值TNF-α 18.32±4.45 87.64±5.76a 64.41±6.13ab 51.28±4.71abc 29.54±4.36abcd 231.347<0.001 IFN-γ 34.46±4.31 93.26±5.16a 82.74±5.31ab 64.27±5.89abc 42.94±5.23abcd 186.238<0.001 IL-4 104.25±8.13 43.55±6.37a 59.14±6.48ab 72.33±6.23abc 91.46±8.22abcd 92.949<0.001 IL-10 62.12±4.41 31.25±3.78a 39.11±3.91ab 45.36±4.32abc 57.46±4.97abcd 70.465<0.001
與對(duì)照組比較,模型組小鼠PI3K、p-Akt 蛋白表達(dá)均顯著降低(P<0.05);與模型組比較,黃芩苷各劑量組PI3K、p-Akt 蛋白表達(dá)均顯著升高(P< 0.05)。PI3K、p-Akt 蛋白表達(dá)與黃芩苷呈劑量依賴性升高(P<0.001)。見表4、圖2。
表4 各組小鼠PI3K、p-Akt蛋白比較(±s,n=8)
表4 各組小鼠PI3K、p-Akt蛋白比較(±s,n=8)
注:與對(duì)照組比較,aP < 0.05;與模型組比較,bP < 0.05;與黃芩苷低劑量組比較,cP<0.05;與黃芩苷中劑量組比較,dP<0.05。
組別對(duì)照組模型組黃芩苷低劑量組黃芩苷中劑量組黃芩苷高劑量組F值P值PI3K 0.92±0.08 0.41±0.06a 0.53±0.07ab 0.71±0.06abc 0.83±0.08abcd 70.843<0.001 p-Akt/Akt 0.84±0.07 0.35±0.05a 0.48±0.06ab 0.59±0.07abc 0.72±0.05abcd 80.935<0.001
圖2 子宮組織PI3K、p-Akt蛋白檢測(cè)
RSA 是一個(gè)多因素疾?。?],目前關(guān)于RSA 的分析研究主要集中在免疫和炎癥相關(guān)方面,并認(rèn)為RSA 和免疫機(jī)制之間存在重要聯(lián)系[10-11]。RSA 屬“滑胎”范疇,腎為胎元穩(wěn)固之本,治療滑胎應(yīng)以養(yǎng)陰清熱、補(bǔ)腎固胎為主。黃芩自古便被用來治療胎動(dòng)和流產(chǎn),黃芩苷是其主要有效成分,研究證實(shí)不論是中藥黃芩還是單體黃芩苷的形式均具有顯著的保胎作用[12]。近年來有許多關(guān)于黃芩苷的研究,但對(duì)其治療RSA 的研究鮮有所見。因此,本研究通過建立RSA 小鼠模型,探究黃芩苷對(duì)RSA小鼠的作用機(jī)制。
本研究中,黃芩苷各劑量組小鼠流產(chǎn)率和胚胎丟失率較模型組降低,提示黃芩苷可促進(jìn)RSA 小鼠胚胎健康生長(zhǎng),有較明顯的保胎效用。母胎界面免疫微環(huán)境為胚胎提供穩(wěn)定健康的生長(zhǎng)環(huán)境,在妊娠胚胎生長(zhǎng)發(fā)育維持以及臨產(chǎn)的發(fā)動(dòng)過程中起著重要作用。CD4+、CD8+T 淋巴細(xì)胞是調(diào)節(jié)母胎免疫耐受狀態(tài)細(xì)胞群中的兩種重要亞群[13]。CD4+T 淋巴細(xì)胞發(fā)揮免疫效應(yīng)即增強(qiáng)母體對(duì)胚胎的免疫毒性,CD8+T 淋巴細(xì)胞發(fā)揮負(fù)調(diào)節(jié)作用即母體免疫產(chǎn)生耐受行為,CD4+/CD8+T比例異常,免疫耐受失衡會(huì)導(dǎo)致RSA 的發(fā)生[14]。CD4+T 細(xì)胞受到抗原刺激分化為Th0 細(xì)胞,后因不同細(xì)胞因子刺激分化為不同生物學(xué)作用的Th1、Th2、Th17和Treg細(xì)胞[15]。Th1型細(xì)胞分泌TNF-α、IFN-γ等因子[16],對(duì)正常妊娠有副作用;Th2 型細(xì)胞則分泌IL-4、IL-10等因子[17],對(duì)正常妊娠有促進(jìn)作用。研究表明母胎界面中Th1/Th2 細(xì)胞因子平衡異常與RSA 的形成有關(guān)[18-19]。本研究中黃芩苷各劑量組小鼠CD4+T淋巴細(xì)胞、IL-4、IL-10 水平較模型組升高,CD8+T 淋巴細(xì)胞、CD4+/CD8+、TNF-α、IFN-γ 水平較模型組降低,提示黃芩苷有助于維持免疫耐受狀態(tài),抑制Th1細(xì)胞分泌攻擊型因子,促進(jìn)Th2 細(xì)胞分泌保護(hù)性細(xì)胞因子,維持Th1/Th2平衡,促進(jìn)正常妊娠。
PI3K/Akt信號(hào)通路參與調(diào)節(jié)細(xì)胞的分裂、分化、生長(zhǎng)、代謝以及凋亡等一系列生物學(xué)進(jìn)程[20]。有研究發(fā)現(xiàn),PI3K 調(diào)控下游靶蛋白Akt 發(fā)生磷酸化,活化的PI3K/Akt 信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)可調(diào)節(jié)人滋養(yǎng)層細(xì)胞的生長(zhǎng),影響胎盤形成和胚胎早期的發(fā)育維持[21],改善子宮內(nèi)膜容受性,易于胚胎著床,降低流產(chǎn)率[22]。本研究中黃芩苷各劑量組小鼠PI3K、p-Akt 蛋白表達(dá)均較模型組顯著升高,提示黃芩苷可能通過調(diào)節(jié)PI3K/Akt 信號(hào)通路蛋白穩(wěn)固了胚胎的正常發(fā)育,降低流產(chǎn)的發(fā)生率,促進(jìn)RSA小鼠正常妊娠。
綜上所述,黃芩苷能夠降低RSA 小鼠的流產(chǎn)率,促進(jìn)胚胎的正常發(fā)育,改善子宮母胎免疫耐受狀態(tài),該作用可能與調(diào)控PI3K/Akt 信號(hào)通路蛋白有關(guān),本研究為黃芩苷臨床治療RSA提供了一定的理論支持。