劉 妍,付 玉,王成龍,賈 銘,鄭 秀,李春紅
1.西南醫(yī)科大學(xué)藥學(xué)院藥劑教研室(瀘州646000);2.瀘州市龍馬潭區(qū)中醫(yī)院婦產(chǎn)科(瀘州646000)
類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎(rheumatoid arthritis,RA)是一種以對(duì)稱性關(guān)節(jié)滑膜炎為特征,骨和關(guān)節(jié)呈慢性和進(jìn)行性破壞的全身性自身免疫性疾病,病變呈持續(xù)性、反復(fù)發(fā)作過程,最終造成全身關(guān)節(jié)破壞,并呈現(xiàn)出功能漸進(jìn)性障礙,甚至殘疾,且多數(shù)RA 病人10 年內(nèi)失去勞動(dòng)能力[1-4]。
糖皮質(zhì)激素能夠迅速控制RA病情和緩解疼痛,使得其在RA 的藥物治療中占有重要地位。地塞米松(dexamethasone,DEX)是臨床最常用的治療RA的糖皮質(zhì)激素類藥物之一,但是由于DEX 的受體在體內(nèi)各臟器均有分布,使其不具備靶向性,從而需要反復(fù)給藥,這樣長(zhǎng)期大劑量應(yīng)用DEX 勢(shì)必會(huì)造成較大的毒副作用,如引起骨質(zhì)疏松、青光眼、繼發(fā)性感染加重以及高血糖等[5-8]。將藥物用適當(dāng)載體包載,制備成納米遞藥系統(tǒng)可以增加藥物在炎癥部位的蓄積,從而減少其在健康部位的分布,可以極大降低藥物毒副作用和增強(qiáng)治療效果[9-13]。本課題組在前期工作中,已經(jīng)利用γ-PGA 作為載體,將DEX 制備成了γ-PGA-DEX 納米膠束,體外性質(zhì)考察以及體外細(xì)胞學(xué)考察顯示,γ-PGADEX 可以增加局部滯留作用,并具有較好的體外治療效果和細(xì)胞攝取效率[14]。
本研究在前期工作的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考察γ-PGADEX 治療RA 的體內(nèi)藥效學(xué),并對(duì)其體內(nèi)毒性進(jìn)行評(píng)價(jià),以期為制備一種新型的抗RA納米制劑提供前期基礎(chǔ)研究。
XR205SM-DR 型電子天平(瑞士Precisa);離心機(jī)(Beckman-Coulter,USA);γ-PGA-DEX為自制;牛二型膠原蛋白、完全弗式佐劑、不完全弗式佐劑(Chondrex,USA);水為超純水;其余試劑為分析純級(jí)別試劑。
健康雄性DBA/1小鼠,體重(20±2)g,購(gòu)自北京華阜康實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)西南醫(yī)科大學(xué)關(guān)于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的飼養(yǎng)和使用準(zhǔn)則進(jìn)行。本實(shí)驗(yàn)研究經(jīng)西南醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物保護(hù)與倫理委員會(huì)審核批準(zhǔn)(許可證號(hào):20210223-231)。
健康DBA/1小鼠在自由飲水和飼料的條件下飼養(yǎng)一周,使其充分適應(yīng)環(huán)境。于第1 d,取等體積的牛二型膠原蛋白和完全弗式佐劑,充分混勻制備成乳劑后,每只小鼠尾根部皮下注射上述乳劑各100 μL。接著于第21 d boost,取等體積的牛二型膠原蛋白和不完全弗式佐劑充分混勻制備成乳劑,各取50 μL注射到上述各小鼠尾根部皮下。
normal 組:選擇健康的DBA/1小鼠5只作為normal組,于第21 d給予生理鹽水,每3 d給藥一次,共三次。
游離DEX 組:隨機(jī)選擇造模后的小鼠作為游離DEX組,于第21 d給予2 mg/kg游離DEX藥物,每3 d給藥一次,共三次。
γ-PGA-DEX 組:隨機(jī)選擇造模后的小鼠作為γ-PGA-DEX組,于第21 d給予γ-PGA-DEX(劑量相當(dāng)于2 mg/kg游離DEX藥物),每3 d給藥一次,共三次。
2.3.1 小鼠體重變化情況 各治療組分別于第21 d 開始測(cè)定體重,3 d測(cè)定一次,至第27 d,計(jì)算并作圖。
2.3.2 小鼠關(guān)節(jié)指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)及關(guān)節(jié)評(píng)分情況 小鼠關(guān)節(jié)指數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[15-17]:觀察小鼠關(guān)節(jié)炎癥表現(xiàn),進(jìn)行關(guān)節(jié)炎指數(shù)評(píng)分。按照如下評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分:0分為無關(guān)節(jié)炎;1分為趾關(guān)節(jié)輕微紅斑、腫脹;2分為關(guān)節(jié)輕度紅腫,2個(gè)區(qū)域以上的炎癥;3分為關(guān)節(jié)中度紅腫,輕度功能障礙;4分為多關(guān)節(jié)重度紅腫,嚴(yán)重功能障礙。
各治療組關(guān)節(jié)評(píng)分情況:各治療組分別于第21 d開始對(duì)其關(guān)節(jié)指數(shù)進(jìn)行評(píng)分,3 d評(píng)分一次,至第27 d,計(jì)算并作圖。
2.3.3 關(guān)節(jié)病理組織切片 各組小鼠給藥3次后,每組隨機(jī)挑選3 只。處死小鼠后剪下小鼠右后踝關(guān)節(jié)。PBS 沖洗后浸泡于5 倍體積的4%的多聚甲醛中固定48 h,再用PBS 漂洗后轉(zhuǎn)入10%EDTA 脫鈣液(pH 7.2-7.5)中脫鈣2周,每天更換一次脫鈣液。至關(guān)節(jié)組織變軟,硬度與肌肉相仿,針刺無阻力視為組織脫鈣完成。制備石蠟切片,并進(jìn)行蘇木精-伊紅染色,中性樹膠封片,并于顯微鏡下觀察病理切片,同時(shí)進(jìn)行病理組織學(xué)評(píng)分。
2.3.4 血清中前炎癥因子的測(cè)定 小鼠眼眶取血,全血置肝素化EP管中,4 500 rpm離心5 min,精密吸取上清0.30 mL,置于-40 ℃冰箱中保存?zhèn)溆?。采用ebiosicence的小鼠TNF-α、IL-1β 和IL-6 測(cè)定試劑盒進(jìn)行測(cè)定上述血清中的前炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6。
由圖1可知,γ-PGA-DEX 治療組小鼠體重呈現(xiàn)一定的增長(zhǎng)趨勢(shì),并且與normal 組小鼠體重?zé)o顯著性差異,證明γ-PGA-DEX具有較好的治療效果。
圖1 各組小鼠體重變化情況(n=5)Figure 1 Changes of body weights of mice after different treatments(n=5)
從上述圖2顯示,γ-PGA-DEX 治療組小鼠關(guān)節(jié)指數(shù)評(píng)分顯著低于游離DEX治療組(P <0.05),且在所有治療組中為最低,顯示出其較好的治療效果。
學(xué)者們對(duì)于“法律術(shù)語”的外部特征一般定義如下:詞匯、短語、用語、表達(dá)、因素、符號(hào),其中以“詞匯(短語)”“用語”居多[1-3]。
圖2 各組關(guān)節(jié)指數(shù)評(píng)分情況(n=5)Figure 2 Scores of articular index of mice in each group(n=5)
關(guān)節(jié)病理切片HE染色顯示:正常關(guān)節(jié)滑膜襯里層厚為1~2層,細(xì)胞排列整齊,無炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及血管增生,關(guān)節(jié)軟骨光滑無破壞;而Saline 組的關(guān)節(jié)囊內(nèi)具有大量炎細(xì)胞浸潤(rùn)(包括中性粒和淋巴細(xì)胞,以淋巴細(xì)胞浸潤(rùn)為主)。部分骨質(zhì)破壞嚴(yán)重,關(guān)節(jié)囊內(nèi)大量纖維增生,關(guān)節(jié)周炎細(xì)胞浸潤(rùn),關(guān)節(jié)腔間隙縮?。梢妷乃拦牵洳±碓u(píng)分>7 分;游離DEX 組仍可見炎細(xì)胞浸潤(rùn)、骨質(zhì)破壞和纖維增生,但程度明顯低于saline組,其病理評(píng)分大約為5分;γ-PGA-DEX 組與normal 組相比沒有顯著性差異,無明顯的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和骨破壞現(xiàn)象,病理評(píng)分為2 分。以上結(jié)果顯示,γ-PGA-DEX 組具有明顯優(yōu)于游離DEX組的治療效果,見圖3。
圖3 各組踝關(guān)節(jié)病理組織切片圖(A)及病理評(píng)分(B)Figure 3 Histopathology of the joints(A)and pathological scores(B)in different treatment groups
3.4.1 血清中TNF-α 水平 從圖4 的結(jié)果可以看出,與DEX 組相比,γ-PGA-DEX 組在血清中的TNF-α 的水平明顯降低(P <0.05),以上結(jié)果顯示γ-PGA-DEX的抗炎效果明顯強(qiáng)于游離DEX。
圖4 各組血清中前炎癥因子TNF-α水平(n=5)Figure 4 Serum levels of pro-inflammatory cytokines TNF-α in different treatment groups(n=5)
3.4.2 血清中IL-1β 水平 從圖5的結(jié)果可以看出,γ-PGA-DEX 組在血清中的IL-1β 的水平明顯低于游離DEX 組和saline 組(P <0.05),顯示出其具有較好的抗炎效果。
圖5 各組血清中前炎癥因子IL-1β水平(n=5)Figure 5 Serum levels of pro-inflammatory cytokines IL-1β in different treatment groups(n=5)
3.4.3 血清中IL-6 水平 從圖6 的結(jié)果可以看出,γ-PGA-DEX 組在血清中的IL-6 的水平明顯低于游離DEX 組和saline 組(P <0.05),說明γ-PGA-DEX 具有較好的抗炎效果。
圖6 各組血清中前炎癥因子IL-6水平(n=5)Figure 6 Serum levels of pro-inflammatory cytokines IL-6 in different treatment groups(n=5)
納米遞藥系統(tǒng)提高了藥物的靶向性,使藥物在疾病部位的蓄積顯著增加,具有降低藥物毒副作用、增強(qiáng)治療效果等優(yōu)勢(shì)。目前治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的載糖皮質(zhì)激素的納米遞藥系統(tǒng)包括脂質(zhì)體[18]、納米粒[19]、膠束[20-22]、水凝膠及各種仿生納米遞藥系統(tǒng)[23-24],膠束由于其粒徑較小,因此在炎癥部位的蓄積效果更好[20-22],因此本課題組選擇納米膠束作為納米遞藥系統(tǒng)。課題組前期考察了γ-PGA-DEX 納米膠束的體外性質(zhì)以及體外細(xì)胞學(xué),并證明了γ-PGA 與DEX 形成膠束后,延緩了DEX 的釋放,增強(qiáng)了其在細(xì)胞的攝取率。本研究基于上述前期工作,進(jìn)一步考察了γ-PGA-DEX 治療RA的體內(nèi)藥效學(xué),結(jié)果顯示,γ-PGA-DEX能夠顯著增加小鼠體重、降低CIA小鼠關(guān)節(jié)指數(shù)評(píng)分,并且通過對(duì)病理切片的量化評(píng)分,顯示出該納米膠束具有顯著的降低炎癥因子和骨保護(hù)作用。
在RA 的炎癥關(guān)節(jié)局部環(huán)境分泌有大量的前炎癥因子,如TNF-α、IL-1β、IL-6 等,這些炎癥因子同時(shí)又進(jìn)一步促進(jìn)RA 疾病的發(fā)展進(jìn)程,因此,通過考察這些前炎癥因子的水平,可以有效地反應(yīng)對(duì)于疾病的治療效果[25-27]。本研究中,通過測(cè)定血清中前炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-6,結(jié)果顯示,與游離DEX組相比,γ-PGA-DEX 均可以顯著降低血清中上述三種前炎癥因子的水平,因此顯示出較好的治療RA的效果。
以上均證明,γ-PGA-DEX 具有較好的治療RA 的療效,同時(shí)也有用于治療其他炎癥性疾病的潛力,有望為開發(fā)治療炎癥疾病的新藥提供一定理論基礎(chǔ)。
本研究構(gòu)建的γ-PGA-DEX 納米膠束在治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎CIA 小鼠模型上,顯示出較好的體內(nèi)治療效果,能夠降低關(guān)節(jié)腫脹程度和關(guān)節(jié)評(píng)分,并且抑制促炎癥因子,減少炎癥因子浸潤(rùn),具有較好的骨保護(hù)作用,為治療炎癥性疾病提供了理論依據(jù)。
(利益沖突:無)