林 紅, 張 玲
(連云港市中醫(yī)院藥學(xué)部,江蘇 連云港 222004)
支氣管哮喘是由多種細(xì)胞(如氣道上皮細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、T淋巴細(xì)胞、肥大細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞等)參與的氣道慢性炎性反應(yīng),臨床特征主要為可逆性氣道阻塞、氣道重建、氣道高反應(yīng)性[1-2]。隨著環(huán)境污染的加重,支氣管哮喘發(fā)病率及病死率逐年攀升,嚴(yán)重威脅現(xiàn)代人類健康。近年來,中醫(yī)藥在哮喘病理生理、實驗研究中取得了一定進(jìn)展,且不少中藥在哮喘治療過程中發(fā)揮良好效果[3-4]。南葶藶子始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,為十字花科植物播娘蒿DescurainiaSophia(L.)Webb ex Prantl的干燥成熟種子,具有行水消腫,瀉肺平喘之功效?,F(xiàn)代研究表明,葶藶子總黃酮有拮抗血小板激活因子作用[5],并對大鼠氣道平滑肌細(xì)胞增殖有抑制作用[6]。以葶藶子為君藥的復(fù)方蠲哮湯為治療哮喘痰瘀伏肺的安全有效方劑[7]。盡管不少研究表明南葶藶子提取物對哮喘有一定治療效果,但具體作用機(jī)制研究尚不明確。以往研究表明,磷脂酰肌醇3激酶(phosphoinositide 3 kinase,PI3K)信號通路介導(dǎo)的細(xì)胞因子和炎性遞質(zhì)[8],以及CyclinD1具有誘導(dǎo)平滑肌細(xì)胞增殖的作用[9]。因此,本研究通過檢測南葶藶子提取物對哮喘大鼠肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá)、PI3KmRNA表達(dá)的影響,以期探究南葶藶子提取物對哮喘大鼠的起效機(jī)制。
1.1 動物 100只SPF 級SD雄性大鼠,10周齡,體質(zhì)量(200±20)g,購自南京大學(xué)-南京生物醫(yī)藥研究院,實驗動物生產(chǎn)許可證號SCXK(蘇)2015-0001。
1.2 試劑與藥物 南葶藶子,由連云港市中醫(yī)院藥學(xué)部副主任中藥師林紅鑒定為正品。卵蛋白(美國Sigma公司);PI3K引物由英濰捷基(上海)貿(mào)易有限公司合成;山羊血清、氯化三苯基四氮唑、蘇木素均購自武漢賽維爾生物科技有限公司。
1.3 儀器 RM2235型石蠟切片機(jī)(德國Leica公司);BC-20 S型全自動血細(xì)胞計數(shù)儀(深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司);X100型電子顯微鏡(日本奧林巴斯公司);PRISM 7000型Real time PCR儀(美國ABI公司)。
2.1 南葶藶子提取物制備 取200 g南葶藶子,打粉過篩后,加8倍量蒸餾水于70 ℃提取3次,每次1 h,合并濾液,減壓濃縮至100 mL,即得南葶藶子水提物;另取200 g南葶藶子,打粉過篩后,加8倍量75%乙醇回流提取3次,每次1 h,合并濾液,旋蒸至無醇味,定容至100 mL,即得南葶藶子醇提物。
2.2 分組及造模 參考文獻(xiàn)[10]報道,大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為空白組、模型組、地塞米松組、南葶藶子醇提物組、南葶藶子水提物組,每組20只。除空白組外,其余各組均建立哮喘模型。實驗第1、8天腹腔注射1 mL 10%卵蛋白致敏,自第15天起,每天以1%卵蛋白霧化30 min進(jìn)行激發(fā),同時每天將大鼠放入0~2 ℃寒冷箱中2 h,共持續(xù)7 d,直至大鼠出現(xiàn)口唇發(fā)紺、腹肌抽搐、呼吸急促、站立不穩(wěn)、畏寒肢冷等癥狀,并取各組大鼠肺泡灌洗液,低速離心,PBS重懸,經(jīng)涂片、染色后計數(shù)細(xì)胞總數(shù),并計算其中嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞百分比,若上述各指標(biāo)升高,符合炎性改變, 則認(rèn)為哮喘模型建立成功??瞻捉M用生理鹽水代替卵蛋白進(jìn)行致敏、激發(fā),不用寒冷刺激。
2.3 給藥 各給藥組均于造模開始第21天灌胃給藥,地塞米松組給予0.4 mg/kg地塞米松片(研碎后溶于生理鹽水),南葶藶子水提物、醇提物組給予南葶藶子水提物、醇提物 10 g/kg,空白組和模型組給予等量生理鹽水,每天1次,連續(xù)8周。灌胃期間,大鼠自由進(jìn)食、飲水,每周稱定體質(zhì)量1次,根據(jù)體質(zhì)量變化調(diào)整給藥量。
2.4 免疫組化法檢測肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá) 大鼠于給藥前和末次給藥后禁食12 h后取材。參考文獻(xiàn)[11]報道,大鼠以10%水合氯醛麻醉后,斷頭處死,取左上肺,浸泡在10%甲醛溶液中固定,密封好并標(biāo)記,剩余肺組織液氮凍存。制作石蠟切片后,常規(guī)脫蠟,滴加3%過氧化氫室溫靜置15 min,PBS洗滌3次,加山羊血清封閉液孵育30 min,加一抗4 ℃孵育過夜,次日加生物素標(biāo)記的二抗37 ℃孵育30 min,PBS洗滌3次,2% 2,3,5-氯化三苯基四氮唑染色10 min,PBS洗滌3次,蘇木素復(fù)染,光學(xué)顯微鏡400倍下觀察CyclinD1分布強(qiáng)度,其中細(xì)胞質(zhì)或細(xì)胞核出現(xiàn)棕黃色為陽性,采用陽性細(xì)胞半定量分級法統(tǒng)計染色結(jié)果,計算百分率。
2.5 RT-qPCR法檢測大鼠肺組織中PI3KmRNA表達(dá) 參考文獻(xiàn)[12]報道,取適量肺組織,采用TRIzol法提取總RNA,通過HD-3000核酸蛋白檢測(上海楚定分析儀器有限公司)確定總RNA純度與濃度,若純度比值在1.8~2.0間認(rèn)為純度適合。按照Bestar qPCR RT Kit說明書,以1 g總RNA為模板反轉(zhuǎn)錄為cDNA。PI3K正向引物序列5′-AAGAAGCTGAACGAATGGTTG-3′,反向引物序列5′-GGTGGCAGTCTTGTTGATGAC-3′,PCR擴(kuò)增反應(yīng)條件為95 ℃保持5 min,94 ℃保持30 s,55~65 ℃保持30 s,72 ℃保持1 min,共40個循環(huán)。以2-ΔΔCT法計算PI3KmRNA相對表達(dá)量。
3.1 南葶藶子提取物對大鼠肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞比例的影響 給藥前,模型組及各給藥組大鼠肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞比例均高于空白組(P<0.05);給藥后,各給藥組大鼠肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞比例均低于給藥前(P<0.05),且低于模型組(P<0.05),見表1。
表1 南葶藶子提取物對大鼠肺泡灌洗液中嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞比例的影響
3.2 南葶藶子提取物對大鼠肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá)的影響 給藥前,模型組及各給藥組大鼠肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá)均高于空白組(P<0.05);給藥后,各給藥組大鼠肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá)均低于給藥前(P<0.05),且低于模型組(P<0.05),見表2。
表2 南葶藶子提取物對大鼠肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá)的影響
3.3 南葶藶子提取物對大鼠肺組織中PI3KmRNA表達(dá)的影響 給藥前,模型組及各給藥組大鼠肺組織中PI3KmRNA表達(dá)均高于空白組(P<0.05);給藥后,各給藥組大鼠肺組織中PI3KmRNA表達(dá)均低于給藥前(P<0.05)且低于模型組(P<0.05),見表3。
表3 南葶藶子提取物對大鼠肺組織中PI3K mRNA表達(dá)的影響
支氣管哮喘屬中醫(yī)學(xué)“哮病”范疇,中醫(yī)理論認(rèn)為哮病因“內(nèi)有壅塞之氣,外有非時之感,膈有膠固之痰” 所致,其中“痰瘀伏肺”為哮喘的根本原因[13-14],不少醫(yī)者采用治痰瘀的中藥改善哮喘癥狀。本研究選用的南葶藶子是痰瘀伏肺良藥,但其具體作用機(jī)制尚不明確。
以往研究表明,CyclinD1在正常細(xì)胞中與細(xì)胞增殖有關(guān),能夠促進(jìn)細(xì)胞周期[15-16]。在大鼠肺發(fā)育過程中,CyclinD1集中表達(dá)于氣道平滑肌細(xì)胞中,在調(diào)節(jié)細(xì)胞G1期向S期轉(zhuǎn)變過程中起關(guān)鍵作用[17]。不少研究證實,氣道平滑肌細(xì)胞增殖是哮喘發(fā)生的重要機(jī)制之一[18-19]。因此,下調(diào)CyclinD1表達(dá),對影響氣道平滑肌細(xì)胞增殖,改善氣道重塑有直接作用。本研究發(fā)現(xiàn),模型組肺組織中CyclinD1表達(dá)高于空白組;南葶藶子提取物可降低肺組織中CyclinD1表達(dá);此外,南葶藶子提取物組與地塞米松組給藥后CyclinD1表達(dá)組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義,說明兩者對CyclinD1表達(dá)的下調(diào)作用相當(dāng)。
PI3K信號通路參與氣道平滑肌細(xì)胞增殖過程,PI3KmRNA通過介導(dǎo)細(xì)胞因子、炎性遞質(zhì)、生長因子等促進(jìn)氣道平滑肌細(xì)胞增殖,因此,PI3K信號通路在哮喘氣道重塑及哮喘氣道高反應(yīng)性過程中發(fā)揮重要作用[20-21]。本研究結(jié)果顯示,模型組給藥前肺組織中PI3KmRNA表達(dá)高于空白組,提示哮喘發(fā)生時肺組織PI3KmRNA處于激活水平;南葶藶子提取物可降低肺組織中PI3KmRNA表達(dá);南葶藶子提取物PI3KmRNA表達(dá)與地塞米松組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,提示南葶藶子提取物對PI3KmRNA抑制作用與地塞米松相當(dāng)。此外,研究發(fā)現(xiàn)不同方法提取的南葶藶子提取物對哮喘大鼠肺組織中CyclinD1蛋白表達(dá)、PI3KmRNA表達(dá)抑制效果相似,提示醇提取法和水提取法對南葶藶子有效成分的影響相差較小。
綜上所述,南葶藶子提取物可以有效抑制哮喘大鼠肺組織中CyclinD1蛋白、PI3KmRNA表達(dá),抑制氣道平滑肌細(xì)胞增殖,從而起到抑制氣道重塑的作用。