陳憲梅,吳濤,曲夢柔,于旭峰,孫春燕,畢迦琦,王杰瓊,喬明琦?
(1.山東中醫(yī)藥大學中醫(yī)基礎理論研究所,山東 濟南 250355;2.山東中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥經(jīng)典理論教育部重點實驗室,山東 濟南 250355;3.山東中醫(yī)藥大學情志病證研究創(chuàng)新團隊,山東 濟南250355;4.山東中醫(yī)藥大學情志病證肝藏象藥理青年科研創(chuàng)新團隊,山東 濟南 250355)
甲狀腺結節(jié)是常見的甲狀腺疾病之一,目前發(fā)病率逐年上升[1],良性率較高,惡性結節(jié)不到10%,但常被過度治療造成不可逆的損傷。因此減少因手術治療帶來的不可逆損傷,成為近年來甲狀腺結節(jié)研究的新方向[2]。中性粒細胞促進腫瘤進展,而淋巴細胞抑制腫瘤進展[3],此外感染和炎癥是纖維化組織沉積的關鍵過程[4]。因此探究外用制劑“甲節(jié)減”是否具有抗炎效果從而輔助治療甲狀腺結節(jié)具有一定的臨床診療價值。外用制劑“甲節(jié)減”治療甲狀腺結節(jié)有明顯效果,但就其抗炎鎮(zhèn)痛效果評價及抗炎機制并沒有作進一步研究。炎癥是眾多疾病共同的病理表現(xiàn),在進行藥理學試驗時須使用不同的實驗模型[5]。因此本研究旨在采用經(jīng)典急、慢性炎癥模型及鎮(zhèn)痛模型,探究中藥復方外用制劑“甲節(jié)減”抗炎、鎮(zhèn)痛效果及量效關系,以期為外用制劑“甲節(jié)減”進一步研究提供理論基礎。
SPF 級雄性昆明(KM)小鼠(北京維通利華動物技術有限公司,動物生產(chǎn)許可證號:SDA0040003),體質(zhì)量(20±2)g,于本單位動物實驗中心飼養(yǎng),飼養(yǎng)條件:恒溫(22±2 ℃),恒濕(40±5)%,晝夜各12 h。
連翹、浙貝母、夏枯草、煅牡蠣、黃芩、柴胡、牡丹皮和醋莪術(安徽百歲堂中藥股份有限公司,批號:210301、210601、210301、200401、210801、210701、211101 和211101);二甲苯(天津市富宇精細化工有限公司,批號:XK13011140001);云南白藥(三九醫(yī)藥股份有限公司,批號:Z53021103);角叉菜膠(山東中森生物技術有限公司,批號:c804872)。
XIR 型離心機(賽默飛科技有限公司);NPP-10000UL 型移液器(北京中西華大科技有限公司);SpcctraMaxiD5 型全自動酶標儀(賽默飛科技有限公司);SQP 型電子天平(賽多利斯科學儀器有限公司);BBS-SDC 型超凈工作臺型(濟南鑫貝西生物技術有限公司);75JA150317 立式壓力蒸汽滅菌鍋(上海申安醫(yī)療器械廠);ER12-YLS 型鼠尾光照測痛儀(江蘇賽昂斯生物科技有限公司);DHG-9240A 型電熱鼓風干燥箱(上海精宏實驗設備有限公司)。
取配伍好的“甲節(jié)減”方劑500 g,10倍量蒸餾水浸泡過夜,次日8倍水量煎煮3次,每次1 h得水提物;取出藥液備用,藥渣中倒入蒸餾水5 L,煎煮提取2 次,每次1.5 h;合并藥液并加入70%醇至1 225 mL,醇沉過夜。將醇提物置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中加熱回流,旋蒸萃取,濃縮至250 mL,生藥濃度2 g/mL,即可關閉裝置減壓回收溶劑。按比例配取高、中、低濃度(20、10、5 mL/kg)梯度的“甲節(jié)減”藥液各10 mL。
SPF級50只健康雄性KM小鼠,自由飲食1周,根據(jù)體質(zhì)量隨機分為模型組、陽性藥組(云南白藥酊劑)和“甲節(jié)減”高、中、低劑量組(20、10、5 mL/kg),每組10只。各組小鼠每日1 次外涂相應藥物于右耳耳廓處,“甲節(jié)減”高、中、低劑量組涂抹20、10、5 mL/kg“甲節(jié)減”,陽性藥組涂抹云南白藥酊劑10 mL/kg,模型組涂抹空白基質(zhì)蒸餾水10 mL/kg。每日上午8:00不間斷給藥7 d,在末次給藥2 h后,將0.05 mL 劑量的二甲苯均勻涂抹于每只KM 小鼠右耳耳廓前后,置于通風櫥內(nèi)自由活動30 min后,脫頸處死小鼠,用直徑8 mm的耳廓打孔器在KM小鼠左、右耳耳廓等位處打下8 mm耳片并稱量其重量,分別計算出各組的腫脹度及腫脹抑制率[6]。
腫脹度(mg)=右耳耳廓質(zhì)量 -左耳耳廓質(zhì)量
腫脹抑制率(%)=(模型組右耳耳廓腫脹度均值 -給藥組右耳耳廓腫脹度均值)/模型組右耳耳廓腫脹度均值×100%
2.3.1 棉球制作方法
術前將(5±0.5)mg的脫脂棉球用121 ℃高壓滅菌鍋滅菌30 min,滅菌完成后放入烘箱中60 ℃進行烘干。
2.3.2 棉球致肉芽腫脹實驗步驟
小鼠稱重后全身消毒,用濃度為1%的異氟烷進行呼吸麻醉。待小鼠麻醉后,用高壓滅菌的手術器械對KM 小鼠進行棉球包埋手術,具體操作步驟如下:小鼠仰臥位,用無菌手術刀在其左膝下約0.3 mm處劃開一小切口,將干燥滅菌的棉球植入小鼠膝下,并用75%酒精對傷口消毒。
實驗分組及給藥方案同“2.2”。待手術完成1 h后對各組小鼠進行涂抹給藥。每日8:00 不間斷給藥7 d,每日1次外涂。第7天給藥1 h后,將KM小鼠脫椎處死,取出之前包埋的棉球,去除多余脂肪組織,放入烘箱中60 ℃烘干至恒重,其重量減去棉球重量即為肉芽腫重量[4]。
實驗分組及給藥方案同“2.2”。采用ELISA 法定小鼠血清中細胞因子含量,末次給藥2 h 后,眼球采血1 mL 置于1.5 mL 離心管中,血液靜置于5 mL 離心管30 min,3 500 r/min 離心15 min,取上清,根據(jù)試劑盒說明書測定其血清中的抗炎因子(TNF-α、IL-1β)的含量[7]。
將KM 小鼠距尾尖1/3 處用75%酒精擦拭,隨后將相應藥物涂抹于小鼠的尾部,0.5 min后固定于小鼠固定器內(nèi)。將筒后蓋中心孔穿出的小鼠尾部保持自然下垂,并放置于小圓棍上待小鼠保持安靜后開始實驗。鼠尾因光照熱痛產(chǎn)生的瞬間抽痛甩尾反應即為陽性反應,給藥前測試痛閾,以3~13 s為限,舍棄給藥前痛閾<3 s 或>13 s 的小鼠。實驗分組及其給藥方案同“2.2”。給藥7 d后,分別在0.5、1.5、2 h把小鼠放在光照測痛儀上,記錄小鼠甩尾時長(甩尾時長>16.5 s 的按16.5 s 處理)?;A痛閾的計量方式為給藥前痛閾的3次均值,并進行統(tǒng)計學處理(q檢驗)[8]。
用SPSS22.0 統(tǒng)計學軟件進行處理。計量資料用均數(shù)±標準差(±s)表示,兩組間比較采用t檢驗,多組間比較采用方差分析。計數(shù)資料用[例(%)]表示,采用χ2檢驗。P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
小鼠耳廓急性腫脹模型中,各組間比較均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組二甲苯致KM小鼠耳廓急性腫脹實驗結果比較
3.2.1 各組小鼠棉球致肉芽腫脹實驗結果比較
與模型組比較,“甲節(jié)減”中、高劑量組的肉芽腫質(zhì)量極顯著降低(P<0.01),表明“甲節(jié)減”中、高劑量組外用制劑均能有效抑制KM 小鼠肉芽腫脹程度。與陽性藥組比較,“甲節(jié)減”中、高劑量組肉芽腫質(zhì)量無統(tǒng)計學意義,說明“甲節(jié)減”的治療效果與陽性藥相當。見表2。
表2 “甲節(jié)減”外用制劑對KM小鼠肉芽腫的影響(±s)
表2 “甲節(jié)減”外用制劑對KM小鼠肉芽腫的影響(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
抑制率/%—43.56 44.78 51.26 32.05組別模型組陽性藥組“甲節(jié)減”高劑量組“甲節(jié)減”中劑量組“甲節(jié)減”低劑量組n 10 10 10 10 10劑量/(mL/kg)10 10 20 10 5肉芽腫質(zhì)量/mg 205.00±6.09 115.00±6.89 113.20±5.62**99.90±2.76**139.30±6.15**
3.2.2 各組小鼠血清中TNF-α 和IL-1β 含量的比較
與模型組比較,“甲節(jié)減”各劑量組血清中TNF-α含量比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),但“甲節(jié)減”中劑量組有降低趨勢,其原因可能與給藥時間過短有關。“甲節(jié)減”中、高劑量組IL-1β 含量極顯著降低(P<0.01),說明“甲節(jié)減”中、高劑量組的抗炎效果與體內(nèi)炎癥因子含量的變化有關。與陽性藥組比較,“甲節(jié)減”中劑量組TNF-α 有降低趨勢,“甲節(jié)減”中、高劑量組IL-1β含量極顯著降低(P<0.01)。見圖1。
圖1 各組小鼠TNF-α、IL-1β含量比較
與模型組比較,“甲節(jié)減”中、高劑量組小鼠給藥后2 h痛閾有顯著性升高,中劑量組差異最明顯(P<0.01,P<0.05),說明甲節(jié)減外用制劑中、高劑量組對小鼠有鎮(zhèn)痛效果,中劑量最優(yōu)。與陽性藥組比較,各給藥組無統(tǒng)計學意義(P>0.05),說明“甲節(jié)減”治療效果與陽性藥相當。見表3。
表3 各組小鼠痛閾的影響比較(±s)
表3 各組小鼠痛閾的影響比較(±s)
注:與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
組別模型組陽性藥組“甲節(jié)減”高劑量組“甲節(jié)減”中劑量組“甲節(jié)減”低劑量組給藥后2 h/s 5.35±1.47 5.40±1.14 6.95±1.48*7.26±1.58**5.37±1.92 n 10 10 10 10 10劑量/(mL/kg)10 10 20 10 5給藥前/s 5.59±5.50 5.35±3.10 5.36±3.08 5.28±3.24 5.20±2.67給藥后0.5 h/s 5.80±1.66 4.86±1.09 5.39±3.53 6.45±2.30 5.19±1.22給藥后1 h/s 5.89±2.65 6.68±1.39 6.23±2.13 6.00±0.81 6.10±0.57
“甲節(jié)減”中主要成分連翹酯苷、夏枯草油、丹皮酚、柴胡皂苷和黃芩素等均具有抗病毒、抗腫瘤及抗菌抗炎等多種功效[9-16]。本方君藥為連翹,具有清熱解毒、消腫散結之功,抗炎作用是連翹發(fā)揮消腫散結功效的主要藥理作用之一[17]。柴胡中含有的柴胡皂苷C(SSc),與CNR2相互作用,能夠激活抑制淋巴因子和血管生成因子的釋放,從而影響炎癥過程。黃芩中的成分白楊素能通過對TNF-α 的增敏作用抑制NF-κB 的活性進而發(fā)揮抗炎作用[12-13]。此外腫脹和炎性滲出是評估抗炎反應重要步驟和中心環(huán)節(jié)。二甲苯能夠立即促使小鼠耳廓部位發(fā)生急性耳腫脹,本研究中發(fā)現(xiàn)“甲節(jié)減”可顯著減少二甲苯引起的水腫,這種反應的抑制可能是消炎作用的跡象[5,18-19]。炎癥反應亦可誘發(fā)疼痛,因此檢測小鼠痛閾值可以反映小鼠炎癥情況。受細菌、病毒等病原體侵襲或機體自身組織損傷的影響,可使體內(nèi)產(chǎn)生TNF-α、IL-1β,因此檢測TNF-α與IL-1β的含量可反映出機體的炎性程度,TNF-α與IL-1β含量越高,胰島素抵抗越嚴重提示小鼠存在低度慢性炎癥反應[7,20]。因此,通過檢測機體腫脹程度,TNF-α和IL-1β 含量以及鎮(zhèn)痛效果可反映機體的基本炎癥狀況。本實驗證實“甲節(jié)減”中、高劑量組能有效抑制小鼠慢性炎癥模型,中劑量組效果最好,且在小鼠慢性炎癥模型中,“甲節(jié)減”中、高劑量組對小鼠慢性炎癥的治療效果與陽性藥組相當。“甲節(jié)減”中、高劑量組均可降低小鼠血清中IL-1β 的含量,“甲節(jié)減”低劑量組血清中TNF-α與模型組比較無明顯差異,但“甲節(jié)減”中劑量組有降低趨勢。IL-1β 顯著降低,提示“甲節(jié)減”能夠起到預防炎癥發(fā)生的作用,其主要抗炎機制與抗炎因子IL-1β含量有關。
本實驗通過急慢性炎癥模型分別評價甲節(jié)減的抗炎作用,結果表明“甲節(jié)減”對慢性炎癥的治療效果較好,但對急性炎癥的治療效果一般。此結果可能與本方君藥為連翹有關。王婷婷等[21]分別建立急、慢性炎癥兩個模型評價連翹的抗炎效果,結果表明,連翹葉對耳腫脹抑制效果一般,但對棉球肉芽腫的抑制效果最好,與本實驗結果相符。
本研究揭曉了中藥復方“甲節(jié)減”外用制劑的抗炎、鎮(zhèn)痛效果及量效關系,在抗炎效果的基礎上進一步對其抗炎機制進行初步探究。不足之處為本研究主要從抗炎因子的角度探尋其抗炎機制,尚未進行相關通路層面的探究。后續(xù)將對“甲節(jié)減”抗炎機制相關通路進行深入研究,為臨床研發(fā)治療甲狀腺結節(jié)的新藥奠定前期基礎。