謝阿貴
(1.片仔癀(上海)生物科技研發(fā)有限公司,上海 200030; 2.福建片仔癀化妝品有限公司,福建 漳州,363000)
“頭發(fā)有彈性,有自然光澤,沒有頭屑”是世界衛(wèi)生組織公布的身體健康的標(biāo)準(zhǔn)之一[1]。由于環(huán)境污染的逐步加重以及人們生活壓力增大等多方面因素的影響,頭發(fā)黯淡無光、脫發(fā)短發(fā)、頭皮屑滋生、頭皮瘙癢等一系列問題隨之而來,這給人們的日常生活帶來了煩惱,甚至影響了身心健康[2]。在臨床上,頭皮脫落的原因主要包含單純頭皮屑脫落及脂溢性皮炎[3]。單純頭皮屑是指“正?!钡念^皮所脫落的灰白色疏松干燥的小片狀鱗屑;脂溢性皮炎是一種皮脂溢出區(qū)的慢性炎癥性皮膚病,通常表現(xiàn)為鱗屑增多、頭皮瘙癢、基底泛紅,嚴(yán)重者頭皮會(huì)出現(xiàn)紅斑且有黏性物質(zhì)滲出[4-5]。
馬拉色菌是生長在人類皮膚角質(zhì)層的常駐菌,它能破壞頭皮微環(huán)境,導(dǎo)致頭部表皮細(xì)胞代謝紊亂,產(chǎn)生大量頭皮屑[6]。因此,頭皮去屑止癢的關(guān)鍵就在于抑制馬拉色菌的過度生長,改善頭皮微環(huán)境,進(jìn)而抑制頭皮炎癥的發(fā)生[7]。目前臨床上使用的去屑洗護(hù)用品大致分為三個(gè)類型:抗真菌制劑、角質(zhì)層剝脫劑、角質(zhì)層細(xì)胞生長抑制劑。長期使用這類制劑會(huì)破壞頭皮微環(huán)境,對(duì)皮膚產(chǎn)生刺激,發(fā)生頭皮干燥易過敏等現(xiàn)象[8-10]。
近年來中外文獻(xiàn)開始深入研究中藥提取物對(duì)頭皮去屑止癢的功效,側(cè)柏葉、當(dāng)歸、白鮮皮、苦參等多種中藥已被發(fā)現(xiàn)具有明顯抑制馬拉色菌的作用[11-12]。另外,研究發(fā)現(xiàn)部分中藥提取物同時(shí)具有顯著的抗炎效果,且因其具有綠色天然、安全可靠、種類齊全等多種優(yōu)勢(shì),具有很高的研究價(jià)值[13-17]。本研究選用徐長卿洗劑(出自《中醫(yī)皮膚病學(xué)簡編》,有調(diào)整)進(jìn)行體外抗菌、抗炎和豚鼠皮膚感染馬拉色菌的治療實(shí)驗(yàn),研究其去屑止癢功效。
藥材徐長卿、黃連、蔓荊子、五倍子由江蘇省中醫(yī)藥研究院提供,并由江蘇省中醫(yī)藥研究院蘇克雷博士鑒定。
沙氏葡萄糖瓊脂(SDA)培養(yǎng)基購自廣東環(huán)凱微生物科技有限公司;DMEM培養(yǎng)基、胎牛血清(FBS)、胰蛋白酶、磷酸緩沖鹽溶液、脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;反轉(zhuǎn)錄及熒光定量試劑盒購自上海優(yōu)寧維生物科技股份有限公司;酶聯(lián)免疫吸附劑測(cè)定(Enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)試劑盒購自上海聯(lián)碩生物科技有限公司。
馬拉色菌(北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院);RAW264.7細(xì)胞(北京北納創(chuàng)聯(lián)生物技術(shù)研究院);雄性豚鼠(北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司)。本實(shí)驗(yàn)相關(guān)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)于揚(yáng)州大學(xué)比較醫(yī)學(xué)中心開展,合格證號(hào)SYXK(蘇)2016-0019。
SPX-150B-Z型生化培養(yǎng)箱(上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠);BX41奧林巴斯顯微鏡(南京艾朗儀器有限公司);ReadMax 1000F酶標(biāo)儀(美國BioTek 公司);SU8600掃描電鏡(日本日立公司)。
徐長卿洗劑由徐長卿30 g、黃連20 g、蔓荊子20 g、五倍子10 g組成。將藥材置于 10倍體積的蒸餾水中浸泡30 min,加熱到100℃,加熱 1 h 后除去藥渣,獲得濾液。再補(bǔ)充 8 倍體積的蒸餾水于同樣的條件下第二次加熱。將兩次獲得的濾液混合,得到濃度為0.056 g/mL的樣品并分裝保存于-80℃冰箱。
將接種馬拉色菌的含藥培養(yǎng)基置于32℃培養(yǎng)箱中孵育4 d,同時(shí)設(shè)立陽性對(duì)照和陰性對(duì)照。陽性對(duì)照:取抑菌實(shí)驗(yàn)陽性對(duì)照管的生長菌接種于不含藥物的培養(yǎng)基;陰性對(duì)照:不加菌且不含藥物的培養(yǎng)基。孵育結(jié)束后,在自然光線下通過肉眼判讀菌落生長情況。判定結(jié)果要求:陰性對(duì)照管清晰透明,無菌落生長,陽性對(duì)照管菌落生長良好,將每管生長情況與對(duì)照管相比較,以無培養(yǎng)物生長的培養(yǎng)基所使用的最低濃度作為最低殺菌濃度(Minimal fungicidal concentration, MFC)。
將藥物處理的馬拉色菌培養(yǎng)液在1 500 r/min條件下離心10 min,棄上清,置于pH 7.4的2.5%戊二醛磷酸緩沖液中固定24 h。隨后,用1%鋨酸固定2 h,再用丙酮逐級(jí)脫水,環(huán)氧樹脂浸透包埋后制備超薄切片,用醋酸雙氧鈾和枸櫞酸鉛溶液進(jìn)行染色,最后使用掃描電鏡觀察菌體形態(tài)。
將RAW264.7細(xì)胞置于DMEM培養(yǎng)基中,添加10% FBS及1%雙抗(抗核抗體和抗雙鏈DNA抗體),隨后在含5% CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中于37℃條件下培養(yǎng)。
參照吳陽陽等[18]的方法,取對(duì)數(shù)生長期的RAW264.7細(xì)胞,將細(xì)胞濃度調(diào)整為1 × 105個(gè)/mL的單細(xì)胞懸液,接種于24孔細(xì)胞培養(yǎng)板中,培養(yǎng)過夜;將各孔培養(yǎng)液棄去,分組處理,使用LPS誘導(dǎo)細(xì)胞因子表達(dá)上調(diào),加入不同濃度(0.1、1、10 mg/mL)的樣品溶液,空白對(duì)照組加含2%胎牛血清的DMEM培養(yǎng)液,每組平行3孔,測(cè)定每組基因的相對(duì)表達(dá)量。
將藥物加入培養(yǎng)的RAW264.7細(xì)胞中共同孵育24 h后,取細(xì)胞上清,采用ELISA試劑盒檢測(cè)腫瘤壞死因子-α(Tumor necrosis factor-α, TNF-α)及白細(xì)胞介素-6(Interleukin-6, IL-6);按照試劑盒說明書要求稀釋標(biāo)準(zhǔn)品備用,分別設(shè)空白孔、標(biāo)準(zhǔn)孔、待測(cè)樣品孔,酶標(biāo)包被反應(yīng)完成后使用酶標(biāo)儀檢測(cè)OD值。
將馬拉色菌在沙氏葡萄糖瓊脂培養(yǎng)基上連續(xù)傳代培養(yǎng)2次,第2次傳代培養(yǎng)于32℃恒溫孵育72 h后,用無菌接種環(huán)取適當(dāng)數(shù)量菌落于0.9%氯化鈉無菌玻璃試管中,反復(fù)吹吸,震蕩搖勻制成菌懸液,通過顯微鏡在血胞計(jì)數(shù)板上計(jì)數(shù)將濃度調(diào)整為1 ×109CFU/mL。
用理發(fā)器將豚鼠背部毛發(fā)剃除約3 cm × 3 cm的區(qū)域,露出無毛區(qū),用磷酸緩沖鹽溶液反復(fù)清洗除去殘留脫毛膏,電吹風(fēng)機(jī)吹干豚鼠毛發(fā),酒精消毒脫毛區(qū)域。使用粗砂紙?jiān)诿撁珔^(qū)反復(fù)均勻地摩擦至皮膚泛紅,然后取100 μL上述菌懸液均勻涂抹于脫毛區(qū),每只豚鼠每日涂抹一次,連續(xù)抹菌7 d。
空白對(duì)照組:皮損處不用藥,觀察其自然轉(zhuǎn)歸情況;藥物治療組:皮損處外用中藥復(fù)方提取液;陽性對(duì)照組:皮損處外用酮康唑。造模成功后次日,每日涂藥2次,療程2周。
于治療第0 d、7 d、14 d、21 d評(píng)估皮損積分(表1)[19]。以4%的水合氯醛作為麻醉劑,通過腹腔注射將實(shí)驗(yàn)各組豚鼠麻醉后,在背部感染區(qū)皮膚用75%酒精棉球消毒,每只豚鼠剪下直徑約1.5 cm圓形皮損1塊,剪碎,置于裝有2 mL 0.9%生理鹽水的玻璃勻漿器中,加入0.5%吐溫80,充分勻漿,使成混懸液,取300 μL混懸液均勻涂布于馬拉色菌固體培養(yǎng)基的圓形平皿上,輕輕晃動(dòng)培養(yǎng)皿,使其均勻分布于培養(yǎng)皿表面,在32℃條件下靜置培養(yǎng)3 d,觀察并記錄其菌落形成單位(CFU)。若每個(gè)培養(yǎng)皿中的CFU > 1,則視其為陽性。真菌學(xué)轉(zhuǎn)陰率(%) = 每組培養(yǎng)陰性數(shù)/每組感染動(dòng)物總數(shù) × 100%。感染處皮膚經(jīng)蘇木精-伊紅染色法(HE)染色后鏡下觀察并拍照記錄。豚鼠眼后靜脈叢中取血并分離血清。通過ELISA實(shí)驗(yàn)檢測(cè)血清中干擾素γ(Interferon -γ,INF-γ)、白介素-4(Interleukin-4, IL-4)、白介素-2(Interleukin-2, IL-2)、白介素-10(Interleukin-10,IL-10)含量。
表1 豚鼠感染區(qū)皮損評(píng)分表Tab.1 Scoresheet of infected skin injury on guinea pigs
徐長卿洗劑的體外抗菌活性檢測(cè)結(jié)果發(fā)現(xiàn)其對(duì)馬拉色菌的MFC值為1.25 mg/mL。掃描電鏡結(jié)果顯示,經(jīng)藥物處理后,馬拉色菌菌體破碎,無正常菌體形態(tài),說明徐長卿洗劑具有明顯的抗菌效果(圖1)。
圖1 掃描電鏡觀察馬拉色菌形態(tài)Fig.1 The morphology of Malassezia observed by scanning electron microscope
3.2.1 轉(zhuǎn)錄水平檢測(cè)tnf-α及il-6的表達(dá)
qRT-PCR檢測(cè)模型組LPS誘導(dǎo)的RAW264.7細(xì)胞中炎癥因子的變化情況,如圖2顯示,LPS處理后RAW264.7細(xì)胞中tnf-α及il-6表達(dá)明顯高于空白對(duì)照組(P< 0.001)。而相較于模型組,徐長卿洗劑能顯著降低tnf-α及il-6的表達(dá)量,并體現(xiàn)出劑量依賴性(P< 0.01),表明徐長卿洗劑具有抑制炎癥的作用。
圖2 徐長卿洗劑對(duì)LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞tnf-α(A)及il-6(B)轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)的影響Fig.2 The mRNA levels of tnf-α and il-6 in LPS-treated RAW264.7 cells detected by qRT-PCR after V.pycnostelma Lotion treatment
3.2.2 翻譯水平檢測(cè)TNF-α及IL-6 的表達(dá)
為進(jìn)一步驗(yàn)證TNF-α及IL-6的表達(dá)情況,通過ELISA方法檢測(cè)其含量。如圖3所示,LPS可以顯著提高RAW264.7細(xì)胞TNF-α及IL-6的表達(dá),而徐長卿洗劑處理后可以顯著抑制模型組LPS引起的TNF-α、IL-6釋放,且抑制效果具有劑量依賴性,表明徐長卿洗劑具有明顯的抗炎作用,且ELISA在蛋白水平的檢測(cè)結(jié)果與轉(zhuǎn)錄水平結(jié)果一致。
圖3 徐長卿洗劑對(duì)LPS誘導(dǎo)RAW264.7細(xì)胞TNF-α及IL-6翻譯水平表達(dá)的影響Fig.3 The protein levels of TNF-α and IL-6 in LPS-treated RAW264.7 cells detected by ELISA methods after V.pycnostelma Lotion treatment
3.3.1 徐長卿洗劑對(duì)豚鼠皮膚感染馬拉色菌的干預(yù)作用
根據(jù)表1方法,設(shè)立空白對(duì)照組、模型組、陽性對(duì)照組以及給藥組,其中空白對(duì)照組不做處理,模型組為豚鼠皮膚感染馬拉色菌模型,陽性對(duì)照組以酮康唑進(jìn)行給藥,給藥組為10 mg/mL徐長卿洗劑進(jìn)行給藥,分別于用藥的第0、7、14、21 d對(duì)豚鼠模型皮損情況進(jìn)行評(píng)分。分別于用藥的第0、7、14、21 d對(duì)豚鼠模型皮損情況進(jìn)行評(píng)分。如圖4所示,連續(xù)觀察3周后發(fā)現(xiàn),模型組皮損呈現(xiàn)較高水平且隨時(shí)間變化不明顯,而徐長卿洗劑組皮損評(píng)分顯著下降,與陽性對(duì)照組效果類似,表明徐長卿洗劑能明顯改善馬拉色菌感染的皮膚損傷。
圖4 馬拉色菌感染豚鼠皮損積分Fig.4 Scores of infected skin injury on guinea pigs
3.3.2 徐長卿洗劑對(duì)豚鼠皮膚馬拉色菌感染的抑菌效果
馬拉色菌感染豚鼠真菌學(xué)治愈率比較結(jié)果顯示(表2),徐長卿洗劑與陽性對(duì)照組轉(zhuǎn)陰率均為70%,模型組真菌學(xué)治愈率為0,二者與模型組之間具有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P< 0.05),兩種藥物之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P> 0.05)。實(shí)驗(yàn)各組真菌培養(yǎng)菌落數(shù)分析結(jié)果(圖5)顯示,徐長卿洗劑組、陽性對(duì)照組與模型組菌落培養(yǎng)數(shù)具有顯著差異(P< 0.000 1),均值比較表現(xiàn)為:陽性對(duì)照組 < 徐長卿洗劑組 < 模型組。
圖5 馬拉色菌感染豚鼠真菌培養(yǎng)菌落數(shù)比較Fig.5 Comparasion of fungal CFU of Malassezia infected guinea pigs
表2 馬拉色菌感染豚鼠真菌學(xué)治愈率比較Tab.2 Comparasion of cure rates of Malassezia infected guinea pigs
3.3.3 HE染色觀察
如圖6所示,正常對(duì)照組皮膚完整、無損傷;而模型組表皮層被破壞,并伴隨大量炎癥細(xì)胞浸潤;陽性對(duì)照組及徐長卿洗劑治療組觀察到皮膚結(jié)構(gòu)完整、毛囊清晰,與正常組皮膚類似。
圖6 皮膚HE染色Fig.6 HE staining of skin
3.3.4 徐長卿洗劑對(duì)機(jī)體免疫的影響
Th1細(xì)胞主要介導(dǎo)機(jī)體的細(xì)胞免疫反應(yīng),其分泌的INF-γ能夠抵御細(xì)菌、真菌及病毒感染,是體內(nèi)重要的免疫調(diào)節(jié)因子。Th1細(xì)胞產(chǎn)生的另一種細(xì)胞因子IL-2具有刺激活化NK細(xì)胞、B細(xì)胞及T細(xì)胞的作用,在機(jī)體抗感染中具有重要地位[20]。Th2細(xì)胞主要介導(dǎo)體液免疫反應(yīng),其分泌的IL-4、IL-10等細(xì)胞因子能夠下調(diào)Th1細(xì)胞與抗原遞呈細(xì)胞活性[21]。研究發(fā)現(xiàn),機(jī)體的Th1/Th2細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡,一旦平衡被打破,機(jī)體則存在免疫失衡的風(fēng)險(xiǎn)[19]。
豚鼠血清IL-2、INF-γ研究結(jié)果表明(圖7 AB),模型組的IL-2和INF-γ表達(dá)水平較正常組顯著降低(P< 0.001)。與模型組相比,徐長卿洗劑組與陽性對(duì)照組中IL-2和INF-γ的表達(dá)水平明顯升高,且差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P< 0.05)。徐長卿洗劑組與陽性對(duì)照組之間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P> 0.05)。圖7 C-D結(jié)果發(fā)現(xiàn),模型組豚鼠血清中IL-4及IL-10表達(dá)較正常組、徐長卿洗劑組、陽性對(duì)照組顯著升高(P< 0.05),徐長卿洗劑組與陽性對(duì)照組相較于模型組能顯著降低血清中IL-4及IL-10含量,表明兩種藥物均能有效干預(yù)豚鼠血清中Th2細(xì)胞主要效應(yīng)因子,改善免疫失衡狀態(tài),兩組藥物之間的差異沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P> 0.05)。
圖7 馬拉色菌感染豚鼠血清中IL-2、IFN-γ、IL-4、IL-10的含量Fig.7 Contents of IL-2, IFN-γ, IL-4 and IL-10 in serum of Malassezia infected guinea pig
馬拉色菌是人體和其它動(dòng)物皮膚表面的常見菌群,與脂溢性皮炎等皮膚疾病密切相關(guān),病程的進(jìn)展給人們生活帶來了極大的困擾[22]。徐長卿洗劑出自《中醫(yī)皮膚病學(xué)簡編》,由徐長卿、黃連、蔓荊子及五倍子組成,主治牛皮癬及帶狀皰疹等皮膚疾病,可進(jìn)行內(nèi)服或外洗?,F(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,徐長卿具有顯著的抗炎、抗菌、抗病毒及神經(jīng)保護(hù)等作用[23];黃連、蔓荊子及五倍子亦具有廣泛的抗炎、抗菌等藥理作用[24-26]。以上研究為徐長卿洗劑治療馬拉色菌感染的脂溢性皮炎提供了依據(jù)。
徐長卿洗劑體外抗菌、抗炎和豚鼠皮膚感染馬拉色菌的治療試驗(yàn)結(jié)果表明,其具有顯著抑制馬拉色菌的效果,MFC為1.25 mg/mL,同時(shí)掃描電鏡結(jié)果發(fā)現(xiàn)徐長卿洗劑可以明顯破壞馬拉色菌菌體,進(jìn)一步證明了其抗菌效果。體外培養(yǎng)的RAW264.7細(xì)胞抗炎實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),徐長卿洗劑處理組可以明顯抑制LPS誘導(dǎo)升高的TNF-α、IL-6水平。豚鼠皮膚感染馬拉色菌模型的治療結(jié)果發(fā)現(xiàn),徐長卿洗劑可以明顯恢復(fù)馬拉色菌誘導(dǎo)的皮膚損傷。HE染色結(jié)果發(fā)現(xiàn)徐長卿洗劑治療組可以觀察到完整的皮膚結(jié)構(gòu),且毛囊清晰,與正常組皮膚類似。此外,研究結(jié)果表明,徐長卿洗劑可以恢復(fù)Th1細(xì)胞中介導(dǎo)細(xì)胞免疫的IL-2、INF-γ表達(dá),表明其具有明顯的抵御細(xì)菌、真菌及病毒感染以及刺激活化T細(xì)胞、B細(xì)胞、NK細(xì)胞并促進(jìn)其增殖及分泌細(xì)胞因子的作用,增強(qiáng)了機(jī)體抗病毒及微生物感染的能力。同時(shí),徐長卿洗劑能夠恢復(fù)Th2細(xì)胞介導(dǎo)機(jī)體體液免疫中IL-4、IL-10表達(dá),表明其具有明顯的促進(jìn)T細(xì)胞增殖、B細(xì)胞活化和抗炎作用,使Th1/Th2細(xì)胞處于動(dòng)態(tài)平衡,對(duì)Th1/Th2漂移起到調(diào)節(jié)作用,這可能是徐長卿洗劑抑制炎癥及脫屑癥狀、清除真菌的潛在機(jī)制。本研究表明,徐長卿洗劑在去屑止癢功效方面具有極大的應(yīng)用價(jià)值,為后續(xù)臨床應(yīng)用指明了方向。