羊軟骨Ⅱ型膠原蛋白對小鼠佐劑性關節炎抑制作用的研究

劉 媛，王 健，史忠林，張志勝

(1.河北北方學院食品科學系，河北 張家口 075000；2.河北農業大學食品科技學院，河北 保定 071001)

羊軟骨Ⅱ型膠原蛋白對小鼠佐劑性關節炎抑制作用的研究

劉 媛1，王 健1，史忠林1，張志勝2

(1.河北北方學院食品科學系，河北 張家口 075000；2.河北農業大學食品科技學院，河北 保定 071001)

目的：探討灌胃Ⅱ型膠原蛋白(CⅡ)對佐劑性關節炎小鼠體質量和足底厚度的影響。方法：通過預實驗，篩選出0.2mol/L CⅡ的最佳灌胃劑量為0.6mL/d；然后將小鼠隨機分為4組：正常組、預防組、治療組和模型組進行正式實驗；最后測定致炎前后不同時期各組小鼠的體質量和足底厚度。結果：預防組和治療組小鼠體質量呈先減少后增加趨勢，小鼠足底厚度分別從致炎12d和14d后呈明顯降低趨勢，且前者效果優于后者，模型組小鼠致炎后體質量增長受到抑制且足底厚度明顯增加。結論：灌胃羊軟骨CⅡ能明顯緩解佐劑性關節炎小鼠的炎癥反應。

羊軟骨；Ⅱ型膠原蛋白；佐劑性關節炎；抑制作用

Abstracts ：Objective: To investigate the effect of intragastric administration of collagen II from sheep cartilage on the body weight and plantar thickness in mice with adjuvant arthritis. Methods: The optimal dosage of collagen II was screened using preliminary experiments. Mice were randomly divided into four groups, designated as control group (A), prevention group (B),treatment group (C) and model group (D). The body weight and plantar thickness in mice were measured at different time points before and after induction of inflammation. Results: The plantar thicknesses of groups B and C both began to markedly decrease from 12 and 14 days after inflammatory induction, respectively; the change trend of body weight initially decreased, followed by an increase. Group B was superior to group C in body weight recovery. However, body weight was inhibited but plantar thickness increased significantly after inflammatory induction in group D. Conclusion: Intragastric administration of collagen II can relieve inflammatory reaction in mice with adjuvant arthritis.

Key words：sheep cartilage；type II collagen；adjuvant arthritis；inhibition

膠原蛋白是人體組織中含量最豐富的蛋白之一，共分為19型。其中Ⅱ型膠原蛋白(typeⅡcollagen，CⅡ)在人和動物的軟骨中含量最為豐富[1]，是透明軟骨的主要結構性組分，許多軟骨性疾病的發生、發展都與CⅡ的結構或功能異常密切相關，因此，CⅡ成為類風濕性疾病研究中的熱點[2-4]。最為經典、最為常用的類風濕關節炎(rheumatoid arthritis，RA)實驗模型[5]是弗氏完全佐劑誘導的佐劑性關節炎(adjuvantarthritis，AA)，常用于其發病機制的研究[6]。

國外學者[7-8]對灌胃CⅡ防治AA、Pristane關節炎、抗原性關節炎的作用進行了研究，實驗發現致炎前和致炎后灌胃CⅡ(5、50、500μg/kg bw·d，灌胃7d)均能減輕佐劑性關節炎(adjuvantarthritis，AA)大鼠的炎癥程度，致炎前給藥的作用好于致炎后給藥。國內學者也證實了口服雞源和牛源C Ⅱ能明顯減輕患鼠關節腫脹度，降低AA發病率，但對羊源C Ⅱ的預防和治療效果研究較少[9-10]。本實驗采用預防和治療兩種方案灌胃羊軟骨CⅡ，測定致炎前后不同階段小鼠體質量和足底厚度的變化趨勢，研究對小鼠AA抑制作用的影響。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

KM系雄性小鼠(合格證號：8010078)，6周齡，160只，體質量20g左右，購于河北省試驗動物中心；新鮮羊肋軟骨 保定市肉聯廠。

鹽酸胍 天津市福晨化學試劑廠；胃蛋白酶、Ⅱ型膠原蛋白標準樣品(雞劍狀軟骨) Sigma公司。

旋風牌微型高速萬能試樣粉碎機 河北省黃驊市齊家務振興電器廠；LRH-1508生化培養箱 廣東省醫療器材廠；TGL-16G高速臺式冷凍離心機 上海安亭科學儀器廠；JJ-1增力電動攪拌器 金壇市恒豐儀器廠；ZK-82B真空干燥箱 上海實驗儀器總廠；DYCZ-24D雙垂直電泳槽、DYY-Ⅲ2穩壓穩流電泳儀 北京市六一儀器廠；Delta320酸度計 梅特勒-托利多儀器上海公司；UV751GD 紫外-可見光分光光度計 上海光明醫療儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 羊軟骨CⅡ的制備[11-12]

對羊軟骨進行去除骨筋膜等前處理，再用鹽酸胍抽提蛋白多糖(每克軟骨加入10mL 4mol/L鹽酸胍)，在pH2.5～3、胃蛋白酶質量濃度10mg/100mL的條件下進行酶解，最后過夜鹽析，離心(10000r/min，4℃離心30min)所得絮狀沉淀即為CⅡ，純度為93.12%。SDSPAGE電泳結果顯示自提CⅡ與標準品結果一致。使用前將所提CⅡ溶解，配成0.2mol/L的中性溶液。

1.2.2 預實驗

取100只體質量20g左右的KM系小鼠，進行灌胃0.2mol/L CⅡ的劑量篩選實驗。結果表明0.6mL/d為最佳灌胃劑量[13]，采用該劑量進行正式實驗。

1.2.3 正式實驗

再取60只小鼠隨機分為4組：對照組、預防組、治療組、模型組，每組設15個重復。每組除正常飼喂外，對照組每天灌胃生理鹽水，第31天于小鼠右(左)后足跖部注射生理鹽水0.1mL；預防組每天灌胃0.6mL CⅡ，第31天于小鼠右(左)后足跖部注射完全弗氏佐劑0.1mL誘導小鼠致炎；治療組前30天每天灌胃生理鹽水，第31天再對小鼠以同樣方法致炎，致炎后每天灌胃0.6mL C Ⅱ；模型組第31天同樣方法致炎，全程每天灌胃生理鹽水。

1.2.4 指標檢測

小鼠體質量的測定：于致炎前12h，致炎后第3、10、18、24天分別測定各組小鼠的體質量。

小鼠足底厚度的測定：于致炎前12h，致炎后第6、12、14、18、24天分別測定各組小鼠左右足的足底厚度。

1.2.5 數據分析

本試驗采用單因素四水平設計，采用SPSS軟件包的 Paired-Samples t Test程序，數據以±s表示。

2 結果與分析

2.1 灌胃CⅡ對小鼠體質量的影響

表1 正式實驗全程小鼠體質量變化情況Table 1 Change trend of body weight from 12 hours before until 24 days after inflammatory induction

由表1可見，對照組變化幅度不明顯；預防組在致炎后3d呈緩慢增加趨勢；治療組開始變化不明顯，在致炎后10d體質量呈明顯增加趨勢；模型組呈先減少后緩慢恢復的變化趨勢。在實驗期末，預防組體質量顯著高于其他3組，治療組顯著高于模型組，模型組明顯低于其他3組，說明致炎嚴重抑制小鼠的體質量增長；預防組和治療組對小鼠體質量的恢復均有促進作用，并且前者效果更明顯。

2.2 灌胃CⅡ對小鼠足底厚度的影響

圖1 各階段小鼠右足底厚度變化趨勢Fig.1 Change trend of right foot plantar thickness from 12 hours before until 24 days after inflammatory induction

圖2 各階段小鼠左足底厚度變化趨勢Fig.2 Change trend of left foot plantar thickness from 12 hours before until 24 days after inflammatory induction

由圖1可見，小鼠右足(原發性炎癥一側)變化趨勢：對照組變化幅度很?。活A防組在致炎后12d開始有降低趨勢，直到14d后趨于平穩，24d恢復正常；治療組在致炎后14d開始有降低趨勢，直到24d后恢復正常。由圖2可見，左足(繼發性炎癥一側)變化趨勢與右足大致相同；模型組原發性一側致炎后顯著升高，18d后略有下降；繼發性一側變化不明顯。

3 討 論

RA主要侵犯身體各部位的大小關節，以小關節受損為主，致殘率高。RA的病因及發病機制十分復雜，迄今尚未完全闡明，可能涉及到遺傳、感染、免疫功能失調、內分泌紊亂等諸多因素。為了能夠深入研究RA發病機制和評價藥物療效，常需借助于建立一個動物模型來進行。目前雖有多種制備動物模型的方法，如卵蛋白誘導的關節炎、MRL/Ipr小鼠自發性關節炎、TNF-α基因轉化動物關節炎等，但是這些方法都有成功率低、模型建立時間長等缺點[14]。因此，本實驗采用完全弗氏佐劑，制造小鼠佐劑性關節炎動物模型，并取得了良好的造模效果。

CⅡ作為一種自身抗原，在RA的發病過程中起重要作用。國外學者曾用雞肋軟骨來源的CⅡ對RA動物模型和人類RA進行了實驗性治療研究和初步臨床觀察，并取得了一定療效[15]。本實驗采用預防和治療兩種方案對AA小鼠灌胃羊軟骨CⅡ，通過觀察小鼠足底厚度和體質量的變化，研究CⅡ對小鼠佐劑性關節炎的抑制作用。小鼠足底厚度能間接反映致炎小鼠膝關節的腫脹度，實驗結果表明，灌胃羊軟骨CⅡ能明顯緩解AA小鼠的關節腫脹度，且預防組效果優于治療組。致炎后小鼠的體質量增長受到嚴重抑制，預防組和治療組對小鼠體質量的恢復均有促進作用，并且前者效果更明顯。

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Inhibitory Effect of Type II Collagen from Sheep Cartilage on Adjuvant Arthritis in Mice

LIU Yuan1，WANG Jian1，SHI Zhong-lin1，ZHANG Zhi-sheng2
(1. Department of Food Science, Hebei North University, Zhangjiakou 075000, China；2. College of Food Science and Technology, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001, China)

TS201.2

A

1002-6630(2010)15-0268-03

2009-12-23

劉媛(1981—)，女，講師，碩士，主要從事功能性食品的研究與開發。E-mail：liuyuanwenwen1981@126.com