儲小毛李澤庚 高雅婷 王新汝劉蘭婷尤巧云張裕童佳兵
(1.安徽中醫(yī)藥大學研究生院,安徽 合肥230012; 2.安徽省中醫(yī)藥科學院中醫(yī)呼吸病防治研究所,安徽合肥230012; 3.安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院,安徽 合肥230012)
發(fā)熱是臨床上常見的癥狀之一,可見于普通感冒、流行性感冒、肺炎等呼吸系統(tǒng)疾病,是機體的保護性反應,與機體的反應性密切相關(guān)[1]。發(fā)熱是由于外源性致熱源等因素刺激機體產(chǎn)生和釋放內(nèi)生致熱源,直接作用于體溫調(diào)控中心下丘腦,調(diào)控中樞介質(zhì)使體溫調(diào)定點上移,升高體溫[2]。疏風解毒膠囊是由湘西土家族名老中醫(yī)楚賢祖?zhèn)鞣絼办疃旧ⅰ卑l(fā)展而成的中成藥,功能疏風清熱、解毒利咽,由虎杖、連翹、板藍根、敗醬草、馬鞭草、柴胡、蘆根、甘草組成,以上8 味藥均具有清熱解毒之功,且該復方制劑臨床常用于急性上呼吸道感染證見風熱犯肺型的治療,退熱效果好、安全性高[3]。劉靜等[4]在酵母致熱模型大鼠的實驗中證實疏風解毒膠囊可通過調(diào)節(jié)PGE2、IL-1、IL-6 等細胞因子水平,發(fā)揮解熱作用,但其解熱機制仍需要進一步驗證。本實驗旨在探討疏風解毒膠囊解熱作用機制,以期為其臨床應用提供依據(jù)。
1.1 動物 SPF 級SD 大鼠60只,雄性,體質(zhì)量180~220 g,均由杭州醫(yī)學院提供,實驗動物生產(chǎn)許可證號SCXK(皖)2019-0002,動物飼養(yǎng)于安徽中醫(yī)藥大學實驗動物中心。
1.2 試劑與藥物 疏風解毒膠囊(批號Z20090047),購自安徽濟人藥業(yè)股份有限公司;布洛芬片(批號200509063),購自天方藥業(yè)有限公司。大鼠白細胞介素1β(IL-1β)、大鼠白細胞介素6(IL-6)、巨噬細胞炎性蛋白1α(MIP-1α)、前列腺素E2(PGE2)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)酶聯(lián)免疫分析試劑盒(貨 號 JYM0419Ra、JYM0646Ra、JYM0670Ra、JYM0446Ra、JYM0635Ra),均購自武漢基因美生物科技有限公司;一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NOS)測定試劑盒(批 號 20210525、20210513),均購自南京建成生物工程研究所;RIPA 細胞裂解液(強)(批號09271919023),購自上海碧云天生物技術(shù)有限公司;TLR4、IkBα、COX2抗體(批 號AG05125500、AG02243250、AI12036357),均購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司;NF-κB p65抗體(批 號GR3236344-1),均購自英國Abcam 公司。安琪高活性干酵母,購自安琪酵母股份有限公司。
1.3 儀器 RT-6000 酶標儀,購自深圳雷杜生命科學股份有限公司;UV-1800 紫外可見分光光度計,購自上海菁華科技儀器有限公司;JW3021HR 離心機,購自安徽嘉文儀器裝備有限公司;GL-88B 漩渦混合器,購自海門市其林貝爾儀器制造有限公司;DNP-9052BS-Ⅲ電熱恒溫箱,購自上海三發(fā)科學儀器有限公司。
2.1 分組及給藥 適應性喂養(yǎng)大鼠3 d,每天用電子數(shù)字體溫計測量2 次大鼠肛溫,使大鼠適應肛溫測量操作;選擇體溫在36~38.4 ℃,且變化不超過0.4 ℃的大鼠供實驗用。大鼠隨機分為正常組、模型組、布洛芬組(72 mg/kg)及疏風解毒膠囊低、中、高劑量組(1.12、2.25、4.49 g/kg),每組10 只。采取預防給藥方式,第4 天各給藥組按10 mL/kg灌胃給藥,正常組、模型組同法給予等容量生理鹽水,每天1次,連續(xù)給藥3 d。實驗當天禁食不禁水6 h后測量肛溫3次,取均值為基礎體溫。灌胃給藥0.5 h 后開始造模,模型組和各給藥組大鼠皮下注射10 mL/kg 20%干酵母混懸液(由生理鹽水配制),正常組皮下注射等容量生理鹽水。每間隔1 h 測量肛溫1次,記錄數(shù)據(jù),并于造模5 h 后再次灌胃給藥,造模8 h 后測量肛溫后采集標本。
2.2 標本采集 最后1 次測量肛溫后,大鼠腹腔注射3%戊巴比妥鈉(0.1 mL/kg)進行麻醉,腹主動脈取血,37 ℃靜置1 h,3 500 r/min 離心10 min 得血清。隨后迅速取出全腦,冰浴下取大鼠下丘腦,分別于-80 ℃冰箱及10%甲醛固定液中保存?zhèn)溆谩?/p>
2.3 ELISA 檢測血清及下丘腦中IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2水平 取“2.2”項下血清及-80 ℃保存的下丘腦組織,依次按標準品稀釋、加樣、溫浴洗滌、顯色終止的步驟進行操作,以標準品孔為實驗參照,使用酶標儀在450 nm波長處檢測各樣品孔的吸光度值,計算IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2水平。
2.4 Western blot 檢測下丘腦中TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白表達 取“2.2”項下-80 ℃保存的下丘腦組織樣本,裂解后于12 000 r/min 條件下離心并收集上清,提取總蛋白,隨后進行電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉、一抗孵育、二抗孵育,使用ECL 發(fā)光試劑盒進行顯影,通過分析條帶灰度值計算TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白相對表達。
2.5 HE 染色觀察下丘腦組織病理形態(tài) 取“2.2”項下10%甲醛固定液中保存的下丘腦組織樣本,常規(guī)石蠟包埋切片,經(jīng)脫蠟、蘇木素染細胞核、伊紅染細胞質(zhì)、脫水封片后在光學顯微鏡下觀察。
2.6 統(tǒng)計學分析 通過SPSS 23.0 軟件進行處理,計量資料以()表示,多組間均數(shù)比較采用單因素方差分析(One-way ANOVA)。P<0.05 表示差異具有統(tǒng)計學意義。
3.1 疏風解毒膠囊對干酵母致發(fā)熱大鼠體溫的影響 如表1 所示,與正常組比較,模型組大鼠造模后6、7、8 h 體溫升高(P<0.01),表明造模成功;與模型組比較,布洛芬組大鼠造模后6、7、8 h 體溫均降低(P<0.01),疏風解毒膠囊低劑量組大鼠造模后7、8 h 體溫有降低,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),疏風解毒膠囊中、高劑量組大鼠造模后7、8 h 體溫均降低,(P<0.01)。結(jié)果表明,疏風解毒膠囊具有一定的解熱作用。
表1 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠體溫的影響(, n=10)

表1 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠體溫的影響(, n=10)
注:與正常組比較,##P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
3.2 疏風解毒膠囊對干酵母致發(fā)熱大鼠下丘腦組織病理變化的影響 正常組大鼠下丘腦神經(jīng)元呈圓形,胞漿染色均勻,細胞核呈圓形,位于細胞中央,神經(jīng)膠質(zhì)細胞較神經(jīng)元體積小,核染色質(zhì)較深,少量神經(jīng)元胞漿出現(xiàn)空泡;模型組大鼠下丘腦神經(jīng)元出現(xiàn)核固縮,胞質(zhì)呈深伊紅色,部分神經(jīng)元胞漿出現(xiàn)空泡、水腫,細胞外間隙增大,可見炎性細胞浸潤及小膠質(zhì)細胞聚集;與模型組比較,布洛芬組和疏風解毒膠囊各劑量組大鼠下丘腦神經(jīng)元空泡變性、核固縮程度淺,可見少量的炎性細胞浸潤,見圖1。

圖1 各組大鼠下丘腦組織病理變化(HE,×200)
3.3 疏風解毒膠囊對干酵母致發(fā)熱大鼠血清及下丘腦IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2水平的影響 與正常組比較,模型組大鼠血清和下丘腦中IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2水平升高(P<0.01);與模型組比較,布洛芬組和疏風解毒膠囊各劑量組大鼠血清和下丘腦中IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2水平均降低(P<0.01)。結(jié)果表明,疏風解毒膠囊能抑制致熱性細胞因子IL-1β、IL-6 及TNF-α 的生成,進而抑制炎癥因子PGE2的生成,見表2。
表2 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠血清及下丘腦IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2 水平的影響(, n=6)

表2 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠血清及下丘腦IL-1β、IL-6、TNF-α、PGE2 水平的影響(, n=6)
注:與正常組比較,##P<0.01;與模型組比較,**P<0.01。
3.4 疏風解毒膠囊對干酵母致發(fā)熱大鼠血清MIP-1α 水平的影響 與正常組比較,模型組大鼠血清中MIP-1α 水平升高(P<0.01);與模型組比較,布洛芬組和疏風解毒膠囊各劑量組大鼠血清中MIP-1α 水平均降低(P<0.01)。結(jié)果表明,疏風解毒膠囊能抑制大鼠血清中MIP-1α 水平,且呈劑量依賴性,見圖2。

圖2 各組大鼠血清MIP-1α 水平(, n=6)
3.5 疏風解毒膠囊對干酵母致發(fā)熱大鼠下丘腦NOS、NO水平的影響 與正常組比較,模型組大鼠下丘腦中NOS、NO 水平升高(P<0.01);與模型組比較,布洛芬組和疏風解毒膠囊中、高劑量組大鼠下丘腦中NOS、NO 水平降低(P<0.05,P<0.01),疏風解毒膠囊低劑量組大鼠下丘腦中NOS、NO 水平也有下降趨勢,但差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。結(jié)果表明,疏風解毒膠囊能抑制干酵母致發(fā)熱大鼠下丘腦NOS、NO 水平,且呈劑量依賴性,見表3。
表3 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠下丘腦NOS、NO 水平的影響(, n=6)

表3 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠下丘腦NOS、NO 水平的影響(, n=6)
注:與正常組比較,## P<0.01;與模型組比較,* P<0.05,**P<0.01。
3.6 疏風解毒膠囊對干酵母致發(fā)熱大鼠下丘腦TLR4、NFκB p65、IκBα、COX2 蛋白表達的影響 與正常組比較,模型組大鼠下丘腦中TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白表達升高(P<0.01);與模型組比較,布洛芬組和疏風解毒各劑量組大鼠下丘腦中TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白表達均降低(P<0.05,P<0.01)。結(jié)果表明,疏風解毒膠囊能抑制干酵母致發(fā)熱大鼠下丘腦中TLR4、NF-κB p65、IκBα 及COX2 蛋白表達,且呈劑量依賴性,見表4、圖3。

圖3 各組大鼠下丘腦TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白表達
表4 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠下丘腦TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白表達的影響(, n=3)

表4 疏風解毒膠囊對發(fā)熱大鼠下丘腦TLR4、NF-κB p65、IκBα、COX2 蛋白表達的影響(, n=3)
注:與正常組比較,##P<0.01;與模型組比較,*P<0.05,**P<0.01。
發(fā)熱可見于諸多疾病,是臨床常見癥狀之一。目前制備動物發(fā)熱模型的方法有很多種,如大鼠皮下注射脂多糖膠原水凝膠、2,4-二硝基苯酚誘導大鼠發(fā)熱,大鼠皮下注射干酵母混懸液,大鼠細菌滴鼻,家兔耳緣靜脈注射速尿,大鼠飲食失節(jié),大鼠游泳實驗聯(lián)合腹腔注射脂多糖等[5-9]。有研究表明,皮下注射干酵母致大鼠發(fā)熱模型中,大鼠的體溫表現(xiàn)為先下降后上升,于造模后7 h 達到高溫平臺期后持續(xù)相當長時間,這與中醫(yī)學上的衛(wèi)表證及氣分熱證病理機制相符合,且全身炎癥反應及臨床表現(xiàn)與里熱癥類似,因此酵母致大鼠發(fā)熱模型常用于考察清熱類中藥的解熱作用[10-11]。
發(fā)熱由發(fā)熱激活物(本文中為酵母)作用于血液中白細胞(中性粒細胞、嗜酸性粒細胞及單核巨噬細胞)、內(nèi)皮細胞及腫瘤細胞等釋放內(nèi)生致熱原,后者進一步作用于體溫調(diào)節(jié)中樞下丘腦,引起發(fā)熱中樞介質(zhì)的釋放,使體溫失衡[2]。目前已經(jīng)證實IL-1β、TNF-α、IL-6 是重要的內(nèi)生致熱原,可直接或間接引起發(fā)熱中樞介質(zhì)PGE2的釋放,升高體溫[12-13]。發(fā)熱過程涉及的主要通路有EP3 信號轉(zhuǎn)導通路、Toll 樣信號通路及特征性感染反應信號通路,PGE2的釋放增加是上述通路發(fā)生的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其中Toll 樣信號通路是通過內(nèi)源性致熱原刺激引起TLR4 受體活化,使TLR4影響巨噬細胞和其他免疫細胞的變化導致核因子κB(NFκB)表達升高,進而使COX2 的合成增加,使PGE2釋放增多,導致發(fā)熱[14-15]。
MIP-1α 是趨化因子亞家族成員之一,通過與受體的結(jié)合干擾TLR4、NF-κB 信號轉(zhuǎn)導系統(tǒng),參與機體的炎癥損傷,促進IL-6 等釋放[16]。NOS 高表達可在炎癥反應過程中催化機體合成大量NO,進一步導致IκBα 表達增加,進而抑制NF-κB 通路上介導的COX2 活性[17-18]。NF-κB 是調(diào)控免疫炎癥相關(guān)基因的重要轉(zhuǎn)錄因子,當細胞受外界炎癥因子刺激后,NF-κB 的抑制蛋白(IκBα)可發(fā)生磷酸化并降解,使NF-κB 活化并入核,誘導相關(guān)炎癥基因的表達導致發(fā)熱[19]。有研究表明,干酵母皮下注射引起大鼠發(fā)熱后可激活NF-κB p65 并入核起到轉(zhuǎn)錄作用,促進下丘腦COX2 mRNA 表達增加[20]。
本實驗結(jié)果表明,在造模8 h 后模型組大鼠體溫,血清及下丘腦中IL-1β、TNF-α、IL-6 及PGE2水平均升高;進一步實驗結(jié)果表明,疏風解毒膠囊抑制干酵母致發(fā)熱大鼠血清中MIP-1α 水平,下丘 腦NOS、NO 水平,下丘腦TLR4、NF-κB p65、IκBα 及COX2 蛋白表達,且呈劑量依賴性。
綜上所述,疏風解毒膠囊能降低酵母致熱模型大鼠體溫,其機制可能與抑制MIP-1α/TLR4/NF-κB p65/COX2/ PGE2通路有關(guān)。