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银杏叶提取物对肠炎小鼠免疫机制的调节作用

赵红伟1,张 建1,和丽丽2,李月芹1,朱叶珊3,刘建平4*

(1.河北省人民医院消化一科,河北 石家庄 050051; 2.河北省人民医院老年病科,河北 石家庄 050051;3.河北省唐山市中医院脾胃科,河北 唐山 063000;4. 河北省中医院脾胃科,河北 石家庄 050011)

[摘要]目的探讨银杏叶提取物(extract of ginkgo biloba,EGB 761)对肠炎模型小鼠免疫机制调节作用。方法将30只小鼠随机分为正常组、模型组、EGB 761组,建立动物模型;观察小鼠疾病活动指数(disease activity index,DAI)、结肠大体评分、结肠病理学变化、流式细胞术检测T淋巴细胞亚群(CD3+、CD4+、CD8+)变化、免疫比浊法检测血清免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)变化、免疫组织化学染色测定结肠组织细胞间黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule 1,ICAM-1)变化。结果EGB 761干预后小鼠DAI下降明显,结肠黏膜炎症程度较模型组明显减轻;同时能明显降低模型小鼠血清中CD3+、CD4+含量,升高CD8+含量,降低IgA、IgG、IgM含量,减少结肠组织黏膜中ICAM-1阳性细胞染色。结论EGB 761对肠炎模型小鼠具有免疫调节作用。

[关键词]结肠炎,溃疡性;免疫机制;小鼠

溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)是一种原因不明的肠道炎症性疾病,目前的流行病学资料显示,其发病率在国内外有逐年上升的趋势,UC反复发作,严重影响患者的正常工作和生活[1-2]。研究表明UC的发病机制与免疫异常关系密切,故针对免疫机制进行调节,可为UC的治疗提供新的方向。银杏叶提取物(extract of ginkgo biloba,EGB 761)的活性成分是萜烯部分,其中包括白果内酯及银杏内酯,对免疫功能有较大的调节作用。本研究通过对急性期UC模型小鼠的EGB 761干预,探讨EGB 761在UC免疫机制方面的调节作用。

1 材料与方法

1.1 试剂与动物 右旋葡聚糖硫酸钠(美国Sigma公司;EGB 761(金钠多注射液,德国威玛舒培药厂);免疫球蛋白IgA、IgG、IgM (四川迈克科技有限责任公司);细胞间黏附分子1(intercellular cell adhesion molecule 1,ICAM-1)(北京博奥森生物技术有限公司);CD3+、CD4+、CD8+抗体(美国Beckmen Coulter公司);磷酸缓冲盐溶液(phosphate buffer saline,PBS);C57BL/6小鼠(体质量19~21 g,年龄8~11周),购于北京维通利华实验动物技术有限公司。

1.2 动物模型建立及干预方法 按随机数字表随机将30只雄性C57BL/6小鼠分为正常组(10只)、模型组(10只)和EGB 761组(10只)。正常组小鼠从实验第1天开始自由饮用蒸馏水至第7天,同时给予PBS 1 mL(200 mg/kg)灌肠从第1~7天。模型组小鼠从第1天起自由饮用2% DSS 至第7天,同时给予PBS 1 mL(200 mg/kg)灌肠从第1~7天。EGB 761组小鼠自实验开始第1天起自由饮用2% DSS至第7天,同时给予银杏叶提取物1 mL(200 mg/kg)灌肠从第1~7天。第8天处死所有动物[3]

1.3 小鼠一般情况和疾病活动指数(disease activity index,DAI)以及结肠组织大体评分 每天观察小鼠的精神状态、毛发光泽度、食欲、体质量、粪便性状和有无潜血等。DAI评分标准、临床表现和病理大体评分标准见表1。

1.4 标本制作 在实验结束时处死小鼠,蜡包埋的结肠组织分别进行5 μm连续切片,按以下步骤进行染色:二甲苯脱蜡,梯度酒精脱水,自来水冲洗1 min,苏木精染色7 min,自来水冲洗2 min,1%盐酸酒精2 s,自来水冲洗2 min,1%氨水30 s,自来水冲洗4 min,0.5%伊红酒精30 s,酒精梯度脱水,二甲苯透明,中性树胶封片,光镜下观察肠组织的组织病理学改变。

1 DAI评分标准临床表现和结肠组织大体评分

DAI评分临床表现结肠组织大体评分0分体质量下降=0%;粪便性状正常;潜血(-)正常结肠形态1分体质量下降>1%~5%;粪便性状:量少、硬、湿、黏;潜血(+):颜色反应为点状结肠壁轻度增厚但无充血2分体质量下降>6%~10%;粪便性状:量多、软、很黏;潜血:肉眼可见,持续蓝色;结肠壁中度增厚并充血3分体质量下降>11%~15%;粪便性状:量多、软、散;潜血:深色粪便+潜血蓝色结肠壁明显增厚变硬并充血4分体质量下降>15%;粪便性状:稀便;潜血:血便+深蓝反应结肠壁明显增厚变硬、充血并粘连

注:DAI评分=(体质量下降分数+粪便性状分数+便血分数)/3

1.5 检测T细胞亚群及免疫球蛋白变化 经腹腔麻醉小鼠,在动物解剖台上固定,剖开腹部,各组小鼠腹主动脉取血用乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA抗凝)后,取专用试管3支,分别加入CD3 FITC/CD4 PE、CD3 FITC/CD8 PE及其同型对照各10 μL,立刻加抗凝血100 μL,充分混匀后,室温下避光放置30 min。每管加红细胞裂解液2~3 mL,充分混匀,避光放置,至液体透亮。1 000 r/min离心5 min,去上清液。上机检测,流式细胞仪计数。检测前常规对流式细胞仪进行质量监控和双色荧光补偿,使其均在允许范围内。免疫比浊法检测血清免疫球蛋白IgA、IgG、IgM人血清或血浆中免疫球蛋白IgG、IgA和IgM与其相应抗体(羊抗人免疫球蛋白IgG、IgA和IgM血清)在液相中相遇,立即形成抗原-抗体复合物,并形成一定浊度。与通过同样处理的校准血清比较,即可计算出样品中免疫球蛋白IgG、IgA和IgM含量。

1.6 结肠组织免疫组织化学染色 新鲜肠组织以5 μm的厚度进行连续冰冻切片,按以下步骤进行一抗ICAM-1的免疫组织化学染色:4%多聚甲醛固定10 min,免疫染色洗涤液洗5 min 3次,封闭液封闭,4 ℃过夜免疫染色洗涤液洗5 min 3次,二抗37 ℃孵育30 min,洗涤液洗5 min 3次,光镜下观察结肠组织ICAM-1蛋白的表达情况,阴性对照组用PBS替代一抗,其余步骤同上。

1.7 统计学方法 应用SPSS 13.0软件进行统计分析,计量资料数比较分别采用单因素方差分析和SNK-q检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 3组DAI评分比较 与正常组比较,模型组从第4天开始DAI评分逐渐升高,EGB 761组在第4天DAI评分已经下降为0,第5~8天DAI评分也较模型组明显降低,但仍高于正常组,差异有统计学意义(P<0.01),见表2。

2 3DAI评分比较分)

组别 第1~3天第4天第5天第6天第7天第8天EGB761组0.00±0.000.00±0.00#0.75±0.01#1.34±0.05*#1.34±0.05*#2.25±0.01#模型组 0.00±0.000.75±0.01*1.34±0.05*2.53±0.06*2.53±0.06*3.00±0.01*正常组 0.00±0.000.00±0.000.00±0.000.00±0.000.00±0.000.00±0.00F 0.00013536.000534.809793.701793.7017678.232P 1.0000.0000.0000.0000.0000.000

*P<0.01与正常组比较 #P<0.01与模型组比较(SNK-q检验)

2.2 3组结肠大体评分比较 与正常组比较,模型组结肠大体评分明显升高,差异有统计学意义(P<0.01);EGB761组结肠组织大体评分低于模型组,但仍高于对照组,差异有统计学有意义(P<0.01)。见表3。

2.3 3组结肠组织病理学表现比较 与正常组比较,模型组小鼠结肠黏膜缺损,炎症细胞广泛浸润,隐窝增生;而EGB 761组结肠病理炎症浸润、病变深度、隐窝破坏均与模型组比较有不同程度的减轻。见图1。

2.4 EGB 761对小鼠T细胞亚群变化的影响 与正常组比较,模型组明显升高血中CD3+、CD4+含量,降低CD8+含量,差异均有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,EGB 761组明显降低血中CD3+、CD4+含量,升高CD8+含量,差异均有统计学意义(P<0.01)。见表4。

3 3组结肠组织大体评分比较分)

组别 结肠组织大体评分EGB761组0.72±0.01*#模型组 1.85±0.01*正常组 0.00±0.00F 3681.575P 0.000

*P<0.01与正常组比较 #P<0.01与模型组比较(SNK-q检验)

4 3T细胞亚群比较

组别 CD3+(%)CD4+(%)CD8+(%)CD4+/CD8+EGB761组49.48±3.35#27.24±3.40#24.80±4.29#1.01±0.25#模型组 64.98±3.55*43.03±3.27*15.34±3.55*2.80±0.22*正常组 43.98±3.3822.18±3.4226.65±4.800.86±0.19F 6873.4007232.3114086.6255145.556P 0.0000.0000.0000.000

*P<0.01 与正常组比较 #P<0.01与模型组比较(SNK-q检验)

2.5 3组免疫球蛋白水平比较 与正常组比较,模型组明显升高血中IgA、IgG、IgM含量,差异有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,EGB 761组明显降低血中IgA、IgG、IgM含量(P<0.01),差异有统计学意义(P<0.01)。见表5。

5 3IgA、IgG、IgM比较

组别 IgAIgGIgMEGB761组0.03±0.02#0.21±0.08#0.22±0.06#模型组 0.08±0.02*0.31±0.08*0.30±0.07*正常组 0.03±0.020.20±0.080.19±0.07F 1626.1686392.0164892.789P 0.0000.0000.000

*P<0.01与正常组比较 #P<0.01与模型组比较(SNK-q检验)

2.6 EGB 761对小鼠结肠组织ICAM-1蛋白表达水平的影响 与正常组比较,模型组结肠组织ICAM-1阳性细胞染色面积明显增多;而EGB 761组ICAM-1阳性细胞蛋白染色面积较模型组明显减弱。见图2。

3 讨 论

UC是一种高复发的慢性肠道炎症性疾病,是炎症性肠病的主要临床形式之一,但由于本病病程长、病变范围广被认为是结肠癌的癌前病变,目前公认本病是一种自身免疫性疾病。研究表明,体内免疫机制的异常诱导了UC的发生[4-5];免疫反应的异常将进一步导致炎症细胞和炎症介质异常,T淋巴细胞(CD3+、CD4+、CD8+)是免疫反应中抗原递呈的核心环节,从而造成肠道黏膜组织的损伤。在正常情况下ICAM-1很少表达,当多种因素作用下使体内免疫系统被激活时,才会在各种炎症细胞上表达;肠道黏膜免疫反应的调节有赖于免疫细胞及免疫球蛋白(IgA、IgG、IgM)的参与[6-10]。因此,寻求更为有效的、且不良反应小的、不易复发的理想药物已成为研究的热点。

银杏是古老的树种,银杏叶的叶子、果实、种子均有较高的药用价值,它的药理作用不断被认识,临床应用范围逐步扩大。银杏叶中含有天然活性黄酮、苦内酯等对人体健康有益的多种成分,EGB 761广泛用于治疗呼吸系统、心脑血管系统等疾病,有调节循环系统、改善血液循环、保护黏膜组织等作用。研究表明,EGB 761可通过调节免疫机制,抑制炎性症状,对大鼠实验性结肠炎具有保护作用[11-14]

免疫功能紊乱在UC发生发展中起重要作用,尤其是T淋巴细胞是免疫反应中抗原递呈的核心环节,T淋巴细胞亚群其中的一亚群功能增强,另一亚群功能减弱,引起亚群间比例紊乱[15]。本研究UC模型小鼠的T淋巴细胞亚群存在着紊乱,但经EGB 761干预后,EGB 761组T淋巴细胞亚群的紊乱得以调节,进一步抑制了炎症细胞和炎症介质异常,减少了肠黏膜组织损伤。表明EGB 761组中的结肠组织黏膜较模型组明显改善,充血及水肿明显减轻。IgG、IgA 参与UC的变态反应,并参与黏膜内局部免疫复合物的形成[16]。本研究结果显示EGB 761对异常增高的IgA、IgG有明显的抑制作用,说明该药治疗UC的机制与有效调节异常免疫反应有关。在正常肠黏膜中ICAM-1通常在毛细血管、微静脉和大血管内皮细胞低水平表达,而UC时ICAM-1在结肠组织中的分布和表达均明显增加,在机体免疫过程中起重要作用,使人们认识到直接针对ICAM-1的治疗可能成为一种新的手段。本研究结果显示,对UC模型组小鼠结肠组织行免疫组织化学染色可见ICAM-1阳性细胞染色明显增多,而经EGB 761干预后结肠组织中ICAM-1阳性细胞的染色明显减弱。表明EGB 761在急性期UC模型小鼠的机体免疫过程中起重要作用,这为临床治疗UC提供了理论依据。(本文图见封三)

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(本文编辑:许卓文)

[收稿日期]2016-06-17;

[修回日期]2016-07-19

[基金项目]河北省中医药管理局科研计划项目(2016180)

[作者简介]赵红伟(1979-),女,河北玉田人,河北省人民医院主治医师,医学博士,从事消化科疾病诊治研究。

*通讯作者。E-mail:13603396653@163.com

[中图分类号]R574.62 [

文献标志码:] B [

文章编号:] 1007-3205(2017)09-1076-04

doi:10.3969/j.issn.1007-3205.2017.09.020