全 文 :●
实
验
研
究
●
苍耳子油壳聚糖纳米微粒
对变应性鼻炎小鼠的影响研究
*
★ 裘梁** 曾文雪 董德刚 王曼莹*** (江西中医药大学 南昌 330004)
摘要:目的:探讨苍耳子油壳聚糖纳米微粒对变应性鼻炎的治疗作用。方法:采用卵清蛋白腹腔注射及鼻激发制备变应性鼻
炎小鼠模型,给予苍耳子油壳聚糖纳米微粒滴鼻治疗,并与苍耳子油比较,观察小鼠行为学和鼻腔黏膜中嗜酸性粒细胞数量
的变化及用 ELISA方法对血清总 IgE和 IL - 4 含量进行检测。结果:苍耳子油壳聚糖纳米微粒可明显降低卵清蛋白致过敏性
鼻炎模型小鼠血清中 IgE和细胞因子 IL - 4 的水平,及减轻过敏性鼻炎小鼠的抓挠鼻部和打喷嚏等症状,与苍耳子油组相比,
同样具有统计学差异(P < 0. 05)。结论:苍耳子油壳聚糖纳米微粒相较苍耳子油对小鼠过敏性鼻炎模型具有更强的抑制作用
关键词:苍耳子油;壳聚糖纳米微粒;变应性鼻炎
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A
The Effect of Xanthium Oil Chitosan Nanoparticles on Allergic Rhinitis Mice
QIU Liang,ZENG Wen - xue,DONG De - gang,WANG Man - ying
Jiangxi University of Traditional Chinese Medicine,Nanchang 330004 China.
Abstract:Objective:To investigate the effect of Xanthium oil chitosan nanoparticles in Allergic rhinitis mice. Methods:The ovalbumin
- induced Mouse Model with Allergic Rhinitis were treated with Xanthium oil chitosan nanoparticles,then compared with the effect of
Xanthium oil,to observe the change of the mouse behavior and the number of eosinophils in nasal mucosa,and detect the levels of IgE
and IL - 4 in serum by ELISA. Results:The Xanthium oil chitosan nanoparticles could significantly reduce the levels of IgE and IL -
4 in the ovalbumin - induced Mouse Model of Allergic Rhinitis,and alleviate the symptoms of scratching the nose and sneezing. Com-
pared to volatile oil group,the effect also had the statistical difference (P < 0. 05). Conclusion:the Xanthium oil chitosan nanoparticles
have a stronger inhibitory effect than volatile oil on Allergic Rhinitis.
Key words:Xanthium oil;chitosan nanoparticles;Allergic Rhinitis
变应性鼻炎(AR)是以 TH2 为主导的慢性炎
症,临床以鼻痒、喷嚏、流涕和鼻塞为特征,会导致患
者生活质量下降,尤其是会引起儿童发育迟缓。全
球平均发病率为 10% - 25%[1]。临床上一般对症
治疗,常用药为抗组胺药和色甘酸钠等。
中药苍耳子对 AR 的治疗由来已久,正品来源
为菊科植物苍耳 - Xanthium sibirium Patr 的干燥成
熟带总苞的果实,又名野茄子、羊带归、疔疮草、刺儿
棵、粘粘葵和苍子棵等,为中国药典品种[2]。临床
常可获得较好的疗效,但传统苍耳子给药途径一般
通过口服,疗效比较缓慢,且苍耳子油简单制剂对鼻
黏膜有一定刺激,容易挥发,稳定性较差。壳聚糖是
·28·
江西中医药大学学报 2 0 1 6年 2月第 2 8卷第 1期
JOURNAL OF JIANGXI UNIVERSITY OF TCM 2016 Vol. 28 No. 1
*
**
***
基金项目:江西省卫生厅中医药科研计划项目(2013A033)。
第一作者:裘梁,讲师。研究方向:中药药理学。E - mail:showqiu@ 163. com。
通信作者:王曼莹,教授。研究方向:新资源食品开发。E - mail:wangmy8888@ sina. com。
●
实
验
研
究
●
一类带正电的直链多糖,具有良好的生物相容性和
生物可降解性,且具有多种生物活性,能有效增加药
物通过眼部、鼻腔及胃肠道粘膜上皮的吸收,降低药
物的吸收前代谢,提高药物的生物利用度。
基于本实验室对壳聚糖的前期研究工作[3 - 4],
我们将苍耳子油与壳聚糖制成纳米粒复合物以期增
强其疗效、增进稳定性和减少鼻黏膜刺激性,进而抑
制鼻黏膜细胞局部浸润及炎性细胞因子的释放,从
而控制或减缓变应性鼻炎反应的发生,为 AR 治疗
提供新的方案,并可为壳聚糖纳米粒合理地向临床
应用转化提供坚实的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
1. 1. 1 试剂 苍耳子油(吉水县顺民药用香料油
公司) ;壳聚糖为本实验室自制;氯雷他定(上海先
灵葆雅制药有限公司) ;卵清蛋白(北京索莱宝生物
科技有限公司) ;鼠 IgE 和 IL - 4 ELISA 试剂盒(南
京建成生物工程研究所)。
1. 1. 2 仪器 Infinite 200 PRO 多功能酶标仪(瑞
士 Tecan公司) ;荧光倒置显微镜(日本尼康公司)。
1. 2 方法
1. 2. 1 苍耳子油壳聚糖纳米微粒制备 参照本实
验室壳聚糖纳米微粒制备方法[3]:取一定量的苍耳
子油,加入含有 1 %冰醋酸的 2. 5 mg /mL壳聚糖溶
液中混匀,用 0. 45 μm微孔滤膜过滤;将 1. 5 mg /mL
三聚磷酸盐(TPP)溶液用 0. 22μm 微孔滤膜过滤。
取上述壳聚糖溶液 20 mL与 TPP溶液 4 mL混合均
匀后,用 1 mol /L NaOH溶液调节 pH为 6. 0,然后进
行超声震荡(输出功率 60 W,冰水浴超声震荡 10 s,
循环 15 次,间隔时间 2 s)即得苍耳子油 -壳聚糖纳
米微粒。然后取苍耳子油壳聚糖纳米微粒粘附于载
玻片上,再用双面胶带附着固定后真空喷金,置于扫
描电镜下观察纳米微粒形态。
1. 2. 2 动物分组及模型制备 6 周龄雌性 BALB /c
小鼠 50 只,体重 16 ~ 22 g,由南昌大学实验动物中
心提供;动物随机分为空白对照组、模型组、苍耳子
油组、纳米微粒组和氯雷他定药液组,每组 10 只。
变应性鼻炎模型制备参照 Nakaya M等方法[5],并做
部分修改。具体如下:除空白对照组外,以 2 μg 卵
清白蛋白(OVA)/2 mg氢氧化铝凝胶分别在第 0 天
和第 5 天于 BALB /c小鼠腹腔注射各 1 次。从第 12
天开始以 3 % OVA(溶于无菌生理盐水)溶液滴鼻
激发,每侧 20 μL,连续 7 天。接着以 3 % OVA 溶
液滴鼻,每周 3 次,隔天 1 次,共 8 周。空白对照组
以氢氧化铝和生理盐水混合剂行腹腔注射,生理盐
水滴鼻,时间和剂量同模型组。
观察指标 末次给药后 30min内小鼠鼻痒抓挠
及喷嚏次数,流涕程度;其中,流涕至鼻前孔记为 1
分;超过鼻前孔为 2 分;流涕满面为 3 分。
1. 2. 3 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对变应性鼻炎小
鼠的药效学实验 待变应性鼻炎模型建立后,使用
微量移液器吸取相应药液各 100 μL,分别滴于小鼠
两侧鼻腔,每天 2 次,每次 100 μL,共 15 次。空白
对照组和模型组用生理盐水滴鼻;苍耳子油组用苍
耳子油生理盐水滴鼻,相当于 0. 5 g /(kg·d)苍耳
子生药;纳米微粒组用纳米微粒滴鼻,相当于 0. 5 g /
(kg·d)苍耳子生药;氯雷他定组用氯雷他定滴鼻
液滴鼻。
观察指标 (1)鼻炎行为指标:末次给药后
30min内小鼠鼻痒抓挠、喷嚏次数及流涕程度:流涕
至鼻前孔为 1 分;超过鼻前孔为 2 分;流涕满面为 3
分。
(2)鼻腔粘液中嗜酸性粒细胞数:末次给药后,
玻片收集相应小鼠鼻腔分泌物,涂片,镜检,观察小
鼠鼻腔分泌物中嗜酸性粒细胞数。
(3)细胞因子水平:末次给药后 1 h,尾静脉取
血,分离血清,检测血清 IgE和 IL - 4 的水平。
1. 3 统计分析 所有的数据用均数 ±标准差表示,
组间数据比较采用 t 检验,统计软件用 SPSS11. 0。
P < 0. 05 表示差别有统计学意义,P < 0. 01 表示差
别有显著统计学意义。
2 结果
2. 1 苍耳子油壳聚糖纳米微粒的鉴定 经南昌大
学分析测试中心检测,苍耳子油壳聚糖纳米微粒粒
径分布比较集中,平均粒径达到 150 nm;其形态为
饱满圆球形;包封率为 85% .
2. 2 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对变应性鼻炎小鼠
行为学的影响 与空白对照组比,模型组在以 3 %
OVA溶液滴鼻结束当天,小鼠喷嚏积分、鼻痒积分、
流涕积分和鼻炎症状总积分均显着升高(P < 0.
01) ,说明造小鼠变应性鼻炎模型成功。分别对各
组给药处理后,结果显示苍耳子油壳聚糖纳米微粒
能有效对抗变应性鼻炎小鼠所产生的鼻痒、喷嚏、流
涕症,与模型组和苍耳子油组相比,该差别有统计学
意义(P < 0. 05) ,结果见表 1。
2. 3 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对鼻腔粘液中嗜酸
性粒细胞数的影响 模型组动物可见嗜酸性粒细胞
数明显增多,而苍耳子油、纳米微粒和阳性药氯雷他
定 3 组的嗜酸性细胞数均有明显减少(P < 0. 01) ,
在纳米微粒组与氯雷他定组之间无显著性差异,说
·38·
裘梁等:苍耳子油壳聚糖
纳米微粒对变应性鼻炎小鼠的影响研究
●
实
验
研
究
●
明纳米微粒达到氯雷他定效果,可显著改善鼻炎的 炎症症状,减少炎性渗出,结果见表 2。
表 1 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对小鼠变应性鼻炎症状的影响(珋x ± s,n = 10)
组别
给药前
抓挠 /次 喷嚏 /次 流涕评分 症状总分
给药 8 天后
抓挠 /次 喷嚏 /次 流涕评分
空白组 1. 1 ± 0. 2 0. 3 ± 0. 1 0. 2 ± 0. 1 1. 5 ± 0. 2 1. 3 ± 0. 3 0. 2 ± 0. 3 0
模型组 7. 7 ± 1. 0 14. 9 ± 2. 4 2. 9 ± 0. 6 25. 5 ± 2. 0〇〇 7. 4 ± 1. 2 15. 2 ± 2. 3 2. 7 ± 0. 9
苍耳子油组 7. 5 ± 0. 8 14. 8 ± 1. 5 2. 8 ± 0. 1 25. 1 ± 1. 6〇〇 3. 5 ± 0. 7* 7. 8 ± 1. 7* 1. 1 ± 0. 3*
纳米微粒组 8. 0 ± 0. 4 15. 1 ± 1. 3 2. 8 ± 0. 6 25. 9 ± 1. 2〇〇 2. 0 ± 0. 4** # 5. 1 ± 1. 3** # 0. 8 ± 0. 7**
氯雷他定组 7. 7 ± 0. 9 14. 5 ± 1. 2 2. 6 ± 0. 7 24. 8 ± 1. 4〇〇 1. 7 ± 1. 2** # 4. 5 ± 1. 5** # 0. 6 ± 0. 6** #
注:与空白组相比〇 P < 0. 05,〇〇P < 0. 01;与模型组相比* P < 0. 05,**P < 0. 01;与苍耳子油组相比#P < 0. 05,##P < 0. 01。
表 2 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对鼻腔粘液中嗜酸性粒细
胞数的影响(珋x ± s,n = 10)
组别 嗜酸性粒细胞的数量 /%
空白组 2. 324 ± 0. 237
模型组 35. 261 ± 10. 072
苍耳子油组 16. 957 ± 2. 236**
纳米微粒组 12. 739 ± 1. 164**
氯雷他定组 10. 768 ± 1. 407**
注:与模型组相比* P < 0. 05,**P < 0. 01 。
2. 4 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对变应性鼻炎小鼠
血清 IgE 和 IL - 4 水平的影响 与模型组相比,三
个治疗组均能降低小鼠血清 IgE 和 IL - 4 的水平,
且具有统计学意义(P < 0. 05) ,三组之间呈下降趋
势,但无显著性差异(P > 0. 05)。
表 3 苍耳子油壳聚糖纳米微粒对变应性鼻炎小鼠血清 IgE
和 IL - 4 水平的影响(珋x ± s,n = 10)
组别 IgE /U·Ml -1 IL - 4 /pg·mL -1
空白组 未检出 18. 2 ± 3. 3
模型组 0. 57 ± 0. 2 55. 2 ± 12. 3
苍耳子油组 0. 36 ± 0. 17* 37. 8 ± 11. 7*
纳米微粒组 0. 20 ± 0. 14* # 25. 1 ± 10. 3* #
氯雷他定组 0. 16 ± 0. 12**# 21. 5 ± 10. 5**#
注:与模型组相比* P < 0. 05,**P < 0. 01;与苍耳子油组相比#
P < 0. 05,##P < 0. 01。
3 讨论
变应性鼻炎是易感个体接触致敏变应原后,以
TH2 为主导的慢性炎症疾病。会引起 IgE 介导的炎
症介质释放和多种免疫活性细胞、细胞因子参与的
鼻黏膜幔性炎症,并与其他过敏性疾病密切相关,导
致患者生活质量下降,尤其是会引起儿童发育迟缓。
中医认为苍耳子(Fmctus Xanthii)其味辛苦、性
温,归肺、肝二经,具有发汗、散风湿、通鼻窍、止痛之
功效,为历代治疗鼻病及头痛的要药[6]。但传统苍
耳子给药途径一般通过口服,疗效比较缓慢。苍耳
子油简单制剂对鼻黏膜有一定刺激,容易挥发,稳定
性较差。
本实验采用苍耳子油壳聚糖纳米微粒干预变应
性鼻炎小鼠,其具有高度靶向、控制释放药物、提高
难溶药物的溶解度和吸收率、提高药物疗效和降低
毒副作用的特点。实验结果显示苍耳子油壳聚糖纳
米微粒可明显降低卵清蛋白致过敏性鼻炎小鼠血清
中 Ig E和细胞因子 IL - 4 的水平,及减轻过敏性鼻
炎小鼠的抓挠鼻部、打喷嚏等症状,与苍耳子油组相
比,同样具有统计学差异(P < 0. 05)。与模型组相
比,苍耳子油壳聚糖纳米微粒减少了鼻腔粘液中嗜
酸性粒细胞数量,降低了嗜酸性粒细胞对炎性部位
的浸润。三个治疗组之间虽然无统计差异,但经苍
耳子油组、纳米微粒组和氯雷他定组治疗后鼻腔粘
液中嗜酸性粒细胞数量呈下降趋势。提示苍耳子油
壳聚糖纳米微粒相较苍耳子油对小鼠过敏性鼻炎模
型具有更强的抑制作用。
参考文献
[1]Quraishi SA,Davies MJ,Craig TJ. Inflammatory responses in allergic
rhinitis:traditional approaches and novel treatment strategies[J]. J
Am Osteopath Assoc,2004,104 (5Suppl) :S7215.
[2]中华人民共和国药典委员会. 中华人民共和国药典·一部[S].
北京:化学工业出版社,2005:111 - 112.
[3]魏谭军,董德刚,裘梁,等. 离子交联法制备壳聚糖纳米颗粒
[J].安徽农业科学,2012,40(5) :2 885 - 2 886.
[4]魏谭军,董德刚,裘梁,等.低分散度水溶性壳聚糖的特性表征
及其应用研究[J].材料导报,2012,26(20) :264 - 266.
[5]Nakaya M,Dohi M,Okunishi M,et al. Prolonged allergen challenge
in murine nasal allergic rhinitis:nasal airway remodeling and adapta-
tion of nasal airway responsiveness[J]. Laryngoscope,2007,117:881
- 885.
[6]国家中医药管理局. 中华本草.第七册[M].上海:上海科学技
术出版社,1999:1 014.
(收稿日期:2015 - 07 - 03)编辑:王河宝
·48·
江西中医药大学学报 2016 年 2 月第 28 卷第 1 期