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透骨消痛胶囊中两个部位配比对大鼠膝骨性关节炎炎症因子表达的影响



全 文 :收稿日期:2012-01-19
基金项目:福建省科技厅重点项目(2010Y0029),福建省中医药科研重点资助课题(WZZG0901)
作者简介:李西海(1979—),男,医学博士,主要从事中西医结合防治骨性关节炎研究。
通讯作者:吴明霞(1965—),教授,主任医师,博士生导师。 E-mail:wumingxiafz@163.com
透骨消痛胶囊中两个部位配比对大鼠
膝骨性关节炎炎症因子表达的影响
李西海 1,朱晓勤 1,庄群川 1,李 俐 2,林允煌 3,罗春铭 3,叶蕻芝 1,吴明霞 2
(1. 福建中医药大学中西医结合研究院,福建 福州 350122;
2. 福建中医药大学附属第二人民医院,福建 福州 350003;3. 福建中医药大学药学院,福建 福州 350122)
膝骨性关节炎(keen osteoarthritis,KOA)是中
老年人的常见病,是一种慢性、进行性关节疾病,
以关节软骨基质降解、滑膜无菌性炎症、骨赘形成
为特征,属于中医“痹证”、“痿证”范畴。 透骨消痛
胶囊针对膝骨性关节炎本虚标实、 本痿标痹的病
机,以补肾柔肝为主,长期应用于膝骨性关节炎临
床治疗效果良好 [1-2]。 为了进一步探讨透骨消痛胶
囊治疗膝骨性关节炎的作用机制, 本研究采用透
骨消痛胶囊主要有效成分苷类部位与生物碱部位
的不同配比干预 SD 大鼠膝骨性关节炎模型,探讨
苷类部位与生物碱部位有效治疗膝骨性关节炎的
最佳配比。
1 材料与方法
1.1 实验药物 透骨消痛胶囊组成为巴戟天、白
芍、川芎和肿节风,为福建中医药大学附属第二人
民医院的院内制剂(批准文号:闽制字 Z20100006);
壮骨关节丸, 三九医药股份有限公司 (国药准字
Z44023377); 苷类部位和生物碱部位是根据透骨
消痛胶囊消痛胶囊复方比例提取分离得到, 其中
苷类中含芍药苷 65.98%, 生物碱部位含川芎嗪
70.06%。
1.2 实验动物 清洁级 8 周龄 SD 大鼠 90 只,上
海斯莱克实验动物有限责任公司提供(合格证号:
SCXK(沪)2007-0005)。 医学实验动物环境设施为
福建中医药大学实验动物中心鼠类实验动物环境
设施,清洁级(合格证号:医动学 23-016 号)。
1.3 实验试剂 白介素 1(IL-1)、白介素 6(IL-
6)、基质金属蛋白酶 3(MMP-3)试剂盒、肿瘤坏死
因子 α(TNF-α)、一氧化氮(NO)、透明质酸钠(HA)
由南京建成生物工程有限公司提供。
1.4 实验方法 清洁级 SD 大鼠 90 只 , 体重
200~240 g,采用抽签法随机分为实验组(80 只)
和正常组(10 只)。 4%木瓜蛋白酶溶液与 0.3 mol /
L 半胱氨酸溶液 1∶1 混置 0.5 h 后, 实验组 SD 大
鼠分别于第 1、3 及 7 天行双膝关节腔注射 0.2 mL
复制骨性关节炎的动物模型 [3],造模成功后,采用
抽签法随机分为模型组、实验 1-7 组,每组 10 只。
模型组 10 只为 0.9%生理盐水 4 mL /只灌胃、实验
1-7 组为不同比例配伍的混合物给药(苷类部位:
生物碱部位分别为 10∶0,10∶1,10∶3,10∶6,10∶10,
1∶10,0∶10,均制成 3 mg /mL 溶液,4 mL /只灌胃),
正常组为 0.9%生理盐水 4 mL /只灌胃, 干预4 周
后,检测指标。
1.5 IL-1、IL-6、TNF-α、MMP-3、NO、HA 测定
摘要: 目的 探讨透骨消痛胶囊 2 个有效部位不同配比对骨性关节炎炎症因子表达的影响。
方法 清洁级 SD 大鼠 90 只,采用关节腔注射木瓜蛋白酶复制大鼠膝骨性关节炎模型,随机分为 9 组,
正常组、模型组(生理盐水)、实验 1-7 组(苷类部位:生物碱部位分别为 10∶0,10∶1,10∶3,10∶6,10∶10,
1∶10,0∶10),分别干预 4 周后,采用放射免疫法测定关节液 IL-1、IL-6、TNF-α、MMP-3、HA、NO 含
量。 结果 透骨消痛胶囊苷类部位与生物碱部位不同配比均能有效降低骨性关节炎关节液中 IL-
1、IL-6、TNF-α、MMP-3、NO 含量,提高骨性关节炎关节液中 HA 含量。 结论 透骨消痛胶囊的
苷类部位与生物碱部位不同配比均能有效抑制膝骨性关节炎的炎症反应, 其中苷类部位与生物碱部
位为 10∶6 的效果较好。
关键词:透骨消痛胶囊;骨性关节炎;细胞因子;炎症因子
中图分类号:R285.5 文献标志码:A 文章编号:1004-5627(2012)02-0029-03
Journal of Fujian University of TCM April 2012,22 (2)
福建中医药大学学报 2012 年 4 月 第 22 卷 第 2 期
29
DOI:10.13261/j.cnki.jfutcm.002628
表 2 关节液中 HA 含量变化(x±s)
组 别
正常组
模型组
实验 1 组
实验 2 组
实验 3 组
实验 4 组
实验 5 组
实验 6 组
实验 7 组
n
10
10
10
10
10
10
10
10
10
HA / (ng /mL)
19.88±3.72
10.23±3.511)
15.23±3.781)2)5)
15.83±4.051)2)5)
16.64±3.271)2)4)
16.22±2.541)2)4)
11.76±3.551)
13.86±2.851)3)
14.65±4.101)3)
注:与正常组相比,1) P<0.01;与模型组相比 ,2)
P<0.01,3) P<0.05;与实验 5 组相比,4) P<
0.01,5) P<0.05。
表 1 关节液中 IL-1、IL-6、TNF-α、MMP-3、NO 含量变化表(x±s)
组 别
正常组
模型组
实验 1 组
实验 2 组
实验 3 组
实验 4 组
实验 5 组
实验 6 组
实验 7 组
n
10
10
10
10
10
10
10
10
10
IL-1 / (pg /mL)
9.72±0.63
16.83±0.931)
13.30±0.871)2)5)
12.87±0.771)2)5)
12.43±0.911)2)4)
11.53±0.881)2)4)
15.11±0.761)
14.46±0.821)3)
13.65±0.681)3)
IL-6 / (pg /mL)
8.86±0.72
17.74±0.861)
13.77±0.741)2)5)
13.23±0.651)2)5)
12.62±0.811)2)4)
12.03±0.751)2)4)
15.86±0.731)
15.67±0.821)3)
14.92±0.881)3)
注:与正常组相比,1) P<0.01;与模型组相比,2) P<0.01,3) P<0.05;与实验 5 组相比,4) P<0.01,5) P<0.05。
TNF-α / (pg /mL)
9.53±0.72
19.43±0.971)
15.11±0.751)2)5)
14.76±0.781)2)5)
14.44±0.851)2)4)
13.68±0.831)2)4)
17.66±0.741)
16.27±0.821)3)
15.61±0.881)3)
MMP-3 / (ng /mL)
10.24±0.86
18.93±0.871)
15.63±0.781)2)5)
15.44±0.721)2)5)
14.76±0.711)2)4)
14.42±0.801)2)4)
17.86±0.821)
17.12±0.741)3)
16.55±0.861)3)
NO / (ng /mL)
11.56±0.64
19.66±0.981)
16.30±0.851)2)5)
15.92±0.761)2)5)
15.37±0.861)2)4)
14.75±0.771)2)4)
18.34±0.821)
17.35±0.751)3)
17.16±0.841)3)
2.2 关节液中 HA 含量变化 见表 2。
3 讨 论
基于骨性关节炎以软骨退变为核心, 针对其
本痿标痹、本虚标实的病机,提出以补肾柔肝为治
疗骨性关节炎的根本大法,研发透骨消痛胶囊,以
巴戟天补肾之品治本为君药; 白芍养血柔肝以助
固本为臣药;肿节风祛风除湿,风祛痹痛止;川芎
活血行血,血行风自灭,为佐使药 [4]。
关节软骨基质的正常结构和功能依赖于合成
代谢和分解代谢的动态平衡, 此平衡是通过细胞
因子调节软骨细胞的功能来调控的。 根据细胞因
子对软骨基质代谢的调节作用特征, 分为合成性
细胞因子和分解性细胞因子, 两者之间的平衡维
持着软骨基质合成与分解代谢的动态平衡, 两者
之间的失衡是骨性关节炎软骨基质的降解和破坏
的根本原因之一。
目前, 分解性细胞因子研究较多的有 IL-1、
TNF-α、IL-6、MMP-3。 IL-1 对骨性关节炎的影响
是多层次、多方面的,不仅能刺激基质金属蛋白酶
(MMP) 的合成, 还可诱导关节软骨细胞合成 NO
促使 MMP-3 合成,或上调软骨细胞整合素受体信
号传递介导 MMPs 的产生。 IL-1 不仅能抑制软骨
细胞合成特征性的软骨基质成分 PG 和Ⅱ型胶原,
诱导软骨细胞表达 I、Ⅱ型胶原,还能刺激软骨细
胞分泌降解软骨基质成分的蛋白酶 [5]。 IL-1、TNF-
α 通过 IL-6 介导抑制软骨糖蛋白的合成,促进基
质成分和成纤维细胞的降解, 促进关节软骨的退
变。关节内局部高水平的 IL-6,可能与其影响软骨
细胞增殖、软骨损伤的反应性,从而增强关节的炎
性反应有关 [6]。 NO 是一种广泛存在于生物体内的
脂溶性物质,极易通过细胞膜扩散,从而发挥生物
学效应, 关节液中 NO 的高含量可引起软骨的损
伤,从而加重炎症反应。骨性关节炎发病过程中存
在 NO 与其他细胞因子共同作用的机制,NO 在其
中可能起到重要的调节作用 [7]。 本研究结果表明,
透骨消痛胶囊主要有效成分苷类部位与生物碱部
位的不同配比均可降低关节液中 IL-1、TNF-α、IL-
6、MMP-3、NO 的含量, 改善骨性关节炎的炎症反
干预 4 周后,各组水合氯醛 3 mL / kg 麻醉成功后,
取膝关节髌韧带的外侧常规备皮消毒 以 5 mL 医
用无菌注射配用 1 mL 医用无菌注射针头 行膝关
节腔穿刺术, 先注入 0.9%生理盐水 1.5 mL 后,反
复活动膝关节 20 次缓慢抽取关节液 并放入 1.5
mL EP 管中,3000 rpm,离心 5 min,取上清液,采
用放射免疫法,按照说明书操作,分别测定 IL-1、
IL-6、TNF-α、MMP-3、NO、HA 含量。
1.6 统计方法 实验数据采用 SPSS13.0 处理 ,
计量资料用 x±s 表示 , 组间比较用 One -Way
ANOVA 方差分析,多重比较用 SNK-q 检验。
2 结 果
2.1 关节液 L-1、IL-6、TNF-α、MMP-3、NO 含量
变化 见表 1。
福建中医药大学学报 第 22卷30
应,从而延缓软骨退变。
透明质酸钠(HA)是关节液及关节软骨的主
要组成成分之一,可增强关节滑液的润滑作用,改
善关节的活动功能;减少关节运动时的阻力,对软
骨起保护和营养作用;调整破坏的生理屏障,延缓
软骨退变;限制炎性反应的扩散,对关节软骨起化
学保护作用 [8]。 本研究结果表明,各造模组关节液
中 HA 较正常组明显下降, 透骨消痛胶囊主要有
效成分苷类部位与生物碱部位的不同配比干预后
能显著提高 HA 含量。
总之, 透骨消痛胶囊中苷类部位与生物碱部
位的不同配比是通过有效减少关节液中 IL-1、
TNF-α、IL-6、MMP-3、NO 的含量, 提高关节液中
HA 含量,抑制膝关节内的炎症反应,从而改善关
节内微环境。在各配比中,苷类部位与生物碱部位
为 10∶6 的效果较好。
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Effect of Compatibility of Two Parts from Tougu Xiaotong Capsule
on Inflammatory Factors Expression in Rats with Knee Osteoarthritis
LI Xihai, ZHU Xiaoqin, ZHUANG Qunchuan, et al
(Fujian Academy of Integrative Medicine, FUTCM, Fuzhou, Fujian 350122, China)
ABSTRACT: Objective To explore the effect of compatibility of two parts from Tougu Xiaotong cap-
sule (TGXTC) on the inflammatory factors expression in rats with knee osteoarthritis (KOA). Methods 90
clean SD rats were randomly divided into normal group, model group and experiment group I-Ⅶ . KOA rat
models were established by intra-articular injection of papain solution. The normal group and model group
were treated with physiological saline, and experiment groups were treated with saponins and alkaloids in dif-
ferent ratios for 4 weeks, then the levels of IL-1, IL-6, TNF-α, MMP-3, HA and NO in synovia fluid were
detected by radioimmunity assay. Results The compatibility of saponins and alkaloids in different ratio from
TGXTC could down-regulate the levels of IL-1, IL-6, TNF-α, MMP-3 and NO, and up-regulate the level of
HA in synovia fluid of KOA patients. Conclusion The compatibility of saponins and alkaloids in different
ratio from TGXTC could effectively inhibit the inflammation of KOA. Among the ratios, the ratio of saponins
and alkaloids with better effect is ten to six.
KEY WORDS: Tougu Xiaotong capsule; osteoarthritis; cytokine; inflammatory factor
第 2期 李西海等:透骨消痛胶囊中两个部位配比对大鼠膝骨性关节炎炎症因子表达的影响 31