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白子菜提取物对急性痛风性关节炎大鼠模型的抗炎免疫作用



全 文 :痛风 (gout) 是一种单钠尿酸盐 (monosodium
urate, MSU) 沉积所致的晶体相关性关节病, 与嘌
呤代谢紊乱及 (或) 尿酸排泄减少所致的高尿酸血
症直接相关, 属于代谢性风湿病范畴[1]。 急性痛风
性关节炎是具有自限性和以剧烈疼痛为特点的急性
无菌性炎症反应, 是痛风最常见的首发症状, 也是
痛风影响生存质量的重要原因[1]。 由于痛风性关节
炎反复发作的特点, 尤其是急性期所致的关节疼痛
及关节破坏, 给患者日常活动带来了障碍。 本研究
通过观察白子菜提取物对痛风性关节炎大鼠关节活
动情况、 急性炎症反应情况的调节作用, 探讨白子
菜提取物对急性痛风性关节炎的抗炎免疫作用及机
制, 现报道如下。
1 材料与方法
1. 1 实验动物
SPF 级雄性 Wistar 大鼠 72 只, 由中山大学实
验动物中心提供 , 生产许可证号 SCXK (粤 )
2011-0029, 体质量 200 ~ 250 g, 饲养于广州医科
大学实验动物中心 SPF 级实验室, 使用许可证号
为 SYXK (粤) 2010-0104。
1. 2 药物
白子菜水提取液 (0.5、 0.25、 0.125 g/mL) ,
白子菜乙醇提取液 (1、 0.5、 0.25 g/mL), 均由南
方医科大学中药制剂室提供; 秋水仙碱 (批号:
20131101, 广东彼迪药业有限公司生产)。
1. 3 主要试剂与仪器
尿酸钠 (美国 Sigma 公司 , 批号 : U2875-
5G) ; 白介素 -1β ( IL -1β) 、 肿瘤坏死因子 -α
(TNF-α) 酶联免疫吸附 (ELISA) 试剂盒 (美国
RayBio公司, 批号: 201502); GoScript 逆转录试剂
盒 (美国 Promega 公司 , 批号 : 00000933119);
GoTag 定量聚合酶链反应 (quantitative polymerase
chain reaction, qPCR) 试剂盒 (美国 Promega 公
司, 批号: 00000777095)。 5810R 型高速冷冻离心
机 (德国 Eppendorf 公司 ) ; DG5033A 型酶标仪
(上海精密仪器仪表有限公司); 9700型聚合酶链反
应 (polymerase chain reaction, PCR) 扩增仪 (美国
AB公司); 7500H型 qPCR仪 (美国 ABI公司)。
1. 4 尿酸钠结晶及尿酸钠溶液的制备
根据文献[2]记载方法改进。 具体过程: 无菌
条件下将 800 mg 尿酸钠和 155 mL 生理盐水 、 1
白子菜提取物对急性痛风性关节炎大鼠模型的抗炎免疫作用
陈昉 1.2, 姚红 2, 童娟 2, 何颖 2, 李桂元 2, 葛炎 1.2
(1. 广州医科大学, 广东广州 510182; 2. 广州医科大学附属第一医院, 广东广州 510120)
摘要: 【目的】 探讨白子菜提取物对急性痛风性关节炎的抗炎免疫作用及机制。 【方法】 复制急性痛风性关节炎大鼠模型, 将
72 只 Wistar 大鼠随机分为 9 组 (每组 8 只): 空白组, 模型组, 秋水仙碱组 (剂量为 0.2 mg·kg-1·d-1), 白子菜水提取物低、
中、 高剂量组 (剂量分别为 2.5、 5、 10 g·kg-1·d-1), 白子菜醇提取物低、 中、 高剂量组 (剂量分别为 5、 10、 20 g·kg-1·d-1)。
连续灌药 7 d 后取材, 观察各组大鼠关节活动情况 (炎症指数、 功能障碍指数、 足肿胀度), 采用酶联免疫吸附 (ELISA) 法
检测血清白细胞介素-1β (IL-1β)、 肿瘤坏死因子-α (TNF-α) 水平, 定量聚合酶链反应 (qPCR) 法检测单核细胞半胱天冬
酶-1 (caspase-1)、 凋亡相关斑点样蛋白 (ASC)、 NLRP3 炎性体 (NLRP3) 表达, 并分析其关系。 【结果】 各药物处理组对
急性痛风性关节炎大鼠活动障碍均有缓解作用; 秋水仙碱组 TNF-α 表达水平显著低于模型组 (P<0.05); 秋水仙碱组及白子
菜醇提取物中剂量组 IL-1β、 caspase-1、 ASC、 NLRP3 表达水平显著低于模型组 (P<0.05); IL-1β 与 caspase-1、 ASC、
NLRP3 存在显著相关性, TNF-α 与 ASC 存在显著相关性 (P<0.05)。 【结论】 秋水仙碱及中剂量白子菜醇提物能通过抑制
NLRP3 炎性体的表达, 从而抑制 IL-1β 相关的炎性过程, 发挥其抗炎免疫作用。
关键词: 白子菜提取物/药理学; 急性痛风性关节炎/中药疗法; 炎性体; 基因表达调控; 疾病模型, 动物; 大鼠
中图分类号: R285.5 文献标志码: A 文章编号: 1007-3213 (2015) 02-0275-07
DOI: 10. 13359 / j. cnki. gzxbtcm. 2015. 02. 021
收稿日期: 2014-09-12
作者简介: 陈昉 (1988-), 女, 在读硕士研究生; E-mail: chenfang3332@hotmail.com
通讯作者: 童娟 (1973-), 女, 主任医师; E-mail: joantong@yahoo.com
广州中医药大学学报
Journal of Guangzhou University of Traditional Chinese Medicine
2015 年 3 月第 32 卷第 2 期
March 2015,Vol. 32,No. 2 275
表 1 各基因 qPCR 引物序列
Table 1 Primer sequence of various genes for qPCR
基因 引物序列
ASC F: 5’-TTATGGAAGAGTCTGGAGCTGTGG-3’
F: 5’-GATGCAGGGATGATGTTC-3’
R: 5’-AATGAGTGCTTGCCTGTGTTGG-3’
GAPDH R: 5’-TGCACCACCAACTGCTTAG-3’
NLRP3 F: 5’-CAGACCTCCAAGACCACGACTG-3’
R: 5’-CATCCGCAGCCAATGAACAGAG-3’
caspase-1 F: 5’-TGCCTGGTCTTGTGACTTGGAG-3’
R: 5’-ATGTCCTGGGAAGAGGTAGAAACG-3’
mol/L 的 NaOH 溶液 5 mL 混合, 置于烧瓶中加热
煮沸至尿酸钠完全溶解; 停止加热后迅速以小滴滴
入 1 mol/L 的无菌盐酸, 出现不溶白色絮状沉淀即
可终止滴加; 自然降至室温后, 于 4℃、 3 000 r/
min 离心至晶体不再析出后, 弃上清; 将晶体混悬
于无菌缓冲液中配成所需浓度, 置于 4℃冰箱保存
备用; 停止加热后保持无菌操作。 镜下可见大量单
个骨针状结晶。
1. 5 分组与给药方法
将 Wistar 大鼠 72 只随机分为 9 组, 设为空白
组, 模型组, 秋水仙碱组, 白子菜水提取物低、 中、
高剂量组, 白子菜醇提取物低、 中、 高剂量组。 根
据人、 大鼠药物剂量换算公式[3], 用药组分别按设
计剂量给予秋水仙碱 0.2 mg·kg-1·d-1、 白子菜水提
取物低剂量 2.5 g·kg-1·d-1、 白子菜水提取物中剂量
5 g·kg-1·d-1、 白子菜水提取物高剂量 10 g·kg-1·d-1、
白子菜醇提取物低剂量 5 g·kg-1·d-1、 白子菜醇提取
物中剂量 10 g·kg-1·d-1、 白子菜醇提取物高剂量
20 g·kg-1·d-1。 造模 5 h 后各组给予相应浓度药物
20 mL/kg 初次灌胃, 空白组及模型组给予等容积
灭菌水灌胃, 其后每天 1次, 共 7次。
1. 6 大鼠急性痛风性关节炎模型的复制
参照改良后的 Coderre 等 [2]的大鼠动物模型造
模方法。 大鼠腹腔注射水合氯醛 (30 mg/kg) 麻
醉, 选受试大鼠左侧踝关节背侧, 常规消毒后, 用
5 号注射针与胫骨成 45°方向刺入左侧踝关节, 除
空白组给予 0.1 mL 无菌缓冲液外, 其他 8 组均给
予 0.1 mL 尿酸钠溶液 (50 mg/mL) 注入到踝关节
腔, 复制急性痛风性关节炎模型。
1. 7 急性关节炎症状观测
根据 Coderre 等 [2]的炎症指数及功能障碍指数
分级评定标准设定。 炎症指数评定: 0 级, 正常;
1 级, 左后足关节皮肤红斑, 轻度肿胀, 骨性标志
可见; 2 级, 左后足关节明显红肿 , 骨性标志消
失 , 但肿胀局限于关节部位 ; 3 级, 左后足关节
以外肢体肿胀。 功能障碍指数评定: 0 级, 正常步
态, 四足均匀着地; 1 级, 左后足着地减轻, 足趾
未展开, 轻度跛行; 2 级, 左后足屈起, 趾背着
地, 明显跛行; 3 级, 左后足完全离地, 呈三足步
态。 足肿胀度评定: 采用足容积测量仪测量, 精确
到 0.1 mL。 以上指标在造模前、 造模后 5 h 及其后
每天灌胃前评估, 共 8次, 每天的评估值减去造模
前评估值作为度量, 评估急性关节炎症状动态变化。
1. 8 大鼠血清 IL-1β、 TNF-α浓度检测
大鼠处死前取静脉血 4 mL, 静置 2 h, 3 000
r/min 离心 15 min, 留取血清, 严格按照 ELISA 试
剂盒说明书操作检测, 并计算 IL-1β、 TNF-α浓度。
1. 9 大鼠 NLRP3炎性体基因表达检测
取抗凝血 2 mL, 用 pH 7.2 Hanks液稀释 1倍,
缓慢将混合液移至 3 mL 大鼠淋巴细胞分离液上
层, 2 000 r/min 离心 20 min; 仔细吸取浑浊带细
胞, 用 pH 7.2 Hanks液洗涤细胞 3 次, 1 500 r/min
离心 10 min留取沉淀细胞; 加入 1 mL Trizol液吹打
至沉淀细胞完全溶解, 震荡 30 s, 加 0.2 mL 氯仿,
上下颠倒混匀, 置冰上 5 min, 4℃下 12 000 g 离
心 15 min; 留取上层水相 0.5 mL, 加 0.5 mL 异丙
醇, -20℃下静置 30 min, 4℃下 12 000 g 离心 10
min; 弃上清, 加体积分数 75%乙醇 1 mL, 4℃下
7 500 g 离心 10 min; 弃上清, 沉淀溶于 30 μL 焦
碳酸二乙酯(DEPC) 水, 检测总 RNA 完整性、 浓
度及纯度, -80℃保存。 使用前 2 h 于 4℃下解冻,
严格按照逆转录试剂盒说明书操作, 配制 25 μL
反应体系, 置 PCR扩增仪中设置反应温度 25℃、 5
min, 42℃ 、 1 h, 70℃ 、 15 min, 逆转录合成
cDNA; 严格按照 qPCR 试剂盒说明书操作配制 10
μL 反应体系, caspase-1、 ASC、 NLRP3 基因及内
参基因 GAPDH 的上、 下游引物引用自 Wang 等 [4]
的文献 (详见表 1); 每样本设 3 个重复孔加入 96
孔板, 置 qPCR仪中, 设置反应温度 95℃、 2 min × 1
cycle, (95℃、 15 s, 60℃、 1 min) × 40 cycle; 系
统自动分析得到各样本荧光阈值循环数 (Ct 值),
采用相对定量法, 以空白组为对照, 计算 2-ΔΔCt值作
为统计数据进行统计。
1. 10 统计方法
采用 SPSS 20.0统计软件进行数据统计分析。 检
测数据均采用均数 ± 标准差 (x ± s) 表示。 满足正
态分布的计量资料组间比较采用 One-Way ANOVA
检验, 总体分布非正态分布的两组等级资料采用
广州中医药大学学报 2015 年第 32 卷276
Wilcoxon秩和检验, 多组等级资料比较采用Kruskal-
Wallis H检验, 以 P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2. 1 各组大鼠急性痛风性关节炎关节活动情况比较
表 2 ~ 表 4 结果显示: 模型组大鼠炎症指数、
功能障碍指数 (除 7 d 外)、 足肿胀度 (除 7 d 外)
均显著高于空白组 (P<0.05), 表明造模成功。 关
节活动情况变化总体趋势为: 造模后 24 h ~ 48 h
大鼠关节炎症指数、 功能障碍指数及足肿胀度达高
峰, 此时造模关节出现明显的局部皮肤发红、 皮温
升高、 关节肿胀、 运动障碍, 并且致炎症状在达高
峰后逐渐下降。 其中, 除秋水仙碱组和醇提低剂量
组, 炎症指数造模第 3天各给药组显著低于模型组
(P<0.05), 造模第 7 天醇提高剂量组、 水提高剂量
组及秋水仙碱组显著低于模型组 (P<0.05)。 功能
障碍指数造模第 3 天各给药组显著低于模型组
(P<0.05), 造模第7 天各组间比较差异均无统计学
(P>0.05)。 足肿胀度造模第 3 天醇提高剂量组与水
提高剂量组显著低于模型组 (P<0.05); 造模第 7
天醇提高剂量组显著低于模型组 (P<0.05), 其他
各组与模型组间差异均无统计学意义 (P>0.05)。
①P<0.05, 与空白组比较; ②P<0.05, 与模型组比较
表 2 各组大鼠炎症指数变化比较 (x ± s)
Table 2 Comparison of rat inflammation index in different groups
组别 N t=1 d t=3 d t=7 d
空白组 8 0.00 ± 0.00 0.00 ± 0.00 0.00 ± 0.00
模型组 8 2.00 ± 0.53① 2.38 ± 0.52① 1.25 ± 0.71①
水提高剂量组 8 1.88 ± 0.64 1.69 ± 0.46② 0.56 ± 0.50②
水提中剂量组 8 1.88 ± 0.35 1.75 ± 0.38② 0.94 ± 0.78
醇提高剂量组 8 1.88 ± 0.64 1.50 ± 0.46② 0.25 ± 0.46②
秋水仙碱组 8 2.00 ± 0.64 2.00 ± 0.53 0.56 ± 0.73②
醇提中剂量组 8 1.88 ± 0.53 1.75 ± 0.38② 0.81 ± 0.75
醇提低剂量组 8 2.00 ± 0.64 2.13 ± 0.35 1.00 ± 0.76
水提低剂量组 8 1.88 ± 0.53 1.88 ± 0.35② 0.88 ± 0.83
I炎症指数
表 3 各组大鼠功能障碍指数变化比较 (x ± s)
Table 3 Comparison of rat function disorder index in different groups
①P<0.05, 与空白组比较; ②P<0.05, 与模型组比较
组别 N t=1 d t=3 d t=7 d
空白组 8 0.00 ± 0.00 0.00 ± 0.00 0.00 ± 0.00
模型组 8 1.87 ± 0.84① 1.50 ± 1.07① 0.00 ± 0.00
水提高剂量组 8 1.63 ± 0.74 0.31 ± 0.46② 0.00 ± 0.00
水提中剂量组 8 1.50 ± 1.07 0.63 ± 0.69② 0.00 ± 0.00
醇提高剂量组 8 1.50 ± 0.53 0.44 ± 0.50② 0.00 ± 0.00
秋水仙碱组 8 1.63 ± 0.93 0.69 ± 0.46② 0.00 ± 0.00
醇提中剂量组 8 1.50 ± 1.07 0.44 ± 0.50② 0.00 ± 0.00
醇提低剂量组 8 1.75 ± 1.04 0.81 ± 1.00② 0.00 ± 0.00
水提低剂量组 8 1.88 ± 0.64 0.69 ± 0.46② 0.00 ± 0.00
I功能障碍指数
陈昉, 等. 白子菜提取物对急性痛风性关节炎大鼠模型的抗炎免疫作用第 2 期 277
①P<0.05, 与空白组比较; ②P<0.05, 与模型组比较; ③P<0.05, 与秋水仙碱组比较
表 5 各组大鼠血清 IL-1β、 TNF-α 浓度比较 (x ± s)
Table 5 Comparison of rat serum IL-1β and TNF-α levels in different groups
组别 N IL-1β TNF-α
空白组 8 259.9 ± 106.2 225.0 ± 71.4
模型组 8 422.3 ± 99.5① 317.9 ± 70.3①
水提高剂量组 8 350.8 ± 99.4 282.2 ± 80.5
水提中剂量组 8 344.7 ± 117.8 250.8 ± 66.4
醇提高剂量组 8 323.5 ± 79.4 276.6 ± 88.5
秋水仙碱组 8 281.5 ± 98.8② 237.1 ± 69.3②
醇提中剂量组 8 307.3 ± 107.9② 252.9 ± 69.6
醇提低剂量组 8 361.1 ± 110.1 265.1 ± 46.8
水提低剂量组 8 366.1 ± 88.9 275.6 ± 59.1
组别 N t=1 d t=3 d t=7 d
空白组 8 0.038 ± 0.052 0.000 ± 0.000 0.013 ± 0.035
模型组 8 0.344 ± 0.155① 0.400 ± 0.191① 0.181 ± 0.107
水提高剂量组 8 0.231 ± 0.070 0.194 ± 0.145② 0.044 ± 0.090
水提中剂量组 8 0.313 ± 0.190 0.275 ± 0.149 0.056 ± 0.199
醇提高剂量组 8 0.231 ± 0.059 0.138 ± 0.044②③ 0.000 ± 0.056②
秋水仙碱组 8 0.263 ± 0.103 0.319 ± 0.133 0.056 ± 0.209
醇提中剂量组 8 0.250 ± 0.116 0.325 ± 0.160 0.063 ± 0.166
醇提低剂量组 8 0.325 ± 0.125 0.394 ± 0.132 0.138 ± 0.103
水提低剂量组 8 0.338 ± 0.119 0.338 ± 0.143 0.131 ± 0.162
表 4 各组大鼠足肿胀度变化比较 (x ± s)
Table 4 Comparison of rat pedal swelling in different groups
2. 2 各组大鼠血清 IL-1β、 TNF-α浓度比较
表 5 结果提示 : 模型组大鼠血清 IL -1β、
TNF-α 浓度均显著高于空白组 (P<0.05)。 醇提中
剂量组及秋水仙碱组大鼠血清 IL-1β 浓度显著低
于模型组 (P<0.05), 秋水仙碱组大鼠血清 TNF-α
浓度显著低于模型组(P<0.05)。 其他各组分别与模
型组比较指标有下降的趋势, 但差异均无统计学意
义 (P>0.05)。
ρ/(pg·mL-1)
2. 3 各组大鼠单核细胞炎症小体基因表达比较
表 6结果提示: 大鼠单核细胞炎症小体基因表
达分为半胱天冬酶-1 (caspase-1)、 凋亡相关斑点
样蛋白 (ASC)、 NLRP3 炎性体 (NLRP3) 3 部分。
模型组中大鼠单核细胞 caspase-1、 ASC 基因表达
显著高于空白组 (P<0.05), 而 NLRP3 基因表达与
空白组比较差异无统计学意义 (P>0.05)。 各药物
组大鼠单核细胞caspase-1、 ASC基因表达均显著低
于模型组 (P<0.05), 而秋水仙碱组、 醇提中剂量组
和水提高剂量组大鼠单核细胞 NLRP3 基因表达均
显著低于模型组 (P<0.05)。 其他各组与模型组比
较差异均无统计学意义 (P>0.05)。
①P<0.05, 与空白组比较; ②P<0.05, 与模型组比较
V足肿胀度/mL
广州中医药大学学报 2015 年第 32 卷278
①P<0.05, 与空白组比较; ②P<0.05, 与模型组比较; ③P<0.05, 与秋水仙碱组比较
组别 N caspase-1 ASC NLRP3
空白组 8 1.29 ± 0.82 1.23 ± 0.76 1.65 ± 1.52
模型组 8 7.58 ± 3.88① 7.83 ± 3.29① 2.09 ± 1.35
水提高剂量组 8 2.30 ± 1.64② 2.11 ± 1.52② 0.86 ± 0.26②
水提中剂量组 8 1.92 ± 2.14② 2.24 ± 2.29② 1.47 ± 1.41
醇提高剂量组 8 2.10 ± 2.67② 2.20 ± 3.00② 0.99 ± 1.06
秋水仙碱组 8 1.03 ± 0.92② 1.10 ± 1.45② 0.57 ± 0.43②
醇提中剂量组 8 2.10 ± 2.88② 2.15 ± 3.73② 1.23 ± 2.10②
醇提低剂量组 8 3.04 ± 3.08② 2.39 ± 2.41② 1.20 ± 1.23
水提低剂量组 8 3.56 ± 2.40②③ 2.51 ± 1.44②③ 1.20 ± 0.98
表 6 各组大鼠单核细胞炎症小体基因表达比较 (x ± s)
Table 6 Comparison of rat monocyte inflammasome gene expression levels in different groups
2. 4 IL-1β、 TNF-α与 caspase-1、 ASC、 NLRP3
相关性分析
表 7 结果提示 : IL-1β 与 caspase -1、 ASC、
NLRP3 存在显著相关性, TNF-α 与 ASC 存在显著
相关性。
表 7 IL-1β、 TNF-α 与 caspase-1、 ASC、 NLRP3 相关性分析表
Table 7 Correlation of IL-1β and TNF-α with caspase-1, ASC, and NLRP3
炎症因子
caspase-1 ASC
IL-1β 0.26 0.03① 0.34
TNF-α 0.19 0.10 0.27
0.00①
0.02①
NLRP3
0.24 0.04①
0.18 0.13
r P r P r P
①P<0.05
3 讨论
急性痛风性关节炎属祖国医学 “痹证” 范畴,
其病因病机属湿毒流注关节, 久蕴不化, 郁久化热
而至痰瘀夹热攻于骨节, 证见关节红肿、 灼热、
痛, 病急且重。 依据 “急则治其标” 的治疗法则,
应以祛邪为主, 重在利湿清热解毒, 化痰逐瘀,
故选用清热利湿解毒药物为主 。 白子菜 [Gynura
divaricata (L.) DC.], 又名白背三七, 性味甘、 淡,
寒, 有小毒, 具有清热凉血、 解毒消肿、 活血散
瘀、 止痛的功效[5]。 现代研究证实其对肥胖、 高血
压、 糖尿病、 高脂血症、 痛风性关节炎等常见慢性
代谢性疾病有良好疗效[6-8]。 纵观各种慢性代谢性疾
病的发病机制, 均在不同时期与热毒、 痰湿、 气滞
血瘀相关, 如肥胖多与素体痰湿相关; 高血压病证
型演变的一般规律为火旺—阴虚阳亢—阴阳两虚,
而痰湿、 瘀血可见于高血压病的各个阶段; 高脂血
症起于脏腑功能失调, 津液不化而转变为痰浊, 痰
浊之邪积聚体内, 酿成膏脂, 浸淫脉道, 以致气滞
血瘀、 痹阻脉络; 糖尿病的基本病机为脾肾亏虚,
日久气血运行乏力, 气机郁滞而成痰瘀、 寒凝血
滞、 血瘀, 郁久化火。 故这些慢性代谢性疾病在后
期出现痰瘀夹杂并伴有热象时均可选用白子菜, 属
中医理论中的异病同治。 由于其在痛风性关节炎急
性期的特殊作用, 所以深入研究白子菜在痛风性关
节炎中的防治作用。
痛风性关节炎急性发作初期, 单核细胞进入组
织炎症部位, 逐渐发展成为成熟的巨噬细胞吞噬尿
酸钠 (MSU) 晶体, 单核/巨噬细胞合成和分泌炎
症因子如 IL-1β、 TNF-α 等。 同时, MSU 作为常
见的内源性相关分子, 可通过募集 ASC和 caspase-1,
形成复杂的复合物——NLRP3 炎性体, 并诱导其
陈昉, 等. 白子菜提取物对急性痛风性关节炎大鼠模型的抗炎免疫作用第 2 期
n2-△△CT
279
活化, 活化的 caspase-1进一步使前体状态的 IL-1β
成熟并释放, 引起大量的促炎因子转录, 进一步激
活中性粒细胞, 诱导炎症介质的释放, 引起免疫
级联反应, 诱发全身症状、 关节组织局部炎症和
骨质破坏性病变、 系统性炎症反应等 [9]。 MSU 在
caspase-1、 ASC 或 IL-1R 缺陷小鼠诱导嗜中性粒
细胞流入明显受损[10], 表明炎性体和 IL-1β在 MSU
致急性痛风性关节炎中起关键作用。 此外, NLRP3
炎性体过程也被发现在许多代谢性疾病中均有重要
影响[11], 由此可推测急性痛风性关节炎的发生发展
与 NLRP3炎性体存在一定的相关性。
秋水仙素是最早用于痛风治疗的药物[12]。 众所
周知, 秋水仙素是一种抗有丝分裂的生物碱, 通过
结合到细胞骨架微管蛋白的特定位点从而破坏微管
聚合。 细胞迁移障碍及细胞分裂障碍在一定范围内
抑制了重要的细胞功能, 从而减少炎症细胞分泌趋
化因子和细胞因子, 是对急性痛风性关节炎具有确
切疗效的药物。 秋水仙碱预处理可显著减少炎症表
达, 表明秋水仙碱靶向炎症的初始阶段。 预处理抑
制了 IL-1β的生成, 但并不影响细胞外的ATP激活
IL-1β, 表明该药物在炎性体激活 caspase-1的上游起
作用[10]。
本研究结果提示: 中、 高剂量白子菜提取物与
秋水仙碱对缓解急性痛风性关节炎大鼠活动障碍同
样有效。 大鼠 IL-1β、 TNF-α、 caspase-1、 ASC 表
达检测结果模型组均显著高于空白组, 提示急性痛
风性关节炎存在系统性炎症。 秋水仙碱及中剂量白
子菜醇提物均能有效抑制终末炎症因子 IL-1β 的
表达。 TNF-α 浓度在秋水仙碱组显著低于模型组,
提示秋水仙碱能有效抑制 TNF-α 的表达, 各白子
菜提取物组炎症因子表达量较模型组低, 但统计学
并无显著性差异 , 提示白子菜提取物存在抑制
TNF-α 表达的机制, 但与秋水仙碱不完全相同。
IL-1β 与 TNF-α 表达量变化的不同步提示同种药
物对两者的抑制机制亦存在差异。 各剂量白子菜提
取物与秋水仙碱同样能有效抑制 caspase-1、 ASC
基因的表达。 模型组与空白组比较 NLRP3 基因的
表达差异无统计学意义, 而与模型组比较, 秋水
仙碱、 白子菜中剂量醇提物和高剂量水提物均能
有效抑制 NLRP3 基因的表达。 依据 NLRP3 炎性体
激活合成的机制, 损伤相关分子模式 (microbial-
associated molecular patterns, MAMPs) 和微生物相
关分子模式 (damage-associated molecular patterns,
DAMPs) 刺激核心基因 NLRP3, 促使其募集接头蛋
白 ASC及 caspase-1合成 NLRP3炎性复合体, 炎性
复合体的激活诱导其下游产物 caspase-1、 IL-1β、
TNF-α 等终末炎症因子出现级联放大效应 [13]。 此
外, 有研究发现 NLRP3 和 casepase-1 缺陷的动物
较 IL-1R 基因缺陷动物更容易受到病毒毒素影响,
提出 NLRP3通路在病毒入侵时存在免疫保护机
制 [14 ]。 还有研究提示 NLRP3具有潜在的双重调控
性 [15]。 结合本研究 NLRP3基因空白组与模型组比
较差异无统计学意义, 但模型组与秋水仙碱、 白子
菜中剂量醇提物和高剂量水提物组间存在显著性差
异, 提示 NLRP3 基因的表达在痛风性关节炎, 特
别是慢性痛风性关节炎中存在负性调控作用, 参与
痛风自限的过程, 而已诱导产生的接头蛋白及下游
炎症因子仍存在, 并通过其他途径继续进行级联反
应, 一定浓度的药物加强了对 NLRP3 基因的抑制,
从而减少了下游因子的释放, 确切机制有待进一步
研究。 IL-1β、 TNF-α 与 caspase-1、 ASC、 NLRP3
相关性分析结果提示: IL-1β 与 caspase-1、 ASC、
NLRP3 存在显著相关性 , TNF-α 与 ASC 存在显
著相关性 。 可认为本研究中起效药物通过抑制
caspase-1、 ASC、 NLRP3的表达, 从而减少 NLRP3
炎性体激活诱导的 IL-1β 释放。 TNF-α 与 ASC 存
在相对独立的相关性, 其机制暂不明确, 有待进一
步研究探讨。
本研究表明: 秋水仙碱及中剂量白子菜醇提物
能显著改善急性痛风性关节炎大鼠模型的局部症
状, 缩短症状缓解时间, 抑制 NLRP3 炎性体诱导
的炎症过程, 表明其抗炎免疫作用确切。 中剂量白
子菜醇提物组较其他各组抗炎免疫作用更佳, 提示
白子菜影响急性痛风性关节炎炎症因子的表达可能
受到提取工艺、 剂量正相关的抑制作用和毒性作用
的多重影响, 其成分分析及药理作用值得深入探讨。
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广州中医药大学学报 2015 年第 32 卷280
Anti-inflammatory and Immune Effect of Gynura divaricata (Linn.)
DC. Extract on Rat Model of Acute Gouty Arthritis
CHEN Fang1, 2, YAO Hong2, TONG Juan2, HE Ying2, LI Guiyuan2, GE Yan1, 2
(1. Guangzhou Medical University, Guangzhou 510182 Guangdong, China; 2. The First Affiliated Hospital of
Guangzhou Medical University, Guangzhou 510120 Guangdong, China)
Abstract: Objective To investigate the anti-inflammatory and immune effect of Gynura divaricata (Linn.) DC.
extract (GDE) on rat model of acute gouty arthritis. Methods Acute gouty arthritis rat model was establised.
Seventy-two Wistar rats were randomly divided into 9 groups ( 8 rats in each group) , namely blank group,
model group, colchicine ( 0.2 mg·kg -1·d -1) group, high - , middle - and low -dose GDE water -extract
(2.5, 5, 10 g·kg-1·d-1) groups, and high-, middle- and low-dose GDE ethanol-extract (5, 10, 20 g·kg-1·
d-1) groups. After treatment for 7 days, we observed the activity of joints such as inflammation index, function
disorder index and pedal swelling. At the end of the experiment, enzyme linked immunosorbent assay (ELISA)
was used for the detection of serum interleukin 1 beta ( IL-1β) and tumor necrosis factor alpha (TNF-α),
quantitative polymerase chain reaction ( qPCR) was applied for the examination of the expression levels of
monocyte caspase -1, ASC, and NLRP3 inflammasome. The relationship between serum parameters and
monocyte gene expression levels was analyzed. Results The medication groups showed effects on relieving the
joint function disorder. Colchicine group had lower TNF-α level than the model group (P<0.05). Colchicine group
and middle-dose GDE ethanol-extract group had lower expression levels of IL-1β, caspase-1, ASC, NLRP3 than
the model group (P<0.05) . IL-1β was obviously correlated with caspase-1, ASC and NLRP3, and TNF-α
was only correlated with ASC (P<0.05) . Conclusion Colchicine and middle-dose GDE ethanol-extract have
anti-inflammatory and immune effect on acute gouty arthritis by relieving IL-1β related inflammatory reaction
through blocking the activation of NLRP3 inflammasome.
Key words: Gynura divaricata (Linn.) DC. extract/pharmacology;
Acute gouty arthritis/TCD therapy;
Inflammasome;
Gene expression regulation;
Disease models, animal;
Rats
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【责任编辑: 黄玲】
陈昉, 等. 白子菜提取物对急性痛风性关节炎大鼠模型的抗炎免疫作用第 2 期 281