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Therapeutic effect of deer tendons collagen on adjuvant arthritis in rats

鹿筋胶原对大鼠佐剂性关节炎的治疗作用



全 文 :鹿筋胶原对大鼠佐剂性关节炎的治疗作用
孙晓迪,李银清,赵雨,曲毅,张鹤,曲晓波
(长春中医药大学,吉林 长春 130117)
[摘要] 目的:研究鹿筋胶原对大鼠佐剂性关节炎的治疗作用。方法:以完全弗氏佐剂(CFA)诱导的Wistar雄性大鼠佐
剂性关节炎(AA)为研究对象,观察经鹿筋胶原治疗前后的足趾肿胀度、体重、血清中的ILlβ和TNFa炎性细胞因子、血清中
的MDA含量和SOD活力。结果:鹿筋胶原可显著抑制 AA大鼠原、继发性足肿胀度,抑制 AA大鼠炎性细胞因子 ILlβ和
TNFa分泌,增强SOD活性,降低MDA含量。结论:鹿筋胶原对弗氏佐剂诱导的大鼠佐剂性关节炎有明显的治疗作用。
[关键词] 鹿筋胶原;佐剂性关节炎
[收稿日期] 20090612
[基金项目] 国家“十一五”科技支撑计划项目(2007BAI38B06)
[通信作者] 赵雨,Tel:(0431)86172300,Fax:(0431)86172300,
Email:cnzhaoyu@yahoo.com.cn
  类风湿性关节炎(rarthritis,RA)是一种慢
性、炎性、系统性的自身免疫性疾病,表现为外周
多关节持续性和进行性的滑膜炎和血管翳的形
成,继而引起软骨损坏和侵蚀,最终导致关节畸
形。鹿筋是鹿科动物梅花鹿 CervusnipponTem
minck或马鹿 C.elaphusL.的四肢干燥筋,始载
于《唐本草》,用于风湿关节痛、劳损、转筋等[1],
现代研究表明鹿筋中主要成分是胶原蛋白[2]。
胶原蛋白对维护细胞、组织、器官的正常功能和
损伤修复有重要作用[3]。胶原随年龄的增长在
体内的含量不断减少,使结缔组织失去弹性柔韧
性,从而导致一些疾病的发生,如关节炎等[4]。
本实验主要研究鹿筋胶原对大鼠佐剂性关节炎
的治疗作用。
1 材料
1.1 鹿筋胶原制备 梅花鹿鹿筋(吉林省双阳鹿
乡镇购买)去肉、皮、毛后,采用醋酸浸提使其膨胀,
水煮提取,胃蛋白酶酶解,离心,上清冻干,即得鹿筋
胶原蛋白,胶原蛋白含量为80%。
1.2 动物 Wistar雄性大鼠,清洁级,体重(200±
20)g,由吉林大学实验动物中心提供[SCXK(吉)
20080005]。
1.3 试剂 完全弗氏佐剂(CFA,北京鼎国生物技
术有限公司,批号 97011182);SOD测定试剂盒
(南京建成生物工程研究所,批号081102)、丙二醛
(MDA)测定试剂盒(南京建成生物工程研究所,批
号080812);肿瘤坏死因子放射免疫分析药盒(北京
普尔伟业生物科技有限公司,批号 090103)、碘
[125I]白细胞介素1β放射免疫分析药盒(北京普尔
伟业生物科技有限公司,批号081022);泼尼松(河
北张家口云峰制药厂,批号071112)。
1.4 仪器 AEL200型电子天平(日本岛津株式会
社);DT100型、DT2000型电子天平(美国双杰);
LD52A型离心机(北京医用离心机厂);GC2010型
γ射线免疫计数器(科大创新股份有限公司中佳分
公司);751G型紫外分光光度计(上海分析仪
器厂)。
2 方法
2.1 大鼠AA模型的制备 Wistar雄性大鼠60只,
按体重随机分组,每组10只。分为正常对照组、模
型对照组、鹿筋胶原高、中、低剂量组、泼尼松组。除
正常对照组外每只大鼠右足跖皮内注01mL弗氏
完全佐剂致炎,正常对照组注射等量生理盐水。致
炎前以窄带尺测量雄性大鼠左和右后足跖周长一
次,以此数值做正常对照值。造模同时,鹿筋胶原
高、中、低剂量组分别按04,02,01g·kg-1剂量
灌胃给药,泼尼松组按003g·kg-1剂量灌胃给药,
正常对照组和模型对照组按10mL·kg-1剂量灌胃
蒸馏水,连续给药35d。
2.2 观测指标 一般情况:仔细观察造模及药物治
疗前后大鼠体毛色泽、神志、四肢活动、食量增减、体
重变化。足肿胀度:致敏后每隔2d测量大鼠右侧
及左侧足肿胀程度,以给药前后大鼠足肿胀差值为
佐剂关节炎的肿胀度。血清指标:35d后水合氯醛
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麻醉,腹主动脉取血测定各组血清中的ILlβ,TNFa
和SOD,MDA含量。抑制率(%)=(模型组含量 -
给药组含量)/模型组含量 ×100%,升高率(%)=
(给药组含量-模型组含量)/模型组含量×100%。
2.3 统计方法 所有计量资料以 珋x±s表示,模型
对照组与正常对照组之间,各给药组、阳性对照组与
模型对照组之间差异采用t检验。
3 结果
3.1 一般情况观察 各组大鼠在摄食、活动度、毛
色、二便等方面无明显差异。造模前、造模后每天测
量大鼠体重,所测体重经统计学处理,同实验阶段大
鼠体重之间无显著性差异。
3.2 原发性足肿胀测量 由表1得知,各组注射佐
剂侧足爪从第1天起持续肿胀3d左右,而后肿胀
逐渐消退,第6天起再次持续肿胀。与模型组比较,
从给药后第12天开始,鹿筋胶原各剂量组均能降低
大鼠右后足肿胀度。与泼尼松组比较,鹿筋胶原高、
中剂量组右后足肿胀度比较相近,没有统计学差异。
说明鹿筋胶原对大鼠原发性足肿胀具有明显的抑制
作用。
表1 鹿筋胶原对佐剂性关节炎雄性大鼠右后足跖肿胀度的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/g·kg-1
肿胀度/cm
0d 3d 6d 9d 12d 15d
模型对照 - 246±016 046±013 027±014 030±019 040±009 048±013
高剂量  04 248±004 043±014 021±014 029±012 027±0151) 036±0111)
中剂量  02 242±011 040±012 023±009 022±014 028±0121) 039±014
低剂量  01 247±008 050±016 024±015 033±014 032±011 042±009
泼尼松  003 245±013 037±012 025±014 026±008 026±0092) 030±0122)
组别
剂量
/g·kg-1
肿胀度/cm
18d 21d 24d 27d 30d 33d 35d
模型对照 - 047±011 051±014 047±013 044±018 053±016 047±016 054±011
高剂量  04 030±0141) 038±0101) 031±0121) 038±013 036±0161) 034±0141) 035±0142)
中剂量  02 037±017 036±0121) 031±0111) 039±019 034±0171) 032±0161) 037±0122)
低剂量  01 038±012 040±012 036±011) 041±012 038±0121) 035±0092) 039±0102)
泼尼松  003 031±0151) 033±0102) 029±0132) 029±0122) 028±0083) 027±0122) 027±0133)
  注:与模型对照组比较1)P<005,2)P<001,3)P<0001(表2同)。
3.3 继发性足肿胀测量 由表2得知,各组大鼠
给药前左后足肿胀度无明显差异;与空白对照组
比较,各组在给药后第12天发生继发性反应。与
模型组比较,鹿筋胶原各剂量组均能降低大鼠左
后足肿胀度。与泼尼松组比较,鹿筋胶原高、中、
低剂量组左后足肿胀度比较相近,没有统计学差
异。说明鹿筋胶原对大鼠继发性足肿胀具有抑制
作用。
表2 鹿筋胶原对佐剂性关节炎雄性大鼠左后足跖肿胀度的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/g·kg-1
肿胀度/cm
0d 3d 6d 9d 12d 15d
模型对照 - 242±010 006±007 006±005 010±011 016±008 027±007
高剂量  04 246±005 005±009 002±006 003±009 014±011 023±008
中剂量  02 242±011 007±007 000±010 003±012 012±012 023±018
低剂量  01 247±010 002±010 001±015 001±014 015±017 025±014
泼尼松  003 243±013 001±003 001±005 002±008 011±008 020±011
组别
剂量
/g·kg-1
肿胀度/cm
18d 21d 24d 27d 30d 33d 35d
模型对照 - 031±010 034±013 030±009 038±010 031±014 031±011 036±010
高剂量  04 021±012 024±012 016±0121) 019±0103) 020±0081) 022±015 026±016
中剂量  02 022±015 026±017 024±017 022±0122) 022±012 024±017 025±014
低剂量  01 022±018 025±014 020±0091) 023±0132) 025±017 022±015 025±0101)
泼尼松  003 018±0151) 020±018 015±0141) 017±0133) 018±0121) 018±009 018±0112)
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3.4 血清中 ILlβ,TNFa检测 由表 3得知,模
型对照组与正常对照组比较血清中 IL1β和 TNF
α水平明显升高(P<005)。鹿筋胶原各剂量组
与模型对照组相比,均能明显降低 IL1β和 TNFα
水平(P<0001)。与泼尼松组比较,鹿筋胶原高
剂量组炎性因子比较相近,没有统计学差异。说
明鹿筋胶原可以有效地抑制 IL1β和 TNFα炎性
因子的分泌。
表3 鹿筋胶原对佐剂性关节炎雄性大鼠血清中细胞因子含量的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/g·kg-1
IL1β
/ng·L-1
IL1β抑制率
/%
TNFα
/ng·L-1
TNFα抑制率
/%
正常对照 - 0245±0065 - 0927±0314 -
模型对照 - 0307±00561) - 1228±02801) -
高剂量  04 0207±00484) 3257 0626±01884) 4902
中剂量  02 0229±00962) 2541 0851±02793) 3070
低剂量  01 0260±0061 1531 0929±01942) 2435
泼尼松  003 0185±00754) 3974 0596±01864) 5635
  注:与正常对照组比较1)P<005;与模型对照组比较2)P<005,3)P<001,4)P<0001。
3.5 血清中 MDA含量和 SOD活力的检测 由表
4得知,与空白对照组比较,模型对照组 SOD活性
显著降低、MDA含量显著升高(P<005或 P<
001)。与模型对照组比较,鹿筋胶原高、中剂量
组均能明显降低血清中 MDA含量(P<001,P<
0001),低剂量组对 MDA含量影响小,没有统计
学意义;高剂量组能显著升高 SOD活性(P<
005),中、低剂量组对 SOD活力影响较小。与泼
尼松组比较,鹿筋胶原高、中剂量组 SOD活性,
MDA含量比较相近,没有统计学差异。说明鹿筋
胶原在一定剂量上可有效提高 SOD活力和降低
MDA含量。
表4 鹿筋胶原对佐剂性关节炎雄性大鼠血清SOD活力和MDA含量的影响(珋x±s,n=10)
组别
剂量
/g·kg-1
SOD
/U·mL-1
SOD升高率
/%
MDA
/nmol·mL-1
MDA抑制率
/%
正常对照 - 1288±670 - 3789±154 -
模型对照 - 1225±5721) - 4231±3762) -
高剂量  04 1299±6453) 604 3480±2425) 1775
中剂量  02 1277±617 424 3606±2034) 1477
低剂量  01 1235±1376 082 3929±327 714
泼尼松  003 1332±7284) 873 3286±4375) 2304
  注:与正常对照组比较1)P<005,2)P<001;与模型对照组比较3)P<005,4)P<001,5)P<0001。
4 讨论
4.1 AA大鼠模型的建立 AA大鼠是目前广泛
应用的类风湿性关节炎模型之一。该模型以多发
性关节炎为特征,原发病变主要是局部急性炎症
反应,并于致炎后10~12d开始出现继发病变,同
时出现以细胞免疫变化为主的免疫功能紊乱[5]。
本研究结果表明,AA大鼠模型组原发性、继发性
足肿胀非常明显,血清中可检测出高含量的 IL1β
和 TNFα炎症细胞因子。这些结果表明 AA大鼠
模型建立成功。
4.2 鹿筋胶原对AA大鼠原、继发性足肿胀的影
响 RA病理表现复杂多样,以关节的炎性肿胀、
变形、滑膜增生、骨及软骨破坏为主[6]。因此,测
量足趾肿胀度是常用的判定指标。本实验结果
表明,与模型对照组比较,给药组在造模后 12d
开始出现显著性差异,连续给药 35d,鹿筋胶原
各剂量组能显著减轻 AA大鼠原、继发性足跖肿
胀程度。
4.3 鹿筋胶原对 AA大鼠炎性细胞因子的影响 
IL1,TNFa是RA发病机理中居中心地位的促炎性
因子,具有诱导炎症、酶的释放、纤维细胞增生及组
织损伤的作用[7]。本研究结果表明,与模型组比
较,鹿筋胶原各剂量组能明显抑制血清中 IL1和
TNFa炎性因子的释放。
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4.4 鹿筋胶原对 AA大鼠血清 SOD,MDA含量的
影响 在对类风湿关节炎患者和动物模型的研究中
发现自由基在 RA的病理生理中起到重要的作用。
在炎症发展过程中,抗氧化能力的降低和氧自由基
等的增加引发脂质过氧化,形成脂质过氧化物如丙
二醛(MDA),导致细胞结构的破坏,从而影响酶类
及DNA的功能[8]。本实验结果表明,与模型对照组
比较,鹿筋胶原组血清中 SOD含量显著升高,MDA
含量显著降低,说明鹿筋胶原对 AA大鼠有显著的
治疗作用。
本研究从模型的整体角度出发,证明鹿筋胶原
对AA大鼠有明显的抗炎消肿作用,能减轻或减缓
炎性反应,抑制 AA急性病期的进一步发展和自由
基介导的脂质过氧化反应对关节的损伤。本研究对
揭示鹿筋胶原治疗AA大鼠作用机理及开发创新药
物具有重要意义。
[参考文献]
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Therapeuticefectofdeertendonscolagenonadjuvantarthritisinrats
SUNXiaodi,LIYinqing,ZHAOYu,QUYi,ZHANGHe,QUXiaobo
(ChangchunUniversityofTraditionalChineseMedicine,Changchun130117,China)
[Abstract] Objective:Tostudythetherapeuticefectofthedeertendonscolagenonratsadjuvantarthritis(AA).Method:
ThemaleWistarratsweremodeledtoAAwithCompleteFreund'sadjuvant(CFA),thentreatedbythedeertendonscolagentoob
servethetoesswelingdegree,weight,serumlevelsofILlβandTNFa,contentofMDAandvitalityofSODinserum.Result:Deer
tendonscolagensignificantlyinhibitedprimaryandsecondarytoesswelingoftheAArats,inhibitedsecretionofinflammatorycyto
kinesILlβandTNFa,SODactivitywasincreasedandMDAcontentwasdecreased.Conclusion:Deertendonscolagenhasobvious
therapeuticefectonAArats.
[Keywords] deertendonscolagen;adjuvantarthritis
[责任编辑 张宁宁]
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