研究背景
炎症性肠病(inflammatory bowel disease, IBD)是常见且危害严重的消化系统疾病,近年来我国发病率呈明显上升。免疫调节异常在其发病机制中起了重要的作用。传统药物治疗如5—氨基水杨酸、糖皮质激素、免疫抑制剂以及新型生物制剂如英夫利昔(Infliximab)疗效肯定,但仍有小部分患者疗效不好,尤其是克罗恩病(Crohn's disease,CD)的长期维持缓解疗效较差。近年来,中医基础和临床研究发展迅速,在IBD治疗方面取得了较好的疗效。黄芪为最常用的几种中药之一,被誉为“补气之最”、“疮家圣药”。已有研究发现黄芪提取物可以预防和治疗实验性结肠炎,但关于其主要生物活性成份—黄芪多糖(Astragalus polysaccarides, APS),对实验性结肠炎的治疗效果及免疫机制目前尚无研究。
研究目的
探讨APS对2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)诱导的大鼠结肠炎的疗效及免疫机制。
研究方法
1.建立大鼠TNBS实验性结肠炎模型。40只SD雄性大鼠随机分为5组(n=8),分别为空白对照组、TNBS造模组、APS小剂量组、APS大剂量组和激素组。,空白对照组给予生理盐水灌肠,余4组给予TNBS灌肠。建模24小时后开始给予药物干预,APS小剂量组给予APS (0.5g/Kg.d)灌胃,APS大剂量组给予APS1.0g/Kg.d)灌胃,激素组给予泼尼松1.0mg/Kg.d)灌胃,造模组给予相同容积饮用水灌胃,疗程14天。每天观察大鼠体重、腹泻及便血情况,给药结束后处死动物。
2.疗效评价：观察结肠大体病变及镜下病理标本炎症情况,测定肠道组织MPO活性。
3.免疫机制研究：提取结肠组织总蛋白,应用ELISA方法检测IL-4、IL-10的水平,并用免疫组化和免疫印迹方法检测肠道组织中转录因子T-bet和GATA-3的表达。
实验结果
1.造模组大鼠结肠大体病变及镜下病理炎症评分,MPO活性均显著高于对照组(P=0.01)。APS小剂量治疗可减轻结肠大体及镜下炎症病变,但和对照组及造模组相比无统计学差异；可显著降低MPO活性(P=0.03)。APS大剂量组大体及镜下炎症病变评分与造模组接近,MPO活性显著高于对照组和APS小剂量组(P=0.003,0.008)。激素组大体、镜下炎症病变评分以及MPO活性均较造模组下降,但差异无统计学意义。
2.造模组大鼠较对照组IL-4、IL-10水平下降,其中IL-10与对照组相比有统计学差异(P=0.007), APS小剂量治疗可升高IL-4、IL-10水平,但与造模组相比无统计学差异；APS大剂量治疗使IL-4进一步下降,但IL-10略有升高,与对照组相比有统计学差异(P=0.046,0.035)；激素组IL-4、IL-10均较造模组进一步下降,与对照组相比有统计学差异(P=0.049,0.001)。
3.对照组大鼠肠道GATA-3表达高于T-bet表达,造模组T-bet和GATA-3较对照组均有升高,以T-bet升高较明显,使GATA-3/T-bet比值显著下降(P=0.025)。APS小剂量治疗可同时促进T-bet和GATA-3表达,与造模组相比均有统计学差异(P=0.04,0.019),但GATA-3表达升高更为显著,使GATA-3/T-bet比值升高。激素组T-bet和GATA-3表达较造模组均下降,T-bet下降较为明显,使GATA-3/Tbet比值较造模组升高。激素组GATA-3/Tbet比值高于APS小剂量组。
实验小结
1.不同剂量APS对TNBS诱导的大鼠结肠炎疗效不同,小剂量(0.5g/Kg.d)灌胃治疗2周可缓解TNBS诱导的大鼠结肠炎,疗效与泼尼松接近；而大剂量1.Og/Kg.d)治疗则轻度加重大鼠结肠炎。
2.APS小剂量治疗可促进抗炎细胞因子IL-4和IL-10的表达,大剂量则抑制IL-4表达,但IL-10略有升高。小剂量APS免疫调节作用与促进转录因子GATA-3及T-bet的表达增加有关,其对GATA-3促进作用更明显。
3.泼尼松具有免疫抑制作用,可降低IL-4和IL-10的水平,并可抑制转录因子GATA-3和T-bet的表达,但对T-bet抑制作用更明显。
4.小剂量APS和泼尼松治疗均可提高GATA-3/T-bet比值,有助于恢复Th1/Th2平衡,以激素的免疫调节作用更为显著。
结论
APS对大鼠实验性结肠炎具有双向免疫调节作用,大剂量治疗可加重肠道炎症,小剂量APS治疗通过促进抗炎性细胞因子和转录因子的表达,使异常的Th1/Th2漂移趋于平衡,可能是其发挥抗炎、肠道保护作用的免疫机制。
