阿奇霉素對佐劑性關節(jié)炎模型大鼠血清中 IL-1、TGF-β的影響

孫曉鵬,劉 超

(佳木斯大學附屬第一醫(yī)院,黑龍江 佳木斯 154003)

類風濕性關節(jié)炎(Rheumatoid arthritis,RA)是指滑膜多關節(jié)對稱性炎癥為主,并可累及關節(jié)周圍軟骨、韌帶、肌腱及全身各組織的慢性系統(tǒng)性疾病。RA到現(xiàn)今為止,詳盡的病因學及發(fā)病機制仍然不夠明確,不過伴隨著分子生物學與醫(yī)學免疫學的加速發(fā)展,慢慢發(fā)現(xiàn)多種細胞因子及炎癥介質等參與了 RA的發(fā)病過程中的各個免疫調節(jié)環(huán)節(jié)。本次實驗研究通過測定佐劑性關節(jié)炎模型大鼠血清 IL-1、TGF-β水平,來深入探究阿奇霉素對佐劑性關節(jié)炎大鼠的治療療效。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動 物:清 潔級 Wistar大鼠 45只 ,雌性 ,大 約 8～

12周齡,160～210g。 [大連醫(yī)科大學,動物許可證號:SCXK(遼 )2800— 0002]。

1.1.2 實驗器材:阿奇霉素注射液 (衛(wèi)材藥業(yè)有限公司),完全弗氏佐劑(CFA,50mg/支、Sigma公司),IL-1、TGF-β酶聯(lián)免疫試劑盒(天津索羅門生物科技有限公司 ),電熱恒溫水槽、ST-21低溫高速離心機(均由佳木斯大學提供)。

1.2 實驗方法

1.2.1 佐劑性關節(jié)炎大鼠模型的建立:將 BCG與 CFA使用前充分混合搖勻,從中取適量 BCG和 CFA經(jīng)由雙注射器來回推吸乳化,配制為20mg BCG/mL乳劑。將45只佐劑性關節(jié)炎模型大鼠隨機抽樣分為正常組 (Ⅰ組)、模型組(Ⅱ組 )和阿奇霉素治療組 (Ⅲ 組),每組均為15只。Ⅱ 組與Ⅲ組的老鼠分別用75%酒精消毒后,于足跖部注射上述配制的乳劑0.2mL(含 BCG4mg),Ⅰ組分別于相應部位注射等劑量的0.2mL生理鹽水。開始造模后分別于第 6、12天給予加強注射10mg BCG/mL的乳劑0.1mL,強化免疫炎癥反應。

1.2.2 佐劑性關節(jié)炎模型大鼠的干預:成功免疫后第14天開始,第Ⅰ、Ⅱ組分別以生理鹽水 (1mL/100g體重)腹腔注射兩周,Ⅲ組給予腹腔注射阿奇霉素注射液兩周,用藥量大約相當于人150mg/d。

1.2.3 實驗標本采集和檢測:干預治療后大鼠分別斷頭取血約5mL,離心機低溫離心,留取上清液,-80℃保存。用酶聯(lián)免疫吸附法測定血清中 IL-1、TGF-β的濃度。

1.3 統(tǒng)計學分析

2 結果

見表 1。

表1 大鼠血清中 IL-1、TGF-β表達水平的比較 (±s,n=10)

表1 大鼠血清中 IL-1、TGF-β表達水平的比較 (±s,n=10)

注:*與正常組相比較 P＜0.05;&與模型組比較 P＜0.05;#與治療組比較 P＞ 0.05。

組別 TGF-β IL-1正常組 0.81± 0.06# 16.78± 1.40#造模組 0.37± 0.11* 46.40± 2.30*阿奇霉素組 0.63±0.14& 26.73±3.59*

3 討論

類風濕關節(jié)炎的具體發(fā)病機理目前仍不清楚。細胞因子和炎癥介質的增加很可能是導致關節(jié)的滑膜炎癥、骨質結構與功能破壞,進而造成畸變的主要緣由。類風濕性關節(jié)炎的病患分泌的各種細胞因子主要是單核滑膜細胞與 A型滑膜細胞。除此之外成纖維細胞、軟骨細胞和內皮細胞等都可分泌一些不同的細胞因子。按照其起源的差異可分為兩組:一類是來源于 T細胞產(chǎn)生的,這里包含有 IL-2、IL-4、IL-10、IFN-γ、TNF-β等,另一方面是由巨噬細胞產(chǎn)生的單核細胞因子,包含的因子有 IL-1、IL-6、IL-8、TN F-α、GM-CSF、TGF-β等。上述的各種細胞因子在類風濕性關節(jié)炎的病程發(fā)展過程中分別不同程度起促炎或抑炎的正負反饋的免疫調節(jié)作用。

阿奇霉素是在紅霉素結構上修飾后得到的一種廣譜抗生素,阿奇霉素與紅霉素在抗菌的病因機制中具有共同性,都是經(jīng)過和敏感細菌核糖體亞基的結合,來抑制肽酰基移位,進而抑制移位酶,阻止肽鏈的延長。最終阻礙細菌內的蛋白質合成來發(fā)揮殺菌功效。來自臨床的大量實驗表明:通過下調致炎性因子和吞噬細胞的氧化產(chǎn)物在感染免疫性疾病以及其他炎癥條件中起到調節(jié)炎癥反應機制的作用。此類抗生素的免疫調節(jié)機制對各種炎癥介質和細胞因子的作用有密切關系。加上其促進單核巨噬細胞、中性粒細胞凋亡作用也說明了此類抗生素的免疫調節(jié)作用與細胞凋亡有著密切的聯(lián)系。

轉化生長因子-β(TGF-β)是一組包括有轉化生長因子、骨形成蛋白、抑制素、繆勒氏管抑制物質等物質的蛋白超家族。TGF-β因其是多效能的生長因子,一方面在促進細胞外基質的分泌,誘使胚胎、骨、血管以及血細胞生成,調整細胞的遷移與凋亡和免疫應答反應中起著重要的調節(jié)作用。另外,轉化生長因子-β既能增強和控制單核細胞的功能,也能阻止 T-細胞、B-細胞的增殖,抑制巨噬細胞的成熟與活性,還可抑制自然殺傷細胞和淋巴因子-激活的殺傷細胞LAK活性,阻止細胞因子的產(chǎn)生。這表明 TGF-β在自身免疫炎癥方面有著重要意義。

本研究中造模后大鼠血清中 TGF-β水平相較正常對照組有明顯下降,和過去的研究結果基本符合。使用阿奇霉素注射液藥物治療后大鼠血清中 TGF-β的水平相較模型組大鼠有明顯升高,據(jù)此猜測阿奇霉素有促進抑炎因子 TGF-β的分泌和釋放的功效。認為可能的機制是通過調節(jié)細胞因子作用,來糾正 TH1/TH2比例的不協(xié)調,從而穩(wěn)定肥大細胞的膜組織,調整紊亂的細胞免疫和體液免疫,以此達到抗過敏作用。

IL-1是人類迄今為止發(fā)現(xiàn)的最早的細胞因子,其來源主要是單核-巨噬細胞系統(tǒng)。從類風濕性關節(jié)炎病患的血清和關節(jié)液中檢測出了高水平的 IL-1,這一點業(yè)已得到證實。據(jù)研究報道表明:血清中 IL-1的水平與疾病的活動性特征,比如關節(jié)滑膜肥大,白細胞的大量浸潤,關節(jié)液的軟骨降解產(chǎn)物增多 ,細胞外基質合成減少等都有密切關系。IL-1還可以協(xié)調多種細胞黏附分子、免疫調節(jié)分子以及前炎癥介質的表達水平,在 RA的骨侵蝕及滑膜破壞中發(fā)揮重要作用機制。

本次實驗中佐劑性關節(jié)炎大鼠血清中 IL-1水平相較正常組有明顯升高,和既往的研究結果基本一致。運用阿奇霉素注射液后大鼠血清中 IL-1的水平相較模型組有明顯降低,由此推測阿奇霉素注射液能有效抑制致炎因子 IL-1的分泌和釋放。其機制有可能是阿奇霉素明顯抑制了抗原提呈細胞對 T細胞的激活,遏制了 TGF介導的細胞免疫作用,來調節(jié)免疫反應,改善其免疫功能。

總之,阿奇霉素注射液通過增強抑炎因子 TGF-β在模型大鼠中的表達,阻礙致炎性因子 IL-1的分泌和釋放,來調控大鼠體內的各種炎癥性細胞因子的平衡,明顯延緩佐劑性關節(jié)炎大鼠的病情發(fā)展,從而推測其對 RA具有一定的治療功效。

[1]蔣明.風濕病學(上冊)[M].北京:北京科學出版社,1995,286-298

[2]Kortekangas P.Baeterial arthritis of the adult knee joint Thesis[J].Annales Unversitstis Turknenses,1994,155:1-103

[3]田曉麗,楊杰.轉化生長因子-β研究進展[J].解放軍預防醫(yī)學雜志,2006,24(2):145-148

[4]DayerJM.The pivotal role of interleukin- 1 in the clinical manifestations of rheumatoid arthritis[J].Rheumatology,2003,42(suppl 2):3-10

[5]王建杰,張濤.川芎嗪對類風濕性關節(jié)炎患者外周血單個核細胞IL-12mRN A表達的影響 [J].黑龍江醫(yī)藥科學,2006,28(2):18-19

[6]高俊,丁真奇.細胞因子在類風濕性關節(jié)炎中作用的研究現(xiàn)狀[J].醫(yī)學綜述,2006,12(5):285-290

[7]Peter J,Barnes.The cyt okine network in asthm a and chronic obstructive in asthma and chronic obstructive pulmonary disease[J].J Clina Inv est,2008,118(11):3546-3556

[8]Hand W L,Hand D L,King-Thompson N L.Antibiotic inhibition of the respiratory burst response in human polymorphonuclear leukocytes[J].Antimicrob Agents Chemother,1990,34:863

[9]VuolteenahoK,M oilanenT,HamalainenM,et al.Regulation of nitric oxideproduction in osteoarthritic and rheumatoid cartilage.Role of endogenous IL- 1 inhibitors[J].Scand J Rheumatol,2003,32(1):19-24