參苓白術散加減方對結腸黏膜組織水通道蛋白4、水通道蛋白8表達的影響

康楠 王鳳云 陳婷 王曉鴿 朱恩林 唐旭東

脾的主要生理功能為運化水谷、運化水液，輸布精微，脾虛證則表現為脾的運化、升清功能失職，致使水谷、水液不運，水濕潴留，化源不足，進而出現腹脹腹痛、食少納呆、便溏腹瀉、浮腫等一系列的癥狀。泄瀉是脾虛證的主癥，是因脾虛失運，清濁不分，水濕下注而成。脾虛證的現代研究多從胃腸道動力［1］、胃腸激素水平［2］、黏膜免疫［3］、能量代謝［4］等方面進行探討，為闡明脾虛證的科學內涵提供了諸多依據。而從水液代謝的角度探討脾虛泄瀉的發生機制的研究還相對較少，本研究擬從這一角度出發，選擇胃腸道典型的水通道蛋白為研究對象，觀察健脾經典方劑參苓白術散對脾虛泄瀉模型大鼠結腸黏膜AQP4、AQP8 的表達情況的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

3 周齡清潔劑級健康雄性Wistar 大鼠42 只，北京斯貝福實驗動物科技有限公司，許可證號:SCXK(京)2011-0004。

1.2 主要藥品與試劑

參苓白術散加減方浸膏干粉(每克干粉含生藥量5.64g)，由中國中醫科學院西苑醫院藥劑科提供;蒙脫石散，博福-益普生(天津)制藥有限公司，3 g* 10袋，產品批號:F17193。AQP4 一抗(SⅠGMA，A5971)，AQP8 一抗(LⅠBio，LS-C3811/29843)，兔超敏二步法免疫組化檢測試劑(北京中杉金橋生物技術有限公司)，檸檬酸鹽緩沖液(北京中杉金橋生物技術有限公司)，抗利尿激素ELⅠSA 試劑盒(Cayman，583951)。

1.3 儀器

Olympus bx51 顯微鏡;LEⅠCA EM TP 組織包埋機;LEⅠCA RM 2235 組織切片機;LEⅠCA HⅠ1220 烤片機;THERMO MK3 全自動酶標儀;Olympus Anymicro DSSTM 圖像采集系統。

1.4 分組與給藥

將大鼠隨機分為正常組、模型組、蒙脫石散組、加減參苓白術散高劑量組、中劑量組、低劑量組，每組7 只，分別按照10 mL/kg 給予生理鹽水、蒙脫石散溶液(0.9 g/kg)、加減參苓白術散(4.6g/kg)、加減參苓白術散(2.3 g/kg)、加減參苓白術散(1.2g/kg)，每天1 次，連續灌胃7 天。

1.5 模型建立

采用高乳糖飼料喂養疊加水環境小平臺站立法［5-7］建立脾虛泄瀉大鼠模型，連續高乳糖飼料喂養幼齡Wistar 大鼠14 天，每天將大鼠置于特制的箱中小平臺上9 小時，平臺周邊注滿水，大鼠在平臺上可以自由活動，一旦大鼠進入睡眠狀態就會因為肌肉舒張、松弛而落入水中。

1.6 取材及處理

連續灌胃給藥7 天后，4%水合氯醛腹腔麻醉，腹主動脈取血，離心取上清。冰上取結腸組織，至肛門向上2 cm 開始，取遠端結腸3 cm，近端結腸3 cm，用生理鹽水將腸內容物清洗干凈后，-80℃保存。

1.7 觀測指標

觀察各組大鼠腹瀉率、各組大鼠血清抗利尿激素含量、結腸組織AQP4 和AQP8 的表達。血清抗利尿激素含量檢測采用ELⅠSA 方法檢測，根據說明書進行，基本步驟如下:配制標準品，依次梯度稀釋標準品，加樣，孵育，洗滌，加酶標試劑，孵育，洗滌，加工作液顯色，終止顯色，檢測讀取OD 值，繪制標準曲線，計算相應樣品濃度。AQP4 和AQP8 的表達采用免疫組化方法檢測，基本步驟如下:脫蠟、預處理組織切片，3%H2O2去離子水孵育，PBS 沖洗，一抗孵育，PBS 沖洗，二抗孵育，PBS 沖洗，DAB 顯色，自來水沖洗，蘇木素復染，分化，自來水沖洗，藍化，脫水干燥，透明，封片，晾干后觀察。

1.8 統計學處理

數據采用SPSS 17.0 統計軟件進行分析。數據以表示，各組數據先進行正態性檢驗，采用Shapiro-Wilk 檢驗方法，方差齊性檢驗采用Levene 檢驗方法，若數據符合正態分布且方差齊，則用單因素方差分析(One-Way ANOVA)，組間比較用LSD 法;以P ＜0.05 為差異有統計學意義的界限。若數據不符合正態分布或方差不齊，則用非參數檢驗(Kruskal-Wallis 檢驗)，組間兩兩比較用Mann-Whitney 法，由于本實驗分為6 個組，按照公式重新計算P =2 ×0.05/k(k-1)=0.003，故以P ＜0.003 為有統計學差異。

2 結果

2.1 對大鼠腹瀉情況的影響

模型復制成功后，大鼠腹瀉率為100%，停止造模并給予治療7 天后，模型組的大鼠大便腹瀉程度較前有所好轉，但仍有42.86%的大鼠存在腹瀉情況，而藥物干預組的大鼠，只有中劑量組的1 只大鼠存在輕微腹瀉，高低劑量組及西藥組大鼠腹瀉情況已消失。(腹瀉率=腹瀉動物數/該組動物總數×100%;干便和稀便的區分以濾紙上有無污跡為標準。)

2.2 對大鼠血清抗利尿激素含量的影響

高中低劑量組、蒙脫石散組、模型組、正常組血清抗利尿激素含量進行正態性檢驗，符合正態分布，但方差不齊(P =0.009 ＜0.05)，故采用非參數檢驗(Kruskal-Wallis)，組間有顯著性差異(P=0.008 ＜0.05)，組間兩兩比較用Mann-Whitney法。與正常組比較，模型組大鼠血清抗利尿激素的含量明顯降低，有統計學意義(P =0.002 ＜0.003);與模型組比較，加減參苓白術散高劑量組的大鼠血清抗利尿激素的含量明顯升高，有統計學差異(P=0.002 ＜0.003)。見表1。

表1 加減參苓白術散對大鼠血清抗利尿激素含量的影響(n=6)

2.3 對結腸黏膜組織AQP4 表達的影響

與正常組比較，模型組大鼠結腸黏膜組織AQP4 的表達明顯降低;與模型組比較，高中低劑量組及西藥組均可以提高結腸黏膜組織中AQP4 的表達。見圖1。

圖1 加減參苓白術散對結腸黏膜組織AQP4 表達的影響(×200)

2.4 對結腸黏膜組織AQP8 表達的影響

與正常組比較，模型組大鼠結腸黏膜組織AQP8 的表達明顯降低;與模型組比較，高低劑量組和西藥組可提高AQP8 的表達，中劑量組改善不明顯。見圖2。

圖2 加減參苓白術散對結腸黏膜組織AQP8 表達的影響(×200)

3 討論

腹瀉的發生，可因腸腔內滲透壓升高、水電解質分泌過度、炎性滲出增多及腸蠕動加快，而最終的狀態都是腸腔內的液體量增多。脾虛泄瀉為虛證，大便性狀多為水樣便或者溏薄如醬，且夾有未消化的食物。脾虛泄瀉發生時大便中的水分的含量必然是明顯增加的，水分的吸收與分泌可以分為細胞旁途徑和跨細胞途徑，無論哪種途徑都是依靠細胞膜兩側的滲透壓差來驅動的。其中細胞旁途徑，水分主要是通過細胞間隙進行轉運;跨細胞途徑水分則需要特定的通道進出細胞，即水通道蛋白［8］。

水通道蛋白是由Agre 等［9］在1992年發現的，和經典的離子通道有些不同，水通道蛋白不存在開放和關閉的功能狀態，也不受溫度和脂質膜成分的影響，只要有滲透壓梯度就有水分子順滲透壓梯度通過水孔通道［10］。根據對水和其他溶質的通透性，水通道蛋白又分成了水通道和水甘油通道，水通道只對水有通透性，水甘油通道還對其他小分子如甘油等同樣具有通透性，AQP4 和AQP8 屬于前者。AQP4 定位在細胞的基底膜［11］，有高度快速轉運水的能力，是其他水通道蛋白通透性的3 ～4 倍［12］。AQP8 定位在細胞的頂膜下的細胞質內［13］，且研究發現AQP4、AQP8 的表達從結腸隱窩到表面逐漸增加，對水的滲透性也逐漸升高［14］。很多研究表明，AQP4、AQP8 參與了腸道對水分的吸收過程［15-17］，在諸多疾病［18-20］的發生過程中也起到了重要的作用，比如說霍亂引起的腹瀉、腸易激綜合征、克羅恩病等。

本研究中以高乳糖飼料喂養法疊加小平臺站立法復制脾虛泄瀉模型，大鼠被迫勞倦過度且飲食不節，造成脾虛，引起腹瀉。造模成功后再給予經典的健脾方劑參苓白術散的加減方進行治療，并以蒙脫石散做為對照藥物。實驗結果表明，與正常組相比，模型組大鼠的AQP4 和AQP8 在結腸黏膜組織上皮細胞的表達均降低，這說明AQP4、AQP8 的表達降低可能與腹瀉的發生有關。與參苓白術散高中低劑量組及西藥組比較，給予干預后腹瀉明顯減輕的同時AQP4、AQP8 的表達也都上升，這進一步證明了腹瀉發生與AQP4、AQP8 的表達降低有關，健脾方劑參苓白術散加減方可能可以通過上調AQP4、AQP8 的表達，促進水分吸收，進而發揮其止瀉的作用，療效與西藥蒙脫石散相當。本研究小組擬在下一步的工作中，添加“急性感染性腹瀉(非脾虛)組”以及“非健脾中藥組”進行模型及藥物反證，針對“AQP4、AQP8 是否為脾虛泄瀉發生的分子生物學基礎之一”的問題做進一步研究。

另外，本研究還檢測了各組大鼠血清中抗利尿激素的含量，結果表明與正常組比較，模型組大鼠血清抗利尿激素的含量顯著降低(P ＜0.01)，與模型組比較，高劑量組抗利尿激素含量明顯上調(P ＜0.01)。抗利尿激素是機體調節水液代謝的重要激素，主要作用于遠曲小管和集合管，提高對水的通透性，促進水的吸收。目前研究發現其受體分布于血管平滑肌、遠曲小管、集合管、垂體及胰腺［21］，以及某些腫瘤細胞上也有抗利尿激素受體的表達［22］，尚未發現腸道上皮細胞有抗利尿激素受體的表達。脾虛腹瀉大鼠血清抗利尿激素含量降低，這是否與脾虛證有關，或者與腸道AQPs 的表達變化是否有關，尚待進一步的探討。

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