伊 凡 何小艷 郭紅梅 曾韋蘋 柳 靜 曾斌芳
(1 新疆醫科大學研究生學院,烏魯木齊,830011;2 新疆醫科大學附屬中醫醫院,烏魯木齊,830000;3 新疆中醫學院,烏魯木齊,830011)
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養陰活胃合劑對CAG大鼠胃黏膜細胞TLRs及相關信號轉導通路的影響
伊 凡1何小艷1郭紅梅2曾韋蘋1柳 靜1曾斌芳3
(1 新疆醫科大學研究生學院,烏魯木齊,830011;2 新疆醫科大學附屬中醫醫院,烏魯木齊,830000;3 新疆中醫學院,烏魯木齊,830011)
目的:觀察養陰活胃合劑對CAG大鼠胃黏膜細胞TLRs及其信號轉導通路的影響,揭示養陰活胃合劑治療CAG的治療途徑與作用靶點,分別從分子水平、蛋白水平闡述養陰活胃合劑治療CAG的作用機制,并通過測定炎癥因子的變化情況觀察養陰活胃合劑在抗炎方面的作用。方法:將實驗動物隨機分為6組:空白對照組、模型組、陽性藥物對照組及中藥低劑量組、中劑量組、高劑量組,每組16只。除空白對照組常規飼養、自由進食水之外,其余5組將2 g水楊酸鈉加入100 mL的30%乙醇溶液中,給大鼠灌胃,1次/d,3 mL/次,配合隔日喂食不禁水法建立大鼠萎縮性胃炎模型,模型復制成功后中藥治療低、中、高劑量組分別喂飼養陰活胃合劑水煎劑0.74 g/kg·d、1.48 g/kg·d和2.22 g/kg·d。12周后測定血清中白細胞介素-6(IL-6)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、干擾素-β(IFN-β)誘導型一氧化氮合成酶(NOS2)四種炎癥因子含量,測定TLRs及其下游轉導元件mRNA及蛋白的含量。結果:養陰活胃合劑能夠改善大鼠胃黏膜病理狀態,使病變胃黏膜趨于正常。與空白對照組比較,各組炎癥因子及TLRs及其下游信號轉導元件蛋白及mRNA含量均明顯升高(P<0.05),證明模型復制成功。與模型組相比,中藥高劑量組TNF-α、IL-6、NOS2含量均明顯降低,陽性藥物對照組及各中藥劑量組對TLRs及其下游信號轉導元件蛋白及mRNA含量均有不同程度的降低,差異有統計學意義(P<0.05)。而各養陰活胃劑量組之間比較,中藥中劑量組IFN-β降低,中藥高劑量組TLRs及其下游信號轉導元件蛋白及mRNA含量均有不同程度下降,差異有統計學意義(P<0.05)。結論:1)養陰活胃合劑可以通過調控TLR樣受體及其下游轉導元件基因及蛋白水平,降低因TLRs通路激活所釋放的炎癥因子對胃黏膜的損傷,從而達到治療慢性萎縮性胃炎的目的。2)養陰活胃合劑可降低慢性萎縮性胃炎大鼠血清中炎癥因子水平,而抑制炎性反應可能有助于慢性萎縮性胃炎病情的改善。
慢性萎縮性胃炎;養陰活胃合劑;TLRs受體;轉導元件;炎性因子
慢性萎縮性胃炎(Chronic Atrophic Gastritis,CAG)是慢性胃炎諸多分類中的一種,是指胃黏膜上皮細胞遭受反復損害而導致鏡下胃黏膜產生病理性改變的疾病,具體病理表現為胃黏膜固有腺體減少,伴或不伴纖維替代、腸腺化生和/或假幽門腺化生的一種慢性胃部疾病[1]。1978年世界衛生組織將本病歸為癌前狀態或癌前疾病的范疇,而在CAG基礎上伴有上皮化生(Intestinal Metaplasia,IM)或異型增生(Dysplasia,Dys)等病理表現者,轉癌率高達4%~12%[2]。歷代醫家多將本病歸屬于“痞滿”“噯氣”“胃脘痛”和“嘈雜”等范疇。現代醫家普遍認為CAG的發生是多種致病因素綜合作用的結果,但對CAG的發病機制尚無準確闡述。目前大多認為本病的發生與幽門螺旋桿菌(Helicobacter Pylori,Hp)感染[3]、膽汁返流[4]、免疫因素、低維生素飲食[5]、年齡及遺傳因素有關[6]。近期研究結果表明,CAG的發病除與上述致病因素相關外,與胃黏膜營養因子缺乏、血管活性因子與胃黏膜微循環的改變、維生素缺乏、Toll樣受體(TLRs)啟動的炎性信號通路等[7]均有一定相關性,并且CAG患者胃黏膜某些基因的表達與健康人群存在一定差異,提示CAG患者胃黏膜細胞在某些基因表達水平上處于相對不穩定狀態,并且與免疫機制的參與有關[8]。
TLRs(Toll-like Receptor,TLR)是一類新近發現的模式識別受體(Pattern Recognition Receptor,PRR),參與人體先天性免疫,在天然免疫反應中發揮著極為重要的作用,它是人體抵御外來侵襲的第一道屏障[9]。免疫系統通過釋放多種細胞因子和化學因子來保護臟器抵御不同的損傷,而TLRs又能通過激活信號轉導通路而釋放大量的炎性因子,產生一系列疾病。微生物感染機體時,TLRs啟動的炎性信號通路誘導相關基因表達,產生炎性反應[10]。研究發現,大鼠消化系黏膜上結構性表達主要有TLR2及TLR4,其中TLR4主要在遠端結腸和胃表達,而TLR2主要在近端結腸上表達,髓樣分化因子88(MyD88)是TLRs轉導通路中關鍵的轉接分子,是TLRs信號轉導通路中的關鍵靶分子,并且它在整個消化系統表達一致[11]。由MyD88承接的轉導途徑稱為MyD88依賴途徑,是幾乎所有TLRs(TLR3除外)信號轉導的共同通路,這一信號通路能調節多種炎癥相關基因的表達,促進TNF-α、IL-1、IL-6等炎性細胞因子大量釋放,最終對相關臟器受到損傷[12-13]。Myd88非依賴途徑由β干擾素TIR結構域銜接蛋白(TRIF)聯接,主要存在于TLR3和TLR4通路中,TLR3可以直接綁定TRIF,而TLR4則是以TRIF相關接頭分子(TRAM)作為橋梁間接招募TRIF從而釋放大量炎癥因子,產生炎性反應[14-15]。
本課題采用現代藥理學的先進方法和技術,在養陰活胃合劑藥效學實驗和臨床療效的基礎之上,以治療慢性萎縮性胃炎的常用藥物維酶素為陽性對照,觀察在養陰活胃合劑的作用下,CAG大鼠胃黏膜細胞TLRs及其信號轉導通路會產生怎樣的變化,以揭示養陰活胃合劑治療CAG的治療途徑與作用靶點,分別從基因水平、蛋白水平闡述養陰活胃合劑治療CAG的作用機制,并通過測定炎癥因子的變化情況觀察養陰活胃合劑在抗炎方面的作用,揭示其防治CAG的科學內涵。
1.1 實驗動物 清潔級(SPF)成年雄性Wistar大鼠96只,質量150~200 g(由新疆醫科大學實驗動物中心提供[使用許可證號:SYXK(新)2003-0001])。
1.2 儀器 主要試劑與儀器:DAB顯色試劑盒(武漢博士德生物工程有限公司,批號:BD205),TRAM1(A-15):Sc-87481,Anti-TRIF Antibody(ab13810),Anti-NF-κB antibody(ab16502),TRNzol總RNA提取試劑(田根生化科技有限公司,批號DP405-2),2×Taq PCR Master Mix(田根生化科技有限公司,批號:KT201-02),TGL18C冷凍離心機(長沙市英泰儀器有限公司),BIO-RAD實時熒光定量PCR儀(No.785BR04374),相關檢測試劑盒(武漢優爾生科技股份有限公司生產)。
1.3 受試藥物 中藥養陰活胃合劑(阿魏、蘆根、海螵蛸、茯苓、砂仁、莪術、炙甘草、雞內金、炙遠志、白術、旋覆花等)由新疆維吾爾自治區中醫藥研究院提供。維酶素片(湖北綠金子藥業有限責任公司生產,批號:120901)。
2.1 造模 將96只實驗大鼠隨機分為6組:空白對照組、模型組、陽性藥物(維酶素)對照組及中藥高劑量組、中藥中劑量組、中藥低劑量組,每組16只。大鼠標準顆粒飼料適應性喂養1周,空白對照組大鼠自由進食水、常規飼養,其余5組大鼠均予以造模因素復制CAG大鼠模型,具體方法如下:將2 g水楊酸鈉加入100 mL的30%乙醇溶液中灌胃,1次/d,1 mL/100 g,并于灌胃前1 h禁水、禁食,復制CAG大鼠模型,所有大鼠在施加造模因素的同時配合隔日禁食不禁水法[25]。模型復制12周后結束,每組隨機處死2只大鼠,取胃黏膜病理以判斷CAG模型是否復制成功,參照《2000年全國慢性胃炎研討會》制定的病理學診斷標準進行評價。
2.2 給藥 模型復制成功后,空白對照組喂飼生理鹽水,模型組繼續施以上述造模因素,中藥治療低、中、高劑量組分別喂飼養陰活胃合劑水煎劑0.74 g/kg·d、1.48 g/kg·d和2.22 g/kg·d,根據人與動物之間給藥劑量換算標準,灌胃量如下:低劑量:1.8 mL/kg·d,中劑量:3.6 mL/kg·d,高劑量:7.2 mL/kg·d。對照組予維酶素0.86 g/kg·d灌胃,共12周。
2.3 檢測指標 胃黏膜病理采用蘇木素-伊紅(HE)染色法,胃黏膜TLRs及其下游信號轉導元件MyD88、TRAF6、TRIF、TRAM、 mRNA測定采用Real-time PCR法,胃黏膜TLRs及其下游信號轉導元件MyD88、TRAF6、TRIF、TRAM蛋白表達的測定采用免疫組織化學法,炎癥因子TNF-α、IFN-β、IL-6、NOS2的測定采用ELISA法,采用逆轉錄合成cDNA使用Thermo反轉錄試劑盒,上下游引物序列見表1。

表1 上下游引物序列

圖1 空白對照組(HE×200倍) 圖2 模型組(HE×200倍)

圖3 陽性藥物對照組(HE×200倍) 圖4 中藥高劑量組(HE×200倍)

圖5 中藥中劑量組(HE×200倍) 圖6 中藥低劑量組(HE×200倍)

3.1 病理組織學改變
HE染色結果顯示空白對照組大鼠胃黏膜上皮完整,固有膜內血管纖維間質正常,細胞呈單柱狀,可見排列整齊的腺體,黏膜固有層可見少量嗜酸性粒細胞散在,無增生和化生現象,肌層無明顯變化(圖1)。模型組大鼠胃黏膜上皮表面可見壞死上皮細胞;腺體有不同程度的萎縮或不完全型增生,腺體間隙增寬,腸化;黏膜變薄,黏膜固有層內見較多炎性細胞,毛細血管充血,血管擴張,肌層變薄(圖2)。陽性藥物對照組大鼠胃黏膜較薄,可見腺體數量減少,排列稀疏,間質有淋巴細胞局灶性浸潤(圖3)。中藥高劑量組胃黏膜較陽性藥物對照組完整,腺體排列較整齊,可見散在淋巴細胞浸潤,未見腸化(圖4)。中藥中劑量組胃黏膜較陽性藥物對照組完整,腺體數量略有減少,腺體排列較整齊,間質有淋巴細胞浸潤,未見腸化(圖5)。中藥低劑量組胃黏膜較薄,腺體數量減少,排列較稀疏,可見不同程度的萎縮,固有層可見散在淋巴細胞浸潤,未見腸化(圖6)。
3.2 胃黏膜TLR2、TLR4 mRNA及蛋白的測定 與空白對照組相比,模型組TLR2、TLR4蛋白及m RNA含量均明顯升高,差異有統計學意義(P<0.05),說明大鼠胃黏膜在酒精刺激下,TLR2及TLR4基因及蛋白表達水平均有明顯升高;與模型組相比,陽性藥物對照組、中藥高劑量組、中藥中劑量組及中藥低劑量組TLR2、TLR4 mRNA及蛋白含量均明顯降低,差異有統計學意義(P<0.05),說明以上干預因素對CAG大鼠胃黏膜的TLR2及TLR4含量有下調作用;與陽性藥物對照組相比,中藥高劑量組TLR2蛋白及mRNA含量均降低,中藥高劑量TLR4 mRNA含量降低,中藥中劑量組TLR4蛋白含量降低,差異有統計學意義(P<0.05),說明高劑量養陰活胃合劑對TLR2、TLR4蛋白及mRNA含量的下調作用優于陽性對照藥物維酶素,而中劑量養陰活胃合劑對TLR4蛋白的下調作用更明顯;養陰活胃各劑量組之間比較,中藥高劑量組對TLR2、TLR4 mRNA及蛋白的下調作用更為明顯。見表2。
3.3 胃黏膜TRIF、TRAM mRNA及蛋白的測定 與空白組比較,TRIF、TRAM mRNA及蛋白含量均明顯升高,差異有統計學意義(P<0.05),說明造模因素造成大鼠胃黏膜TRIF、TRAM基因及蛋白含量升高;與模型組相比,中藥高劑量組、陽性藥物對照組TRIF及TRAM mRNA含量明顯降低,中藥中劑量組TRIF蛋白含量明顯降低,中藥高劑量組TRAM蛋白含量明顯降低,差異有統計學意義(P<0.05),說明中藥養陰活胃合劑和維酶素均可對TRIF及TRAM mRNA產生下調作用;與陽性藥物對照組相比,中藥中劑量組TRIF蛋白含量明顯降低,中藥高劑量組TRAM蛋白含量明顯降低,差異有統計學意義(P<0.05),說明中劑量養陰活胃合劑對TRIF蛋白調控更明顯,高劑量養陰活胃合劑對TRAM蛋白的調控更加明顯,而中藥養陰活胃合劑對TRIF及TRAM mRNA的調控與陽性藥物維酶素相當;與中藥高劑量組相比,其他兩個劑量組對TRIF、TRAM mRNA及TRAM蛋白的調控不及高劑量養陰活胃合劑,而中劑量養陰活胃合劑對TRIF蛋白的調控優于高劑量。見表3。
3.4 胃黏膜MyD88、TRAF6 mRNA及蛋白的測定 與空白組比較,MyD88、TRAF6mRNA及蛋白含量均明顯升高,差異有統計學意義(P<0.05),說明造模因素造成大鼠胃黏膜MyD88、TRAF6基因及蛋白的水平升高;與模型組相比,陽性藥物對照組、中藥高劑量組、中藥中劑量組、中藥低劑量組MyD88、TRAF6mRNA含量降低,中藥高劑量組、中藥中劑量組及中藥低劑量組MyD88蛋白含量降低,中藥高劑量組及中藥中劑量組TRAF6蛋白含量降低,差異有統計學意義(P<0.05),說明養陰活胃合劑水煎劑和陽性對照藥物維酶素對MyD88、TRAF6mRNA及蛋白水平均有不同程度的下調作用;與陽性藥物對照組相比,中藥高劑量組MyD88、TRAF6mRNA含量降低,中藥高劑量組MyD88蛋白含量明顯降低,差異有統計學意義(P<0.05),說明高劑量養陰活胃合劑對MyD88、TRAF6 mRNA的調控優于維酶素,對MyD88蛋白的調控亦優于維酶素;各不同劑量的中藥對以上轉導元件的影響以中藥高劑量組更加明顯。見表4。
3.5 炎癥因子IFN-β、TNF-α、IL-6、NOS2的測定 模型組大鼠血清IL-6、TNF-α、IFN-β及NOS2與空白對照組大鼠相比均有所升高,差異有統計學意義(P<0.05),證明模型復制成功,大鼠有明顯的炎癥存在;而養陰活胃合劑可使大鼠血清中4種炎癥因子均有所降低,差異有統計學意義(P<0.05),其中又以養陰活胃合劑高劑量組降低更為明顯,說明養陰活胃合劑可降低CAG大鼠血清中炎癥因子水平。見表5。
目前有關CAG的流行病學資料較少,但目前比較一致的看法是本病在胃癌高發地如東亞、東歐、南美等地區多發,且患病人群變異性較大,CAG及腸化的患病率相對較高,且無明顯性別差異;我國自開展電子胃鏡和纖維胃鏡檢查以來,CAG檢出率出現上升趨勢,占胃鏡受檢患者總數的7.5%~13.8%,而在全世界范圍內老年人發病率更高,且發病率與年齡呈正相關,國際衛生組織調查發現20~50歲患病率僅10%左右,而51~65歲則高達50%以上[16-17]。

表2 CAG大鼠胃黏膜TLR2、TLR4 mRNA及蛋白的影響
注:n為各組大鼠數量;與空白對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,△P<0.05;與陽性對照組比較,▲P<0.05;與高劑量組比較◆P<0.05。

表3 CAG大鼠胃黏膜TRIF、TRAM mRNA及蛋白的影響
注:n為各組大鼠數量;與空白對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,△P<0.05;與陽性對照組比較,▲P<0.05;與高劑量組比較◆P<0.05。

表4 CAG大鼠胃黏膜TRAF6、MyD88 mRNA及蛋白的影響
注:n為各組大鼠數量;與空白對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,△P<0.05;與陽性對照組比較,▲P<0.05;與高劑量組比較◆P<0.05。

表5 CAG大鼠血清IFN-β、TNF-α、IL-6、NOS2的影響
注:n為各組大鼠數量;與空白對照組比較,*P<0.05;與模型組比較,△P<0.05;與陽性對照組比較,▲P<0.05;與高劑量組比較◆P<0.05。
本課題中空白對照組大鼠胃黏膜上皮完整,細胞排列整齊,無上皮細胞脫落或缺損,固有層腺體排列整齊,形狀規則,僅見少量散在淋巴細胞浸潤,黏膜平滑肌呈環形排列,黏膜下層及漿膜層少數血管擴張充血。模型組大鼠胃黏膜上皮表面可見壞死脫落的上皮細胞,腺體不同程度的萎縮減少及腸上皮化生,局部腺體有異常增生,表現為腺體形狀不規則,呈囊泡狀及異性增生,腺體排列較緊密,層次增多,固有膜見散在淋巴細胞浸潤,毛細血管明顯擴張充血,肌層變薄。陽性藥物對照組胃黏膜較薄,腺體數量減少,排列稀疏,間質有淋巴細胞局灶性浸潤。中藥高劑量組胃黏膜較陽性藥物對照組完整,腺體排列較整齊,可見散在淋巴細胞浸潤,未見腸化。中藥中劑量組和中藥低劑量組可見胃黏膜較薄,腺體數量減少,排列較稀疏,可見不同程度的萎縮,固有層可見散在淋巴細胞浸潤,未見腸化。本研究結果提示養陰活胃合劑能夠改善大鼠胃黏膜病理狀態,使病變胃黏膜趨于正常。結果表明,養陰活胃合劑可以使慢性萎縮性胃炎大鼠胃黏膜病理趨于正常,并且能夠下調胃黏膜TLR2、TLR4 mRNA及蛋白水平,并且能夠使TLRs轉導通路中下游轉導元件mRNA及蛋白含量降低,尤其抑制了MyD88依賴型通路中的轉導元件mRNA及蛋白的表達,使炎癥因子水平降低,達到治療慢性萎縮性胃炎的目的。
CAG是一種以胃黏膜變薄甚至萎縮、固有腺體減少或消失為病理特征的慢性胃病,病理檢查可見伴有腸上皮化生、不典型增生等特征,因本病臨床癥狀不典型,故臨床診療過程中與慢性淺表性胃炎難以區別,但本病危害較淺表性胃炎更重,特別是胃黏膜萎縮并伴有腸上皮化生或不典型增生者有發展成胃癌的傾向[26]。CAG是多種病理因素綜合作用的結果,西醫目前對本病的治療以對癥治療、消除病因為主,尚無明確報道指出某種藥物能夠使已經萎縮的胃黏膜恢復正常。中醫藥是前代醫家留給我們的寶貴財富,中醫在其整體觀念、辨證論治的思維方法指導下,對本病的治療有著獨到的優勢。祖國傳統醫學以四診合參、辨證施治為診療特點,因人而異,辨證論治,在對癥治療CAG消除癥狀方面有著獨到的優勢。導師曾斌芳教授結合多年臨床經驗,在中醫養陰活血、化痰和胃原則下,結合多年臨床經驗,精選蘆根、白術、雞內金、烏賊骨、莪術、牡丹皮、旋覆花、炙遠志、砂仁、茯苓、炙甘草等藥,組成用于治療CAG所致的胃痛、胃痞的養陰活胃合劑,臨床療效頗佳。組方中蘆根“性甘、味寒,歸肺、胃經”,功能清熱除煩、生津止嘔、利尿。既可養陰、治療“燥化”癥狀,又可用于和胃降逆,故為君藥;臣藥配伍莪術、牡丹皮、海螵蛸取其活血滋陰之意,同時配伍白術、茯苓益氣健脾,化濕助運;佐以旋覆花、炙遠志疏理肝氣,化痰通絡,雞內金、砂仁、阿魏健脾和胃,消食化積,炙甘草為方中使藥,起到調和諸藥的作用。
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(2015-07-07收稿 責任編輯:張文婷)
Effects of Yangyin Huowei Mixtureture on TLRs Cells and Signal Transduction Pathway in Rats with Chronic Atrophic Gastritis
Yi Fan1, He Xiaoyan1, Guo Hongmei2, Zeng Weiping1, Liu Jing1, Zeng Binfang2
(1GraduateSchollofXinjiangMedicalUniversity,Urumqi830011,China; 2AffiliatedHospitalofTraditionalChineseMedicine,Urumqi830000,China; 3CollegeofTraditionalChinesemedicine,Urumqi830011,China)
Objective:To observe the effect of Yangyin Huowei mixture on gastric mucosal cells and TLRs signal transduction pathway of rats with Chronic Atrophic Gastritis(CAG). In addition, to reveal the mechanism of Yangyin Huowei mixture in the treatment of CAG from molecular level and protein level and its anti inflammation changes from inflammatory factors.Methods:To randomly divide the experimental rats into 6 groups: blank control group, model group, positive drug group, low dose of Chinese medicine group, medium dose group, and high dose group, with 16 rats in each group. Except for the blank control group, which was given conventional breeding and free access to food and water, the other groups were given 2 g sodium salicylate adding into 100 mL 30% ethanol solution, 1 time a day, each time 3 mL. With feeding on alternate days without water, the establishment of CAG rats model were successfully reproduced. Yangyin Huowei mixture of water decoction of 0.74 g/kg/d, 1.48 g/kg/d, and 2.22 g/kg/d were given respectively to low dose of Chinese medicine group, medium dose group, and high dose group. After 12 weeks, to determine the level of serum IL-6, TNF-α, IFN-β and NOS2 inflammatory factor and measure the original TLRs and downstream transduction mRNA and protein content.Results:Yangyin Huowei mixture can improve CAG and gastric mucosa lesion. Compared with blank control group, inflammatory factor, TLRs and its downstream signal transduction proteins and mRNA content in each group were significantly increased (P<0.05), which proved that the models were reproduced successfully. Compared with model group, TNF-α, IL - 6, NOS2 levels of high dose group were significantly lower, and in positive drug control group and the traditional Chinese medicine dose group, TLRs and its downstream signal transduction proteins and mRNA content also reduced, besides, the difference was statistically significant(P<0.05). In the comparison among Chinese medicine groups, IFN-β decreased in middle-dose group, and in high dose group, TLRs and its downstream signal transduction proteins and mRNA content declined, and the difference was statistically significant(P<0.05).Conclusion:(1) Yangyin Huowei mixture can improve original sample TLR receptors and their downstream transduction genes and protein level, reduce the release of inflammatory factor by TLRs pathway activation, and thus to treat CAG. (2) Yangyin Huowei mixture can reduce the serum level of inflammatory factors of CAG, and this may contribute to the improvement of CAG.
Yangyin Huowei mixture; Chronic atrophic gastritis; TLRs receptor; Original transduction; Inflammatory cytokines
國家自然科學基金“養陰活胃合劑治療慢性萎縮性胃炎作用機制研究”(編號:81160431)
伊凡(1989—),男,在讀碩士,研究方向:中醫肝膽脾胃疾病的研究
曾斌芳,男,博士,教授,主任醫師,博士研究生導師,研究方向:中醫肝膽脾胃疾病的研究
R285.5
A
10.3969/j.issn.1673-7202.2015.12.027