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婦痛寧對子宮內膜異位癥COX2-PGE2作用途徑的影響*

2016-10-17 07:53:42蘇曉華宋殿榮王雅楠
天津中醫藥 2016年8期
關鍵詞:劑量

蘇曉華,宋殿榮,張 崴,郭 潔,王雅楠

(1.天津中醫藥大學,天津 300193;2.天津中醫藥大學第二附屬醫院婦科,天津 300150)

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婦痛寧對子宮內膜異位癥COX2-PGE2作用途徑的影響*

蘇曉華1,宋殿榮2,張崴2,郭潔2,王雅楠2

(1.天津中醫藥大學,天津300193;2.天津中醫藥大學第二附屬醫院婦科,天津300150)

[目的]通過研究化瘀散結中藥婦痛寧對子宮內膜異位癥(EMs)病灶中環氧化酶2(COX2)-前列腺素E2 (PGE2)作用途徑中相關分子基因和蛋白的表達,探討婦痛寧對EMs中血管生成、侵襲和轉移方面的影響。[方法]收集EMs患者的異位病灶組織,原代消化培養子宮內膜細胞,將25×106/mL濃度混合培養的異位子宮內膜細胞注射到裸鼠腹部皮下,成功建立模型后,將成模裸鼠分為空白對照組、低劑量組、中劑量組、高劑量組和陽性對照組,分別予無菌生理鹽水、低劑量中藥、中劑量中藥、高劑量中藥和孕三烯酮灌胃,3周后處死裸鼠,取病灶,測量病灶體積,免疫組化法檢測各組病灶中血管內皮生長因子(VEGF)的表達和微血管密度(MVD),逆轉錄-聚合酶鏈反應(RT-PCR)法檢測病灶中COX2、PGE2、VEGF、Snail和E-cadherin mRNA的表達,Western-blot法檢測病灶中Snail和E-cadherin蛋白的表達。[結果]中劑量及高劑量婦痛寧治療組裸鼠異位病灶體積減小、VEGF表達及MVD均降低,與空白對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。各劑量治療組裸鼠異位病灶中COX2、PGE2、VEGF、Snail mRNA表達降低,E-cadherin mRNA表達升高,且Snail蛋白表達降低,E-cadherin蛋白表達升高,與空白對照組比較差異有統計學意義(P<0.05)。[結論]婦痛寧可影響COX2-PGE2作用途徑中與血管生成、侵襲和轉移相關分子的表達,通過抑制異位病灶的血管生成、侵襲和轉移能力而抑制病灶的生長。

子宮內膜異位癥;婦痛寧;COX2-PGE2作用途徑

子宮內膜異位癥(EMs)是一種婦科常見疾病,是以有功能的子宮內膜組織或細胞出現在子宮腔以外為特點的慢性疾?。?]。EMs在育齡期婦女中發病率約為7%~10%[2],可出現慢性盆腔痛、性交疼痛、痛經和不孕等癥狀,可引起女性精神心理障礙和降低社會功能[3],嚴重地影響了女性的健康和生活質量。EMs患者的不孕率為非EMs患者人群的20倍[4],對其治療也有一定的經濟負擔,美國每年需花費220億美元[5]、加拿大花費18億加幣[6]來治療該病。目前EMs的治療主要包括藥物治療和手術治療,藥物治療主要是通過降低體內激素水平而抑制異位病灶的生長,使之萎縮,該治療可引起月經不調、陰道干澀、潮熱、體質量增加、骨質疏松等不良反應,且用藥期間不適合妊娠[7],從而限制了藥物的長期應用。手術治療后易于復發,2 a內復發率約為21.5%,5 a內復發率約為40%~50%[8],因此尋求新的治療方法降低復發和減輕不良反應是亟待解決的問題。

EMs在中醫學屬于“痛經”、“癥瘕”的范疇,《景岳全書·婦人規》指出“瘀血留滯作癥,惟婦人有之,其證則由經期或產后,內傷生冷或外受風寒;或恚怒傷肝,氣逆血留;或憂思傷脾,氣虛而血滯;或積勞積弱,氣弱不行,總由血動之時,余血未凈,而一有所逆則留滯,日積而漸成癥矣”。1990年中國中西醫結合學會婦產科專業委員會第三屆學術會議上正式將EMs確定為血瘀證,并得到大家的公認。本院著名婦科專家韓冰教授在中醫理論指導下,結合多年治療EMs的臨床經驗以及對國內外研究進展,確立了“活血化瘀,軟堅散結”為治療大法,擬定代表方劑婦痛寧,臨床應用治療EMs患者效果顯著。本課題通過COX2作用途徑研究化瘀散結中藥婦痛寧對EMs血管生成、侵襲和轉移方面的影響。

1材料與方法

1.1標本采集異位子宮內膜組織取自2012年10月—2013年12月在天津中醫藥大學第二附屬醫院婦科因卵巢巧克力囊腫行手術剝除的異位病灶,術后病理證實符合EMs,患者年齡23~49歲(平均32歲),術前6個月內未服用抗炎、激素類等藥物治療。共收集異位子宮內膜組織30例。所有標本的采集均得到患者本人或家屬知情授權,并經醫院倫理委員會批準。

取材后將標本迅速放入裝有冰全培基(含有1%雙抗、10%胎牛血清、89%DMEM/F12)的離心管中,30 min內移入實驗室于紫外線消毒后的超凈臺中進行操作。

1.2子宮內膜細胞原代培養參考文獻[9]的方法消化培養子宮內膜細胞。

1.3子宮內膜細胞傳代培養原代細胞長滿瓶壁約80%時進行傳代,以1∶2或1∶3比例傳代。將第二代子宮內膜細胞凍存到液氮中備用。

1.4子宮內膜細胞復蘇從液氮中取出凍存管,迅速放入37℃溫水浴中,輕輕搖晃令其快速解凍,離心后加入含10%胎牛血清的全細胞培養液重懸細胞,接種到75 cm2培養瓶中培養。

1.5實驗動物選用鼠齡為5周的健康SPF級雌性BALB/c裸鼠40只,由中國人民解放軍軍事醫學科學院實驗動物中心提供,許可證號為:SCXK-2012-0004。裸鼠適應環境一周后,按隨機數字表法隨機分為空白對照組、低劑量組、中劑量組、高劑量組和陽性對照組,每組8只,各組之間體質量沒有統計學差異。

1.6造模方法在無菌條件下進行操作:將培養的異位子宮內膜細胞,配制成25×106/mL的濃度,注射至各組裸鼠腹部皮下的4個部位,即左上象限、左下象限、右上象限和右下象限,每組8只裸鼠,共注射32個部位。

1.7實驗藥物及給藥方法婦痛寧、孕三烯酮均由天津中醫藥大學第二附屬醫院提供。參照《人和動物間按體表面積折算的等效劑量比率表》,裸鼠用婦痛寧劑量每次約為0.003 9 g/g,2次/日,該劑量為中劑量,低劑量=1/2×中劑量,高劑量=2×中劑量。裸鼠用孕三烯酮劑量每次約為0.00195mg/g,每周2次。

注射細胞10 d后,空白對照組每日灌服無菌水,每次0.5 mL,2次/日。低劑量、中劑量和高劑量治療組裸鼠每日灌服不同劑量婦痛寧中藥,每次0.5 mL,2次/日。陽性對照組裸鼠灌服孕三烯酮,每次0.5 mL,2次/周,其余時間灌服等量生理鹽水。

1.8觀察指標

1.8.1裸鼠一般狀態治療期間觀察裸鼠的進食、活動、二便等一般情況。

1.8.2病灶大小游標卡尺每日測量裸鼠腹部皮下病灶大小,并記錄。藥物治療3周后處死裸鼠,各組病灶分別固定在4%福爾馬林溶液、RNA儲存液和磷酸鹽緩沖液(PBS)中保存備用。

1.8.3免疫組化法測定病灶VEGF表達及CD34標記的微血管密度(MVD) 參考文獻[10]的分析方法,測定病灶中VEGF表達和CD34標記的微血管,見圖1、圖2。

圖1 VEGF染色強度Fig.1 The staining intensity of VEGF

圖2 CD34標記的微血管Fig.2 The microvessels marked by CD34

1.8.4RT-PCR法檢測各組病灶中COX2、PGE2、VEGF、Snail、E-cadherin mRNA表達

分別移取0、0.10、0.30、0.50、1.0、3.0、5.0、10.0mL Ga、In、Tl、Cd、Ge混合標準溶液于100mL容量瓶中,用2% HNO3稀釋至刻度、搖勻,此標準系列溶液中Ga、In、Tl、Cd、Ge的質量濃度依次均為0、1.00、3.00、5.00、10.0、30.0、50.0、100.0ng/mL。采取三通閥在線添加的方式加入內標混合溶液,在選定的儀器工作條件下進行測定并繪制校準曲線。

1.8.4.1組織總RNA提取嚴格按試劑盒說明操作。

1.8.4.2引物序列見表1。

表1 COX2、PGE2、VEGF、Snail、E-cadherin、β-actin RT-PCR引物序列Tab.1 The RT-PCR primers sequences of COX2,PGE2,VEGF,Snail,E-cadherin and β-actin

1.8.4.3RT-PCR擴增反應嚴格按試劑盒說明操作。取各組PCR產物7 μL加入樣本孔中行1.5%瓊脂糖凝膠電泳,紫外燈下觀察電泳條帶,每個樣本經PCR擴增后以Marker作為參照。

1.8.4.4PCR產物半定量分析PCR產物電泳后經Gel-PRO ANALYZER凝膠定量分析軟件對電泳條帶進行灰度分析,目的基因相對表達強度=目的基因電泳條帶灰度值/β-actin內參照條帶灰度值。

1.8.5Western-blot法檢測各組病灶中Snail、E-cadherin蛋白表達檢測蛋白樣品制備,SDS-PACE電泳分離蛋白,轉膜,免疫反應及化學發光、顯影、定影均嚴格參照試劑盒,按實驗步驟操作。

1.9統計學方法采用SPSS 18.0統計軟件對數據進行統計處理,計量資料采用均數±標準差(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析,組間兩兩比較若方差齊采用LSD法,若方差不齊采用Dunnett's T3法;等級資料的比較采用Kruskal-Wallis H檢驗,組間兩兩比較采用Nemenyi檢驗,P<0.05表示差異具有統計學意義。

2 實驗結果

2.2病灶體積比較婦痛寧治療低劑量組裸鼠病灶體積與空白對照組比較差異無統計學意義(P>0.05);中劑量組和高劑量組裸鼠病灶體積均變小,與空白對照組比較差異有統計學意義(P<0.05);但中劑量組和高劑量組病灶體積均大于陽性對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 各組病灶體積比較(±s)Tab.2 Comparison of volume of nidus in each group(±s)

表2 各組病灶體積比較(±s)Tab.2 Comparison of volume of nidus in each group(±s)

注:與空白對照組比較,**P<0.01;與陽性對照組比較,#P<0.05,##P<0.01。

組別 動物數 病灶數 體積(mm3)空白對照組 8 32 12.536±0.413低劑量組 8 32 12.241±0.356##中劑量組 8 32 11.685±0.491**##高劑量組 8 32 11.379±0.377**#陽性對照組 8 32 10.858±0.327

2.3各組病灶中VEGF表達及微血管密度(MVD)的比較低劑量組病灶中VEGF表達與空白對照組比較差異無統計學意義(P>0.05);中劑量組和高劑量組病灶中VEGF表達與空白對照組比較均降低,差異有統計學意義(P<0.05),與陽性對照組比較VEGF表達均升高,差異有統計學意義(P<0.05),見表3。

表3 各組病灶中VEGF比較Tab.3 Comparison of VEGF of nidus in each group

低劑量組MVD與空白對照組比較差異無統計學意義(P>0.05);中劑量組和高劑量組MVD與空白對照組比較均減少,差異有統計學意義(P<0.05),但與陽性對照組比較MVD均升高,差異有統計學意義(P<0.05),見表4。

表4 各組病灶中MVD比較(±s)Tab.4 Comparison of MVD of nidus in each group(±s)

表4 各組病灶中MVD比較(±s)Tab.4 Comparison of MVD of nidus in each group(±s)

注:與空白對照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與陽性對照組比較,#P<0.05,##P<0.01。

組別 病灶數 MVD空白對照組 32 355.46±30.45低劑量組 32 336.44±44.51##中劑量組 32 303.52±23.70*##高劑量組 32 267.96±20.95**#陽性對照組 32 229.36±15.26

2.4各組病灶中 COX2、PGE2、VEGF、Snail、E-cadherin mRNA表達比較婦痛寧治療后低劑量組裸鼠異位病灶COX2、PGE2、VEGF、Snail、E-cadherin mRNA表達與空白對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。而中、高劑量組COX2、PGE2、VEGF、Snail mRNA表達比空白對照組降低,E-cadherin mRNA表達比空白對照組升高,差異有統計學意義(P<0.05)。但各治療組COX2、PGE2、VEGF、Snail mRNA表達均比陽性對照組升高,E-cadherin mRNA表達比陽性對照組降低,差異均有統計學意義(P<0.05)。見圖3、表5。

2.5各組病灶中Snail、E-cadherin蛋白表達比較婦痛寧治療后低劑量組裸鼠異位病灶Snail、E-cadherin蛋白表達與空白對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)。中、高劑量組病灶中Snail蛋白表達比空白對照組降低,E-cadherin蛋白表達比空白對照組升高,差異有統計學意義(P<0.05)。但各治療組Snail蛋白表達比陽性對照組升高,E-cadherin蛋白表達比陽性對照組比較低,差異有統計學意義(P<0.05)。見圖4、表6。

表5 各組病灶中目的基因mRNA表達量比較(±s)Tab.5 Comparison of target gene mRNA expression of nidus in each group(±s)

表5 各組病灶中目的基因mRNA表達量比較(±s)Tab.5 Comparison of target gene mRNA expression of nidus in each group(±s)

注:與空白對照組比較,**P<0.01,與陽性對照組比較,#P<0.05,##P<0.01。

組別 動物數 COX2 PGE2 VEGF Snail E-cadherin空白對照組 8 0.965±0.029 0.993±0.029 0.810±0.012 0.590±0.032 0.637±0.021低劑量組 8 0.910±0.044## 0.958±0.015## 0.769±0.039## 0.516±0.059## 0.704±0.022##中劑量組 8 0.804±0.015**## 0.900±0.021**## 0.548±0.041**## 0.410±0.046**## 0.763±0.068**##高劑量組 8 0.691±0.027**# 0.823±0.035**## 0.469±0.015**# 0.348±0.021**# 0.861±0.016**##陽性對照組 8 0.611±0.041 0.701±0.033 0.397±0.038 0.262±0.029 0.988±0.025

3 討論

圖3 各組子宮內膜異位病灶目的基因擴增產物電泳圖Fig.3 Electrophorogram of target gene amplification products of EMS lesions in each group

圖4 各組子宮內膜異位病灶目的蛋白的表達Fig.4 The expression of target protein of EMS lesions in each group

瘀血內停是EMs發病的病理基礎,故治療當以化瘀散結為主。婦痛寧由丹參、三棱、鱉甲、海藻、薏苡仁、皂角刺組成。方中丹參,性苦、微寒,歸心、肝經,能活血化瘀、涼血、養血、止痛,為君藥。三棱性苦、平,莪術辛、苦、溫,辛以行氣血,苦以通泄、燥濕,二者均歸肝、脾經,有破血行氣,消積止痛之功能,共為臣藥。鱉甲、海藻均為咸寒之品,入肝經,能活血通經。鱉甲為血肉有形之品,用之“以動制動、以肉治肉”,以其剔邪搜絡、攻堅破積之性,直達病所,暢通絡脈氣血。海藻消痰軟堅散結利水,促使停聚之水濕消散,津液盡化霧露;薏苡仁甘、淡、微寒,入脾、胃、肺,功能利水滲濕,健脾以除積濕,調整機體水液代謝平衡,三者共為佐藥。皂角刺性辛、溫,能祛痰通竅,消積破癥,活血散結,其性銳利,易直達病所,為使藥。全方共奏活血化瘀、軟堅散結之功效。

表6 各組病灶目的蛋白表達量比較(±s)Tab.6 Comparison of target protein expression of nidus in each group(±s)

表6 各組病灶目的蛋白表達量比較(±s)Tab.6 Comparison of target protein expression of nidus in each group(±s)

注:與空白對照組比較,*P<0.05,**P<0.01,與陽性對照組比較,#P<0.05,##P<0.01。

組別 動物數 Snail E-cadherin空白對照組 8 0.839±0.109 0.457±0.038低劑量組 8 0.790±0.082## 0.546±0.040##中劑量組 8 0.694±0.033*## 0.699±0.078*##高劑量組 8 0.620±0.020**# 0.972±0.135**#陽性對照組 8 0.515±0.034 1.217±0.193

EMs之發病多因經期、產時、產后(特別是小產或人工流產后)攝生不慎,外有所感,內有所傷,或手術所傷,使離經之血當行不行,當瀉不瀉,留滯體內,成為瘀血。瘀血久停,漸成癥瘕積聚。EMs雖為良性疾病,卻具有無限生長、生成新生血管、浸潤并破壞周圍組織和局部或遠處轉移等惡性腫瘤的一些特性。在EMs病灶形成過程中,黏附→侵襲→血管形成是主要的病理生理過程[11]。“陽化氣,陰成形”,EMs的無限生長、侵襲、轉移的特性體現了陽主動的性質,即性善走竄,易轉移到其他臟腑,具有“用為陽”的特點;其生成新生血管、形成病灶有形可見,具有“體為陰”的特點。

COX2是催化花生四烯酸轉化為PGE2的誘導酶,具有刺激細胞增殖、抑制凋亡、參與細胞侵襲、遠處轉移和促進血管生成的作用[12-15]。研究表明伴有盆腔痛癥狀的EMs患者異位病灶COX2、PGE2表達水平明顯升高[16]。Brenner[17]等研究認為EMs患者盆腹腔內PGE2可能誘導VEGF的表達,從而利于子宮內膜細胞形成新生血管。本實驗結果顯示,中、高劑量化瘀散結中藥婦痛寧治療后EMs模型病灶中VEGF表達和MVD減少,且COX2、PGE2和VEGF mRNA表達降低,提示婦痛寧可使異位病灶生成血管能力降低,血液供應減少。但各治療組病灶中VEGF表達和MVD均比陽性對照組高,COX2、PGE2、VEGF mRNA表達也比陽性對照高,提示婦痛寧在抑制異位病灶血管生成方面仍較孕三烯酮療效差。Snail作為E-cadherin的抑制因子,其主要功能是促進細胞的侵襲和轉移[18-20]。E-cadherin是細胞間黏附和維持正常組織結構必須的蛋白,其降低與腫瘤的侵襲、轉移和不良預后有關。在肺癌中過表達的COX2誘導產生的PGE2通過促進Snail的表達而抑制E-cadherin的表達,從而使細胞的侵襲、轉移能力增加[21]。本實驗結果顯示,中、高劑量化瘀散結中藥婦痛寧治療后EMs模型病灶中參與細胞侵襲、黏附、轉移的Snail mRNA和蛋白表達明顯降低,E-cadherin mRNA和蛋白表達明顯升高,提示婦痛寧可使異位病灶的侵襲、轉移能力降低。但各治療組病灶中Snail mRNA和蛋白表達均比陽性對照組高,E-cadherin mRNA和蛋白表達均比陽性對照組低,提示婦痛寧在抑制異位病灶的侵襲、轉移能力方面尚不如孕三烯酮。

孕三烯酮是目前治療EMs和預防術后復發的常用藥物,其主要不良反應有月經不規律、閉經、肝功能損害、肥胖、痤瘡、脂溢性皮炎、多毛和聲音改變等,不適宜長期服用,且服藥期間不能妊娠,不易被患者接受。該實驗結果提示婦痛寧可通過抑制異位病灶的血管生成和降低侵襲、轉移能力兩方面同時達到治療EMs的作用,即所謂“陽化氣、陰成行”受阻,則新的病灶難以形成而抑制病灶的生長。化瘀散結中藥婦痛寧雖治療EMs療效不及孕三烯酮,但服藥期間無高雄激素癥狀、不影響月經和妊娠,可長期服用,易被患者接受。在臨床中,婦痛寧可作為孕三烯酮的輔助藥物,治療和預防EMs術后的復發。

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(本文編輯:馬英,于春泉)

Effect on the COX2-PGE2 pathways of endometriosis by Fu Tong Ning

SU Xiao-hua1,SONG Dian-rong2,ZHANG Wei2,GUO Jie2,WANG Ya-nan2
(1.Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.Department of Gynaecology,The Second Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300150,China)

[Objective]To study the expressions of related molecules gene and protein in COX2-PGE2 pathways of endometriosis lesions by removing blood stasis and dispersing phlegm Chinese medicine,investigate the effects on angiogenesis,invasion and metastasis of EMs by Fu Tong Ning.[Methods]Ectopic endometrial samples were obtained and endometrial cells were cultured respectively.The concentration of 25×106mL co-cultured ectopic endometrial cells of EMs patients were injected into the abdominal subcutaneous tissue of nude mice.After the models were established succeffuly,the model mice were randomly divided into the blank control group,lower dose treatment group,intermediate dose treatment group,high dose treatment group and positive control group.The mice were given sterilized saline solution,lower dose Fu Tong Ning Chinese medicine,intermediate dose Fu Tong Ning Chinese medicine,high dose Fu Tong Ning Chinese medicine and gestrinone capsules respectively.Mice were euthanized after three weeks and taken the lesions.The volumes of lesions were calculated.The expressions of VEGF and CD34 were detected by immunohistochemical examination,then the MVD was calculated.The expressions of COX2,PGE2,VEGF,Snail and E-cadherin mRNA in each group were detected by RT-PCR.The expressions of Snail and E-cadherin protein were detected by Western-blot.[Results]The volumes of lesions were smaller,the expressions of VEGF and MVD were decreased in intermediate and high dose treatment groups,there were statistically significant differences compared with the blank control group(P<0.05).The expressions of COX2,PGE2,VEGF and Snail mRNA were decreased,but the expressions of E-cadherin mRNA were increased in each treatment groups,meanwhile.The expressions of Snail protein were decreased and the expressions of E-cadherin protein were increased in each treatment groups,and there were statistically significant differences compared with the blank control group(P<0.05).[Conclusion]Fu Tong Ning Chinese medicine could affect the expression of molecules related to angiogenesis,invasion and metastasis in COX2-PGE2 pathways,and the growth of the lesions were restrained by inhibiting the ability of angiogenesis,invasion and metastasis.

endometriosis;Fu Tong Ning;COX2-PGE2 pathway

R285.5

A

1672-1519(2016)08-0481-06

10.11656/j.issn.1672-1519.2016.08.10

2016-03-24)

蘇曉華(1986-),女,博士,醫師,主要從事子宮內膜異位癥的發病機制及中醫藥治療。

宋殿榮,E-mail:songdr58@126.com。

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