苦參軟膏對小鼠濕疹模型的治療作用及免疫機制分析*

蔡思龍 段亞星

（1.武漢科技大學醫院，湖北 武漢 430081；2.湖北省陽新縣第三人民醫院，湖北 陽新435200）

濕疹特征為紅斑和瘙癢性皮疹，影響全球國家約20%的兒童［1-2］。濕疹誘因復雜，不僅包括遺傳和環境因素，還包括免疫和皮膚細胞的特征。對外來抗原的超敏反應和免疫系統的異常活動是濕疹的主要原因，眾多炎癥因子在濕疹中起關鍵作用［3-4］。Notch1是Notch家族的重要成員，能輔助各種CD4+T細胞的分化，包括TH1、TH2和調節性T細胞（Tregs）［5］。研究表明，抑制Notch信號傳導通路可阻斷TH1和TH2極化。過量表達Notch1活性形式的轉基因小鼠在胸腺和脾臟中具有增高的CD4+、CD25+調節性T細胞水平，并且能增加自身免疫性皮炎的發病率［6］。轉化生長因子-β1（TGF-β1）是一種多效抗炎細胞因子，與調節性T細胞分化有關。人和小鼠CD4+、CD25+調節性T細胞可在TGF-β1刺激后從幼稚T細胞產生［7-9］。苦參軟膏由苦參總堿組成，具有清熱燥濕，殺蟲止癢的功效。苦參軟膏局部給藥可避免胃腸道刺激，降低血液中的藥物濃度，減少副作用，還可以提高患者的依從性［10］。多項研究表明［11］，苦參軟膏可抑制過敏反應，但抗炎作用尚不清楚。本研究擬探討苦參軟膏對小鼠濕疹模型的治療作用及免疫機制，為濕疹的治療提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 BALB/cJ小鼠80只購自華中科技大學實驗動物中心，4周齡，體質量18～22 g，實驗動物生產許可證號：SCXK（鄂）2016-0009。實驗動物使用許可證號：SYXK（鄂）2016-0057。動物質量合格證號：00182316。所有的小鼠于無特定病原體的環境中喂養：溫度（21±3）℃、濕度（55±3）%、12 h光照-黑暗循環（光照6∶00～18∶00），自由獲取水及飼料。本實驗方案經武漢科技大學動物倫理委員會批準，試驗嚴格按照《中華人民共和國實驗動物管理條例》進行。

1.2 試藥與儀器 苦參軟膏（上海寶龍藥業有限公司，批號180319）；地塞米松軟膏（華潤三九醫藥股份有限公司，批號180126）；2，4-二硝基氯苯（DNCB）、檸檬酸鈉緩沖液（美國Sigma公司，批號147548、401967）；SYBR-Green Supermix試劑盒、二氨基聯苯胺試劑盒（上海碩美生物科技有限公司，批號PK00810、AB00317）；TRIzol試劑（美國Invitrogen公司，批號ac6947）；Notch1、TGF-β1一抗（上海玉博生物科技有限公司，批號171209、171216）；辣根過氧化物酶綴合的Notch1、TGF-β1二抗（南京森貝伽生物科技有限公司，批號180118、180207）；白細胞介素-2（IL-2）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）Elisa試劑盒（伊艾博武漢科技股份有限公司，批號180326、171229、180415）；磷酸緩沖液（PBS）（上海碧云天生物技術有限公司，批號47458）；Zeiss Axio成像儀、NanoDrop 2000核酸定量儀、NanoDrop 2000紫外分光光度計［賽默飛世爾科技（中國）有限公司］；QuantStudio 6 Flex Realtime PCR系統（美國Applied Biosystems公司）。

1.3 分組與造模 按隨機數字表法分成4組：對照組、模型組、地塞米松組（0.35 g/kg）、苦參軟膏組（0.35 g/kg），每組20只，雌雄各半。對照組、模型組、地塞米松組、苦參軟膏組小鼠于造模前1 d，在背部選取1.5 cm×1.5 cm面積的皮膚區域剃毛，隔日剃毛區域外涂50 μL的5%2硝基氯苯（DNCB）第1次致敏，1周后剃毛區再次去毛，次日外涂1%DNCB 100 μL激發，第2次致敏，每周致敏1次，連續4周，第4周致敏結束。對照組小鼠背部皮膚操作同模型組、地塞米松組、苦參軟膏組，但不外涂DNCB［12］。

1.4 給藥方法 致敏結束3 d后取小鼠背部皮膚進行給藥干預試驗。地塞米松組、苦參軟膏組小鼠剃毛區外敷相應藥物，并用六層醫用小紗布覆蓋創面（2 cm×2 cm），予醫用紙膠帶包扎固定，每天換藥1次，對照組、模型組小鼠剃毛區不予處理，持續4周。

1.5 標本采集與監測 1）小鼠濕疹皮膚組織炎癥細胞計數。制作小鼠濕疹皮膚組織HE染色切片，計數視野內炎癥細胞數目。2）小鼠濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA表達水平的測定。根據制造商的說明，用TRIzol試劑從小鼠濕疹皮膚組織中分離總RNA。在測量RNA濃度后，NanoDrop 2000紫外分光光度計檢測RNA的完整性，根據制造商的方案將3 μg RNA逆轉錄成cDNA，使用SYBR-Green Supermix試劑盒進行RT-qPCR，反應條件如下：95℃10秒和60℃32秒，40個循環。β-肌動蛋白為各靶基因的內參基因，使用2-ΔΔCq方法定量，一式3份測量Notch1、TGF-β1表達水平，并計算平均值，β-肌動蛋白用作內部對照。β-肌動蛋白（96 bp）的引物是正向：5′-GATCAGCAGCAG AGTATG-3′（F）和反向：5′-AGAGTGTACGCACTA-3′（R）；Notch1（105 bp）的引物是正向：5′-CAGGGTTCCACTTCCAAACA-3′（F）和反向：5′-TGGAGATCAGC TCCCGTATAA-3′（R）；TGF-β1（85 bp）的引物是正向：5′-GGAGGAUGAUACAAGUUCA-3′（F）和 反 向 ：5′-GAGGCUGCCAUAUCUUUGA-3′（R）。3）小鼠濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白表達水平的測定。使用兩步Envision plus染色技術進行Notch1、TGF-β1的免疫組織化學染色。制作4 μm厚的小鼠濕疹皮膚組織切片，然后將該部分脫石蠟并分別用二甲苯和梯度乙醇再水合，將樣本在0.01 mol/L檸檬酸鈉緩沖液（pH6.0）中孵育2 min，使用3%過氧化氫阻斷內源過氧化物酶活性。將樣本與兔抗人小鼠濕疹皮膚組織Notch1（1∶2 500稀釋）、TGF-β1（1∶2 500稀釋）一抗于4 ℃溫育過夜。用磷酸緩沖液（PBS）洗滌樣品，在室溫下與辣根過氧化物酶綴合的二抗Notch1、TGF-β1孵育30 min，并再次用PBS洗滌。然后將樣品進行二氨基聯苯胺著色，并用20%蘇木精復染在Zeiss Axio成像儀上成像染色。通過計數每個區域的陽性細胞數量來進行定量，對于5個圖像，計算5個原始計數的平均值，并表示每個圖表的一個數據點，在至少5個視野中使用半定量方法對染色的組織切片進行評分，染色標準為0分表示＜5%陽性染色細胞（陰性表達），1分表示5%～20%陽性染色細胞（弱表達），2分表示21%～50%陽性染色細胞（中度表達），3分為＞50%陽性染色細胞（強表達）。4）小鼠濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α蛋白表達水平的測定。用含有蛋白酶和磷酸酶抑制劑混合物的緩沖液制備小鼠濕疹皮膚組織勻漿，在4℃以12 000 r/min離心20 min后，收集上清液，用ELISA法測定IL-2、IL-6、TNF-α蛋白。

1.6 統計學處理 應用SPSS23.0統計軟件。計量資料以（）表示，多組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用t檢驗。P＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結 果

2.1 各組小鼠皮膚組織炎癥細胞計數比較 見表1。與對照組比較，模型組濕疹皮膚組織炎癥細胞計數水平明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織炎癥細胞計數水平明顯下降（P＜0.05）；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織炎癥細胞計數水平相近（P＞0.05）。

表1 各組小鼠皮膚組織炎癥細胞計數比較（±s）

表1 各組小鼠皮膚組織炎癥細胞計數比較（±s）

與對照組比較，*P＜0.05；與模型組比較，△P＜0.05。下同

組別對照組模型組地塞米松組苦參軟膏組n 20 20 20 20炎癥細胞計數（個/mm2）68.29±10.45 144.71±14.45*86.62±13.24△89.88±13.14△

2.2 各組小鼠皮膚組織HE染色比較 見圖1。對照組皮膚結構正常，見復層鱗狀上皮，有角化物，真皮層無炎細胞浸潤；模型組表皮壞死，見瘢痕組織顆粒層、棘層增厚，真皮層血管充血擴張、水腫伴大量炎細胞浸潤；地塞米松組、苦參軟膏組仍可見中性細胞及嗜酸性細胞浸潤，但數量明顯較模型組減少，表皮結構清晰趨于正常。

圖1 各組小鼠皮膚組織HE染色比較（400倍）

2.3 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA水平比較 見表2。與對照組比較，模型組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA明顯降低（P＜0.05）；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1mRNA水平相近（P＞0.05）。

表2 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA水平比較（±s）

表2 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA水平比較（±s）

組 別n Notch1 mRNA TGF-β1 mRNA對照組模型組地塞米松組苦參軟膏組20 20 20 20 1.46±0.57 5.75±0.37*2.05±0.66△2.11±0.60△1.86±0.57 6.77±0.46*3.45±0.48△3.45±0.67△

2.4 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白水平比較 見表3，圖2～圖3。與對照組比較，模型組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白明顯降低（P＜0.05）；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白水平相近（P＞0.05）。免疫組化法下，Notch1、TGF-β1陽性表達為棕褐色，Notch1、TGF-β1陽性表達情況與各蛋白表達水平符合。

表3 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白水平比較（±s）

表3 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白水平比較（±s）

組 別n Notch1TGF-β1對照組模型組地塞米松組苦參軟膏組20 20 20 20 0.96±0.63 6.65±0.59*3.65±0.84△3.59±0.62△1.23±0.54 8.96±0.48*4.19±0.48△4.25±0.49△

圖2 各組小鼠濕疹皮膚組織Notch1表達（DAB染色，400倍）

圖3 各組小鼠皮膚組織Notch1、TGF-β1蛋白水平（DAB染色，400倍）

2.5 各組小鼠濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α水平比較 見表4。與對照組比較，模型組濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α水平明顯升高（P＜0.05）；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α水平明顯降低（P＜0.05）；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α水平相近（P＞0.05）。

表4 各組小鼠濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α蛋白水平比較（ng/g，±s）

表4 各組小鼠濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α蛋白水平比較（ng/g，±s）

組別對照組模型組地塞米松組苦參軟膏組n 20 20 20 20 IL-2 78.98±16.32 326.21±19.69*208.36±15.32△213.41±16.01△IL-6 123.65±23.21 413.65±13.69*307.67±19.32△315.41±23.41△TNF-α 99.36±18.63 589.36±18.34*432.39±15.39△446.98±18.95△

3 討 論

近年來，濕疹的治療主要集中在使用抗組胺藥物和局部使用皮質類固醇的對癥治療。然而，長期使用皮質類固醇會導致其顯著的副作用，包括皮紋，色素變化和皮膚萎縮［13］。因此，迫切需要開發用于濕疹的新的有效療法。中草藥在治療濕疹方面具有悠久的歷史，在包括嬰兒在內的各年齡段中具有相對較少的副作用。口服和/或局部給藥，如方風通圣丸，丹皮酚霜等軍具有良好的療效。苦參，為豆科植物苦參的干燥根，春、秋二季采挖，除去根頭和小支根，洗凈，干燥，或趁鮮切片，干燥。其性苦、寒，有清熱燥濕、殺蟲、利尿之功，用于熱痢、便血、黃疸尿閉、赤白帶下、陰腫陰癢、濕疹、濕瘡、皮膚瘙癢、疥癬麻風等病癥，外治滴蟲性陰道炎［14-15］。據報道，苦參具有抗中毒作用，抗炎和抗腫瘤活性［16］。本次研究發現：模型組濕疹皮膚組織炎癥細胞計數水平明升高；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織炎癥細胞計數水平明顯下降；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織炎癥細胞計數水平相近。以上結果提示苦參軟膏能明顯減輕小鼠濕疹炎癥反應，這與病理學結果中苦參軟膏組仍可見中性粒細胞及嗜酸性細胞浸潤，但數量明顯較模型組減少，表皮結構清晰趨于正常相符合。

Notch信號在代謝和炎癥過程中起關鍵作用。在巨噬細胞中，Notch1信號通過干擾素調節因子8（IRF8）和核因子-κB轉錄途徑促進促炎極化，而在脂肪細胞中，Notch1信號抑制白色脂肪組織褐變和能量消耗并促進胰島素抵抗。Notch1是炎癥過程中的關鍵信號分子，可誘導許多促炎細胞因子產生［17-18］。阻斷Notch1信號傳導可部分減輕由DNCB誘導Th1過敏反應，此外研究證明Notch1下調可導致Th2細胞因子在DNCB誘導的小鼠模型中表達下降。TGF-β1是Notch的下游細胞因子，TGF-β1的激活已被證明在炎癥中起關鍵作用，其通過調節各種炎癥介質包括細胞因子，趨化因子和黏附分子表達。過量的TGF-β1可以通過整合TLR家族成員及其相關途徑的活性來增強細胞因子的產生。TLR家族蛋白是一類在先天免疫系統中起關鍵作用的蛋白質［19-20］。TLR4是TLR家族的成員，其在濕疹的炎癥反應中起重要作用。本次研究結果顯示，與對照組比較，模型組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA、蛋白明顯升高；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA、蛋白明顯降低；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織Notch1、TGF-β1 mRNA、蛋白水平相近。以上結果說明，苦參軟膏能抑制Notch1、TGF-β1 mRNA、蛋白的表達進而抑制小鼠濕疹模型皮膚炎癥反應。

本研究同時也發現，模型組濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α水平明顯升高；與模型組比較，地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α水平明顯降低；地塞米松組、苦參軟膏組濕疹皮膚組織IL-2、IL-6、TNF-α 水平相近。而 L-2、IL-6、TNF-α 是Notch1信號通路的下游細胞因子，這也提示，苦參軟膏能抑制Notch1、TGF-β1 mRNA、蛋白的表達進而抑制小鼠濕疹模型皮膚炎癥反應，其機制與抑制IL-2、IL-6、TNF-α的表達有關。

綜上所述，苦參軟膏能抑制小鼠濕疹模型皮膚炎癥反應，其機制與苦參軟膏抑制Notch1、TGF-β1 mRNA、蛋白的表達進而抑制IL-2、IL-6、TNF-α的表達有關。