金蕎麥提取物對膝骨關節炎大鼠IL-1β、TNF-α、IL-6 的影響

潘朝旺，戢丹菊

（鄂州職業大學 醫學院，湖北鄂州 436099）

膝骨關節炎（Knee osteoarthritis，KOA）是關節軟骨緩慢地退行性病變，是中老年人常見、多發的關節病，且隨著年齡增大其發病率也升高[1]。目前KOA 的治療藥物以非甾體抗炎藥及激素為主，因其確切病因及發病機制尚不清楚，缺乏針對性治療藥物。金蕎麥別名苦蕎麥、野南蕎等，有清熱解毒、活血化瘀、健脾利濕的作用，我們在前期研究中，提示金蕎麥能減輕膝骨關節炎兔軟骨損傷[2]。本研究擬通過觀察金蕎麥提取物對膝骨關節炎大鼠血清、軟骨組織、關節液白介素-1β(IL-1β)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)的影響，探討其治療膝骨關節炎的機制。

1 材料

1.1 藥物

金蕎麥提取物（每g 相當于原藥材20g），購自西安草翠芯生物科技有限公司；壯骨關節丸（批號：20200617），購自華潤三九醫藥股份有限公司。

1.2 動物

SPF 級SD 大鼠60 只，雌雄各半，體重200±20g，均購自湖南斯萊克景達實驗動物有限公司，動物許可證號為SCXK（湘）2015-0003。

1.3 試劑

IL-1β（批 號：20201218）、TNF-α（批 號：20201124）、IL-6（批號：20201226），ELISA 試劑盒，上海聯邁生物工程有限公司。

1.4 儀器

9602A 酶標儀，南京普朗醫用設備有限公司；Z160M 微量高速離心機，德國HERMLE；渡揚DOR YANG UV759 掃描型紫外可見分光光度計，渡揚精密儀器（上海）有限公司。

2 方法

2.1 動物造模及分組給藥

隨機挑選上述大鼠10 只作為正常組，其余50只參照文獻[3]制備骨關節炎模型：將實驗大鼠經水合氯醛（350 mg/kg）腹腔注射麻醉后，右后膝關節周邊去毛，消毒,分別在第1、4、7 天，屈曲關節45°以髕骨下級髕腱外緣為進針點，膝關節腔注入4%木瓜蛋白酶溶液0.2mL。造模完成后，將模型動物隨機分為5 組，每組10 只，即模型組、壯骨關節丸組、金蕎麥低、中、高劑量組，加上前面的正常組共6 組。最后一次注射木瓜蛋白酶后，給藥，金蕎麥低、中、高劑量組每天灌胃金蕎麥提取物0.14、0.28、0.56g/kg，壯骨關節丸組每天灌胃壯骨關節丸混懸液1.08g/kg，模型組和正常組每天灌胃生理鹽水5ml，連續給藥28 天，末次給藥24 小時后。觀察以下指標。

2.2 血清IL-1β、IL-6、TNF-α 檢測

大鼠經水合氯醛（350 mg/kg）腹腔注射麻醉，取血約8ml，3500 rpm 離心10min，取上清液按試劑盒說明采用ELISA 法測定IL-1β、IL-6 和TNFα 含量。

2.3 關節液IL-1β、IL-6、TNF-α 檢測

參照文獻[4]，抽取關節腔沖洗液，按試劑盒說明采用ELISA 法測定IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量。

2.4 軟骨組織IL-1β、IL-6、TNF-α 檢測

取關節軟骨，剪碎，用生理鹽水1:20 勻漿，3500 rpm 離心10min，取上清液，按試劑盒說明采用ELISA 法測定IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量。

2.5 數據統計

用spss21.0 軟件進行實驗數據分析，采用均數±標準差（）表示，用T 檢驗進行顯著性檢驗。

3 結果

3.1 各組血清IL-1β、IL-6、TNF-α 比較

表1 可以看出，模型組血清IL-1β、IL-6、TNFα 明顯高于正常組（P<0.01）；金蕎麥各劑量組和壯骨關節丸組血清IL-1β、IL-6、TNF-α 明顯低于模型組（P<0.05 或P<0.01）。

表1 各組血清IL-1β、IL-6、TNF-α 比較（，n=10）

表1 各組血清IL-1β、IL-6、TNF-α 比較（，n=10）

注：與模型組比較：* P<0.05，** P<0.01（下同）

3.2 各組關節液IL-1β、IL-6 和TNF-α 比較

見表2。與正常組比較，模型組關節液IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量明顯升高（P<0.01）；各給藥組關節液IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量明顯低于模型組（P<0.05 或P<0.01）。

表2 各組關節液IL-1β、IL-6、TNF-α 比較（，n=10）

表2 各組關節液IL-1β、IL-6、TNF-α 比較（，n=10）

3.3 各組軟骨組織IL-1β、IL-6 和TNF-α 比較

見表3，同血清和關節液一樣，模型組軟骨組織IL-1β、IL-6、TNF-α 明顯高于正常組（P<0.01）；各給藥組軟骨組織IL-1β、IL-6 和TNF-α 含量明顯低于模型組（P<0.05 或P<0.01）。

表3 各組軟骨組織IL-1β、IL-6、TNF-α 比較（，n=10）

表3 各組軟骨組織IL-1β、IL-6、TNF-α 比較（，n=10）

4 討論

研究表明，KOA 的病理發展與炎性細胞因子密切相關，其中IL-1β、TNF-α 作為炎癥反應的始動因素[5]，是KOA 發病進程中的重要介質。IL-1β、TNF-α 作為主要蛋白質因子參與機體免疫系統調節骨代謝，它們互相協調，介導關節組織的破壞，誘導軟骨細胞凋亡和細胞外基質降解,它們在軟骨組織含量與破壞嚴重程度密切相關[6]。IL-1β 可抑制軟骨細胞增殖和軟骨組織蛋白多糖合成，促進基質金屬蛋白酶合成與釋放，刺激軟骨組織一氧化氮和前列腺素E2 合成，從而加快軟骨基質降解，加重關節的炎癥反應。研究顯示，誘發大鼠膝骨關節炎后，大鼠產生炎癥反應，血清、關節液和軟骨組織IL-1β、TNF-α 含量明顯高于正常組，金蕎麥各劑量組均能明顯降低大鼠以上炎性因子（表1、2、3）。

IL-6 是活化的T 細胞和成纖維細胞產生的淋巴因子，是一種功能廣泛的多效性細胞因子。急性炎癥反應過程中IL-6 會快速生成，在KOA 病理發展過程中，IL-6 可增加滑膜組織的炎性反應，促進炎性細胞的浸潤，加重局部組織炎性水腫，破骨樣細胞的形成加快，軟骨的降解破壞加速。此外，IL-6 還通過自分泌形式作用于軟骨細胞，進而影響軟骨細胞正常增殖。研究發現，IL-6 含量在KOA 患者血清中均高于健康人[7]。IL-6 表達水平在早期KOA 患者血清中明顯升高，并且與病情的嚴重程度呈正相關[8]。本研究結果顯示，IL-6 表達在模型大鼠體內明顯高于模型組，與前述研究基本一致。同時，實驗表明，金蕎麥各劑量組均能明顯降低大鼠血清、軟骨組織、關節液IL-6（表1、2、3）。

綜上，金蕎麥提取物可降低血清、關節液和軟骨組織IL-1β、TNF-α 和IL-6 含量，為其用于治療膝骨關節炎提供實驗依據。