艾灸神闕穴對潰瘍性結腸炎小鼠TLRs∕NF-κB通路相關因子表達的影響*

薛 瑩 穆韻濃 趙百孝

（1.北京中醫藥大學，北京 100000；2.首都醫科大學，北京 100000；3.北京中醫藥大學東直門醫院，北京 100000）

潰瘍性結腸炎（UC）發病于大腸黏膜及黏膜下層，臨床癥狀為發熱、腹痛、腹瀉及膿血便等[1]，是公認的難治性腸病之一，近年來在亞洲各國的發病率逐年上升[2]。UC作為病因未明確的非特異性炎癥性疾病，探究與其炎癥反應密切相關的信號通路與療效研究尤其重要。研究表明，TLRs∕NF-κB通路可聯系先天性免疫與獲得性免疫，對炎癥、感染性疾病的發生發展起著重要作用。在UC患者腸黏膜中，Toll樣受體（TLRs）表達異常升高，TLRs∕NF-κB通路被激活，從而釋放白細胞介素-1（IL-1）、白細胞介素-6（IL-6）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）等細胞因子，產生并擴大炎癥反應[3-4]。艾灸作為傳統的綠色療法之一，可從免疫、神經、內分泌[5]等多途徑防治疾病。多項研究表明艾灸對炎性反應具有調控作用，如降低炎性反應，抑制細胞凋亡，調節人體免疫等[6-10]。本研究選取Toll樣受體4（TLR4）、核因子-κB p65（NF-κB p65）與TNF-α為代表性指標，觀察艾灸神闕穴對UC小鼠TLRs∕NF-κB通路的影響，探討其作用機制。

1 材料與方法

1.1 動物

32只健康雄性ICR小鼠，體質量（21±2）g，購自維通利華（北京）生物技術有限公司，許可證號：SYXK（京）2016-0038。飼養于北京中醫藥大學SPF級動物房，自由飲食飲水。

1.2 藥物與試劑

特制細艾條（河南南陽漢醫艾絨有限公司，規格：0.5 cm×20 cm）；DSS（MP Biomedicals，Q1723）；美沙拉秦緩釋顆粒劑（上海愛的發制藥有限公司，國藥準字 H20143164）；TLR4（S441）polyclonal antibody（Bioworld，BS3489）；TNF-α polyclonal antibody（Bioworld，BS6000）；NF- κB p65 polyclonal antibody（Bioworld，BS90940）。

1.3 實驗儀器

熒光顯微鏡（OLYMPUS）；小鼠固定器（上海華巖儀器設備有限公司，規格：150 mm×65 mm×50 mm）；便潛血試劑盒[中農博信（北京）科技有限公司]；石蠟包埋機（LEICA，EG 1160）；光學顯微鏡（OLYMPUS，50X）；高速冷凍離心機（Beckman）；凝膠成像儀：Bio-Sens SC 810B（上海山富科學儀器有限公司）；實時定量PCR儀（ABI7500）。

1.4 造模與分組

適應性飼養1周后將32只小鼠隨機分成空白組、模型組、美沙拉嗪組和艾灸組，每組8只。除空白組飲用無菌水外，其他各組飲用3.5%葡聚糖硫酸鈉（DDS）溶液7 d進行造模，至第8天全部恢復飲用無菌水，并開始相應干預。

1.5 干預方法

艾灸組：將小鼠放入固定器內固定，利用固定器下方橢圓形孔暴露其腹部，使用固定支架架起固定器，在小鼠神闕穴下方3 cm處進行艾灸，每次20 min，每日1次，艾灸過程中將艾條燃燒處與神闕穴的距離維持在3 cm以確保其溫度恒定。美沙拉嗪組：按0.4 g∕kg給予美沙拉嗪溶液，每日1次。空白組和模型組：除艾灸外其他操作同艾灸組。共干預7 d。

1.6 標本采集與檢測

末次干預后，禁食不禁水12 h。每組隨機選取6只小鼠取材。采用3.5%水合氯醛0.1 mL∕10 g腹腔注射麻醉后剖開腹部，自恥骨聯合處至盲腸取下整段結腸，一部分固定于4%多聚甲醛固定液中，剩余部分置于液氮1 h后移至-80℃冰箱保存。

1.6.1 疾病活動指數（DAI）評估 每日同一時間記錄各組小鼠的體質量、大便和便隱血情況。參照文獻中經典評分方法[11]，結合體質量下降情況、大便性狀及是否便血進行DAI評分。

1.6.2 結腸組織HE染色 將結腸組織置于4%多聚甲醛溶液中固定，進行常規石蠟包埋、切片、蘇木精-伊紅染料染色，脫水封固后，于光學顯微鏡下觀察大鼠結腸組織病理學變化。

1.6.3 結腸組織NF-κB、TLR-4、TNF-α的免疫組化檢測 取0.5 cm病變較明顯的部位，常規固定、包埋、切片，石蠟切片脫蠟至水洗。免疫組織化學采用SP法，按試劑盒說明書進行操作。陽性細胞呈棕黃色，TLR4陽性表達于胞膜和胞質，NF-κB p65為胞核和胞質著色，觀察結腸組織各層陽性細胞分布特征，平均光密度值進行比較評估。

1.6.4 結腸組織NF-κB、TLR-4、TNF-α的實時熒光定量PCR檢測 取小鼠結腸組織，抽提總RNA，嚴格按照試劑盒（SYBR Premix Ex TaqⅡ）操作逆轉錄合成cDNA；加入上、下游引物，反應條件：用SYBR PCR Mixture進行擴增：pre-incμbation，95 ℃ 2 min；Amplification（40 cycles），95 ℃ 15 s，60 ℃ 45 s；Melting Cμrves，60 ℃ 60 s，95 ℃ 15 s。用 ABI7500熒光定量PCR儀，采用2-ΔΔct方法進行數據的相對定量分析。

1.7 統計學處理

2 結 果

2.1 各組小鼠一般情況

空白組小鼠體質量增長，大便正常，毛發亮澤；造模后其他組出現腹瀉、便血或膿血現象，活動、飲食均減少，且體質量減輕、毛發粗糙凌亂、精神萎靡；干預后艾灸組與美沙拉嗪組體質量呈增長趨勢，但艾灸組較緩于美沙拉嗪組，這可能與實驗束縛有關，艾灸組大便性狀恢復趨勢較好，艾灸2～3 d大部分鼠已由稀便轉至基本正常，同時兩組腹瀉、便血情況得到改善，活動量增加。

2.2 各組小鼠DAI評分比較

見表1。造模后，部分小鼠第2天即出現便潛血陽性，隨即陸續出現稀便伴血甚至膿血便癥狀，體質量下降。干預后，艾灸組與美沙拉嗪組相關癥狀均改善。與空白組相比，模型組的DAI評分顯著增高（P＜0.05）；與模型組相比，艾灸組DAI評分減少（P＜0.05）。

表1 各組小鼠DAI評分比較（±s）

表1 各組小鼠DAI評分比較（±s）

組別空白組模型組美沙拉嗪組艾灸組n6 6 6 6 DAI評分0.14±0.11 4.83±0.51△2.44±0.56*2.28±0.49*

2.3 各組小鼠結腸組織病理學變化

空白組結腸黏膜上皮完整，連接緊密，腸腺排列規整，無明顯炎性細胞浸潤。模型組可見黏膜層破壞明顯，上皮細胞連接松散，杯狀細胞減少，隱窩變形且破壞，并見大量中性粒細胞、淋巴細胞等炎癥細胞浸潤。艾灸組、美沙拉嗪組黏膜缺損情況較模型組輕，隱窩破壞較少，無明顯炎性細胞浸潤。見圖1。

圖1 各組小鼠HE染色檢測結果（400倍）

2.4 各組小鼠結腸組織TLR-4、NF-κB p65、TNF-α的免疫組化檢測結果

2.4.1 TLR-4的免疫組化檢測結果 空白組結腸組織表達極少量，與空白組相比，模型組腸黏膜結構紊亂，TLR-4蛋白的表達量明顯升高（P＜0.01），結果顯示有大量棕色顆粒彌漫于結腸組織黏膜各層的胞質及胞膜中，染色較其他組深且密集。與模型組相比，艾灸組和美沙拉嗪組TLR-4蛋白的表達量明顯降低（P＜0.05）。見表2，圖2。

表2 各組小鼠免疫組化結果比較（平均光密度值，±s）

表2 各組小鼠免疫組化結果比較（平均光密度值，±s）

組 別n N F-κ B p 6 5 T L R-4 T N F-α空白組模型組美沙拉嗪組艾灸組6 6 6 6 0.2 6 0±0.0 5 2 0.5 5 1±0.0 8 0△0.3 4 8±0.0 2 3 0.3 4 3±0.0 1 4*0.1 8 3±0.0 1 8 0.5 8 8±0.0 1 7△0.3 8 5±0.0 2 9 0.2 7 8±0.0 2 3*0.1 6 3±0.0 0 5 0.5 4 2±0.0 8 7△0.3 6 2±0.0 2 8 0.2 9 3±0.0 3 9*

圖2 各組小鼠TLR-4免疫組化檢測結果（40倍）

2.4.2 NF-κB p65免疫組化檢測結果 空白組結腸組織表達極少量，且主要表達于細胞質，與空白組相比，模型組腸黏膜結構紊亂，NF-κB p65蛋白表達量明顯升高（P＜0.01），結果顯示有大量棕色顆粒彌漫于結腸組織黏膜各層的胞質、胞核中，染色較其他組深且密集。與模型組相比，艾灸組與美沙拉嗪組NF-κB p65蛋白表達量明顯降低（P＜0.05）。見表2，圖3。

圖3 各組小鼠NF-κB p65免疫組化檢測結果（40倍）

2.4.3 TNF-α免疫組化檢測結果 空白組結腸組織表達極少量，與空白組相比，模型組腸黏膜結構紊亂，TNF-α蛋白表達量明顯升高（P＜0.01），主要表達于炎性細胞，染色較其他組深且密集。與模型組相比，艾灸組與美沙拉嗪組TNF-α蛋白表達量明顯降低（P＜0.05），兩組無明顯差異（P＞0.01）。見表2，圖4。

圖4 各組小鼠TNF-α免疫組化檢測結果（40倍）

2.5 各組小鼠結腸組織NF-κB p65、TLR-4、TNF-α的實時熒光定量PCR檢測結果

與空白組相比，模型組小鼠NF-κB p65、TLR-4、TNF-α相對表達量顯著升高（P＜0.01）；與模型組相比，艾灸組NF-κB p65、TLR-4、TNF-α相對表達量顯著降低（P＜0.01）。艾灸組與美沙拉嗪組差異無統計學意義（P＞0.01）。見圖5～圖7。

圖5 各組小鼠TLR-4的相對表達量

圖6 各組小鼠T N F-α的相對表達量

圖7 各組小鼠NF-κB p6的相對表達量

3 討 論

UC作為消化道非特異性炎性疾病[11]，治愈難、治愈慢，易引發癌變，被世界衛生組織列為現代難治病[12]。目前UC病因尚未明確，多認為與免疫調節和應答異常有關。其炎癥局限于腸道黏膜層，故腸道黏膜層免疫系統對UC防治十分重要[13-14]。TLR4∕NF-κB信號通路已被證實在免疫調節中發揮重要作用[15]。TLRs是一種細胞表面跨膜信號傳導受體[16]，其中TLR4是具有信號傳導功能的天然免疫識別受體，與相關病原分子非特異性結合后，通過信號傳導激活TLR-4∕NF-κB通路[17]，NF-κB p65具有功能活性和多向性[18]，發揮轉錄激活功能后可介導大量炎性分子釋放，其中TNF-α可誘導腸上皮表達TLR4，加重炎性反應，阻礙腸黏膜系統恢復，甚至引發多種疾病[19-20]。由此認為，TLR4可作為UC的重要檢測指標，NF-κB p65活化表達異常亦是UC的病理學機制之一，故調節TLRs∕NF-κB∕TNF-α信號轉導通路對UC的治療極為重要。

UC屬中醫學“泄瀉”“腸澼”“痢疾”等范疇，病位在腸，多由脾腎不足、外感六淫，七情所傷、飲食不節等所致，尤以濕邪為主要致病因素。艾灸療法將艾絨燃燒的溫熱刺激作用于體表腧穴，激發經絡之氣調節臟腑平衡，對UC具有治療作用。神闕穴位于臍中為任脈要穴，內含豐富血管，皮下緊鄰腸道，直對本病病位，具有培元固本、和胃理腸之功。如宋代王執中在《針灸資生經》中記載“神闕治泄利不止”“臍中主腸中常鳴”。研究表明[19-20]，艾灸治療UC療效確切，總有效率可達90%。本研究采用DSS灌胃的造模方法，基于TLRs∕NF-κB∕TNF-α信號轉導通路探討其起效機制。結果較之模型組，艾灸組顯著改善UC小鼠腹瀉、便血等癥狀，且糞便恢復情況較美沙拉嗪組快，第3天左右即變成軟便或成型。HE染色顯示艾灸組、美沙拉嗪組黏膜缺損情況較模型組輕，隱窩破壞較少，炎性細胞減少。免疫組化觀測經艾灸處理后，TLR4、NF-κB p65和TNF-α的蛋白表達量明顯下降，且組織形態明顯恢復。從mRNA層面進行實時熒光定量PCR檢測的結果與其他方法趨勢一致，說明艾灸有效治療UC可能與TLRs∕NF-κB∕TNF-α信號轉導通路有關。

綜上所述，UC病因復雜，需進一步探索研究，更深入了解其作用機制，制定出更科學的艾灸方法，如結合艾灸特性尋找其起效的關鍵點，如不同溫度對治療效果的影響等，將艾灸更合理地應用在UC的治療上。