蜂针对佐剂性大鼠关节炎滑膜细胞因子基因表达的影响
原标题:蜂针对佐剂性大鼠关节炎滑膜细胞因子基因表达的影响
作者:杨顺益 林军 邓金峰 冯淑兰 李万瑶 张宏 刘金芝(广州中医药大学,广州510407)
来源:《中文科技期刊数据库》
内容提要
目的:检测IL-1B、IL-6在类风湿性关节炎(RA)的表达,探讨蜂针治疗RA的作用机理。方法:将40只大鼠随机分为四组,采用PCR微板核酸杂交-ELISA方法检测滑膜IL-1B、IL-6的mRNA表达水平。结果:蜂针组和激素组IL-1B、IL-6的mRNA表达水平无显著性差异,而与模型组比较有显著性差异。结论:RA早期IL-1B、IL-6的mRNA表达水平是上调的,蜂针治疗后可以抑制其转录和表达,有利于RA病情的缓解。
关键词 蜂毒疗法 类风湿 IL-1BmRNA IL-6mRNA 基因表达
EffectofAcupoint-apitherapyonCytokineGeneExpressionofSynovialTissuesinAdjuvantArthritisRat sYANGShunyi,LINJun,DENGJinfeng,FENGShulan,LIWanyao,ZHANGHong,LIUJinzhi(GuangzhouUniversityofTCM,Guangzhou,510407)
Objective:Tostudytheeffectofacupoint-apitherapyontheexpressionofIL-1BmRNAandIL-6mRNAandtoanalyzeitsmechanismsintreatmentofrheumatoidarthritis(RA).Methods:Atotalof40ratswererandomlyandevenlydividedintonormalcontrolgroup,modelgroup,hormone(hydrocortisone)groupandacupoint-apitherapygroup.RAmodelwasestablishedbyinjectingFreund.sadjuvant(0.05mL)intotherighthind-paw.Forratsofhormonegroup,intraperitonealinjectionofhydrocortisone(10mg/2mL)wasperformed.Inacupoint-apitherapygroup,/Shenshu0(BL23),/Zusanli0(ST36),/Mingmen0(GV4)and/Dazhui0(GV14)werestimulatedwithbee-needleprickingmethod.IL-1BmRNAandIL-6mRNAexpressionofsynovialtissues(rightkneejointcapsule)wasdetectedusingPCRmicroplatesandwichhybridizationtechnique.Results:Incomparisonwithnormalcontrolgroup,IL-1BmRNAandIL-6mRNAexpressionofsynovialtissuesincreasedconsiderablyinmodelgroup(P<0.01).Therewasnostatisticaldifferencebetweenacupoint-apitherapygroupandhormonegroupinIL-1BmRNAandIL-6mRNAexpression,buttheexpressionsinthesetwogroupsweresignificantlyweakerthanthoseofmodelgroup.Conclusion:Acupoint-apitherapycouldinduceupregulationofIL-1BmRNAandIL-6mRNAexpressioninRArats,whichmayberesponsibleforapitherapygeneratedreliefofsymptomsandsignsofRA.KeyWordsApitherapyRheumatoidarthritisIL-1BmRNAIL-6mRNAGeneexpression
类风湿性关节炎(rheumatoidarthritis,RA)是一种以关节滑膜炎为特征的慢性全身性自身免疫性疾病,其病理特征是滑膜慢性炎症。其关节损伤的病理过程与细胞因子网络失调密切相关,其中白细胞介素1(interleukin-1,IL-1)和白细胞介素6(interleukin-6,IL-6)异常表达和失调可能是其发病的重要因素。本文采用PCR微板核酸杂交-ELISA方法[1,2],观察蜂针对RAIL-1B、IL-6mRNA表达的影响。
1材料与方法
1.1动物处理及分组40只Wistar大鼠,雌雄各半,由中山医科大学提供。体重200+20g观察2天无异常,随机分为四组,每组10只。参照文献[3],模型组:大鼠右后足趾皮内注射Freund氏完全佐剂0105mL致炎;激素组:造模后每只每日经腹腔注射012mL醋酸氢化可的松注射液(10mg/2mL);蜂针组:造模后蜂针治疗每日1次,每次治疗取一个穴位;正常组:不造模。全部标本均为各组治疗21天后采取,经眼眶静脉取血后处死,切开每只大鼠右膝关节囊,切取关节滑膜组织10mg,标本处理见以下所述。
1.2蜂针组选穴及治疗方法
选取“肾俞”、“足三里”、“命门”、“大椎”。取穴根据有关文献[4]并参照人体有关穴位,以动物比较学方法定位。以75%的酒精消毒所取的穴位,用镊子轻轻捏住蜜蜂的腰部,将其尾部对准穴位,让其自然螯入穴位后并留针10min,待毒囊中的毒液全部排入后,将毒刺拔除,每只大鼠只螯一个穴位,以上穴位轮流交替使用。
1.3试剂和仪器
PCR微板核酸杂交-ELISA试剂盒由第一军医大学生物学诊断研究中心提供;PCR仪为上海复华公司产品;550型酶标仪为BIO-RAD公司产品;生物素、底物、Taq酶、dNTP、Ficoll400、辣根过氧化物酶(HRP)分别购自宝灵曼公司、华美公司和化粤公司。
1.4杂交液主要配方
20ˣSSC(3mol/LNaCl,0.3mol/L柠檬酸三钠)、硫酸葡聚糖(PEG)、去离子甲酰胺、十二烷基硫酸钠(SDS)等;杂交洗液:1ˣSSC;封闭剂:1%Ficoll400,0.5%HS-DNA、0.5%聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、1%BSA、脱脂奶粉、甘氨酸。上述溶液均由第一军医大学生物医学诊断研究中心提供。
1.5引物与探针采用
Primer软件设计引物,选用IL-1B、IL-6的特异性序列作为引物与探针,由上海生物工程公司合成。引物与探针序列见表1。
表1IL-1B、IL-6引物及寡核苷酸探针序列项目引物序列
1.6总RNA提取
大鼠眼眶静脉取血后,即用淋巴细胞分离液提取外周血单个核细胞,按Promega公司提供的试剂盒说明书操作,得到RNA沉淀,用无RNase的水溶解,紫外分光光度计A260/A280nm测定总RNA浓度和纯度,大于1.8表明纯度较好。经1%琼脂糖电泳凝胶鉴定,28S及18S条带清晰,所获RNA具有较好完整性。于-70度保存。
1.7探针包被与封闭
在37度下,用碳酸盐缓冲液(pH9.6)在微板上包被14hr,用封闭剂封闭微板孔非特异性结合位点。
1.8标本处理
取滑膜组织标本用剪刀剪碎于离心管内,加2~3倍体积的处理液(由第一军医大学诊断研究中心研制提供),在65度下不时振摇30~40min,然后在100度的环境下于12000rpm离心5min,取上清液作为模板液。
1.9基因扩增
于反应管内加入模板液4uL及反应液9uL,加反转录液9uLL,55度反应50sec,取3uL含有正义引物1、反义引物1、dNTP、Taq酶等的反应液及1B100倍比稀释液各4LL,5种浓度加入大反应管内,弹匀,上机,预变性94e50sec,循环条件:94度50sec,53度50sec,72度60sec,共循环38次,最后72度延伸3min,再取其扩增产物3uL,加入含有正义引物2、反义引物2等的反应液内,弹匀,上机,预变性94度2min,循环条件:94度50sec,53度50sec,72度65sec,共循环38次,最后72度延伸3min。取最后扩增产物变性:100度水浴10min,冰浴10min,成为变性产物。
1.10微板夹心杂交与显色
取变性产物20uL、杂交液90uL、显色探针25uL,轻轻摇匀,50度杂交60min,甩净。于每孔中加入杂交洗液200uL,置室温3~5min,甩净,再重复2次。然后在每孔中加入[wxk1]辣根过氧化物酶100LL,37e30min后,甩净,每孔加入洗液200LL,置室温5~10min,再重复2次,每孔加入底物TMB液1滴,终止反应,并在酶标仪450nm波长测OD值。
1.11统计学处理
实验结果用均数+标准差表示,采用t检验,SPSS软件包处理。
2结果
2.1扩增片段长度以提取的RNA作为逆转录反应的模板,IL-1B、IL-6mRNA最终扩增出的片段分别长为190bp和245bp,与设计的IL-1B、IL-6mRNA扩增片段长190bp[wxk2]和245bp相一致。见图1。
2.2蜂针对滑膜IL-1B、IL-6mRNA水平的影响蜂针组能显著地抑制滑膜IL-1B、IL-6的基因表达,其结果与激素组无明显的差异。见表2。图1IL-1B、IL-6扩增片段长度
表2蜂针对佐剂性关节炎大鼠IL-1B、IL-6mRNA相对表达量的影响
3讨论
本研究表明,滑膜中IL-1BmRNA、IL-6mRNA的基因表达在RA病理模型中是上调的,提示RA早期不仅存在IL-1B、IL-6转录增强,对IL-1B、IL-6反应的敏感性亦可能增强,且与炎症程度相关,IL-1BmRNA、IL-6mRNA的表达水平具有协同性,这进一步支持了IL-1B、IL-6在炎症部位具有相互促进作用的论断,这可能是RA发病的机制之一。在RA关节腔损伤机理中,IL-1的局部生物效应发挥最为充分[4]。在RA早期病程中,IL-1可以扩大内皮细胞中粘连分子的表达;诱导中性细胞、单核细胞和淋巴细胞的趋化,通过诱导IL-6的合成参与免疫调节过程[5],刺激成纤维样细胞的增生;IL-1尚可进一步通过滑膜成纤维细胞及关节软骨中的软骨细胞诱导PGE2及胶原酶的产生,增强破骨细胞活性,促进骨的重吸收,造成关节软骨和骨破坏,且IL-1可对软骨和滑膜细胞造成直接损伤,使RA病变向中、晚期发展。
IL-6是免疫反应中的四大炎症介质之一[6],RA患者的炎性滑膜可释放一些细胞因子,这些细胞因子可刺激破骨细胞释放一些酸性蛋白水解酶,从而导致骨吸收和软骨钙化增加[7]。IL-6异常表达和失调是RA的典型特征,关节组织中IL-6主要由滑膜细胞产生,有研究表明,RA早期患者滑膜内检测到的IL-6的水平显著增高,其含量是患者血清内的280倍,提示IL-6主要在局部病灶内产生[8]。IL-6可刺激B细胞合成自身抗体,促进类风湿及其他细胞因子的产生[9],从而加剧炎症过程,加重关节病变。
蜂毒具有多种药理作用,直接或间接地抗炎止痛、调节免疫机能,并有类激素样的作用。蜂针具有蜂毒和针灸的双重作用,可以活血化瘀、消肿止痛、通经活络、祛风散寒。本研究说明,用蜂针治疗RA后可以使IL-1B、IL-6的转录和表达受到抑制,使IL-1B、IL-6的基因表达下调,这对抑制RA滑膜炎症以及阻断关节软骨基质的降解和破坏是十分有利的,能起到保护关节软骨细胞的作用。其疗效与激素治疗没有显著性的差异。
参考文献
1ManzanoM.DevelopmentofaPCRmicroplate-capturehybridizationmethodforsimplefastandsensitivedetectionofSalmonellaserovarsinfood.MolCellProbes,1998,12:227
2CrosP.OligonucleotidegenotypingofHLApolymorphismonmicrotitreplates.Lancet,1992,340:870
3李仪奎,等.中药药理实验方法学.上海:上海科学技术出版社,1991,305
4ArendWP,DayerJM.Cytokinesandcytokineinhibitorsorantagonistsinrheumatoidarthritis.ArthritisRheum,1990,33:305
5PelletierJP,McCollumR,CloutierJM,etal.Synthesisofmetalloproteasesandinterleukin6(IL-6)inhumanosteoarthriticsynovialmembraneisanIL-1mediatedprocess.JRheumatol,1995,43(Suppl):109
6孙凌云.分子风湿病学.呼和浩特:内蒙古人民出版社,1997,24~26
7EinhornTA.Neutralproteasesinregeneratingbone.ClinOrthop,1991,262:286
8汤慧华,等.IL-6及TNF-a在类风湿关节炎发病机制中的作用.中华风湿病学杂志,1998,2(4):238
9KotakeSK,KimKJ,etal.Interleukin-6andsolubleinterleukin-6receptorsinthesynovialfluidsfromrheumatoidarthritispatientsareresposibleforosteoclast-likecellformation.JBoneMinerRes,1996,11:88
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