陈 宇,张国庆,曾屹生,许亚桦,蒋双堤

(福建中医药大学附属第二人民医院,福建 福州350003)

变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)又称过敏性鼻炎,主要是已致敏患者再次接触过敏原后,由IgE介导的鼻黏膜超敏反应性疾病,可分为常年性和季节性两大类,发病率高,且难以根除[1-3]。据不完全统计,AR在全球范围内患病人数超过5亿,是目前临床上耳鼻咽喉科常见病之一。基于以往的研究表明,玉屏风散对肺气虚型变应性鼻炎有一定的疗效,但其内在的分子机制仍未有深入的研究,故笔者通过观察玉屏风散对肺气虚型变应性鼻炎大鼠IFNγ与IL-4的浓度及GATA-3、T-bet mRNA表达的影响,试图为益气固表法治疗变应性鼻炎提供基因分子水平的依据。

1 实验材料

1.1 实验动物8周龄SD大鼠,雄性,体质量300 g左右,SPF级,购于湖南斯莱克景达实验动物有限公司,许可证号:SCXK(湘)2019-0004。

1.2 实验试剂 Ⅴ级卵清蛋白、Even Blue(美国Sigma公司,批号:SLBN6684V、MKBQ3656V);Ⅱ级卵白蛋白、Scott蓝化液、大鼠外周血淋巴细胞分离液(北京索莱宝科技有限公司,批号:912E051、G1865、P8630);生理盐水(福州辰星药业有限公司,批号:1708262705);氢氧化铝(广东西陇化工有限公司,1710270);艾条(南阳香艾有限公司);升华硫(天津大茂试剂);水合氯醛(上海展云化工有限公司,批号:171110);Trizon Reagent,Ultrapure RNA超纯RNA提取试剂盒,CW0581M;HiFiScript cDNA第一链合成试剂盒UltraSYBR Mixture:CWBIO CW0957M(康为世纪生物科技股份有限公司);Rat IL-4、Rat IFN-γELISA检测试剂盒(武汉酶免生物科技有限公司,批号:MM-0191R2、MM-0198R2);苏木素染液、伊红染色液(武汉博士德生物有限公司,批号:AR11800-1、AR11800-2)。

1.3 实验仪器Neofuge13R台式冷冻离心机、HFSafe-1800生物安全柜(美国HeaL Force公司);T100TM PCR仪(美国Bio-Rad公司);TU-100C干式恒温仪(上海一恒科技);IX51荧光显微镜、CKX31显微镜(日本Olympus公司);CFX ConnectTM荧光PCR仪(上海伯乐);2xGoLdStar Taq MasterMix实时定量PCR仪(康为世纪生物科技股份有限公司);-80℃冰箱(山东博科);XH-C旋涡混合器(常州越新);干式电加热器(海门市其林贝尔仪器);RT-6100酶标仪(美国Rayto公司)。

2 实验方法

2.1 分组与造模 动物实验共分为4组:对照组、AR组、AR+肺气虚组、AR+肺气虚治疗组。AR组以0.3 mg卵清蛋白做抗原,30 mg氢氧化铝作为佐剂,加1 mL生理盐水形成混悬液,腹腔注射,隔日1次,共7次,为基础致敏,再以0.25 mg/mL的卵清蛋白的生理盐水2 mL超声雾化吸入,每日1次,连续3 d,为强化致敏。雾化吸入完后的第2天,行被动皮肤过敏(PCA)试验确定OVIgE抗体效价升高后,用5%卵白蛋白的生理盐水喷滴双鼻腔,每侧0.5 mL,每日1次,共7次。AR+肺气虚组按AR组方法致敏后再建立肺气虚证模型:备好特制玻璃烟熏造模箱(体积60 cm×40 cm×40 cm),特制烟熏艾条(长120 mm,内含7 g硫磺粉、30 g艾绒),将致敏后的大鼠放入烟熏箱,点燃艾条,烟熏30 min,每天2次,连续熏烟15 d。AR+肺气虚治疗组在AR+肺气虚组基础上按4 g/(kg·d)给予玉屏风散水煎剂灌胃,上、下午各1次,连续干预7 d。对照组注射等量的生理盐水。

2.2 ELISA法检测IFN-γ与IL-4表达 将试剂盒中所有试剂和组分取出恢复到室温,设置标准品孔和样本孔,标准品孔各加不同浓度的标准品50μL。分别设空白孔、待测样品孔。在酶标包被板上待测样品孔中先加样品稀释液40μL,然后再加待测样品10μL。每孔加入酶标试剂100μL,空白孔除外,用封板膜封板后置37℃温育60 min。小心揭掉封板膜,弃去液体,甩干洗涤,拍干。每孔先加入显色剂A 50μL,再加入显色剂B 50μL,轻轻震荡混匀,37℃避光显色15 min。每孔加终止液50μL,终止反应,450 nm波长测量各孔的OD值。

2.3 QRT-PCR法检测T-bet、GATA-3 mRNA表达

将组织样品用研钵在液氮下研磨至粉末状,加入对应量的TRlzon Reagent,提取总RNA,防止降解。引物序列T-bet F:CCTGGGGTCGTCCTATTCT,R:TCCGTCCTTGCTTAGTGATG;GATA-3 F:AGCCC ACCACCCCATTA,R:GGTTCTGCCCATTCATTTTA;GAPDHF:GCAAGTTCAACGGCACAG,R:CGCCAGT AGACTCCACGAC。反应体系:RNase Free d H2O 9.5μL,cDNA/DNA 1μL,上游引物1μL,下游引物1μL,2xULtraSYBR Mixture 12.5μL。反应条件:预变性95℃10 min,变性95℃10 s,退火56℃30 s,延伸72℃30 s,行40次循环。

2.4 HE染色观察 取出组织流水冲洗数小时,经70%、80%、90%乙醇脱水3 min,无水乙醇、二甲苯混合液(等比例混合)浸泡15 min,二甲苯浸泡至透明为止。放入二甲苯和石蜡各半的混合液15 min,再放入石蜡Ⅰ、石蜡Ⅱ透蜡各50~60 min。石蜡包埋,切片。将石蜡切片进行烤片,然后脱蜡,水化。将已入蒸馏水后的切片放入苏木精水溶液中染色3 min,盐酸乙醇分化液分化15 s,稍水洗,返蓝液返蓝15 s,流水冲洗,伊红染色3 min,流水冲洗,脱水,透明,中性树脂封片,镜检。

2.5 统计学方法 所有数据均采用SPSS 19.0软件进行处理。计量资料符合正态分布以(±s)表示,组间比较采用多因素方差分析。

3 结 果

3.1 PCA实验 如图1所示,被动致敏后按1 mL/100 g体质量静脉注射0.2%卵清蛋白(以0.5%伊文思兰配制)进行激发,测量皮肤内层的蓝斑大小。直径大于5 mm的蓝斑为阳性,如不规则将长轴与短轴长度的平均值作为直径。可以看到蓝斑很明显,说明致敏成功。

图1 PCA验证实验

3.2 HE染色 对照组鼻窦黏膜假复层纤毛上皮结构完整,排列整齐,黏膜下层无明显炎性细胞浸润;AR组呈慢性炎症表现,黏膜上皮排列紊乱,部分区域坏死脱落;AR+肺气虚组呈严重的炎症表现,黏膜上皮排列紊乱,许多区域坏死,脱落,炎症程度重于AR组;AR+肺气虚治疗组黏膜上皮细胞修复较好,炎症程度轻于AR组和AR+气虚组。见图2。

3.3 4组IFN-γ、IL-4表达比较 见图3。

3.4 4组GATA-3、T-Bet mRNA表达比较 见图4。

4 讨 论

玉屏风散是由黄芪、白术、防风组成的中医经典方剂,它出自元代名医危亦林的《世医得效方》,其因具益气固表之功,临床多用于治疗肺气虚型变应性鼻炎。对于玉屏风散一直有“玉屏组合少而精,芪术防风鼎足行”的说法,方中黄芪益气固表为君;白术补气健脾为臣;佐以防风走表而散风邪,合黄芪、白术以益气祛邪。且黄芪得防风,固表而不致留邪;防风得黄芪,祛邪而不伤正,有补中寓疏,散中寓补之意。三药合用共奏益气固表、扶正祛邪之功。许多现代药理学研究亦表明玉屏风散能够增强机体免疫。洪敏等[4]发现玉屏风散不同提取物能够抑制IFN-γ、促进IL-4分泌,从而影响Th1/Th2细胞因子水平;许洲斌[5]研究发现在免疫状态下,玉屏风散有利于转录因子T-bet和GATA3的表达,从而增强Th1/Th2细胞亚群的分化,保证了机体细胞免疫和体液免疫的正常水平。

本研究通过建立AR动物模型,以卵清蛋白为抗原,腹腔注射致敏2周、超声雾化强化致敏3 d,建立AR模型。利用PCA反应,伊文思兰显色,测定皮肤内层蓝斑直径大于5 mm说明AR模型造模成功。在此基础上再用特制艾条熏蒸的方法建立肺气虚AR模型。最后通过对各组鼻黏膜HE染色观察其组织结构变化,结果显示AR组及AR+肺气虚组炎症表现明显,黏膜上皮细胞破坏严重,经玉屏风散治疗后炎症程度减轻,黏膜上皮细胞修复良好。

图2 4组大鼠鼻黏膜组织HE染色图(×400)

图3 4组IFN-γ、IL-4表达比较

图4 4组GATA-3、T-bet mRNA表达比较

变应性鼻炎是体外环境因素作用于机体导致异常免疫反应,产生以鼻腔黏膜Th2免疫反应为主的变应性炎症反应[6]。IL-4主要由Th2细胞分泌,与IgE合成、嗜酸细胞的浸润和激活密切相关,参与炎症的发生和发展[7]。本研究结果显示,AR组和AR+肺气虚组IL-4浓度较对照组明显升高,经玉屏风散治疗后明显降低,提示玉屏风散能够通过抑制IL-4对肺气虚型变应性鼻炎产生治疗作用。

近几年大量研究表明,GATA-3能促使Th0细胞向Th2细胞分化,促进Th2型细胞因子的释放,是Th2细胞的标记分子[8]。T-bet是一种Th1及INF-γ特异性的转录因子,不仅能促使IFN-γ产生,而且能将Th2细胞逆转为Th1[9]。本研究结果显示,经玉屏风散治疗后转录因子T-bet表达明显增高,而GATA-3表达明显降低,表现为抑制Th0细胞向Th2细胞分化,促进其向Th1分化,纠正了Th1、Th2细胞因子表达的免疫失衡,从而对肺气虚型变应性鼻炎起到治疗效果。

综上所述,变应性鼻炎表现为GATA-3表达增强,T-bet表达下降,从而导致Th1细胞分化严重受阻,使机体处于以Th2为优势免疫应答的变态炎症反应,从而引起变应性鼻炎。玉屏风散应用非常广泛,具有多重功效,对呼吸系统、泌尿系统、消化系统等均有不同程度的疗效,究其原因,可能与其治疗作用主要体现在对免疫功能的调节方面,其药理作用研究也主要集中在对机体免疫功能的影响方面[9]。玉屏风散通过抑制GATA-3,上调T-bet,纠正了Th1、Th2细胞的免疫失衡状态,从而起到治疗作用。