APP下载

通痹颗粒通过TRAF3/PTPN22信号通路调控类风湿关节炎大鼠T细胞自噬实验研究

2022-02-19葛子靖王莘智徐豫湘范伏元

陕西中医 2022年2期
关键词:雷公藤稳态关节炎

葛子靖,王莘智,徐豫湘,范伏元,田 英,刘 丹

(湖南中医药大学第一附属医院,湖南 长沙 410007)

类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis,RA)是一类自身免疫性疾病,具有极高的致残率[1]。主流观点认为,免疫细胞、因子都对RA的发展有决定性的影响[2]。T细胞的稳态无疑是RA基础研究及防治的关键核心[3]。T细胞的稳态对适应性免疫系统发挥正常功能至关重要。自噬可调节T 细胞的存活及分化,并在T 细胞稳态中发挥重要作用。PTPN22是维持T细胞稳态的关键基因,且可调节自噬依赖性的免疫因子的释放[3]。研究发现,TRAF3可通过PTPN22调节T细胞受体(TCR)信号通路[4]。根据上述研究成果进行合理地推测,RA的发病机制可能是TRAF3/PTPN22信号通路表达异常,影响Beclin1介导的T细胞自噬,从而导致T细胞稳态失衡,进而诱发RA的发生。通痹颗粒对“气血亏虚、寒湿痹阻”型RA患者疗效显著;实验研究表明其能改善患者中医证候,并能减少血清血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor,VEGF)水平[5-7]。本研究试从T细胞自噬角度阐明通痹颗粒治疗RA的作用机制,为中药防治类风湿关节炎的研究提供新的思路与靶点。

1 材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 实验动物:Wistar大鼠:雄性,平均体重(1000±20) g,鼠龄 8~10周,清洁级。从上海斯莱克实验动物有限公司购买。

1.1.2 实验药物:受试中药为通痹颗粒,由当归、全蝎、没药、白芍、乳香、川芎、桂枝、黄芪、僵蚕、黄柏等组成,来源于湖南中医药大学第一附属医院,属院内制剂。制备方法:取通痹颗粒6 g,用10 ml无菌0.9%氯化钠溶液溶解,摇匀,制成0.6 g/ml药液,放至4 ℃冰箱中保存备用。

西药阳性药:雷公藤多苷片(浓度1 mg/ml),灌胃,剂量8.75 ml/kg,1次/d,连续16 d。

1.1.3 主要试剂:完全弗氏佐剂 (CFA) ,购于 Sigma公司(批号:SLBQ1106 V)。Beclin1自噬信号Vps34的阻断剂3-MA,可购于Sigma公司。TNF-α、TGF-β、IL-1试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司。TRAF3、PTPN22和Beclin1抗体购自英国Abcam公司。

1.2 实验方法

1.2.1 造模与分组:采用CFA的方法复制RA大鼠模型。除正常组外,其余大鼠均向右后足垫部皮内注射CFA 0.15 ml。24 h后大鼠右足踝部出现急性炎性肿胀,48 h后大鼠足致炎侧、非致炎侧或双侧前肢关节有肿胀,有的大鼠甚至耳、尾部出现炎性结节,在致炎7 d后注射第2次,8~12 d则制成佐剂性关节炎模型[8],致炎后淘汰造模不成功大鼠,选取病变明显大鼠 48只适应性饲养3 d后,根据体重随机分为五组,即:RA模型组(灌胃0.9%氯化钠溶液)、雷公藤多苷组(灌胃雷公藤多苷药液)、通痹颗粒组(灌胃通痹颗粒药液)、3-MA组(灌胃Beclin1自噬信号Vps34的阻断剂3-MA)、联合组(同时灌胃Beclin1自噬信号Vps34的阻断剂3-MA和通痹颗粒药液),另设正常对照组。治疗组大鼠采用成人剂量的3倍用药,2次/d,连续16 d。正常对照组以等容积的蒸馏水代替。16 d后处死各组大鼠,按要求留取血样及组织作相关指标检测。

1.2.2 样本采集与指标检测:①大鼠整体指标评价采用千分卡尺测量每组后足跖厚度,每3 d检查大鼠并记录和分析数据,全面评估大鼠关节炎指数和后爪关节肿胀度。②血液学检测:治疗16 d后所有大鼠断头取血分离血清备测,采用悬液芯片检测大鼠血清中细胞因子IL-1、TGF-β、TNF-α的含量。检测流程严格按照悬液芯片检测操作流程进行。③信号通路相关蛋白和基因的检测:取关节滑膜组织30 mg,加入200 μl 蛋白裂解液彻底混匀。冰上组织裂解 15 min,匀浆后离心 10 min。取上清,用 BCA 蛋白定量试剂盒测定蛋白浓度后,将各样本蛋白浓度调整至相同,将定量好的各样本按1∶1比例加入上样缓冲液混匀,煮沸变性 5 min 后保存于-20 ℃ 备用。采用Western blot技术检测TRAF3基因和PTPN22、Beclin1蛋白的表达。

1.3 统计学方法 采用SPSS 23.0统计学软件进行分析。计量资料以均数±标准差表示,用t检验和组间方差分析。P<0.05表示差异具有统计学意义。

2 结 果

2.1 大鼠右足跖厚度比较 见表1。治疗后各治疗组大鼠右足跖厚度均低于RA模型组(P<0.05)。雷公藤多苷组、3-MA组、通痹颗粒组三组之间比较大鼠右足跖厚度均无统计学差异(P>0.05)。联合组大鼠右足跖厚度明显低于其他治疗组(P<0.05)。

2.2 大鼠关节炎指数比较 见表2。治疗后各治疗组大鼠关节炎指数均低于RA模型组(P<0.05)。雷公藤多苷组、3-MA组、通痹颗粒组三组之间比较大鼠关节炎指数均无统计学差异,联合组大鼠关节炎指数明显低于其他治疗组(P<0.05)。

2.3 大鼠血清IL-1、TNF-α、TGF-β水平比较 见表3。治疗后各治疗组血清IL-1、TNF-α水平均低于RA模型组(P<0.05)。雷公藤多苷组、3-MA组、通痹颗粒组三组之间比较,大鼠血清IL-1、TNF-α水平均无统计学差异(P>0.05),联合组血清IL-1、TNF-α水平均明显低于其他治疗组。治疗后各治疗组血清TGF-β水平均高于RA模型组(P<0.05)。雷公藤多苷组、3-MA组、通痹颗粒组三组之间比较,大鼠血清TGF-β水平均无统计学差异(P>0.05) ,联合组血清TGF-β水平均明显高于其他治疗组(P<0.05)。

表3 大鼠血清IL-1、TNF-α、TGF-β水平比较

2.4 大鼠TRAF3基因、PTPN22和Beclin1蛋白表达比较 见表4。与正常对照组比较,RA模型组TRAF3基因表达水平下调,PTPN22蛋白和Beclin1蛋白表达上调(均P<0.05)。与RA模型组相比,雷公藤多苷组、3-MA组、通痹颗粒组TRAF3基因表达水平上调,PTPN22蛋白Beclin1蛋白表达下调(均P<0.05),三组之间比较,各项指标无统计学差异(均P>0.05)。联合组滑膜组织TRAF3蛋白表达水平与其他治疗组相比上调,PTPN22蛋白和Beclin1蛋白表达下调(均P<0.05)。

表4 大鼠TRAF3基因、PTPN22和

3 讨 论

T细胞的稳态是RA基础研究及防治的关键核心。T 细胞稳态是指外周T 细胞通过细胞存活及增殖等来维持自身数目平衡,从而行使正常的免疫功能,当T细胞的稳态发生变化可影响RA的发生和发展[9-10]。T细胞的稳态对免疫系统发挥正常功能、抵制病原体至关重要。机体通过调控T细胞的增殖与凋亡调节外周T细胞数目,以便T细胞群迅速响应,识别并清除病原体[11-12]。RA患者T细胞免疫耐受降低并伴随着其凋亡程度的减少[13]。

越来越多的研究提示自噬在T 细胞稳态中具有重要作用。自噬可调节T 细胞的存活及分化,且与T细胞稳态密切相关。自噬的增多或者降低可打破T细胞的稳态,导致免疫系统紊乱[14]。最近研究发现,PTPN22基因是引发RA的关键原因[15-16]。PTPN22能够编码磷酸酶,通过将T细胞信号通路中的关键分子去磷酸化而抑制TCR的信号活性。PTPN22的降低导致NLRP3介导的 IL-1β分泌缺失,而PTPN22基因增加可以促进炎性系统的激活[17],同时,PTPN22以自噬依赖的方式调节NLRP3介导的IL-1β分泌。最新研究发现, TRAF3 可控制PTPN22 从胞质向胞膜的转移,并抑制PTPN22 在TCR复合物亚基中的去磷酸化[17-19]。Beclin1可与Vps34共同调节自噬体膜的合成和物质转运[20]。综上所述, RA的发病机制可能是TRAF3/PTPN22信号通路表达异常,影响Beclin1介导的T细胞自噬,从而导致其稳态失衡,诱发RA的发生。

类风湿关节炎属于中医学“痹证”的范畴,《素问·痹论》云:“风寒湿三气杂至,合而为痹”,此言其外因。故《素问·评热病论》指出:“风雨寒热,不得虚,不能独伤人”,又指出:“不与风寒湿气合,故不为痹”。说明外因只是发病的条件,内因才是发病的根本原因[21]。因此,RA乃本虚标实之证,内因主要为患者病久肝肾气血营卫内虚;外因是风寒湿热侵袭。其病机主要表现为气血亏虚、寒湿痹阻、营卫不和、阴阳失调等,治当以益气养血,祛风除湿,通络止痛为法[22]。

通痹颗粒是本课题组研发治疗RA的中药复方,由当归、白芍、黄芪、川芎、全蝎、僵蚕、乳香、没药、桂枝、黄柏等组成,具有益气养血、祛风除湿之效,可有效缓解RA的症状并降低RA患者血清中的炎症因子[23]。方中以当归为君,白芍、黄芪为臣,川芎、全蝎、僵蚕、乳香、没药、桂枝、黄柏为佐药。当归养血活血;白芍与川芎共用活血调气,助君药活血化瘀,养血健脾;黄芪大补气血;乳香、没药活血生肌,散瘀止痛;全蝎、僵蚕通络止痛;桂枝通经散寒;黄柏清热解毒;甘草调和诸药,共奏活血调气、通络止痛、清热利湿的功效。

本研究结果显示,与正常对照组比较,RA模型组IL-1、TNF-α血清水平显著增加,关节炎指数以及足跖肿胀明显上调。再次证实了RA模型组大鼠炎性指标的异常表达与关节损伤有密切联系。通痹颗粒组以及联合组的IL-1、TNF-α血清水平显著降低,关节炎指数以及足跖肿胀明显下降,说明通痹颗粒组能够有效抑制炎症反应,保护RA患者关节。本研究结果显示,与正常对照组比较,RA模型组TRAF3基因表达水平下调,PTPN22蛋白Beclin1蛋白表达上调,提示RA模型组大鼠滑膜免疫炎性损伤与TRAF3低表达和PTPN22蛋白以及Beclin1蛋白高表达相关。与RA模型组比较,通痹颗粒组以及联合组滑膜组织TRAF3蛋白表达水平显著上调,PTPN22蛋白和Beclin1蛋白低表达,表明通痹颗粒组抑制RA模型大鼠滑膜炎症反应可能与其上调免疫炎性抑制蛋白 TRAF3,下调PTPN22和Beclin1蛋白的表达相关。

综上所述,通痹颗粒方治疗RA模型大鼠的机制可能与上调TRAF3基因,下调PTPN22和Beclin1的表达,从而抑制T细胞自噬,使T细胞的稳态得到恢复,减少炎症细胞因子释放,缓解大鼠关节肿胀和关节炎状态,起到治疗RA的作用。

猜你喜欢

雷公藤稳态关节炎
衰老相关的蛋白稳态失衡
一测多评法同时测定雷公藤药材及制剂雷公藤多苷片中7个质控成分
可变速抽水蓄能机组稳态运行特性研究
非布司他治疗痛风性关节炎的疗效
Red panda Roshani visits Melbourne Zoo vet
关节炎的“养护手册”
不同炮制方法对雷公藤中雷公藤内酯甲和雷公藤甲素的影响
电厂热力系统稳态仿真软件开发
雷公藤多苷片联合甲氨蝶呤治疗类风湿性关节炎的疗效
元中期历史剧对社会稳态的皈依与维护