天津中医药  2017, Vol. 34 Issue (7): 466-470

文章信息

李小江, 易丹, 贾英杰
LI Xiao-jiang, YI Dan, JIA Ying-jie
癌热宁栓剂直肠给药相关解热机制探索
Exploring the antipyretic mechanism of Airening suppository by rectal drug administration
天津中医药, 2017, 34(7): 466-470
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2017, 34(7): 466-470
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2017.07.11

文章历史

收稿日期: 2017-03-30
癌热宁栓剂直肠给药相关解热机制探索
李小江, 易丹, 贾英杰     
天津中医药大学第一附属医院肿瘤科, 天津 300381
摘要:[目的]观察癌热宁栓剂的解热机制。[方法]将家兔随机分为空白对照组、模型对照组、癌热宁栓组和消炎痛栓组4组,采用2,4-二硝基酚致家兔发热模型,测定给药后不同时间的体温变化,采用酶联免疫反应(ELISA)吸附法,分别检测各组家兔血清中白介素-6(IL-6)、环氧化酶(COX-2)、前列腺素E2(PGE2)、精氨酸加压素(AVP)、α-黑色素细胞刺激素(α-MSH)的含量,采用免疫组化法半定量观察NF-κB表达的变化。[结果]消炎痛栓组与癌热宁栓组分别给药后,0.5 h两组较模型对照组体温开始下降(P < 0.05),至1 h体温降低明显(P < 0.01),COX-2、PGE2含量显着下降(P < 0.05),AVP、α-MSH含量明显升高(P < 0.05),肝脏NF-κB的表达下调显着(P < 0.05);癌热宁栓组家兔血清IL-6、COX-2、PGE2含量显着下降(P < 0.05),AVP含量升高明显(P < 0.05),肝脏NF-κB的表达明显下调(P < 0.05).[结论]癌热宁栓剂可显着降低发热家兔的体温,疗效与消炎痛栓相当。癌热宁栓退热作用机制与调控NF-κB通路有关,提示癌热宁栓剂具有多靶点退热作用。
关键词癌热宁栓    癌性发热    作用机制    内生致热源    NF-κB    

癌性发热,又称为“癌热”、“肿瘤热”,是指肿瘤患者在排除感染、抗生素治疗无效的情况下出现的直接与肿瘤有关的非感染性发热,以及患者在肿瘤发展过程中因治疗而引起的发热[1]。癌性发热是中晚期肿瘤患者的常见症状之一,有报道约2/3恶性肿瘤患者病程中伴有发热,而其中癌性发热占40%[2],严重影响患者的生活质量和生存期,其机制尚不十分清楚,目前尚缺乏有效的治疗手段,寻找持久、稳定、安全的解决癌性发热的方法成为目前研究的热点。癌热宁栓剂是根据中医理论,经科学研制而成的中药复方制剂。具有清热解毒、祛瘀凉血的功效。临床主要用于癌性发热或非感染性发热。为进一步研究该药物的解热作用及机制,通过以下体内实验研究可进一步为临床用药提供更有力的证据支持。

1 实验材料 1.1 实验动物

长耳大白兔24只,雌雄各半,体质量(2.5±0.5) kg,由天津中医药大学实验动物中心提供。

1.2 实验主要药品及试剂

癌热宁栓剂,由银柴胡、地骨皮、虎杖、青蒿、白花蛇舌草、土贝母等药物组成,栓剂由天津中医药大学中医药研究院制备,3 g/粒。中药浸膏,水煮醇沉法,用于动物直肠给药,每毫升含生药1.5 g。消炎痛栓,每粒100 mg,批号:H11021391,北京双吉制药有限公司。2,4-二硝基酚,每瓶25 g,批号:1601192,由上海市景颜化工科技有限公司提供。兔抗人NF-κB p65多克隆抗体、生物素化第二抗、山羊血清、苏木素染色液、SABC试剂盒、HRP-DAB底物显色试剂盒、白介素-6(IL-6) 酶联免疫反应(ELISA)分析试剂盒、前列腺素E2(PGE2)ELISA分析试剂盒、环氧化酶(COX-2) ELISA分析试剂盒、精氨酸加压素(AVP)ELISA分析试剂盒、α-黑色素细胞刺激素(α-MSH)ELISA分析试剂盒:由天津优瑞尔生物技术有限公司提供。无水乙醇、4%多聚甲醛、二甲苯、70%乙醇、生理盐水、80%乙醇、蒸馏水、95%乙醇、3%双氧水、100%乙醇、磷酸盐缓冲液(PBS),由天津易生源生物技术有限公司提供。

1.3 实验设备

电子秤,手术剪,眼科剪,石蜡切片机,石蜡包埋机,光学显微镜,分析天平,烘片机,恒温烤箱,高压锅,电磁炉,微量加样枪,湿盒,载玻片,盖玻片:天津中医药大学实验室提供。MGA-Ⅲ219型电子测温仪:北京师范大学司南仪器厂。3550型酶联免疫检测仪:美国BIO-RAD产品。SG-800型低速台式离心机:上海摩速科学器材有限公司。石蜡切片机:德国莱卡RM2015。深冻冰箱(-70 ℃):日本三洋MDF-382E型。恒温水浴箱(HH-W420型):江苏太仓医用仪器厂。倒置相差显微镜(LH50A型):日本Olympus。多功能真彩色细胞图象分析管理系统:美国Media Cybernetics公司。

2 实验方法 2.1 实验前家兔处理

实验室温度保持在(21±1) ℃,湿度保持在(50±5)%。以紫外线灯照射消毒。实验前3天每日分早、中、晚测家兔体温3次,使其适应体温测量的刺激,测体温时以MGA-Ⅲ219型电子测温仪探头插入家兔肛门内4~5 cm处,记录直肠温度,取得平均值作为基础体温。家兔于实验前14 h禁食备用,可自由饮水。

2.2 药物制备与致热量的确定

根据前期实验研究,经预实验后将2,4-二硝基酚致热量确定为30 mg/kg,电子秤准确称量2 g 2,4-二硝基酚,加入无水乙醇100 mL,配置成浓度为20 mg/mL的亮黄色透明2,4-二硝基酚乙醇溶液,2~5 ℃保存,待用。

2.3 造模与分组

利用2,4-二硝基酚刺激家兔出现无菌性炎症,模拟临床癌性发热模型[3]。实验第1~3天测得24只家兔基础肛温在38~39.6 ℃,体温波动在0.5 ℃以内,且每只家兔生长状况良好,符合实验要求,全部纳入实验。第4天开展实验,随机取6只设为空白对照组,背部皮下注射生理盐水1.5 mL/kg,剩余18只家兔用2,4-二硝基酚乙醇溶液背部皮下注射1.5 mL/kg进行造模,造模后筛选出2 h内体温升高超过1 ℃的家兔17只,按照随机数字表法随机分为模型组5只,癌热宁栓组6只,消炎痛栓组6只。

2.4 给药方法

造模后3 h给药,癌热宁栓组直肠给药癌热宁栓1粒/只,消炎痛栓组直肠给药消炎痛栓1粒/只。

2.5 观察指标 2.5.1 家兔一般生活状态

实验过程中观察不同组别家兔的精神状态、皮毛色泽、活动等有无变化。

2.5.2 对体温的影响

观察造模后0.5、1.0、2.0、3.0、3.5、4.0、5.0、6.0 h各组动物直肠温度变化。

2.5.3 对外周血IL-6、COX-2、PGE2、AVP、α-MSH含量的影响

各组家兔于造模前、造模后3 h及给药后3 h从耳缘静脉采血约2 mL,用高速离心机将采取的血液离心10 min,取上清液血清,-70 ℃保存待测。检测采用酶联免疫吸附法,按试剂盒说明书操作,分别检测血清中IL-6、COX-2、PGE2、AVP、α-MSH的含量。

2.5.4 对肝脏NF-κB表达的影响 2.5.4.1 免疫组化方法具体步骤

家兔处死后,快速剪切肝脏中叶靠近中间部分的1/3,大小约1×1×0.3 cm(厚度不超过0.5 cm)。对标本进行固定和包埋、切片、脱蜡、水化、抗原热修复、加入一抗、二抗、DAB显色和复染,最后在显微镜下观察切片,并进行×100和×400显微照相。

2.5.4.2 结果判定

NF-κB阳性表达为细胞核深染、细胞质出现棕色或棕黄色颗粒,细胞核未见染色、细胞质内无或少量棕色或棕黄色颗粒为阳性染色。根据阳性细胞率和阳性细胞着色强度分别记分。

评分标准:A为阳性细胞数所占比分级0~1%=0、1~10%=1、11~50%=2、51~75%=3、76~100%=4,0分为阴性,1分为阳性细胞数≦10%,2分为11%~50%,3分为51%~75%,4分为>75%。B为阳性细胞显色强度分级0(阴性,无色)、1(弱阳性,淡黄色)、2(阳性,棕黄色)、3(强阳性,棕色,棕褐色),IHS=A×B>4为有统计学意义。使用SPSS 19.0统计软件数据包处理,本实验数据类型为单因素多组,各组间实验数据用均数±标准差(x±s)表示,组间的均数比较用方差分析,实验数据标准取α=0.05,若P < 0.05,则代表组间差异显著。

3 统计学方法

使用SPSS 18.0统计软件数据包处理,各组实验数据用均数±标准差(x±s)表示,单因素设计资料组间比较采用单因素方差分析,重复测量资料的组间比较用重复测量方差分析,P < 0.05为差异有统计学意义。

4 结果与分析 4.1 家兔一般生活状态

空白对照组家兔活动正常,无发热、耸毛、抖动等表现。模型对照组、癌热宁栓组、消炎痛栓组家兔在注射2,4-二硝基酚30 min后体温开始上升,并出现耸毛、抖动、蜷缩等症状;约至3 h后,随着体温的明显升高,家兔耸毛、抖动、蜷缩等症状逐渐消失,但呼吸变明显急促,伴心跳加快。触其皮毛亦可扪及灼热,由于全身发热,家兔还表现出耳廓发红发热,部分扩张的血管周围可见出血点,眼结膜充血,个别家兔有稀便情况,但神志清醒。用癌热宁栓剂、消炎痛栓剂治疗约1 h后其症状与体征开始逐渐减轻。

4.2 体温经时变化值

表 1所示,皮下注射2,4-二硝基酚后,模型家兔体温开始升高,0.5 h即出现发热,1 h后与空白对照组比较,模型动物体温明显升高,约3 h体温达峰值,发热呈单峰热。给药0.5 h后,癌热宁栓组与消炎痛栓组家兔体温较模型对照组体温开始下降(P < 0.05),给药1 h后,癌热宁栓组与消炎痛栓组家兔体温较模型对照组体温明显降低(P < 0.01),与空白对照组比较无统计学差异(P>0.05)。说明癌热宁栓与消炎痛栓具有退热作用,能完全对抗2,4-二硝基酚引起的发热效应。

表 1 造模与给药前后动物体温的经时变化(x±s) Tab. 1 Changes in body temperature with time before and after administration(x±s)
4.3 对外周血IL-6、COX-2、PGE2、AVP、α-MSH含量的影响 4.3.1 对外周血IL-6含量的影响

表 2所示,造模后3 h各组造模家兔血清IL-6含量明显升高(P < 0.05)。给药后3 h,模型对照组家兔血清IL-6含量进一步升高,癌热宁栓组较模型对照组家兔血清IL-6含量显著下降(P < 0.05),说明癌热宁栓对模型家兔血清IL-6升高效应具有抑制作用。

表 2 对家兔外周血IL-6的影响(x±s) Tab. 2 Effect of IL-6 on the peripheral blood of rabbits(x±s)
4.3.2 对外周血COX-2含量的影响

表 3所示,造模后3 h各组造模家兔血清COX-2含量明显升高(P < 0.05)。给药后3 h,癌热宁栓组与消炎痛栓组较模型对照组家兔血清COX-2含量显著下降(P < 0.01),说明癌热宁栓与消炎痛栓对模型家兔血清COX-2升高效应具有抑制作用。

表 3 对家兔外周血COX-2的影响(x±s) Tab. 3 Effect of COX-2 on the peripheral blood of rabbits(x±s)
4.3.3 对外周血PGE2含量的影响

表 4所示,造模后3 h各组造模家兔血清PGE2含量明显升高(P < 0.05)。给药后3 h,癌热宁栓组与消炎痛栓组较模型对照组家兔血清PGE2含量显著下降(P < 0.01),癌热宁栓组与消炎痛检组无统计学意义(P>0.05),表明癌热宁栓与消炎痛栓对模型家兔血清PGE2升高效应具有抑制作用。

表 4 对家兔外周血PGE2的影响(x±s) Tab. 4 Effect of PGE2 on peripheral blood of rabbits(x±s)
4.3.4 对外周血AVP含量的影响

表 5所示,给药后3 h,癌热宁栓组与消炎痛栓组较模型对照组家兔血清AVP含量显著上升(P < 0.01),癌热宁栓组与消炎痛栓组无统计学意义(P>0.05),说明癌热宁栓与消炎痛栓均能促进解热因子AVP的含量上升。

表 5 对家兔外周血AVP的影响(x±s) Tab. 5 Effect of AVP on peripheral blood of rabbits(x±s)
4.3.5 对外周血α-MSH含量的影响

表 6所示,给药后3 h,癌热宁栓组家兔血清α-MSH含量稍增,差异无统计意义(P>0.05),而消炎痛栓组较组内造模后3 h血清α-MSH含量显著上升(P < 0.01),较模型对照组亦明显升高(P < 0.01),说明消炎痛栓能促进解热因子α-MSH含量上升,发挥退热作用。

表 6 对家兔外周血α-MSH的影响(x±s) Tab. 6 Effect of α-MSH on peripheral blood of rabbits(x±s)
4.4 对肝脏NF-κB表达的影响

图 1表 7所示,空白对照组(图 1A)家兔肝脏NF-κB的表达呈弱阳性,阳性细胞数较少。模型对照组(图 1B)较空白对照组NF-κB的表达呈胞核强阳性(3分)、胞质阳性(2分),差异有统计学意义(P < 0.05)。癌热宁栓组(图 1C)和消炎痛栓组(图 1D)NF-κB的表达明显低于造模对照组(P < 0.05)。提示癌热宁栓与消炎痛栓对2,4-二硝基酚引起的家兔肝脏NF-κB的表达增多有明显抑制作用。

表 7 对家兔肝脏NF-κB表达的影响(x±s) Tab. 7 Effect on the expression of NF-κB in liver of rabbits(x±s)
图 1 各组家兔肝脏NF-κB的表达 Fig. 1 Expression of NF-κB in liver of rabbits of each group
5 讨论

尽管目前癌性发热的机制尚不十分清楚,但多数学者认为可能与肿瘤细胞本身产生内源性致热源有关。NF-κB是一种分布广泛的转录因子,普遍存在于真核细胞中,许多基因的启动子中都有功能性NF-κB的结合位点,在细胞因子诱导的基因表达中起关键性的调控作用[4]。研究显示[5-6],NF-κB调控的炎性途径有助于调节大脑控制的病症如发热,包括感染与非感染性发热。NF-κB调控的靶基因包括细胞因子(TNF-ɑ、IL-1β、IL-6等)、黏附分子(ICAM-1、VCAM-1等)、酶[COX-2、PLA2、诱导型一氧化氮合酶(iNOS)等]、化学趋化因子(IL-8)、免疫受体、生长因子[粒细胞集落刺激因子(G-CSF)、巨噬细胞集落刺激因子(GM-CSF)]、急性期蛋白(C反应蛋白)等[7-9]。本实验结果发现,家兔造模后体温升高的同时,伴有血清IL-6、COX-2、PGE2的明显升高,及AVP、α-MSH含量的轻度升高。经癌热宁栓给药后,约0.5 h家兔体温下降即有统计学意义,随着时间推移,家兔体温也随之下降达正常水平,疗效与消炎痛栓相当,进一步肯定了癌热宁栓的退热效果。癌热宁栓发挥退热疗效的同时,发热家兔血清中IL-6、COX-2、PGE2的含量也明显下降。结合本实验结果推导,癌热宁栓退热效果快,可能与抑制COX-2的活性从而抑制PGE2的合成有关。并且癌热宁栓还能明显抑制IL-6的升高效应,而优于消炎痛栓,与该方中药如地骨皮、虎杖、白花蛇舌草等现代药理学研究结果相一致。此外,癌热宁栓还能明显提高发热家兔血清解热因子AVP的含量,对解热因子α-MSH的含量也有一定的促进作用,体现了中医药多靶点作用的特色。因此推导,癌热宁栓发挥疗效的机制可能与调控NF-κB通路有关。

癌性发热多出现在恶性肿瘤中晚期,由于放疗、化疗等积极的抗肿瘤治疗后,多数患者会出现不同程度的食欲不振,口服给药困难,对于这类患者,中药直肠给药方式简便廉验,栓剂给药有以下优点[10]:可避免与胃、肠等消化道相互作用而使药物失活或药物刺激胃肠;中药经直肠吸收后,可避免受到肝脏的“首过效应”;中药大多苦涩,直肠给药更能耐受,同时也解决了中晚期肿瘤患者口服给药的困难。本实验充分利用栓剂作用优势,尝试改良汤型为栓剂,亦体现中医药外治特色。

癌热宁方疗效确切,作用迅速、持久、稳定,且无明显毒副作用,既能治疗发热之标,且能针对癌瘤之本而治,对控制患者病情,延缓进展,提高生存质量方面具有很大的优势。同时剂型的改良拓宽了给药的途径,亦是发挥了中医药外治法的特色。

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Exploring the antipyretic mechanism of Airening suppository by rectal drug administration
LI Xiao-jiang, YI Dan, JIA Ying-jie     
Department of Oncology, The First Affiliated Hospital of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300381, China
Abstract: [Objective] To observe the antipyretic mechanism of Airening suppository. [Methods] Rabbits were randomly divided into blank control group, model control group, Airening suppository group Xiaoyantong suppository group. The models of fever induced by 2, 4-binitro-phenol, and measured temperature at different times after the treatment. The IL-6, COX-2, PGE2, AVP, α-MSH were detected in serum of each rabbit by ELISA, and Immunohistochemistry is used to detect the expression of NF-κB of the liver. [Results] After 0.5 h, compared with model control group, the body temperature of experimental groups started to descend (P < 0.05), and body temperature descended significantly after 1 h (P < 0.01). The contents of COX-2 and PGE2 were decreased significantly (P < 0.05), and the contents of AVP and α-MSH were increased significantly (P < 0.05). The contents of COX-2 and PGE2 were decreased significantly (P < 0.05). The expression of liver NF-κB decreased significantly (P < 0.05). The contents of IL-6, COX-2 and PGE2 were decreased significantly of Airening suppository group(P < 0.05), and the contents of AVP was increased obviously (P < 0.05). The expression of liver NF-κB significantly lowered (P < 0.05). [Conclusion] Airening suppository can significantly reduce the body temperature of rabbits, and the curative effect is equivalent to Xiaoyantong suppository. The antipyretic mechanism of Airening suppository may be related to the regulation of NF-κB pathway. It suggests that Airening suppository has a antipyretic function with multiple targets.
Key words: Airening suppository     cancerous fever     mechanism     endogenous pyrogen     NF-κB