天津中医药  2018, Vol. 35 Issue (3): 217-220

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乔建军
QIAO Jianjun
芪术两活汤治疗痛风性关节炎大鼠实验研究
Experimental study of rat models with gouty arthritis treated by Qizhu Lianghuo decoction
天津中医药, 2018, 35(3): 217-220
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2018, 35(3): 217-220
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2018.03.17

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收稿日期: 2017-11-07
芪术两活汤治疗痛风性关节炎大鼠实验研究
乔建军     
张家口市建国医院药剂科, 张家口 075000
摘要:[目的]探讨芪术两活汤水提液乙酸乙酯部位、乙醇部位对痛风性关节炎大鼠的作用。[方法]将90只SD大鼠随机分为9组:空白组、模型组、阿司匹林组、芪术两活汤水提液乙酸乙酯部位低、中、高剂量组及芪术两活汤水提液乙醇部位低、中、高剂量组。造模5 h后开始灌胃给药,观察各组大鼠关节炎症情况,连续给药7 d后取材,测定大鼠血清中尿酸(UA)的含量及血清白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)浓度,HE染色观察各组大鼠关节病理状态,并对单位面积炎症细胞计数。[结果]芪术两活汤水提液乙醇部位低、中、高剂量组与阿司匹林组在足趾炎症程度显著低于模型组(P < 0.01);乙醇部位低、中、高剂量组及阿司匹林组大鼠血清UA水平及IL-1β、TNF-α浓度显著低于模型组(P < 0.01,P < 0.05);与模型组比较,芪术两活汤水提液乙醇部位低、中、高剂量组及阿司匹林组大鼠关节组织病理形态学状态均有显著改善(P < 0.05),芪术两活汤水提液乙酸乙酯部位各剂量组与模型组比较,差异均无显著性(P>0.05);芪术两活汤水提液乙醇部位低、中、高剂量组及阿司匹林组大鼠关节组织炎症细胞计数显著低于模型组(P < 0.05),乙酸乙酯部位组与模型组比较差异无显著性(P>0.05)。[结论]芪术两活汤水提液乙醇部位对痛风性关节大鼠模型具有抗炎作用。
关键词芪术两活汤    痛风性关节炎    抗炎作用    

芪术两活汤(QZLHD)系清代陈士铎《辨证录》卷三遍身骨痛门首载,主要用于治疗痛风之证,“然痛风之症,多感于风湿,而风湿之感,多入于骨髓”,“以骨髓属肾,肾可补而不可泻”,“泻胃与大肠之风湿,而肾之风湿自去”。该方对痛风的治疗辨证明确,但其现代医学理论依据尚未得以确定。关节的红肿、热痛是痛风性关节炎最常见临床表现,故抗炎镇痛作用是评价药物治疗痛风性关节炎疗效的重要指标。前期实验表明QZLHD水提液对痛风性关节炎大鼠具有抗炎作用,本实验观察QZLHD水提液乙酸乙酯部位及乙醇部位在痛风性关节炎大鼠模型上的药效,以探讨QZLHD对痛风性关节炎的治疗效果及有效成分群,以期为临床应用此方提供实验依据。

1 材料 1.1 实验动物

清洁级雄性Sprague-Dawley大鼠,8~10周龄,体质量(290±10)g(购自北京华阜康生物科技股份有限公司,许可证号:SCXK(京)2014-0004,置于本实验室饲养房内饲养1周后用于实验。室温(20±2)℃,湿度50%±5%。每日清洁一次底垫,期间自由进食普通鼠饲料,饮用自来水。

1.2 药品与试剂

人参(批号:201512),肉桂(批号:201508),白术(批号:201512),黄芪(批号:201506),茯苓(批号:201501),甘草(批号:201512),羌活(批号:201508),独活(批号:201511)均购于国药乐仁堂医药有限公司张家口市分公司,阿司匹林片(批号:20151222,重庆迪康长江制药有限公司),尿酸钠(美国sigma公司,批号:U2875-5G);白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)酶联免疫吸附反应(ELISA)试剂盒(武汉默沙克生物科技有限公司);尿酸试剂盒(北京柏定生物工程有限公司,批号:000020161);苏木素伊红(HE)染色试剂盒(北京索莱宝生物有限公司,批号:20150622)。

1.3 仪器

1510型全波长酶标仪(美国赛默飞世尔科技公司),万分之一Sartorius精密电子天平(德国赛多利斯天平公司),TL4型偏振光高倍显微镜(日本OLYMPUS公司),KDC-2044型低速冷冻离心机(科大创新股份有限公司),BL-2000医学图像分析系统(成都泰盟软件有限公司)。

2 方法 2.1 QZLHD的提取及供试液的制备

将药材于60℃干燥2 h后,按照QZLHD处方的比例(人参:肉桂:白术:黄芪:茯苓:甘草:羌活:独活=9:9:30:30:15:3:1.5:1.5),称取QZLHD药材20 kg,加5倍量的蒸馏水回流提取40 min,过滤后,滤渣加3倍量的蒸馏水,继续回流提取30 min,过滤后,合并两次滤液,浓缩为膏状,质量为3.2 kg。依次用乙酸乙酯、75%乙醇提取,每次1 000 mL,各提取3次,浓缩后,得乙酸乙酯部位50 g、乙醇部位500 g。分别加水适量制成混悬液,溶解时加入适量Tween 80助溶,制备各药用部位浓度分别为:2.5和25 mg/mL的供试液,浓度均约相当于1 g药材/mL[1]

2.2 实验分组及给药

取清洁级雄性SD大鼠90只,随机分为9组,每组10只,即正常组、模型组、阿司匹林组(270 mg/kg)、QZLHD水提液乙酸乙酯部位低、中、高剂量组(15、25、50 mg/kg)及QZLHD水提液乙醇部位低、中、高剂量组(150、250、500 mg/kg)。造模5 h后灌胃给药,连续给药7 d,模型组和正常组给予等体积生理盐水。

2.3 大鼠痛风性关节炎模型的制备

参照文献[3]方法制备大鼠痛风性关节炎模型。大鼠腹腔注射0.3%戊巴比妥钠10 mL/kg麻醉,左侧后足踝关节背侧常规消毒后,将注射针与胫骨成45°方向刺入踝关节腔,注入均匀混合的浓度为30 g/L尿酸钠混悬液0.1 mL,正常组踝关节腔中注射0.1 mL生理盐水。

2.4 指标测定 2.4.1 关节肿胀度测定

于造模后5 h、24 h、3 d、5 d、7 d,采用缚线法测定大鼠右后踝关节同一部位的周径,按以下公式计算肿胀度[3]

肿胀度=(致炎后踝关节周径-致炎前踝关节周径)/致炎前踝关节周径

2.4.2 大鼠血清中尿酸(UA)的含量测定

末次给药3 h后将大鼠用0.3%戊巴比妥钠10 mL/kg腹腔注射麻醉后腹主动脉取血,室温放置2 h,3 500 r/min离心10 min,留取血清,按尿酸试剂盒说明书测定血清中尿酸含量。

2.4.3 大鼠血清IL-1β、TNF-α含量的检测

取2.4.2项下制备的血清,按照ELISA试剂盒说明书操作检测并计算IL-1β、TNF-α浓度[4-5]

2.4.4 大鼠关节组织病理形态学观察及单位面积炎症细胞计数

大鼠取血后,取关节组织,10%甲醛固定30 h,8%硝酸溶液中脱钙48 h,梯度乙醇脱水,二甲苯透明,石蜡包埋后,常规切片,厚度3 μm,HE染色。于400倍光镜下观察关节软组织病理形态学改变[6-7];选取炎症细胞最密集区域,观察关节软组织及关节腔内炎症细胞聚集情况,计数单个镜下视野内淋巴细胞数。

2.5 统计方法

采用SPSS 19.0软件进行统计学处理,实验数据用平均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,两两比较若方差齐采用LSD检验,若方差不齐采用Dunnett’s T3检验,P < 0.05时认为差异有统计学意义。

3 结果 3.1 关节肿胀度测定

与正常组大鼠比较,造模后5 h、24 h、3 d、5 d、7 d模型组大鼠的关节肿胀均显著增加(P<0.01),24 h肿胀最为明显,出现明显的造模关节局部皮肤发红、皮温升高、运动障碍等致炎症状,关节肿胀度在达高峰后下降。与模型组比较,各治疗组在5 h时,关节肿胀均无显著差异。24 h后,阿司匹林组各时间点关节肿胀均显著减轻(P<0.01);QZLHD水提液乙醇部位组均能显著降低肿胀度(P<0.01),且具有剂量依赖性;其余各组与模型组比较差异均无显著性(P>0.05)。见表 1

表 1 QZLHD对痛风性关节炎大鼠关节肿胀的影响(x±s Tab. 1 Effects of QZLHD on degree of joint swelling of rats with gouty arthritis(x±s)
cm
分组 动物数 给药剂量(mg/kg) 关节肿胀度
5h 24h 3d 5d 7d
正常组 10 - 0.063±0.007 0.042±0.006 0.020±0.007 0.007±0.007 0.005±0.005
模型组 10 - 0.553±0.033# 0.719±0.022* 0.699±0.018* 0.396±0.025* 0.212±0.007*
阿司匹林组 10 270 0.554±0.024 0.257±0.031# 0.168±0.016# 0.176±0.025# 0.102±0.006#
乙醇高剂量组 10 500 0.555±0.022 0.378±0.024# 0.278±0.014# 0.219±0.025# 0.103±0.016#
乙醇中剂量组 10 250 0.555±0.005 0.388±0.013# 0.326±0.008# 0.275±0.022# 0.108±0.008#
乙醇低剂量组 10 150 0.556±0.034 0.402±0.032# 0.375±0.025# 0.311±0.024# 0.114±0.016#
乙酸乙酯高剂量组 10 50 0.561±0.054 0.725±0.022 0.694±0.015 0.399±0.026 0.215±0.012
乙酸乙酯中剂量组 10 25 0.545±0.062 0.711±0.021 0.696±0.013 0.401±0.025 0.208±0.010
乙酸乙酯低剂量组 10 15 0.552±0.016 0.725±0.006 0.696±0.014 0.414±0.025 0.221±0.015
注:与正常组比较,*P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.01。
3.2 大鼠血清中UA的含量测定

与正常组比较,模型组UA水平显著增高(P<0.01)。与模型组比较,阿司匹林组和QZLHD水提液乙醇部位低、中、高剂量组能显著降低血清中UA水平(P<0.01),乙酸乙酯部位组与模型组比较差异均无显著性(P>0.05)。见表 2

表 2 QZLHD对大鼠血清中UA、淋巴细胞计数及IL-1β、TNF-α水平的影响(x±s Tab. 2 Effects of QZLHD on the levels of UA, lymphocyte, IL -1β and TNF-α in serum of rats(x±s)
分组 动物数 给药剂量(mg/kg) 尿酸水平(mg/L) 淋巴细胞(个/400倍镜) IL-1β(pg/mL) TNF-α(pg/mL)
正常组 10 - 36.005±1.387 0.79±0.94 262.1±102.6 232.5±72.6
模型组 10 - 64.113±1.107** 52.11±23.78** 431.4±101.5* 323.5±67.7*
阿司匹林组 10 270 39.614±1.125## 10.79±4.49## 279.4±98.3# 243.7±68.6#
乙醇高剂量组 10 500 40.614±1.105## 11.19±3.25## 291.5±71.3# 245.1±70.3#
乙醇中剂量组 10 250 47.662±1.134## 15.74±4.66## 345.3±88.3# 265.2±58.5#
乙醇低剂量组 10 150 51.258±1.156## 18.88±7.76 369.3±93.4# 275.7±78.5#
乙酸乙酯高剂量组 10 50 66.343±1.542** 51.54±22.38** 433.5±91.5* 314.5±69.4*
乙酸乙酯中剂量组 10 25 63.347±1.232** 54.23±26.23** 425.6±45.6* 344.8±88.4*
乙酸乙酯低剂量组 10 15 62.865±1.007** 53.41±25.12** 433.5±91.5* 323.5±69.8*
注:与正常组比较,*P < 0.05,**P < 0.01;与模型组比较,#P < 0.05,##P < 0.01。
3.3 大鼠血清IL-1β、TNF-α表达的检测

模型组大鼠血清IL-1β及TNF-α浓度均显著高于正常组(P<0.05);乙醇低、中、高剂量组及阿司匹林组大鼠血清IL-1β及TNF-α浓度显著低于模型组(P<0.05),乙酸乙酯部位组与模型组比较差异无显著性(P>0.05)。见表 2

3.4 大鼠关节组织病理形态学改变及单位面积炎症细胞计数

正常组大鼠的踝关节滑膜组织结构清晰,无炎细胞浸润。模型组滑膜组织内见有尿酸盐结晶体,炎症明显,炎细胞浸润,滑膜细胞排列不整齐,纤维炎性蛋白渗出物。与模型组比较,阿司匹林组滑膜组织有轻度炎性渗出,滑膜细胞增生,但细胞排列较整齐,结构较完整。QZLHD水提液乙醇部位低剂量组滑膜组织有水肿,表面有炎性渗出,细胞边缘不规整;中剂量组滑膜组织炎性渗出明显减轻,有水肿,无炎细胞浸润,细胞边缘整齐,形态较规则;高剂量组滑膜组织有水肿,炎细胞浸润,但渗出减轻;QZLHD水提液乙酸乙酯部位高、中、低剂量组滑膜组织内病理形态与模型组相似,可见有尿酸盐结晶体,炎症明显,炎细胞浸润,滑膜细胞排列不整齐,纤维炎性蛋白渗出物。见图 1。模型组及QZLHD水提液乙酸乙酯部位组淋巴细胞计数显著高于正常组(P<0.01),阿司匹林组和QZLHD水提液乙醇部位低、中、高剂量组均显著低于模型组(P<0.01),结果见表 2

图 1 QZLHD对大鼠关节病理组织变化的影响(HE,×400) Fig. 1 Effects of QZLHD on pathological morphology of the joint tissue of rats(HE, ×400) A.正常组;B.模型组;C.阿司匹林组;D. QZLHD水提液乙醇部位低剂量组;E. QZLHD水提液乙醇部位中剂量组;F. QZLHD水提液乙醇部位高剂量组;G. QZLHD水提液乙酸乙酯部位低剂量组;H. QZLHD水提液乙酸乙酯部位中剂量组;I. QZLHD水提液乙酸乙酯部位高剂量组
4 讨论

痛风是长期嘌呤代谢紊乱和尿酸排泄减少引起的一组疾病。高尿酸血症和尿酸盐结晶沉淀是其重要临床特征,同时,血尿酸的测定也是痛风的临床诊断项目之一[8]。本研究表明,QZLHD水提液乙醇低、中、高剂量组大鼠血尿酸水平显著低于模型组,并且能显著降低关节肿胀度,改变大鼠关节组织病理形态,可有效控制痛风性关节炎的症状。

血清IL-1β是目前公认的最重要的炎症细胞因子之一,大量IL-1β聚集有确切的致炎作用[9]。在关节部,IL-1β可刺激TNF-α等细胞因子的分泌[10],因此,TNF-α也与痛风性关节炎有密切的关系。本实验结果表明,QZLHD水提液乙醇部位低、中、高剂量组及阿司匹林组大鼠血清IL-1β及TNF-α浓度显著低于模型组,提示,QZLHD对痛风性关节炎的治疗作用与抑制IL-1β及TNF-α表达有关。

研究表明QZLHD水提液乙醇部位能显著抑制痛风性关节炎模型大鼠踝关节肿胀度,显著降低模型大鼠血清中UA水平,并能改善滑膜组织病理状态。而QZLHD水提液乙酸乙酯部位均未见改善作用,提示QZLHD治疗痛风性关节炎的有效部位是乙醇提取物。说明QZLHD治疗痛风性关节炎是极性较高的成分,如:人参皂苷、肉桂酸、黄酮苷等共同作用的结果,乙酸乙酯部位中的主要成分为黄酮苷元、香豆素等,结果未发现QZLHD乙酸乙酯部位具有治疗急性痛风性关节炎的作用。此结论提示对QZLHD的进一步开发利用应针对乙醇部位,即高极性化学成分进行深入研究,以确定其确切物质基础。

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Experimental study of rat models with gouty arthritis treated by Qizhu Lianghuo decoction
QIAO Jianjun     
Department of Pharmacy, The Jianguo Hospital of Zhangjiakou, Zhangjiakou 075000, China
Abstract: [Objective] To explore the anti-inflammatory of the ethyl acetate fraction and the alcohol fraction of Qizhu Lianghuo decoction (QZLHD) extract on rat models with gouty arthritis. [Methods] Ninety male SD rats were randomly divided into nine groups (ten rats in each group):blank group, model group, aspirin group, ethyl acetate fraction of extracts of QZLHD groups (low-dose group, middle-dose group and high-dose group), alcohol fraction of extracts of QZLHD groups (low-dose group, middle-dose group, high-dose group). After 5 h of modeling, the inflammation of the joints of rats was observed. After 7 d of treatment, the concentrations of UA, IL-1β and TNF-α in serum were determined, the pathological morphology of the joint tissue were observed, and the numbers of inflammation cell per unit area were counted. [Results] The foot inflammation condition of alcohol fraction of QZLHD groups rats and aspirin group rats were significantly lower than those of model group (P < 0.01). The concentrations of UA, IL-1β and TNF-α from serum of alcohol fraction of QZLHD groups rats and aspirin group rats were significantly lower than those of model group (P < 0.01, P < 0.05). Compared with the model group, the pathological morphology of the joint tissue of rats of alcohol fraction of QZLHD groups and Aspirin group both have improved significantly(P < 0.05), while those of the ethyl acetate fraction groups have no significant difference (P>0.05). The inflammatory cells among joint tissue in the alcohol fraction groups were significantly lower than that of model group (P < 0.05) and there were no significantly difference between the ethyl acetate fraction groups and the model group (P>0.05). [Conclusion] The alcohol fraction of extracts of QZLHD has anti-inflammatory effects on rat models with gouty arthritis.
Key words: Qizhu Lianghuo decoction     gouty arthritis     anti-inflammatory effect