文章信息
- 李艳妮, 徐荣佳, 徐鹏昊, 等.
- LI Yanni, XU Rongjia, XU Penghao, et al.
- 基于腹腔驻留巨噬细胞探讨扶肾方治疗腹膜透析相关性腹膜炎的机制
- Exploring the mechanism of Fushen Formula in treating peritoneal dialysis-associated peritonitis based on peritoneal resident macrophages
- 天津中医药, 2025, 45(12): 1584-1590
- Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2025, 45(12): 1584-1590
- http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2025.12.14
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文章历史
- 收稿日期: 2025-08-26
2. 国家中医针灸临床医学研究中心,天津 300381
腹膜透析(PD)是终末期肾脏病(ESRD)肾脏代替疗法之一,流行病学调查显示目前PD人数占透析总人数的11%。与血液透析相比,PD疗法操作简单、交叉感染风险低,为ESRD患者提供了更高的生活质量和更低的成本,并保留了残余肾功能[1]。腹膜透析相关性腹膜炎(PDAP)是导致腹膜透析技术失败及患者死亡的直接和关键原因[2]。西医在治疗PDAP上多依赖抗生素,容易导致耐药、二重感染及菌群紊乱的问题,因此如何延长PD技术生存期,高效治疗PDAP,减少PDAP发生率是亟待解决的问题。
相关研究表明,PD患者长期灌注腹膜透析液或者发生PDAP时,可能因炎症和免疫反应导致腹膜病理改变和超滤功能障碍。研究证实,此类患者腹腔免疫微环境和免疫细胞组成发生变化,具体表现为促炎细胞和促纤维化的细胞比例升高[3-4]。腹膜巨噬细胞(PM)是腹膜腔中最丰富的先天免疫细胞群,在先天免疫反应中起着关键作用。其中,腹腔驻留巨噬细胞(PRM)又称作大腹膜巨噬细胞(LPM),是一类特殊来源的巨噬细胞亚群。这类细胞不仅参与维持组织稳态,还在促进损伤修复方面发挥关键作用。研究表明,增加功能性LPM的比例能够有效降低炎症介质水平,同时提升抗炎介质的分泌[5]。在腹腔发生细菌感染时,PRM能够迅速吞噬入侵的细菌,并聚集形成多层细胞团,附着于间皮细胞表面,有效限制炎症反应的过度发展[6]。鉴于此,PRM被认为是最具潜力的PDAP治疗靶点之一。
扶肾方是本院的院内制剂,由陈皮、半夏、黄芪、当归、淫羊藿、丹参、鬼箭羽、熟大黄组成,具有健脾益肾、化瘀降浊的功效。前期研究表明,其可明显改善PDAP患者的中医证候、有效促进肠道功能的恢复、改善贫血及营养状态从而提高患者生存质量,对PDAP的恢复及预防复发大有裨益[7]。同时,扶肾颗粒还能明显抑制细胞内炎症因子细胞间黏附分子-1(ICAM-1)和白细胞介素-1β(IL-1β)的mRNA水平,有效改善肠道炎症反应,降低肠黏膜屏障通透性,对肠屏障起到保护作用,从而达到防治PDAP的目的[8-9]。然而,目前扶肾方影响PDAP的具体作用机制尚未完全明晰。因此,本研究团队从PRM的角度出发,前期已完成了40例PDAP患者的临床观察,证实了扶肾方干预PRM治疗PDAP的临床疗效[10]。在此基础上,本研究拟通过动物实验,从PRM角度深入揭示扶肾方治疗PDAP的作用机制。
1 材料与方法 1.1 动物36只8周龄SPF级c57BL/6J雄性小鼠,体质量(22±2)g,由北京华阜康生物科技有限公司提供,实验动物许可证号(SCXK京2019-0008),饲养于易生源基因科技(天津)有限公司。所有动物实验均遵循天津市医学实验动物保护中心的指导原则,动物实验方案经易生源基因科技(天津)有限公司的动物伦理委员会批准(方案号YSY-DWLL-2023353)。
1.2 主要试剂与仪器 1.2.1 主要试剂扶肾方水煎颗粒[天津中医药大学第一附属医院(津药制字Z20130941)];杜氏磷酸缓冲盐溶液(DPBS,货号:14190144,Gibco,美国);1.5%葡萄糖腹膜透析液[PDS,百特(中国)投资有限公司];脂多糖(LPS,货号:L 2880,美国Sigma公司);胎牛血清(货号:164210-50,武汉普诺赛生命科技有限公司);青链霉素混合液(货号:G4003-100ML),RPMI1640培养基(货号:G4528-500ML),红细胞裂解液(货号:G2015-500ML),均购自武汉赛维尔生物科技有限公司;荧光聚苯乙烯微球(货号:LFGNC-020,苏州纳微科技股份有限公司);DAF-FM DA(NO荧光探针,货号:S0019S,上海碧云天生物技术有限公司);Ms CD16/CD32 Pure 2.4G2(货号:553141),Ms I-A/I-E PE M5/114.15.2(货号:557000),Ms F4/80 BV510 T45-2342(货号:743280),均购自BD Biosciences公司,美国;小鼠白细胞介素-6(IL-6,货号:F2163-A),小鼠白细胞介素-10(IL-10,货号:F2176-A),小鼠肿瘤坏死因子-α(TNF-α,货号:F2132-A),均购自上海凡科维生物技术有限公司。
1.2.2 主要仪器FACS Canto流式细胞仪(BD Biosciences公司,美国);微孔板恒温振荡器(湖北新纵科病毒疾病工程技术有限公司);CO2培养箱、高速冷冻离心机(Thermo Fisher Scientific公司,美国)。
1.3 动物分组、造模及干预方法将c57BL/6J雄性小鼠在SPF级实验室适应性喂养7 d,并按随机数字表法随机分为6组:正常组、1.5%PDS组、1.5%PDS+扶肾方低剂量(FS-L)组、1.5%PDS+扶肾方高剂量(FS-H)组、1.5%PDS+LPS组、1.5%PDS+LPS+FS-H组,每组6只。根据腹膜透析模型需要,各组小鼠每日分别腹腔注射1.5%腹透液、正常组相同方法给予生理盐水,共2周。于腹腔注射第1天开始,1.5% PDS+FS-L组、1.5% PDS+FS-H组、1.5% PDS+FS-H+LPS组按照成人等效剂量折算系数,以成人9.1倍为中剂量折合小鼠灌胃剂量予扶肾颗粒灌胃;其余各组均予等量生理盐水灌胃。腹腔注射第15天,将小鼠脱颈处死后,注入小鼠腹腔预冷的DPBS,摩腹10 min后将灌洗液抽出体外于4 ℃冻存备测。为诱导炎症反应,于腹腔注射开始第15天将1.5%LPDS+LPS组、1.5%PDS+FS-H+LPS组小鼠腹腔注射LPS,4 h后处死用预冷的DPBS灌洗腹腔,收集灌洗液。
1.4 检测指标及方法 1.4.1 灌洗液上清和细胞获取将装有灌洗液的离心管置于高速冷冻离心机中离心,抽弃上清液,留取下层细胞沉淀,将各管细胞沉淀加入DPBS溶液重悬。取10 μL细胞悬液置于血球计数板上,于显微镜下估算细胞浓度。
1.4.2 流式细胞检测 1.4.2.1 腹腔驻留巨噬细胞的表达采用流式细胞技术检测小鼠灌洗液中的细胞。PRM的门控方案选择了MHCⅡ-、F4/80+ [11]。加入CD16/CD32试剂对Fc段进行阻滞,孵育结束后在待测细胞悬液中加入流式细胞抗体MHCⅡ、F4/80抗体进行染色,后加入红细胞裂解液裂解红细胞。空白小鼠准备流式细胞圈门,在检测时设置裸细胞管,MHCⅡ、F4/80的单阳管对照以及全阳管。使用Flowjo 10.8.1软件分析流式细胞数据。
1.4.2.2 腹腔驻留巨噬细胞的吞噬功能PRM的门控方案选择了MHCⅡ-、F4/80+、荧光微球。用全培重悬获取的细胞,铺入12孔板,加入微球,放入CO2箱孵育,然后进行Fc阻滞及其他抗体染色。
1.4.2.3 腹腔驻留巨噬细胞的一氧化氮(NO)PRM的门控方案选择了MHCⅡ-、F4/80+、NO。用NO工作液吹匀获取的细胞,放入CO2箱孵育,然后加入DPBS吹洗离心,再加Fc阻滞剂和其余流式抗体。
1.4.3 ELISA检测相关细胞因子收集小鼠灌洗液后,严格按照试剂盒说明书操作,包括IL-6、IL-10和TNF-α,加入样本或标准品至反应孔,依次加入酶标记抗体、显色液等试剂,孵育并终止反应后,通过酶标仪测定吸光度值,根据标准曲线计算细胞因子浓度。
1.5 统计学方法所有数据采用GraphPad Prism 10.1.2软件进行统计学分析,计量资料用均数±标准差(x±s)表示,符合正态分布及方差齐时,多组间比较采用单因素方差分析;若不符合则采用非参数检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果 2.1 各组小鼠PRM比例变化比较将收集到的小鼠细胞进行流式细胞检测,见图 1。与正常组相比,1.5%PDS组小鼠的PRM比例明显减少(P<0.001)。通过观察扶肾方对PD小鼠的作用,发现1.5%PDS+FS-L组小鼠其PRM比例较1.5%PDS组显著升高(P<0.01),且1.5%PDS+FS-H组小鼠其PRM比例升高得更为显著(P<0.001)。对1.5%PD小鼠进行LPS诱导后,与1.5%PDS组小鼠相比,1.5%PDS+LPS组其PRM比例降低(P<0.001),1.5%PDS+LPS+FS-H组与1.5%PDS+LPS组相比其PRM比例有一定的恢复(P<0.01),见图 2。这一结果表明注射透析液和LPS均会使腹腔的PRM比例减少,扶肾方能有效阻止其细胞比例的降低。
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| 图 1 流式圈门方案 Fig. 1 Flow cytometry gating scheme |
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| 注:CON,正常组;A,1.5%PDS组;B,1.5%PDS+FS-L组;C,1.5%PDS+FS-H组;D,1.5%PDS+LPS组;E,1.5%PDS+LPS+FS-H组。*P < 0.05,**P < 0.01,***P < 0.001。 图 2 各组小鼠PRM比例变化比较 Fig. 2 Comparison of PRM proportion changes of mice in each group |
与正常组相比,1.5%PDS组小鼠PRM吞噬功能显著下降(P<0.001)。与1.5%PDS组相比,1.5%PDS+FS-L组PRM吞噬功能有一定的增强但无统计学意义(P>0.05),1.5%PDS+FS-H组则显著增强(P<0.001)。与1.5%PDS组相比,1.5%PDS+LPS组吞噬功能明显减弱(P<0.001),1.5%PDS+LPS+FS-H组较1.5%PDS+LPS组则有显著增强(P<0.01),见图 3。结果表明注射透析液和LPS均会使腹腔PRM的吞噬功能减弱,扶肾方高剂量可以增强其吞噬功能。
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| 注:CON,正常组;A,1.5%PDS组;B,1.5%PDS+FS-L组;C,1.5%PDS+FS-H组;D,1.5%PDS+LPS组;E,1.5%PDS+LPS+FS-H组。**P < 0.01,***P < 0.001。 图 3 各组小鼠PRM吞噬功能变化情况比较 Fig. 3 Comparison of changes in PRM phagocytic function of mice in each group |
采用流式细胞术分析小鼠PRM的NO合成,见图 4。与正常组相比,1.5%PDS组小鼠NO显著增加(P<0.001)。与1.5%PDS组相比,1.5%PDS+FS-H组PRM的NO显著减少(P<0.05),1.5%PDS+FS-L组有一定的减少,但无统计学意义(P>0.05)。与1.5%PDS组相比,1.5%PDS+LPS组NO显著增加(P<0.001),1.5%PDS+LPS+FS-H组则比1.5%PDS+LPS组明显减少(P<0.001),见图 5。这一结果表明透析会使腹腔的PRM的NO增加,用LPS诱导其NO的合成更加显著,而扶肾方可以抑制其NO合成。
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| 图 4 NO圈门方案 Fig. 4 Gating strategy for NO |
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| 注:CON,正常组;A,1.5%PDS组;B,1.5%PDS+FS-L组;C,1.5%PDS+FS-H组;D,1.5%PDS+LPS组;E,1.5%PDS+LPS+FS-H组。*P < 0.05,***P < 0.001。 图 5 各组小鼠PRM NO变化情况比较 Fig. 5 Comparison of NO levels in PRMs of mice in each group |
与正常组相比,各组腹腔IL-6、IL-10和TNF-α浓度均升高。与1.5%PDS组相比,1.5%PDS+FS-H组IL-6、TNF-α明显降低(P<0.01),1.5%PDS+FS-L组虽有一定降低但没有统计学差异,而两组IL-10均明显升高(P<0.01);LPS进行诱导后,与1.5%PDS组相比,1.5%PDS+LPS组IL-6、TNF-α和IL-10均升高,1.5%PDS+LPS+FS-H组与1.5%PDS+LPS组相比,IL-6、TNF-α显著降低(P<0.001),IL-10升高(P<0.05),见表 1。结果表明扶肾方能够通过调节IL-6、IL-10和TNF-α的水平降低腹腔炎症。
| 组别 | 动物数 | IL-6(pg/mL) | IL-10(pg/mL) | TNF-α(ng/mL) |
| 正常组 | 6 | 8.74±2.37 | 95.71±5.02 | 103.30±8.33 |
| 1.5%PDS组 | 6 | 21.01±2.30*** | 122.40±6.07*** | 133.00±7.76*** |
| 1.5%PDS+FS-L组 | 6 | 19.41±2.57 | 140.40±7.00△△ | 122.30±5.82 |
| 1.5%PDS+FS-H组 | 6 | 13.92±1.03△△ | 144.00±12.05△△ | 117.10±4.87△△ |
| 1.5%PDS+LPS组 | 6 | 24.24±3.89 | 149.00±2.78△△△ | 157.30±3.90△△△ |
| 1.5%PDS+LPS+FS-H组 | 6 | 11.68±3.07### | 163.80±5.55# | 118.30±6.86### |
| 注:与正常组比较,***P<0.001;与1.5%PDS组比较,△△P<0.01,△△△P<0.001;与1.5%PDS+LPS组比较,#P<0.05,###P<0.001。 | ||||
在中医理论中,并未明确提及PDAP这一概念,但可以从中医理论中找到相关病机的解释。PDAP主要病位在腹腔。《灵枢·经脉》云:“脾足太阴之脉……上膝股内前廉,入腹,属脾,络胃,上膈。”从经脉循行而言,足太阴脾经贯穿整个腹部,脾与腹关系密切。《金匮要略心典》示:“脾主腹,而气行四肢,脾受水气则腹大,四肢重。”尿毒症患者肾衰日久,常表现为脾肾两虚。《黄帝内经》中提到“诸湿肿满,皆属于脾”,脾失健运难以运化水湿,导致湿邪内生,而腹膜透析液为水湿阴寒之品,长期聚于腹中,易助长阴寒之邪,损耗脾肾阳气,进一步加重湿邪的形成。《医原·湿气论》曰:“湿为浊邪。”湿浊日久变生浊毒,损伤肠、腹而易发PDAP。
扶肾方是天津中医药大学第一附属医院肾病科用于治疗PD患者并发症的常用方剂,方中黄芪补气,配以当归助生血,合淫羊藿温肾壮阳。陈皮、半夏均入脾经,共奏健脾理气,和胃降浊之功。丹参、鬼箭羽、熟大黄合用以祛瘀生新,活血化瘀通络,通腑泄浊。现代研究显示,黄芪多糖能够有效抑制由葡萄球菌引发的腹膜炎大鼠体内炎症因子的浓度,同时降低中性粒细胞的比例[12],还能通过TLR4/PI3K通路促进巨噬细胞对细菌的吞噬作用[13]。当归挥发油能够抑制巨噬细胞释放促炎因子(如IL-6、TNF-α、IL-1β),同时促进抗炎细胞因子IL-10的释放,从而改善LPS诱导的大鼠腹膜炎[14];当归多糖可阻滞LPS对巨噬细胞TLR4下游信号通路的激活[15]。通过LPS诱导的单核巨噬细胞(RAW264.7)炎症模型发现,丹参酮能够通过抑制Toll样受体4(TLR4)/κB-α/核因子-κB(NF-κB)信号通路,显著下调TNF-α、IL-6、IL-1β等炎症因子的表达[16]。此外,大黄素可通过沉默信息调节因子2在LPS刺激RAW264.7细胞模型中抑制氧化应激反应[17]。
PM作为腹腔中最丰富的免疫细胞,其具有高度异质性,主要分为大腹膜巨噬细胞(LPM)和小腹膜巨噬细胞(SPM),两者在来源、表型及功能上存在显著差异。LPM及PRM来源于胚胎前体细胞,在稳态条件下占主导地位,表达高水平的F4/80和低水平的主要组织相容性复合体(MHC)的Ⅱ类分子,并通过视黄酸依赖性途径促进B-1细胞分泌IgA,维持腹膜免疫稳态,在感染或炎症时显著减少。相反,SPM由骨髓前体细胞分化而来,具有F4/80低MHC-Ⅱ高表型,在炎症或感染时迅速扩增,并成为促炎因子(如TNF-α、IL-6)的主要来源[18]。除此之外,从血液循环中迁移而来的单核来源巨噬细胞也是促炎介质的主要产生者,可直接导致腹膜组织损伤[19]。
既往研究表明,在健康状态下,PRM通过胞吐作用去除凋亡细胞。在遇到炎症信号时,PRM会发生巨噬细胞消失反应(MDR)[6]。注射炎症因子或感染后,腹膜灌洗中可检测到的PRM数量将在几个小时内显著下降[11]。但MDR的确切机制仍不完全清楚,有观点认为PRM经历活化诱导的细胞死亡或黏附在腹膜腔的间皮内层,具体机制仍需进一步探讨。此外,PRM在损伤期间提供组织修复细胞来源来维持组织稳态,通过激光诱导的小鼠腹膜损伤模型,PRM通过清道夫受体聚集于损伤区域,加速局部病灶的修复进程[20]。
PRM细胞的功能异常是PDAP发生发展的核心环节,在中医理论角度,其功能状态直接受脾肾两虚、湿浊内生这一“本虚标实”病理特征的多环节调控。从“本虚”角度看,PRM的吞噬清除能力、修复能力与脾肾功能密切相关:脾主运化水谷精微、肾主蒸腾气化水液,脾肾亏虚导致水湿代谢枢纽失常、精微输布障碍,引发机体代谢紊乱及免疫功能衰退,直接造成PRM的吞噬清除能力显著下降,修复能力受损。就“标实”而言,湿浊内生形成的腹腔病理性微环境是干扰PRM功能的关键外在因素:透析液高糖状态、尿毒症毒素(如晚期糖基化终产物及内毒素)等危险信号在腹腔蓄积,可直接抑制PRM的吞噬及NO调控等功能,而NO作为重要炎症介质,其过度释放会进一步加剧腹膜血管通透性增加及组织损伤。由此可见,脾肾两虚是导致PRM功能低下的内在病理基础,湿浊内生则是促进PRM功能紊乱、诱发腹膜炎的重要外在条件,两者通过影响PRM的吞噬能力、炎症介质调控等关键功能,共同推动PDAP的进程。
此外,静息状态下的巨噬细胞通过氧化磷酸化途径产生ATP,巨噬细胞对有氧糖酵解的代谢适应是炎性巨噬细胞活化的标志。PRM的能量代谢与静息巨噬细胞类似,即较强的氧化磷酸化和较低的有氧糖酵解[21]。既往研究发现NO通过抑制三羧酸循环和电子传递链酶来抑制细胞氧化代谢,促进巨噬细胞的糖酵解[22-23],而IL-10会抑制在脂多糖环境下巨噬细胞的糖酵解,并促进氧化磷酸化[24]。因此,考虑扶肾方可能通过减少NO生成,促进氧化磷酸化,来调节高糖环境下腹腔的免疫功能,减轻炎症反应,这为探索其治疗PDAP的作用机制提供了新的研究方向。为进一步阐明其核心作用路径,后续研究将通过体外实验验证这一机制的关键环节,从而为扶肾方调控PRM氧化磷酸化的效应提供更直接的证据支撑。
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