新风胶囊对佐剂性关节炎大鼠行为及心肌超微结构的影响

1、新风胶囊对佐剂性关节炎大鼠行为及心肌超微结构的影响         【摘要】  观察新风胶囊（Xinfeng Capsule, XFC）对佐剂性关节炎（adjuvant arthritis, AA）大鼠行为及心肌超微结构的影响。方法：将55只大鼠随机分为5组：正常对照组、模型组、甲氨喋呤（methotrexate, MTX）组，雷公藤多苷片（Tripterygium wilfordii glycosides tablet, TGT）组和新风胶囊（Xinfeng Capsule, XFC）组。每组各11只。

2、除正常对照组外，向每只大鼠右后足跖皮内注射弗氏完全佐剂（Freunds complete adjuvant, FCA）0.1 ml制成AA模型。观察各组大鼠行为和心肌超微结构的变化。结果：各治疗组大鼠的足跖肿胀度和关节炎指数均显着降低。其中XFC组大鼠的自主活动次数显着增加，跳台错误次数明显减少，跳下平台的时间（stepdown latency, SDL）延长，反应时间（escape latency, EL）缩短；心肌肌原纤维整体结构完整，大部分嵴突完整。XFC在改善AA大鼠行为及心肌组织超微结构方面，优于其余两治疗组。结论：AA大鼠可出现行为改变及心肌细胞超微结构的变化，XFC既可以全面改善

3、AA大鼠心肌细胞超微结构，同时也能改善其行为。 【关键词】  新风胶囊; 佐剂性关节炎; 行为; 心肌; 大鼠Objective: To observe the effects of Xinfeng Capsule (XFC), a compound Chinese herbal medicine, on behaviors and myocardial ultrastructure in adjuvant arthritis (AA) rats.Methods: Fiftyfive rats were randomly divided into normal control gro

4、up, untreated group, methotrexate (MTX) group, Tripterygium wilfordii glycosides tablet (TGT) group and XFC group. There were 11 rats in each group. Except for those in the normal control group, the rats in the other groups were all intracutaneously given 0.1 ml Freunds complete adjuvant in the righ

5、t hind limb. Changes of behaviors and myocardial ultrastructure of the rats in different groups were observed.Results: Voix pedis swelling and arthritis index in XFC, MTX and TPT groups were all obviously improved as compared with the untreated group. After XFC treatment, the autonomic activities we

6、re obviously increased, number of errors in exercise period and test period were obviously decreased, stepdown latency (SDL) was lengthened and escape latency (EL) was shortened. Overall structure of myocardial myofibril and the majority of cristae was intact in XFC group. The effects of XFC in impr

7、oving the behaviors and myocardial ultrastructure were better than those of MTX and TPT.Conclusion: Changes of behaviour and myocardial ultrastructure of AA rats can be observed. XFC can improve the myocardial ultrastructure of AA rats as well as their behaviors.Keywords: Xinfeng Capsule; adjuvant a

8、rthritis; behavior; myocardium; rats   类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis, RA）是一种以关节滑膜慢性炎症为特征的自身免疫性疾病。病变呈持续反复发作过程。RA严重影响患者的躯体健康。大鼠佐剂性关节炎(adjuvant arthritis, AA)是研究RA的重要模型1，本研究采用AA大鼠动物模型，观察AA大鼠行为、心肌超微结构（包括线粒体肿胀、空泡变、嵴突病变、肌浆网等）的变化及健脾化湿通络中药新风胶囊对其的影响，进一步探讨其作用机制。1  材料与方法1.1  实验动物 清洁级雄性S

9、D大鼠55只，购于安徽医科大学动物中心（合格证号：皖医实动准字01号），平均体质量（200±20）g，按随机数字表随机分为5组：正常对照组、模型组、甲氨喋呤（methotrexate, MTX）组、雷公藤多苷片（Tripterygium wilfordii glycosides tablet, TGT）组和新风胶囊（Xinfeng Capsule, XFC）组。每组各11只。1.2  药品及试剂 XFC由安徽中医学院第一附属医院制剂中心提供，药物主要由薏苡仁、黄芪、蜈蚣、雷公藤等组成。每粒胶囊含生药浸出物0.5 g，院内批号为20070129；MTX由上海医药有限

10、公司信谊制药总厂生产，生产批号为070104，2.5 mg/片；TGT为上海复旦复华药业有限公司产品，生产批号为061102，10 mg/片；弗氏完全佐剂 （Freunds complete adjuvant, FCA)为美国Sigma公司出品，生产批号为076K8905。1.3  主要仪器与设备 大鼠足容积测定仪（自制）、中国医学科学院药理研究所研制的大鼠跳台仪（stepdown test）、大鼠自发活动测试箱和日本电子公司生产的JEM1230型透射电子显微镜等。1.4  实验方法1.4.1  动物处理 除正常对照组外，其余各组动物均右足跖皮

11、内注射FCA 0.1 ml制成佐剂性关节炎AA模型2。致炎后第19天开始给药。（1）XFC组：将XFC去除胶囊壳研成细末，加生理盐水制成混悬液（每毫升含生药浸出物0.3 g），按10 ml/kg的剂量灌胃，1次/d；（2）TGT组：将TGT研成细末，加生理盐水制成混悬液（每毫升含雷公藤多苷1 mg），按10 ml/kg的剂量灌胃，1次/d；（3）MTX组：将MTX研成细末，加生理盐水制成混悬液（每毫升含MTX 0.3 mg），按10 ml/kg的剂量灌胃，每周1次，未给药的实验日，给予生理盐水灌胃，10 ml/kg，1次/d；（4）正常组及模型组予生理盐水灌胃，10 ml/kg，1次/d。各组

12、疗程均为30 d。1.4.2  足跖肿胀度测算 分别在造模前1天、致炎后第18天及给药后每3 d测量一次各组大鼠后足跖的容积，计算各组大鼠足跖肿胀度 3。肿胀度（%）=（VtVn）/Vn×100（Vn、Vt分别代表造模前后的容积）。1.4.3  关节炎指数的计算 致炎后第12天开始观察并记录全身关节病变程度，每3 d观察1次。全身病变按5级评分法评价，根据未注射佐剂的其余3只肢体的病变程度累积积分，计算出关节炎指数（arthritis index, AI）4。0分：无红肿；1分：小趾关节红肿；2分：趾关节和足跖肿胀；3分：踝关节以下的足爪肿胀；

13、4分：包括踝关节在内的全部足爪肿胀。把各个关节的积分累计起来，即为每只大鼠的AI。1.4.4  大鼠行为学测定1.4.4.1  跳台法测定  根据李仪奎5法略加改进。实验装置为一个大小约45 cm×30 cm×50 cm的有机玻璃箱，用黑色塑料板分隔成2间，底面是铜栅，间距为0.8 cm，可以通电，电压由一变压器控制。每间左后角置一高5 cm、直径8 cm的橡胶平台，作为大鼠回避电击的安全区。将动物放入反应箱内适应环境3 min，然后立即通36 V交流电。动物受到电击，正常反应是跳上平台以躲避伤害性刺激。多数动物会再次或多次跳至铜栅，受到电击后

14、又迅速跳回平台。如此训练5 min，大鼠受到电击的次数为错误次数。训练时观察记录大鼠受到电刺激后跳上平台的时间，以此作为反应时间（escape latency, EL）。训练后24 h进行测验，将大鼠放于平台上，底部栅板同时通电，记录大鼠跳下平台的时间（stepdown latency, SDL），并记录5 min内跳台错误次数。1.4.4.2  自发活动测试 实验在与计算机相连的专用圆形暗箱内进行，红外探头自动记录大鼠3 min内活动次数，每只大鼠测3次，取平均值。1.4.5  心肌细胞超微结构 参考文献6观察心肌细胞超微结构。动物处死后，剪下心脏，从

15、心尖向心底部切开，取左心室心尖部心肌组织各2块，心肌每块体积1 mm×1 mm×2 mm；将组织块置于4.5%戊二醛中固定2 h，经磷酸缓冲液冲洗后，再用1%锇酸后固定1 h，经丙酮逐级脱水，环氧树脂Epon 812包埋，超薄切片机切片，片厚70 nm，先后经枸橼酸铅和醋酸双氧铀染色，透射电子显微镜观察。1.5  统计学方法 实验数据以x±s表示，采用SPSS 11.0进行单因素方差分析（OneWayANOVA），组间比较用t检验。P0.05为差异有统计学意义。       

16、  2  结  果2.1  各组大鼠体质量、足跖肿胀度和AI的变化 致炎前各组大鼠的体质量差异无统计学意义。致炎18 d给药前，与正常对照组相比，模型组、MTX组和TGT组大鼠体质量显着下降（P0.01）；给药30 d后，与模型组比较，正常对照组、TGT组和XFC组体质量显着升高（P0.01），且XFC组大鼠体质量明显高于MTX和TGT组（P0.05）。见表1。致炎18 d给药前与正常对照组相比，模型组、TGT组、XFC组大鼠足跖肿胀度显着升高（P0.01），MTX组跖肿胀度升高（P0.05）；给药30 d后与模型组比较，正常对照组、MTX组和

17、XFC组足跖肿胀度显着下降（P0.01），TGT组下降（P0.05）；与TGT组比较，正常组和MTX组足跖肿胀度显着下降（P0.05）。见表1。致炎18 d给药前与正常对照组相比，各组大鼠关节炎指数显着升高（P0.01）；给药30 d后与模型组相比，各组大鼠的关节炎指数均显着降低（P0.01），TGT组与MTX组和XFC组相比，差异有统计学意义（P0.05）。见表2。表1  各组大鼠体质量的变化（略）表2  各组大鼠足跖肿胀度和关节炎指数的变化（略）2.2  各组大鼠行为的变化 与模型组相比，各组自主活动明显增加，跳台训练期和测试期的错误次数均明显减少（

18、P0.01），SDL显着延长而EL显着缩短（P0.01）；XFC组SDL较MTX组显着延长（P0.05）。见表3。表3  各组大鼠行为的变化（略）2.3  各组大鼠心肌细胞超微结构改变 正常对照组心肌细胞分界清晰，肌原纤维的明带和暗带分界清楚，肌丝结构规则，细胞核内染色质分布均匀，线粒体结构完整，肌浆网无扩张。模型组心肌细胞内线粒体出现空泡样变，心肌纤维破坏，闰盘结构不完整，肌浆网扩张。MTX组心肌细胞内肌纤维紊乱，线粒体不清楚，有空泡样变，肌浆网扩张。TGT组心肌细胞少数线粒体有嵴紊乱，肌浆网有扩张、空泡样变。XFC组肌原纤维整体结构尚完整，大部分嵴突完整，个别

19、线粒体空泡样变。见图1。3  讨  论   RA是一种常见的以慢性多关节炎症为主要表现的全身性自身免疫性疾病，因其病程较长、致残率高，不仅影响患者的生理健康，还严重影响患者的心理健康。RA常伴有抑郁症状。Dickens等7研究发现，超过80%的RA患者有抑郁情绪，15%的RA患者有严重的抑郁症。国内亦有调查表明，136例RA患者焦虑情绪患病率为36.76%，抑郁情绪患病率为61.76%8。研究表明心理疾病可引起一系列免疫功能的改变，而免疫功能的改变也可引起人和动物情绪与行为的改变9。   临床研究表明，RA的中医基本病机是气血不足、脾

20、虚湿盛、痰瘀互结10。XFC具有益气健脾、化湿通络的功效。其中雷公藤具有免疫抑制作用，可抑制RA患者体内异常免疫反应；黄芪、薏苡仁与雷公藤相配一方面可以调节免疫，另一方面可以防止雷公藤免疫抑制作用大而造成机体免疫功能过于低下。现代药理研究证实，黄芪富含黄酮、多糖、苷类和多种氨基酸，能增强免疫功能，调节糖代谢，加速受损组织修复，提高血清一氧化氮含量并抵抗心肌细胞的超微结构受损11。蜈蚣具有改善微循环、消除血栓、镇静止痛、抗炎和降压等作用，可明显改善心肌细胞超微结构12。实验研究结果表明XFC能显着改善AA大鼠的足跖肿胀，显着降低AA大鼠的病变关节滑膜、胸腺、脾脏及胃黏膜细胞线粒体的病变率，对免疫

21、器官及消化道有保护作用；XFC对AA大鼠综合疗效的作用机制可能与保护免疫器官，调节T细胞免疫功能，改善微循环等有关13，14。   本实验研究表明，注射FCA后可引起AA大鼠行为学改变。XFC与MTX和TGT一样能降低佐剂关节炎指数和足跖肿胀度，说明其具有抑制炎症作用。实验表明XFC能明显延长大鼠跳台错误潜伏期，减少其错误次数；明显减少大鼠被电击的次数，显着缩短大鼠寻找平台的潜伏期，延长大鼠在平台停留的时间。说明XFC对AA大鼠的行为有明显改善作用。XFC组心肌肌原纤维及嵴突整体结构完整，MTX和TGT组心肌细胞内有线粒体嵴紊乱或断裂，肌浆网有扩张、空泡样变。XFC在全面改

22、善AA大鼠心肌细胞超微结构的同时也可改善其行为。【参考文献】  1 Shao CS, Zhu SH. Clinical disease and immunity. Beijing: Peoples Medical Publishing House. 2002: 178179. Chinese.邵传森, 朱圣禾. 临床疾病与免疫. 北京: 人民卫生出版社. 2002: 178179.2 Xu SY, Bian RL, Chen X. Pharmacology experiment methodology. 3rd ed. Beijing: Peoples Medical Publish

23、ing House. 2002: 919921. Chinese.徐叔云, 卞如濂, 陈修. 药理实验方法学. 第3版. 北京: 人民卫生出版社. 2002: 919921. 3 Xu SY, Bian RL, Chen X. Pharmacology experiment methodology. 2nd ed. Beijing: Peoples Medical Publishing House. 1994: 719. Chinese. 徐叔云, 卞如濂, 陈修. 药理实验方法学. 第2版. 北京: 人民卫生出版社. 1994: 719.4 Zhang JT, Experimental me

24、thods of modern pharmacology. Beijing: United Publishing House of Beijing Medical University and Peking Union Medical College. 1998: 1383. Chinese. 张钧田. 现代药理实验方法. 北京: 北京医科大学, 中国协和医科大学联合出版社. 1998: 1383.5 Li YK. Traditional Chinese medicine pharmacology experiment methodology. Shanghai: Shanghai Scientific and Technical Publishers. 1991: 172. Chinese. 李仪奎. 中药药理实验方法学. 上海: 上海科学技术出版社. 1991: 172.6 Meng JZ, Peng KF, Geng M, et al