洛索洛芬钠对急性痛风性关节炎大鼠血清IL-1β和滑膜组织中NF-κB蛋白表达的影响

2019-06-03 02:00熊金河
郑州大学学报(医学版) 2019年3期
关键词:滑膜酸钠膝关节

江 丹,熊金河,尚 华

遂宁市中心医院风湿免疫科 四川遂宁 629000

急性痛风性关节炎(acute gouty arthritis,AGA)是因嘌呤代谢紊乱与尿酸代谢异常引起的一种疾病[1],发病率逐年攀升[2]。AGA是一种临床较为常见的软组织损伤慢性炎症性疾病,具有迁延不愈、反复发作的特点,若不及时治疗会引起脏器功能障碍而严重降低生活质量[2-3]。洛索洛芬钠属于临床常用的非甾体类抗炎药,在减轻AGA引发的疼痛和炎症时效果明显[4]。通过前期研究[5],本课题组发现洛索洛芬钠治疗AGA有显著的效果。核转录因子-κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)在调控宿主的炎症中发挥重要的作用[6-9]。本实通过采用向膝关节注射尿酸钠的方法来建立AGA大鼠模型,观察洛索洛芬钠对AGA大鼠IL-1β和NF-κB表达的影响。

1 材料与方法

1.1主要试剂与仪器洛索洛芬钠片(迪沙药业集团有限公司,国药准字:H20050437);秋水仙碱片(云南植物药业有限公司,国药准字:H53020166);尿酸购自美国Sigma公司;IL-1β ELISA检测试剂盒购自美国Abcam公司。凝胶成像系统由美国GE公司提供;ELx800酶标仪(美国BioTek公司产品);伯乐小型垂直电泳仪及电泳槽、伯乐全能型蛋白快速转膜仪(美国Bio-Rad公司产品)。

1.2尿酸钠溶液的制备尿酸2 g加入400 mL水(100 ℃) 中,再用氢氧化钠溶液调pH至7.4。自然冷却至25 ℃。搅拌后4 ℃冷藏过夜。过滤析出的絮状沉淀,得到微晶型尿酸钠,80 ℃干燥。称量1 g尿酸钠,研磨后加入20 mL无菌生理盐水,获得50 g/L尿酸钠混悬液。

1.3实验分组与模型建立雄性清洁级6~8周龄SD大鼠50只,体重210~250 g,购自四川大学的实验动物中心。大鼠在无菌消毒、室温25~27 ℃、湿度45%的安静空间中饲养,饮用消毒过的水,保证大鼠身体健康无营养不良及其他疾病。将50只大鼠分为:正常组(n=12)、模型组(n=12)、治疗组(n=13),阳性对照组(n=13)。除正常组外均建立AGA模型:大鼠仰卧,清洁膝关节的皮毛。膝关节内注入尿酸钠,诱导急性关节炎。模型组、治疗组、阳性对照组大鼠每个关节注射0.2 mL尿酸钠悬液,正常组注射等量生理盐水。随后治疗组大鼠给予0.3 mg/kg洛索洛芬钠,阳性对照组给予0.3 mg/kg秋水仙碱,均混合10 mL温开水灌胃,其余两组给予生理盐水。灌胃时间为每天8:00,1次/d,连续7 d。

1.4关节肿胀度测定测量实验动物关节直径并记录,由专人完成,时间点分别为造模前、造模完成后的1、2、4、6、8、24 h。每次测量3次,获取3个数值,取其平均值记录。建模后取不同时间点测量数值,将其与建模前的数值相减,所获取数值为关节肿胀度。

1.5步态分级与评分建立实验动物模型24 h后对其行走步态进行观察,并对其进行分级。其中0级为正常状态,评为0分;1级可见下肢弯曲,程度不重,评为1分;2级较前者为重,行走时可接触地面,但已见下肢明显异常,评为2分;3级跛行十分明显,行走时下肢已不接触地面,评为3分。

1.6IL-1β的水平检测于建模24 h后进行。水合氯醛麻醉实验动物。大鼠仰卧,固定四肢,充分暴露腹部。将腹部剪开,寻找到腹主动脉,进行穿刺,获取血液标本,室温下静置1 h。3 000 r/min离心15 min,吸取上清,应用ELISA试剂盒进行检测。

1.7Western blot法检测滑膜组织中NF-κB的蛋白表达处死实验动物,分离出膝关节滑膜组织,放入干净研磨器于冰上操作。加入RIPA裂解液研磨后获取匀浆,提取总蛋白。每孔上样50 μg蛋白,上样前加入等体积2×Loading buffer煮沸5 min,设置积层胶中90 V电压电泳,分离胶中120 V电压电泳,电泳2.5 h。将蛋白在200 mA恒流条件下转移到PVDF膜上,经体积分数5%牛血清白蛋白室温封闭120 min后,加1∶600稀释后的一抗于4 ℃条件下孵育10 h,加1∶2 000稀释后的二抗在室温中孵育约2 h。用ECL发光试剂盒发光后显影。以Quantity One软件分析NF-κB、β-actin条带的灰度值,NF-κB蛋白表达水平=NF-κB条带灰度值/β-actin条带灰度值。

1.8HE染色取大鼠膝关节滑膜组织石蜡包埋,4 μm厚切片,放置在经过防脱片处理的干净载玻片上,置恒温箱中50 min,二甲苯脱蜡。乙醇水洗后苏木精处理5 min;蒸馏水冲洗切片10 min。应用体积分数0.5%~1.0%盐酸乙醇分化, 3~5 s(蓝色至红色),冲洗10 min。伊红染色20 s,蒸馏水冲洗10 min。使用梯度乙醇脱水,二甲苯至透明,中性树胶封片,高倍显微镜下观察。

1.9统计学处理应用SPSS 22.0分析。各组各时间点AGA大鼠膝关节肿胀程度比较行重复测量数据的方差分析,各组大鼠血清IL-1β水平和滑膜组织中NF-κB蛋白表达的比较采用单因素方差分析和SNK-q检验,检验水准α=0.05。

2 结果

2.1各组大鼠不同时间点膝关节肿胀程度比较结果见表1。

表1 各组大鼠不同时间点膝关节肿胀程度比较

F组间=138.895,F时间=497.746,F交互=15.612,P均<0.001

2.2各组大鼠步态变化除正常组外,其他各组大鼠活动受到影响,肢体发生变形,关节肿胀显著,行走时明显异常,甚至离开地面,其中模型组最为明显。模型组、治疗组、阳性对照组大鼠步态评分分别为(2.96±0.33)、(1.38±0.24)、(1.25±0.32)分,3组比较差异有统计学意义(F=260.740,P<0.001),其他两组评分较模型组降低 (P<0.05)。

2.3各组大鼠血清中IL-1β水平和各组大鼠滑膜组织中NF-κB蛋白的表达的比较结果见图1和表2。

1~4:分别为正常组、模型组、治疗组和阳性对照组

组别IL-1βNF-κB正常组17.82±4.110.23±0.07模型组45.21±7.65∗0.91±0.30∗治疗组21.11±3.56∗#0.60±0.20∗#阳性对照组20.13±4.78∗#0.54±0.18∗#F72.12322.241P<0.001<0.001

*:与正常组比较,P<0.05;#:与模型组比较,P<0.05

2.4各组AGA大鼠的病理变化见图2。正常组关节滑膜组织周围软组织、关节、滑膜和软骨细胞正常,无炎性细胞,无增生。模型组尿酸盐结晶沉积、炎性细胞浸润,排列不规则,成纤维细胞及滑膜出现增生,组织出现坏死且有炎性渗出。治疗组和阳性对照组上述改变较模型组明显减轻。

A:正常组;B:模型组;C:治疗组;D:阳性对照组

3 讨论

AGA的发病主要是由于尿酸钠结晶在关节及其周围淤积所致,从而引起炎症级联反应,导致一些促炎细胞因子和中性粒细胞聚集[10-11]。NF-κB信号通路是一种普遍存在于所有细胞中的重要核转录因子之一,在细胞黏附、免疫和炎症反应中起着中心介质的作用[12]。在AGA发病过程中,激活NF-κB信号通路导致体内的炎性细胞因子在细胞核内不断地产生和释放,炎症反应不断加重[13]。

洛索洛芬钠是临床常用的非甾体类抗炎药。本文研究结果提示洛索洛芬钠能够缓解AGA所导致的大鼠膝关节肿胀、改善模型大鼠的步态变化。本研究结果显示,AGA模型组血清中IL-1β含量升高,治疗组与阳性对照组血清中IL-1β含量均降低;模型组滑膜组织中NF-κB蛋白表达增高,治疗组与阳性对照组降低。以上结果提示洛索洛芬钠可能抑制了严重骨破坏的进展。

综上所述,洛索洛芬钠对大鼠急性痛风性关节炎具有一定的改善作用,其机制与抑制NF-κB信号通路有关。

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