紫草素对咪喹莫特诱导的银屑病小鼠炎症模型中NF-κB信号通路及相关炎症因子的作用研究

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引言:银屑病是一种慢性炎症性皮肤病,主要表现为角化过度和角化不全、炎细胞大量浸润和真皮血管新生,其发病机制尚不清楚,但普遍认为与免疫应答发生后角质形成细胞过度增殖和炎症因子大量释放有关,其中核转录因子κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)起着重要的调节作用。NF-κB是银屑病易感基因位点之一,其由p50、p52、Rel A(p65)、Rel B和cRel五个成员组成的转录因子。p65是目前主要研究的亚单位。NF-κB可调控细胞的增殖和分化,是调节包括增殖和炎症在内的多种细胞过程的关键途径,其被发现在银屑病皮损中被激活并参与银屑病的发病机制。紫草素,一种从传统草药紫草中分离出来的天然萘醌衍生物,具有抗炎、抗肿瘤及促进伤口愈合的作用。长期用于治疗烧伤、感染、溃疡、肿瘤和银屑病。已有实验证明紫草素能有效抑制结肠炎中NF-κB的激活。然而,紫草素是否可以通过抑制NF-κB通路进而改善银屑病炎症变化,尚不清楚。在此,我们通过体内实验观察了紫草素对银屑病炎症模型中白细胞介素6(Interleukin 6,IL-6)、白细胞介素1β(Interleukin 1β,IL-1β)及肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor alpha,TNF-α)等炎症因子表达的影响,并通过NF-κB途径探讨了其可能的作用机制。研究方法:BALB/c小鼠随机分成空白对照组、咪喹莫特(Imiquimod,IMQ)模型组、紫草素低剂量[5mg/kg/d]、中剂量[7.5mg/kg/d]和高剂量[10mg/kg/d]组。连续刮除小鼠背部3.0cm X2.0cm大小区域的毛发并涂抹5%IMQ乳膏62.5mg 7天,空白对照组涂抹等剂量凡士林。紫草素药物组每天灌胃方式给药(各组药物均溶解于食用油),空白对照组及IMQ模型组用含有5%二甲基亚砜(Dimethyl sulfoxide,DMSO)的食用油[1mg/kg/d]灌胃方式给药。每日拍摄皮损图片进行银屑病面积和严重程度指数(Psoriasis area and severity Index,PASI)评分,第8天处死小鼠留取皮肤组织,采用苏木精伊红染色(Hematoxylin and eosin,H&E)观察皮损组织学改变;免疫组织化学(Immunohistochemistry,IHC)检测皮损组织中NF-κB(p65)蛋白的表达;免疫印迹技术(Western blotting,WB)检测NF-κB(p65)蛋白水平;实时荧光定量PCR技术(Real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-q PCR)检测皮损组织中炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α的表达。结果:1.各组小鼠皮损组织的病理改变与IMQ模型组相比,紫草素药物组可不同程度的减轻小鼠背部炎症反应,改善皮肤红斑、鳞屑及增厚程度,且紫草素高剂量组治疗效果更为明显。PASI评分结果显示高剂量紫草素组明显低于IMQ模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。HE染色200倍镜下显示IMQ模型组较空白对照组棘层增厚明显,炎细胞浸润增多,局部可见Munro微脓肿。相对于IMQ模型组而言,紫草素药物组棘层变薄,炎细胞浸润减少。以上结果提示,紫草素可以缓解咪喹莫特诱导的银屑病小鼠皮肤炎症。2.各组小鼠皮损组织中NF-κB(p65)蛋白表达水平2.1经过免疫组织化学染色方法检测,200倍镜下进行观察,与空白对照组比较,IMQ模型组小鼠皮肤组织中NF-κB(p65)蛋白表达水平明显升高(P<0.05);与IMQ模型组比较,紫草素药物组各组小鼠皮肤组织中NF-κB(p65)蛋白表达水平呈剂量依赖性下降(P<0.05)。以上结果提示:紫草素对咪喹莫特诱导的银屑病小鼠皮损组织中NF-κB(p65)蛋白表达有抑制作用,且紫草素高剂量组抑制效果更明显。2.2经过蛋白印迹试验检测,与空白对照组相比,IMQ模型组小鼠皮肤中NF-κB(p65)水平增加,加入紫草素后,中剂量组及高剂量组紫草素能明显抑制NF-κB(p65)表达,差异具有统计学意义(P<0.05),以上结果提示:紫草素对咪喹莫特诱导的银屑病小鼠皮损组织中的NF-κB(p65)蛋白表达有抑制作用。3.各组小鼠皮肤组织IL-6、IL-1β和TNF-α的m RNA表达量与空白对照组比较,IMQ模型组小鼠皮肤组织中IL-6、IL-1β和TNF-α的m RNA表达量均明显升高(P<0.05);与IMQ模型组比较,紫草素药物组各组小鼠皮肤组织中IL-6、IL-1β和TNF-α的m RNA表达量随药物剂量增加呈降低趋势,且差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:紫草素能下调NF-κB(p65)蛋白及IL-6、IL-1β、TNF-αm RNA的表达,减轻炎症反应,改善银屑病小鼠的临床症状,为紫草素治疗银屑病的作用机制研究提供了新思路。
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