白脉软膏缓解慢性炎症性疼痛周围敏化的药效学及机制

来源 :承德医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:scetc203
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目的:建立完全弗氏佐剂(Complete Freund’s Adjuvant,CFA)诱导的慢性炎症性疼痛模型,观察白脉软膏(Baimai Ointment,BMO)对CFA小鼠的镇痛作用及特点,采用网络分析与实验验证相结合的方法对白脉软膏缓解慢性炎症性疼痛周围敏化的机制进行探讨。方法:1.白脉软膏对CFA致慢性炎性疼痛小鼠的药效学研究取48只雄性ICR小鼠,按体重随机分为对照组,CFA组,白脉软膏低、中、高剂量组(30 mg/mice,90 mg/mice,300 mg/mice)和扶他林组(150 mg/mice)。模型小鼠于左后足足跖部注射CFA溶液20 μl,48小时后(模型成功建立),对CFA小鼠予白脉软膏涂抹治疗,连续给药12天后停药两天,后于第15天检测小鼠机械痛敏阈值的变化;同时于第2,6,10,16天进行热辐射痛敏阈值的测定;足跖容积测量仪检测小鼠左后足给药前后体积变化;ELISA试剂盒检测小鼠左后足足跖部组织炎症介质含量;Western blot法检测CFA小鼠背根神经节(Dorsalrootganglion,DRG)及足跖部组织TRPV1(transient receptor potential vanilloid subfamily member1)蛋白表达;免疫荧光法检测CFA小鼠DRG中TRPV1 与TRPA1(transient receptor potential cation channel subfamily A member 1)的荧光表达。2.白脉软膏对实验小鼠的副作用评估(1)监测CFA小鼠的体重变化;(2)取32只雄性ICR小鼠,按体重随机分为4组(以下分组同本实验):对照组、白脉软膏低、中、高剂量组(30 mg/mice,90 mg/mice,300 mg/mice),给药后观察小鼠药效最佳时间点机械痛敏与热辐射痛敏阈值情况。(3)将适应、筛选后的小鼠放至疲劳转棒仪的转棒上,记录小鼠不掉时间,检测白脉软膏对正常小鼠运动协调功能的影响。(4)将小鼠放于自制游泳容器中,对其进行强迫游泳实验,记录小鼠6 min内,后4 min的累计不动时间。3.白脉软膏干预小鼠慢性炎症性疼痛的机制探索(1)药物候选活性成分筛选:根据主要成分含量查找白脉软膏基原药材姜黄、肉豆蔻、甘松、干姜、藏茴香、藏菖蒲、花椒、人工麝香、甘草等9味药物的药效分子,并结合药物功效、文献报道、TCMSP数据库ADME参数(OB≥30%,DL≥0.18)等筛选白脉软膏的候选活性成分。(2)靶标的收集:药物成分靶点收集数据库为TCMSP、Binding DB和Pharm Mapper;疾病靶点预测数据库为TTD、DrugBank、PharmGKB、OMIM和DisGeNET等。将收集得到的靶点进行交集得到白脉软膏治疗慢性炎症性疼痛的主要基因靶标。(3)通路的富集和重要调控元件的选择:通过DAVID数据库对交集靶点基因进行KEGG富集分析,选择重要炎症相关通路,筛选通路中对应药物候选活性成分较多的靶标进行实验验证分析。结果:1.白脉软膏对CFA致小鼠慢性炎症性疼痛的镇痛作用与对照组相比,模型组显著降低了 CFA小鼠的机械痛敏与热辐射痛敏阈值(P<0.05);与模型组比较,白脉软膏可剂量依赖性提高CFA小鼠的机械痛敏与热辐射痛敏阈值(P<0.05),并于给药后2.5小时药效最强,给药第1天及第15天镇痛效果保持一致,停药两天后对药效并无影响。扶他林组于给药后1.5小时镇痛效果最好,与白脉软膏高剂量组镇痛作用相似,但药效维持时间较白脉软膏短。足肿胀结果显示,白脉软膏可有效减轻CFA小鼠足趾肿胀程度。ELISA结果显示,白脉软膏有效抑制了 IL-1β,IL-6,TNF-α,CCL5,CXCL1,PGE2等炎症介质的表达。Western blot结果显示,白脉软膏可剂量依赖性降低CFA小鼠DRG及足跖部组织TRPV1的蛋白表达。免疫荧光结果显示,白脉软膏可剂量依赖性降低CFA小鼠DRG中TRPV1与TRPA1的荧光表达。2.白脉软膏对实验小鼠无毒副作用与对照组和模型组相比,CFA小鼠白脉软膏给药16天后,体重未出现明显变化(P>0.05),而扶他林组小鼠体重存在统计学差异(P<0.05);正常小鼠予白脉软膏后,机械痛敏与热辐射痛敏阈值均无显著影响(P>0.05),同时小鼠的运动协调功能与游泳不动时间也无明显影响(P>0.05)。3.白脉软膏对CFA致小鼠慢性炎症性疼痛的镇痛作用机制实验共纳入白脉软膏药物候选活性分子51个,获取潜在药物候选靶标478个,相关疾病靶基因494个,交集得到105个白脉软膏治疗慢性炎症性疼痛的基因靶标,经KEGG富集分析得到2条重要炎症相关通路:TNF信号通路(TNF signaling pathway)和T细胞受体信号通路(T cell receptor signaling pathway)。根据对应药物候选活性成分数筛选得出4个重要调控元件:MAPK14、GSK3B、MAPK1和PTGS2。蛋白免疫印迹实验结果显示,模型组中p-P38、p-ERK2和COX-2的蛋白表达量较对照组明显升高,p-GSK-3β的蛋白表达量较对照组明显降低(P<0.05);与模型组相比,白脉软膏可剂量依赖性降低CFA小鼠足跖部组织p-P38、p-ERK2和COX-2的蛋白表达,升高p-GSK-3β的表达(P<0.05),扶他林阳性对照组结果与白脉软膏高剂量组相似。结论:实验采用CFA予ICR小鼠足跖部皮下注射的方法建立慢性炎症性疼痛模型及外用给药发现:白脉软膏能有效提高CFA小鼠致炎足的机械痛敏和热辐射痛敏阈值且无耐受性,对足肿胀、炎症介质及痛敏传导的重要离子通道TRPV1、TRPA1的蛋白表达也有明确的抑制作用;白脉软膏不改变CFA小鼠体重变化,不改变正常ICR小鼠运动协调功能及强迫游泳时间,对正常ICR小鼠的机械痛敏和热辐射痛敏基础阈值无影响,表明其无明显毒副作用;结合网络预测及验证,实验发现白脉软膏镇痛机制可能与其有效调控周围组织TNF信号通路与T细胞受体信号通路中的核心调控元件、降低炎症介质释放进而缓解周围痛敏相关。
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