免疫是机体的基本生理功能,可识别和清除入侵机体的抗原及体内衰老或突变的细胞,免疫功能受损或低下会导致机体免疫系统出现缺陷,使机体更易被病原体侵袭,比如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、过敏性疾病等。而现有的治疗方案副作用不良反应较多,还会存在长期副作用。免疫调节治疗的安全性是一个重要的考虑因素,因此,迫切需要安全有效的防治药物。
近期,一项由山东中医药大学药物研究院专家团队开展的《荆防颗粒增强免疫作用机制研究》项目成果发表在《中草药》杂志中。研究发现,荆防颗粒可增加中性粒细胞、巨噬细胞和T细胞数量及IFN-γ含量,增加环磷酰胺免疫低下小鼠的脏器指数,血清细胞因子(IL-2、TNF-α)和免疫球蛋白(IgG、IgM),显著下调小鼠脾组织中核因子-κB(nuclear factor-κB,NF-κB)通路相关基因表达,从而起到增强免疫的作用。本研究通过建立环磷酰胺免疫低下小鼠模型,以脏器指数、细胞因子、血清免疫球蛋白等指标结合脾组织中免疫相关基因表达情况探讨荆防颗粒免疫调节机制,为荆防颗粒调节免疫作用临床应用提供科学依据。
本研究采用了以下两种方法建立动物免疫抑制模型:
1、斑马鱼免疫抑制模型:
采用雷帕霉素和酒石酸长春瑞滨(200μg/mL)诱导斑马鱼免疫受损,可以直接引起斑马鱼免疫相关粒细胞的减少,从而建立免疫抑制模型。(通过中性粒细胞数目、巨噬细胞荧光强度及 T 细胞荧光强度为评价指标,初步评价荆防颗粒增强免疫作用)选用盐酸小檗胺(5μg/mL)或空白组作为阳性对照药物,能够反映对模型药物引起的免疫缺陷的纠正作用。
2 、小鼠免疫抑制模型:
采用环磷酰胺(50 mg/kg)连续腹腔注射3天,可以诱导小鼠出现体质量减轻、活动减少、反应迟钝、蜷缩弓背、毛发疏松等免疫抑制症状,从而建立免疫抑制模型。选用左旋咪唑(40 mg/kg)作为阳性对照药物,可提高小鼠对细菌及病毒感染的抵抗力,用于评估药物对免疫功能的恢复作用。
荆防颗粒能够显著增加斑马鱼体内中性粒细胞
如图1所示,与空白组比较,模型组斑马鱼尾部中性粒细胞数目显著减少(P<0.001),表明雷帕霉素致斑马鱼免疫低下模型复制成功;与模型组比较,荆防颗粒(20、50、100 µg/mL)组中性粒细胞数目均显著增加(P<0.05、0.001),表明荆防颗粒具有抑制雷帕霉素引起的免疫力低下作用。且在一定质量浓度范围内随给药质量浓度的增加,免疫调节作用增强。
荆防颗粒能够显著增加斑马鱼体内巨噬细胞
选用有广谱抗肿瘤活性的酒石酸长春瑞滨作为造模药物,能直接引起斑马鱼免疫相关粒细胞等的减少,阳性药物选择能促进造血功能、升高血细胞、用于防治肿瘤患者由于放、化疗引起的白细胞减少症的盐酸小檗胺,能够反映对模型药物免疫缺陷的纠正作用。如图2所示,与空白组比较,模型组斑马鱼巨噬细胞荧光强度显著降低(P<0.001);与模型组比较,荆防颗粒(50、100 μg/mL)组巨噬细胞荧光强度显著升高(P<0.05、0.01)。
荆防颗粒能够显著增加斑马鱼体内T细胞的数量
如图3所示,与空白组比较,模型组斑马鱼T细胞荧光强度显著降低(P<0.001);与模型组比较,荆防颗粒(100、250、500 μg/mL)组T细胞荧光强度显著升高(P<0.05、0.01)。
荆防颗粒能够显著提高细胞因子IFN-γ的水平
选择雷帕霉素作为模型药物,给予100µg/mL不同批次的荆防颗粒进行干预,探讨荆防颗粒对免疫受损斑马鱼体内IFN-γ 水平的改善情况。如表4所示,与空白组比较,模型组斑马鱼体内IFN-γ水平显著降低(P<0.001),免疫力下降;与模型组比较,各批次荆防颗粒给药组均显著提高斑马鱼体内的IFN-γ水平。
小结:
本研究建立了斑马鱼免疫受损模型,采用雷帕霉素和酒石酸长春瑞滨诱导免疫受损。结果显示,荆防颗粒能够显著增加斑马鱼体内中性粒细胞、巨噬细胞和T细胞的数量,并提高细胞因子IFN-γ的水平,从而发挥增强免疫的作用。
荆防颗粒能够显著改善环磷酰胺导致的小鼠免疫器官损伤
如表5所示,与空白组比较,模型组小鼠脾脏指数和胸腺指数显著降低(P<0.01、0.001),表明环磷酰胺致小鼠免疫功能低下可以导致小鼠脾脏和胸腺损伤;与模型组比较,左旋咪唑组和荆防颗粒中、高剂量组脾脏指数显著升高(P<0.05、0.01),左旋咪唑组和荆防颗粒各剂量组胸腺指数均显著升高(P<0.01、0.001),表明荆防颗粒可以改善由环磷酰胺导致的小鼠免疫器官损伤。
荆防颗粒能够显著改善小鼠免疫情况,增加细胞因子IL-2、TNF-α水平。
如表6所示,与空白组比较,模型组小鼠血清中IL-2、TNF-α水平显著降低(P<0.01、0.001);与模型组比较,左旋咪唑组和荆防颗粒中、高剂量组小鼠血清中IL-2、TNF-α水平显著升高(P<0.05、0.01),表明荆防颗粒可以显著改善小鼠免疫情况,增加细胞因子IL-2、TNF-α水平。
荆防颗粒能够显著改善小鼠免疫情况,增加免疫球蛋白IgG、IgM的含量
如表7所示,与空白组比较,模型组小鼠血清中IgG、IgM含量显著降低(P<0.01、0.001);与模型组比较,左旋咪唑组和荆防颗粒中、高剂量组IgG含量明显升高(P<0.05、0.01),左旋咪唑组和荆防颗粒高剂量组IgM含量明显升高(P<0.05),表明荆防颗粒可以显著改善小鼠免疫情况,增加IgG、IgM含量。
荆防颗粒显著下调免疫抑制小鼠脾脏中NF-κB通路相关基因的表达
如表8所示,与空白组比较,模型组脾组织中TLR4、MyD88、TRAF6、NF-κB p65、p-IκBα、p-NF-κB p65 mRNA 表达水平显著升高(P<0.05),表明环磷酰胺可以导致小鼠免疫功能异常,表现为TLR4、MyD88、TRAF6、NF-κB p65、p-IκBα、p-NF-κB p65表达显著升高。荆防颗粒给药后可以显著改善小鼠免疫情况,下调 TLR4、MyD88、TRAF6、NF-κBp65、p-IκBα、p-NF-κBp65表达。
表8荆防颗粒对环磷酰胺致小鼠免疫低下模型脾组织中TLR4、MyD88、TRAF6、NF-κB p65、p-IκBα、p-NF-κBp65mRNA表达的影响 (x±s,n=6)
本研究建立了环磷酰胺致小鼠免疫低下模型,结果显示,荆防颗粒能够显著改善环磷酰胺导致的小鼠免疫器官损伤,提高血清中IL-2、TNF-α及免疫球蛋白IgG、IgM的含量,显著下调免疫抑制小鼠脾脏中NF-κB通路相关基因的表达。
综上所述,本研究采用了斑马鱼和小鼠两种动物模型,证实了荆防颗粒具有免疫调节的作用,可以通过增强免疫细胞功能和调节细胞因子水平来发挥其免疫调节活性,并验证了荆防颗粒的免疫调节活性是通过NF-κB信号通路实现的。这为荆防颗粒增强免疫的药理药效作用提供了科学依据和技术支持,同时也证实了模式生物斑马鱼作为药效评价手段的科学性和可信性。
荆防颗粒(合剂)源于古代抗疫名方荆防败毒散(出自明代的<摄生众妙方>),主要由荆芥、防风、柴胡、前胡、茯苓、枳壳等11味中药采用现代制药工艺加工而成的中成药制剂。主要功效为发汗解表、散风祛湿,主治外感风寒湿邪,用于风寒感冒、流感等呼吸系统疾病。现代药理研究证实,荆防颗粒具有解热、抗炎和镇痛作用。荆防颗粒(合剂)化学成分种类丰富,含有黄酮以及黄酮苷、香豆素类、木脂素类、萜类、醛类、酯类、芳香醚类、有机酸类、糖苷类等化合物,是治疗呼吸道感染疾病的经典方剂。
自2020年以来荆防颗粒(合剂)及荆防败毒散已被国内北京、上海、新疆、云南、四川等30余省(自治区)的《新冠病毒感染的中医药防治方案》指定为新冠肺炎防治推荐用药,用以新冠病毒感染轻症的治疗。
同时,荆防颗粒(合剂)还被北京、山东、内蒙、河北、陕西等省(自治区)份流感治疗方案及《全国儿童呼吸道感染中医药防治方案》纳入推荐用于流感初期风寒表证(发热或未发热,恶寒重,无汗,鼻塞,流清涕,头身疼痛,口淡不渴,咳嗽气急,痰稀色白,咽不红等)的治疗,值得临床推广应用。
参考文献:
[1]吕婧,高燕,赵渤年,等.荆防颗粒增强免疫作用机制研究[J].中草药,2024,55(16):5541-5550.
主编:程国良
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