引用本文: 周愛妍, 杜迎, 史傳奎. 健脾化濕法對特應性皮炎小鼠皮膚水通道蛋白3表達的影響. 華西醫學, 2016, 31(1): 119-121. doi: 10.7507/1002-0179.20160033 復制
特應性皮炎(AD)是一種與遺傳過敏素質有關的慢性炎癥性皮膚病,該病反復發作,病程慢性。中醫又稱“浸淫瘡”“四彎風”“奶癬”“濕瘡”。其中醫發病機制包括脾虛濕困、血虛風燥、風濕蘊膚等,脾虛濕困是兒童AD最常見的病機[1]。健脾化濕法治療AD是臨床醫生常用的治療手段,從臨床效果看療效比較顯著,免疫調節和抗炎作用是目前研究較多的作用機制[1-2]。水通道蛋白(AQP)廣泛存在于組織器官內,其主要作用是維持體內水平衡。水液代謝障礙性疾病與AQP關系密切,并有研究報道AQP與中醫津液代謝理論相關[3],亦有水通道蛋白3(AQP3)與AD發病機制相關的報道[4]。AQP與健脾化濕法都與津液代謝有關,關于健脾化濕法是否通過調節皮膚AQP3的表達來發揮治療作用的報道較少。本研究運用健脾化濕法治療AD小鼠,觀察其皮膚AQP3的表達與分布,以探尋健脾化濕法治療AD的部分作用機制,為進一步闡明健脾化濕法治療AD的分子生物學機制提供理論依據。現報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
選取7周齡健康昆明小鼠30只,雌雄各半,體質量18~22 g,由山東大學實驗動物中心提供,合格證號:scxk(魯)20090001。
1.2 方法
1.2.1 實驗試劑
兔抗人血清白蛋白抗體(Rbabit Anti)-AQP3(北京博奧森生物技術有限公司)、通用型二抗試劑盒(PV-9000)和二氨基聯苯胺(DAB)(ZLI-9032)均購自北京中杉金橋生物技術有限公司。
1.2.2 實驗藥物
小兒健脾化濕方水煎液方藥組成:黨參15 g,白術15 g,陳皮6 g,白鮮皮12 g,土茯苓12 g,當歸9 g,生地12 g,地膚子9 g,丹皮9 g,茯苓15 g,蒼術12 g,甘草6 g。將上述生藥1付的劑量添加自來水750 mL浸泡1 h,煎煮30 min后過濾,藥渣再加自來水500 mL煎煮20 min,過濾,然后合并2次藥液,在80℃恒溫浴條件下,將其濃縮成100%水煎液,放置于4℃冰箱保存備用。
1.2.3 小鼠分組及皮損誘導
按照隨機數字表將30只7周齡昆明小鼠隨機分成中藥模型組、空白模型組、空白對照組,每組10只。皮炎模型建立參考二硝基氯苯(DNCB)誘發Nc/Nga小鼠皮炎的文獻[5-7]:第1周空白對照組小鼠背部外涂丙酮溶液1次,用量為100 μL,空白模型組、中藥模型組小鼠背部外涂含5%DNCB的丙酮溶液1次,用量為100 μL;第2~ 4周,空白對照組耳朵皮膚外涂丙酮溶液100 μL,空白模型組、中藥模型組小鼠耳部皮膚涂抹0.1%DNCB的丙酮溶液100 μL,1次/周。
1.2.4 給藥及標本收集
小鼠給藥劑量換算方法說明:給藥劑量換算方法參考《中藥藥理研究方法學》第2版人小鼠劑量轉換公式[8]:d小鼠=d人×k小鼠/k人,其中d小鼠是小鼠的每千克體質量劑量,d人是已知人的每千克體質量劑量,k小鼠是小鼠的折算系數,k人是人的折算系數;k小鼠=l,k人=0.11,成人平均體質量按60 kg計算,小鼠平均體質量按20 g計算,d人=成人每日用量/60。
小鼠分組完成后,空白對照組和空白模型組采用生理鹽水灌胃,2次/d,劑量為10 mL/kg;中藥模型組給予小兒健脾化濕方水煎液灌胃,2次/d,劑量為10 mL/kg。等小鼠鼠齡達到11周齡時,取小鼠背部皮膚組織,用甲醛固定。
1.2.5 免疫組織化學染色法觀察3組小鼠AQP3表達
所有標本均經過甲醛溶液固定,石蠟包埋,5 μm厚度連續切片,常規脫蠟至水;3%過氧化氫室溫孵育6 min;磷酸鹽緩沖液(PBS)洗2 min×3次;滴加抗體兔抗AQP3[Rabbit Anti-AQP3(H-80):ZS-20812],工作濃度l︰100,置于4℃冰箱過夜;滴加生物素標記山羊抗兔 IgG(Pv-9001),室溫20 min;PBS沖洗2 min×3次;滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液,室溫30 min;PBS沖洗2 min×3次;滴加DBA顯色,鏡下觀察,適時終止反應,自來水沖洗;蘇木精輕度復染3 min;常規脫水、透明,中性樹膠封片。
1.2.6 結果判定
采用BI2000醫學圖像分析系統進行圖像分析,選取200倍圖像,AQP3陽性表達細胞呈棕黃色,隨機選取每張切片的3~5個高倍視野來測定平均吸光度[A,舊稱光密度(OD)]值,平均A值代表陽性表達強度,陽性表達越強,平均A值就越大。判定標準以細胞染成棕黃色為陽性結果[4]。
1.3 統計學方法
采用SPSS 13.0軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用Dunnett-t檢驗。檢驗水準α=0.01。
2 結果
2.1 各組小鼠皮膚組織AQP3平均A值比較
空白模型組小鼠皮膚組織中AQP3平均A值(0.611±0.063)高于空白對照組AQP3平均A值(0.261±0.040),差異有統計學意義(P<0.01);中藥模型組小鼠皮膚組織AQP3平均A值(0.450±0.061)較空白模型組降低,差異有統計學意義(P<0.01)。
2.2 各組小鼠皮膚組織AQP3表達分布比較
空白對照組小鼠皮膚AQP3主要分布在表皮基底層中,染色強度較弱,角質層及真皮層無表達;而空白模型組皮損中AQP3基本分布于基底層到棘層的全部區域,皮膚的附屬器中,如毛囊中、皮脂腺中也有表達。中藥模型組皮損中AQP3主要表達于基底層,棘層有少量表達。見圖 1。

a.空白對照組AQP3主要分布于表皮基底層中,染色強度較弱 b. 空白模型組AQP3基本分布于基底層到棘層的全部區域,皮膚的附屬器如毛囊中、皮脂腺中也有表達 c.中藥模型組AQP3主要表達于基底層,棘層有很少部分表達
3 討論
AD是一種慢性、瘙癢性、反復發作的炎癥性皮膚病,其發病率呈逐年上升趨勢。AD發病機制復雜,可能與遺傳、環境、免疫異常、超敏反應及精神因素等有關。目前尚無根治的好辦法。動物模型為研究人類AD較為常用的研究對象,家兔、大鼠、小鼠、豚鼠等最為常用。其中昆明小鼠以價格低廉、與人類 AD相似、模型易建立等優勢而備受青睞[9]。
AQP3在正常皮膚僅表達于基底層細胞。但在病理或某些生理情況下,AQP3的表達會有所變化。研究發現,通過調節AQP3的表達及分布,能夠改變干燥性皮膚的含水量,減少水分丟失[10]。AQP3相關研究主要是以小鼠和人表皮為研究對象。有研究分別取小鼠腹部、背部、下唇、眼瞼、耳和爪處的皮膚,利用間接免疫熒光技術檢測小鼠上皮,發現AQP3主要位于基底層,同時皮膚的附屬器如毛囊的外毛根鞘、皮脂腺等也存在[11]。AQP3在基底層的表達明顯多于棘層,而在顆粒層、角質層幾乎無表達[12-13]。在AD發作期間,AQP3 mRNA表達增多,除了基底層,棘細胞層也有少許表達。這與AD患者經皮失水增加,皮膚干燥加重有密切關系[14]。有學者推測AQP3的高表達導致表皮水梯度破壞使其屏障保護功能削弱,導致經皮水丟失增加從而引起皮膚干燥[14]。
本研究可見,空白對照組小鼠皮膚AQP3主要分布于表皮基底層中,染色強度較弱,角質層及真皮層無表達;而空白模型組皮損中AQP3基本分布于基底層到棘層的全部區域,毛囊及皮脂腺等皮膚附屬器中也有少量分布;AD模型組小鼠皮膚組織中AQP3表達增多,提示皮膚屏障功能破壞、水分丟失增多可導致AD小鼠皮膚AQP3表達的增多和分布改變。中藥模型組皮膚組織中AQP3主要表達于基底層,很少部分分布于棘層。AQP3的平均A值結果顯示,AD小鼠皮膚AQP3平均A值較空白對照組升高,差異有統計學意義(P<0.05);中藥模型組小鼠皮膚組織AQP3平均A值較空白模型組降低,其差異有統計學意義(P<0.05)。可見健脾化濕法有利于受損皮膚組織的恢復。
在小兒健脾化濕方中白術、蒼術、茯苓、陳皮等有理氣健脾、燥濕利水的功效,白鮮皮、地膚子則可清熱利濕、脾氣健運,濕邪得以祛除,津液得以正常敷布,留滯體內水津有所出路,故而皮損得以修復。本研究結果顯示健脾化濕方能調節皮膚AQP3的含量和分布,為健脾化濕法治療AD的機制提供了理論支持。
綜上所述,皮膚屏障破壞可以導致AD小鼠皮膚AQP3的表達增多,分布也有所改變,因此皮膚組織中AQP3的增多和分布改變可以提示皮膚屏障功能破壞、水分丟失增加。健脾化濕法可以調節皮膚AQP3的含量和分布,恢復受損的皮膚屏障,有利于受損皮膚組使織的修復。
特應性皮炎(AD)是一種與遺傳過敏素質有關的慢性炎癥性皮膚病,該病反復發作,病程慢性。中醫又稱“浸淫瘡”“四彎風”“奶癬”“濕瘡”。其中醫發病機制包括脾虛濕困、血虛風燥、風濕蘊膚等,脾虛濕困是兒童AD最常見的病機[1]。健脾化濕法治療AD是臨床醫生常用的治療手段,從臨床效果看療效比較顯著,免疫調節和抗炎作用是目前研究較多的作用機制[1-2]。水通道蛋白(AQP)廣泛存在于組織器官內,其主要作用是維持體內水平衡。水液代謝障礙性疾病與AQP關系密切,并有研究報道AQP與中醫津液代謝理論相關[3],亦有水通道蛋白3(AQP3)與AD發病機制相關的報道[4]。AQP與健脾化濕法都與津液代謝有關,關于健脾化濕法是否通過調節皮膚AQP3的表達來發揮治療作用的報道較少。本研究運用健脾化濕法治療AD小鼠,觀察其皮膚AQP3的表達與分布,以探尋健脾化濕法治療AD的部分作用機制,為進一步闡明健脾化濕法治療AD的分子生物學機制提供理論依據。現報告如下。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
選取7周齡健康昆明小鼠30只,雌雄各半,體質量18~22 g,由山東大學實驗動物中心提供,合格證號:scxk(魯)20090001。
1.2 方法
1.2.1 實驗試劑
兔抗人血清白蛋白抗體(Rbabit Anti)-AQP3(北京博奧森生物技術有限公司)、通用型二抗試劑盒(PV-9000)和二氨基聯苯胺(DAB)(ZLI-9032)均購自北京中杉金橋生物技術有限公司。
1.2.2 實驗藥物
小兒健脾化濕方水煎液方藥組成:黨參15 g,白術15 g,陳皮6 g,白鮮皮12 g,土茯苓12 g,當歸9 g,生地12 g,地膚子9 g,丹皮9 g,茯苓15 g,蒼術12 g,甘草6 g。將上述生藥1付的劑量添加自來水750 mL浸泡1 h,煎煮30 min后過濾,藥渣再加自來水500 mL煎煮20 min,過濾,然后合并2次藥液,在80℃恒溫浴條件下,將其濃縮成100%水煎液,放置于4℃冰箱保存備用。
1.2.3 小鼠分組及皮損誘導
按照隨機數字表將30只7周齡昆明小鼠隨機分成中藥模型組、空白模型組、空白對照組,每組10只。皮炎模型建立參考二硝基氯苯(DNCB)誘發Nc/Nga小鼠皮炎的文獻[5-7]:第1周空白對照組小鼠背部外涂丙酮溶液1次,用量為100 μL,空白模型組、中藥模型組小鼠背部外涂含5%DNCB的丙酮溶液1次,用量為100 μL;第2~ 4周,空白對照組耳朵皮膚外涂丙酮溶液100 μL,空白模型組、中藥模型組小鼠耳部皮膚涂抹0.1%DNCB的丙酮溶液100 μL,1次/周。
1.2.4 給藥及標本收集
小鼠給藥劑量換算方法說明:給藥劑量換算方法參考《中藥藥理研究方法學》第2版人小鼠劑量轉換公式[8]:d小鼠=d人×k小鼠/k人,其中d小鼠是小鼠的每千克體質量劑量,d人是已知人的每千克體質量劑量,k小鼠是小鼠的折算系數,k人是人的折算系數;k小鼠=l,k人=0.11,成人平均體質量按60 kg計算,小鼠平均體質量按20 g計算,d人=成人每日用量/60。
小鼠分組完成后,空白對照組和空白模型組采用生理鹽水灌胃,2次/d,劑量為10 mL/kg;中藥模型組給予小兒健脾化濕方水煎液灌胃,2次/d,劑量為10 mL/kg。等小鼠鼠齡達到11周齡時,取小鼠背部皮膚組織,用甲醛固定。
1.2.5 免疫組織化學染色法觀察3組小鼠AQP3表達
所有標本均經過甲醛溶液固定,石蠟包埋,5 μm厚度連續切片,常規脫蠟至水;3%過氧化氫室溫孵育6 min;磷酸鹽緩沖液(PBS)洗2 min×3次;滴加抗體兔抗AQP3[Rabbit Anti-AQP3(H-80):ZS-20812],工作濃度l︰100,置于4℃冰箱過夜;滴加生物素標記山羊抗兔 IgG(Pv-9001),室溫20 min;PBS沖洗2 min×3次;滴加辣根酶標記鏈霉卵白素工作液,室溫30 min;PBS沖洗2 min×3次;滴加DBA顯色,鏡下觀察,適時終止反應,自來水沖洗;蘇木精輕度復染3 min;常規脫水、透明,中性樹膠封片。
1.2.6 結果判定
采用BI2000醫學圖像分析系統進行圖像分析,選取200倍圖像,AQP3陽性表達細胞呈棕黃色,隨機選取每張切片的3~5個高倍視野來測定平均吸光度[A,舊稱光密度(OD)]值,平均A值代表陽性表達強度,陽性表達越強,平均A值就越大。判定標準以細胞染成棕黃色為陽性結果[4]。
1.3 統計學方法
采用SPSS 13.0軟件進行統計學處理。計量資料以均數±標準差表示,組間比較采用Dunnett-t檢驗。檢驗水準α=0.01。
2 結果
2.1 各組小鼠皮膚組織AQP3平均A值比較
空白模型組小鼠皮膚組織中AQP3平均A值(0.611±0.063)高于空白對照組AQP3平均A值(0.261±0.040),差異有統計學意義(P<0.01);中藥模型組小鼠皮膚組織AQP3平均A值(0.450±0.061)較空白模型組降低,差異有統計學意義(P<0.01)。
2.2 各組小鼠皮膚組織AQP3表達分布比較
空白對照組小鼠皮膚AQP3主要分布在表皮基底層中,染色強度較弱,角質層及真皮層無表達;而空白模型組皮損中AQP3基本分布于基底層到棘層的全部區域,皮膚的附屬器中,如毛囊中、皮脂腺中也有表達。中藥模型組皮損中AQP3主要表達于基底層,棘層有少量表達。見圖 1。

a.空白對照組AQP3主要分布于表皮基底層中,染色強度較弱 b. 空白模型組AQP3基本分布于基底層到棘層的全部區域,皮膚的附屬器如毛囊中、皮脂腺中也有表達 c.中藥模型組AQP3主要表達于基底層,棘層有很少部分表達
3 討論
AD是一種慢性、瘙癢性、反復發作的炎癥性皮膚病,其發病率呈逐年上升趨勢。AD發病機制復雜,可能與遺傳、環境、免疫異常、超敏反應及精神因素等有關。目前尚無根治的好辦法。動物模型為研究人類AD較為常用的研究對象,家兔、大鼠、小鼠、豚鼠等最為常用。其中昆明小鼠以價格低廉、與人類 AD相似、模型易建立等優勢而備受青睞[9]。
AQP3在正常皮膚僅表達于基底層細胞。但在病理或某些生理情況下,AQP3的表達會有所變化。研究發現,通過調節AQP3的表達及分布,能夠改變干燥性皮膚的含水量,減少水分丟失[10]。AQP3相關研究主要是以小鼠和人表皮為研究對象。有研究分別取小鼠腹部、背部、下唇、眼瞼、耳和爪處的皮膚,利用間接免疫熒光技術檢測小鼠上皮,發現AQP3主要位于基底層,同時皮膚的附屬器如毛囊的外毛根鞘、皮脂腺等也存在[11]。AQP3在基底層的表達明顯多于棘層,而在顆粒層、角質層幾乎無表達[12-13]。在AD發作期間,AQP3 mRNA表達增多,除了基底層,棘細胞層也有少許表達。這與AD患者經皮失水增加,皮膚干燥加重有密切關系[14]。有學者推測AQP3的高表達導致表皮水梯度破壞使其屏障保護功能削弱,導致經皮水丟失增加從而引起皮膚干燥[14]。
本研究可見,空白對照組小鼠皮膚AQP3主要分布于表皮基底層中,染色強度較弱,角質層及真皮層無表達;而空白模型組皮損中AQP3基本分布于基底層到棘層的全部區域,毛囊及皮脂腺等皮膚附屬器中也有少量分布;AD模型組小鼠皮膚組織中AQP3表達增多,提示皮膚屏障功能破壞、水分丟失增多可導致AD小鼠皮膚AQP3表達的增多和分布改變。中藥模型組皮膚組織中AQP3主要表達于基底層,很少部分分布于棘層。AQP3的平均A值結果顯示,AD小鼠皮膚AQP3平均A值較空白對照組升高,差異有統計學意義(P<0.05);中藥模型組小鼠皮膚組織AQP3平均A值較空白模型組降低,其差異有統計學意義(P<0.05)。可見健脾化濕法有利于受損皮膚組織的恢復。
在小兒健脾化濕方中白術、蒼術、茯苓、陳皮等有理氣健脾、燥濕利水的功效,白鮮皮、地膚子則可清熱利濕、脾氣健運,濕邪得以祛除,津液得以正常敷布,留滯體內水津有所出路,故而皮損得以修復。本研究結果顯示健脾化濕方能調節皮膚AQP3的含量和分布,為健脾化濕法治療AD的機制提供了理論支持。
綜上所述,皮膚屏障破壞可以導致AD小鼠皮膚AQP3的表達增多,分布也有所改變,因此皮膚組織中AQP3的增多和分布改變可以提示皮膚屏障功能破壞、水分丟失增加。健脾化濕法可以調節皮膚AQP3的含量和分布,恢復受損的皮膚屏障,有利于受損皮膚組使織的修復。