混合菌+機械刺激によるラットの慢性骨盤内炎症性疾患に対する骨盤内炎症性顆粒剤の抗炎症・抗付着作用のメカニズムを解明すること。 方法:細菌と機械的刺激の混合法によりラット慢性骨盤炎症疾患モデルを再現し.正常群.モデル群.偽手術群.骨盤炎症ペレット群.骨盤炎症ペレット高・中・低用量群に無作為に分けた。
結果:骨盤内炎症ペレットはモデルラットの血清IL-1β.IL-8.MCP-1値を有意に低下させ.血清IL-10値を有意に上昇させ.高・中用量群では正常群に近い値であった。 結論:モデルラットに対する骨盤内炎症性顆粒剤の抗炎症・抗癒着作用のメカニズムは.血清中の炎症性因子およびケモカインのレベルを低下させ.抗炎症因子のレベルを上昇させることにより.炎症因子のバランスを回復し.局所炎症反応および線維形成の抑制を図るものと思われる。
骨盤内炎症性顆粒;慢性骨盤内炎症性疾患;炎症性サイトカイン;ケモカイン
慢性骨盤内炎症性疾患は.腹痛.季肋部痛.骨盤内組織の肥厚.癒着.腫瘤形成などを特徴とする婦人科領域における頻度の高い疾患で.しばしば再発・持続することがあります。 本研究では.骨盤内炎症性顆粒がラットの血清炎症性サイトカインおよびケモカインに及ぼす影響について.これまでの実験結果を基に.血液循環および腎臓強壮法による抗炎症・抗付着作用のメカニズムを探ることを目的として研究を行った。
1.材料と方法
1. 1 実験動物
健康な雌の無交配SDラット70匹。 体重180-220g.山東大学動物実験センターより提供.ライセンス番号:SCXK LU20030004。
1. 2 実験用医薬品
骨盤炎症性顆粒(Salvia miltiorrhiza, Radix Paeoniae, Semen Cuscutae, Radix Pulsatillae, Fritillariae, Forsythiaeなど)は山東中医薬大学付属病院製剤部より提供.骨盤炎症性顆粒(Lonicerae, Gynostemma, Yimou, Chuanxiong, Dog’s spineなど)は昆明佳達医薬有限公司により製造したもの。 No.003301です。
1. 3 実験用試薬
菌株:Escherichia coli.Staphylococcus aureus.Streptococcus haemolyticus Bを2:1:1の割合で滅菌生理食塩水に溶解し.山東省衛生疫病予防所菌株室から提供された濃度15×109/mLの混合菌懸濁液とした。 インターロイキン-1β(IL-1β),インターロイキン-8(IL-8),インターロイキン-10(IL-10)および単球走化性タンパク質-1(MCP-1)酵素免疫測定キットは,米国ADL社から購入した.
1. 4 実験方法
1.4.1 モデルの再現性 ラットは3日間馴化させた後.4日目に混合細菌を注入して成型した。 ペントバルビタールナトリウム(濃度0.4%)を腹腔内注射してラットを麻酔(50mg/kg)した後.無菌状態で下腹部中腹を0.8~1cm切開し.開腹後に子宮を露出・固定し.1mL注射器で混合菌液0.2mLを抽出した。 偽手術群では.麻酔後に開腹し.子宮の両側に0.1mLの滅菌注射水を注入し.閉腹した。
1.4.2 群分けと薬物投与 65匹のラットから無作為に選んだ8匹を正常群.残りの52匹を成形に参加させ.そのうち無作為に選んだ8匹を偽手術群として.群分けを行った。 残りのラットはモデル化処理後14日間飼育し.モデル群.骨盤内炎症性疾患高用量群.骨盤内炎症性疾患中用量群.骨盤内炎症性疾患低用量群.骨盤内炎症性疾患純群にランダムに分けた。
治療群には骨盤内炎症性ペレットを2週間投与した。 治療群には骨盤炎ペレット製剤(100mg/mL)を高用量群2g/kg.中用量群1g/kg.低用量群0.5g/kgで.骨盤炎ネット群には骨盤炎ネットペレット製剤(54mg/mL)を各ラット540mg/kgで.モデル群には2mL食塩水をガベージ投与.正常群は何もせず通常飼育とした。 通常群には何も処置せず.普通に飼育した。 ラットに1日1回.14日間投与した。
最終投与24時間後に動物を固定し.心臓から3~4mLの血液を採取し.遠心分離(3000r/min)10分後.上清を分離し-30℃以下で保存した。 血清中のサイトカインIL-1.IL-8.IL-10およびMCP-1の濃度は.キットの操作説明書に厳密に従った酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)により測定した。 子宮を両側から摘出し.10%ホルマリン固定液で固定し.通常の切片作成.HE染色.光学顕微鏡下で子宮の組織形態学的変化を観察した。
1. 4. 4 統計方法 結果は.SPSS 16.0 ソフトウェアを用い.一元配置分散分析.q 検定による群間比較により統計的に解析した。
2.結果
2. 1 骨盤内炎症性ペレットがモデルラットの血清IL-1βIL-10レベルに及ぼす影響
その結果.モデルラットでは.正常群と比較して.IL-1βのレベルが有意に増加し(P<0.01).IL-10のレベルが有意に減少する(P<0.01)ことが確認された。 骨盤内炎症性ペレットのすべての用量群は.異なる程度にIL-1βレベルを減少させ.IL-10レベルを増加させることができ.中・高用量群は正常レベルに近かった(P>0.05)。 骨盤内炎症性顆粒高用量投与群のIL-1β値は.骨盤内炎症性顆粒投与群に比べ有意に低かった(P<0.05)。 表1参照。
表1 モデルラットの血清IL-1βIL-10値に対する骨盤内炎症性ペレットの効果(pg/mL)。
±s)
グループ
n
IL-1β
IL-10
正常対照群
8
35.73±4.43??
42.43±4.48??
モデル群
8
45.88±4.93※※
27.35±2.99※※
偽手術群
8
36.43±3.74?
41.23±4.68?
骨盤内炎症性薬剤群
8
41.01±3.69? 骨盤内炎症性疾患治療薬群
36.75±3.87?
骨盤内炎症性疾患 高用量群
9
36.49±3.09? ? △
39.32±4.00?
骨盤内炎症性疾患 中用量群
9
38.82±2.44? ?
39.97±3.81?
骨盤内炎症性疾患 低用量群
9
40.58±3.61?*?
35.71±3.72※※?
注:正常対照群との比較.*P<0. 05,**P<0. 01;モデル群との比較.*P<0. 05,*? P<0.01;骨盤内炎症ペレット群と比較して.△P<0.05.△△P<0.01;以下同じ。
2.2 モデルラットの血清IL-8MCP-1濃度に及ぼすペレットの影響
実験の結果.モデルラットのIL-8およびMCP-1のレベルは正常群より有意に高かったが(P<0. 01).骨盤内炎症性顆粒のすべての投与群におけるIL-8およびMCP-1のレベルは異なる程度に減少でき.中・大量投与群のレベルは正常に近い(P>0. 05)ことが示された。 中・高用量群の骨盤内炎症性顆粒剤の効果レベルは.骨盤内炎症性顆粒剤群と比較して.IL-8とMCP-1のレベルを有意に減少させた(P<0.05またはP<0.01)。 表2参照。
表2 骨盤内炎症性顆粒がモデルラットの血清IL-8 MCP-1濃度に及ぼす影響(pg/mL)。
±s)
グループ
n
アイエルエイト
MCP-1
正常対照群
8
22.47±1.96? ?
19.04±1.89?
モデル群
8
31.50±2.67※※
26.05±2.27※※
偽手術群
8
22.57±2.98?
18.08±1.82?
骨盤内炎症性薬剤群
8
25.87±2.45? 骨盤内炎症性疾患治療薬群
22.90±2.02? ※※
骨盤内炎症性疾患 高用量群
9
21.14±2.96? △△
20.66±1.66? △△
骨盤内炎症性媒体投与群
9
23.22±2.11? △
21.63±1.68?
骨盤内炎症性疾患 低用量群
9
27.00±3.32※※? ?
24.37±2.07※※?
注)正常対照群と比較して.*P<0.05,**P<0.01;モデル群と比較して.?P<0.05,? P<0.01;骨盤内炎症性ネット群と比較して.△P<0.05.△△P<0.01;以下.同じ。
3.ディスカッション
慢性骨盤内炎症性疾患の一部は.慢性発症過程では病原体が存在せず.慢性期の病態変化は細菌感染後の免疫反応に起因し.関連サイトカイン.炎症メディエーター.フリーラジカル.アポトーシス細胞などの免疫因子の異常変化が関係していると考えられています。 インターロイキン-1.IL-8.腫瘍壊死因子-αなどの炎症性サイトカインと.インターロイキン-4.IL-10.トランスフォーミング増殖因子-βなどの抗炎症性サイトカインは.その機能によって大きく2つに分類される。 炎症性サイトカインは炎症の発生を促進し.抗炎症性サイトカインは炎症反応を抑制し.組織の修復・再生を促進することができる。 この2つのバランスが.組織外傷や炎症の発生や結果に影響を与えることになる。
IL-1は.マクロファージから分泌される主要なサイトカインの一つである単核因子で.炎症開始因子の一つである。 IL-1βは.好中球や内皮細胞を活性化することで炎症因子の放出をさらに促進し.酸素ラジカル.プロテアーゼ.アラキドン酸などの代謝物を生成し.内皮細胞に障害を与えるカスケードウォーターフォール効果をもたらします。
Monocyte chemotactic protein-1 (MCP-1)とIL-8は.ケモカインであり.炎症促進因子である。 IL-8は.C-Cクラスのケモカインに属する強力な好中球走化因子であり.好中球からのライソゾームやスーパーオキシド負粒子.ロイコトリエン.5ヒドロキシトリプタミンの放出を促進し.単球接着分子の発現を高めて移動能力を高める。同時にIL-8は炎症促進因子であり.IL-8に触れた好中球は形態変化を起こし.一連の活性物質が反応現場で放出されて局所炎症が引き起こされる。 IL-10は.好中球の非常に重要なクラスです。
IL-10は.主にT細胞によって産生される非常に重要な内因性抗炎症因子であり.炎症細胞の過剰な活性化を抑制する効果を持つ.炎症の負のフィードバックループの重要なメンバーである。 単球依存性のTh細胞の増殖を抑制し.Th1様サイトカインの合成と活性.特にインターフェロン(IFN-γ)の産生を抑制する。 IL-10は.IκBキナーゼの活性を阻害し.核因子κB(NF-κB)が特定のDNA部位に結合する能力を損なうことにより.炎症性因子の発現を抑制することが分かっています。
IL-1は.内皮細胞の血管新生作用.線維芽細胞の増殖.コラーゲン合成に幅広く作用する。IL-1は外傷後に放出され.受容体と結合してオートクラインおよびパラクラインにより表皮や線維芽細胞の増殖やコラーゲン合成を促進する。 Mulayimらは.IL-8がin vitroで培養した子宮内膜間質細胞(ESC)のMMPs活性を上昇させ.浸潤能を増大させることを示した。
また.IL-8は子宮内膜細胞のフィブロネクチンへの接着を誘導し.子宮内膜細胞のフィブロネクチンやコラーゲンへの接着がIL-8の発現を誘導し.それらが相互に促進しあって腹膜炎の発生をさらに助長した。 IL-l0が線維化の進行を抑制するのは.IL-10の欠乏によりI型コラーゲン合成が亢進し.コラゲナーゼ遺伝子の発現が促進されて細胞外マトリックスがリモデリングされ.さらに線維化促進因子TGF-βの生成が効果的に抑制されないためと思われます。
骨盤炎症顆粒は.慢性骨盤炎症性疾患の治療に有効な医薬品です。 漢方医学の理論によると.「長年の病気がより多くのうっ血を引き起こす」.「長年の病気は腎臓に影響を与える」ため.血行を活性化してうっ血を取り除き.腎臓を整え生命エネルギーを培養するために使用されます。 これまでの研究で.本剤が患者の体液性免疫と細胞性免疫を改善することが明らかにされています。
この実験の結果.骨盤内炎症性疾患のラットのIL-1β.IL-8.MCP-1の値は正常群に比べ有意に高く.IL-10の値は正常群に比べ有意に低かったことから.慢性骨盤内炎症性疾患の病態過程で炎症促進因子と抗炎症因子のバランスが崩れていることが示されました。 骨盤内炎症性顆粒の投与により.炎症性因子とケモカインのレベルが程度の差こそあれ減少し.抗炎症性因子IL-10のレベルが上昇して炎症性因子が正常レベルに近づく.すなわち炎症性因子と抗炎症性因子のバランスが回復し.局所炎症と線維増生が抑制されたのです。
骨盤内炎症粒は.アンバランスになった炎症因子ネットワークのバランスを回復させることで抗炎症・抗癒着作用を発揮すると推察され.本疾患の治療における血液活性化・腎臓強壮法の作用機序の一部にもなっている可能性があると考えられる。