雷公藤内酯醇对类风湿性关节炎模型大鼠血管新生和PTEN/PI3K/AKT通路的影响

doi:10.13481/j.1671-587x.20200619

摘要/Abstract

摘要： 目的

探讨雷公藤内酯醇对类风湿性关节炎大鼠血管新生和第10号染色体缺失的磷酸酯酶及张力蛋白同源物基因/磷酸肌醇-3-激酶/蛋白激酶B（PTEN/PI3K/AKT）通路的影响，阐明雷公藤内酯醇治疗类风湿性关节炎的可能机制。

方法

将80只大鼠随机分为对照组、模型组、阳性药物组和治疗组，每组20只。采用Ⅱ型胶原（ColⅡ）诱导建立风湿性关节炎大鼠模型。阳性药物组大鼠给予双氯芬酸钠缓释片治疗，治疗组大鼠给予雷公藤内酯醇治疗。治疗后，检测各组大鼠体质量和足爪厚度，评估关节炎指数积分。HE染色检测各组大鼠关节滑膜组织病理形态表现，免疫组织化学染色测定关节滑膜组织中微血管密度（MVD）和血管内皮生长因子（VEGF）表达水平， ELISA法检测各组大鼠血清VEGF水平，Western blotting法检测各组大鼠滑膜组织中PTEN、PI3K、AKT和磷酸化-AKT（p-AKT）蛋白水平。

结果

与对照组比较，模型组大鼠体质量降低（P<0.05），足爪厚度升高（P<0.05），滑膜组织中MVD和VEGF表达水平升高（P<0.05），滑膜组织中PTEN蛋白表达水平降低（P<0.05），PI3K、AKT和p-AKT蛋白表达水平升高（P<0.05）。与模型组比较，阳性药物组和治疗组大鼠体质量升高（P<0.05），足爪厚度降低（P<0.05），滑膜组织中MVD和VEGF表达水平降低（P<0.05），滑膜组织中PTEN蛋白表达水平升高（P<0.05），PI3K、AKT和p-AKT蛋白表达水平降低（P<0.05）。与阳性药物组比较，治疗组大鼠滑膜组织中MVD和VEGF表达水平降低（P<0.05），滑膜组织中PTEN蛋白表达水平升高（P<0.05），PI3K、AKT和p-AKT蛋白表达水平降低（P<0.05）。类风湿性关节炎大鼠足爪厚度和关节炎指数与VEGF（r=0.564，r=0.492）及p-AKT（r=0.561，r=0.468）表达水平呈正相关关系（P<0.05），与PTEN（r=－0.437，r=－0.521）呈负相关关系（P<0.05）；MVD与VEGF（r=0.587）、PI3K（r=0.567）、p-AKT（r=0.601）表达水平呈正相关关系（P<0.05），与PTEN水平（r=－0.502）呈负相关关系（P<0.05）。

结论

雷公藤内酯醇可抑制类风湿性关节炎大鼠血管新生和PTEN/PI3K/AKT通路激活，从而发挥对类风湿性关节炎的治疗作用。

关键词: 雷公藤内酯醇, 胶原性关节炎, 血管, 第10号染色体缺失的磷酸酯酶及张力蛋白同源物基因/磷酸肌醇-3-激酶/蛋白激酶B

Abstract:

Objective To investigate the effect of triptolide on the angiogenesis and phosphatase and tensin homolog delected on chromosome/ phosphoinositide-3-kinase / protein kinase B （PTEN / PI3K / AKT） pathway in the rats with rheumatoid arthritis，and to elucidate the possible mechanism of triptolide in the treatment of rheumatoid arthritis.

Methods

A total of 80 rats were randomly divided into control group， model group， positive drug group and treatment group；there were 20 rats in each group.The rheumatoid arthritis model was established with type Ⅱ collagen（Col Ⅱ） induction.The rats in positive drug group were treated with diclofenac sodium sustained-release tablets，and the rats in treatment group were treated with triptolide.After treatment，the body weights， paw thickness and arthritis index scores of the rats in various groups were measured；HE staining was used to determine the pathomorphology of joint synovial tissue of the rats in various groups；immunohistochemical staining was used to determine the microvessel density（MVD） of vascular endothelial growth factor （VEGF） expression level in synovial tissue of the rats in various groups； ELISA method was used to determine the serum levels of VEGF of the rats in various groups；Western blotting method was used to determine the expression levels of PTEN， PI3K， AKT and phosphorylated-AKT （p-AKT） proteins in synovial tissue of the rats in various groups.

Results

Compared with control group， the body weight of rats in model group was decreased （P<0.05）， the paw thickness was increased （P<0.05）， the MVD and expression level of VEGF in synovial tissue were increased （P<0.05）， the expression level of PTEN protein in synovial tissue was decreased （P<0.05）， and the expression levels of PI3K， AKT and p-AKT proteins were increased （P<0.05）.Compared with model group， the body weights of the rats in positive drug group and treatment group were increased （P<0.05），the paw thickness was decreased （P<0.05），the MVD and the expression levels of VEGF in synovial tissue were decreased （P<0.05）， the expression levels of PTEN protein were decreased （P<0.05）， and the expression levels of PI3K， AKT and p-AKT proteins were decreased （P<0.05）.Compared with positive drug group， the MVD and expression levels of VEGF in synovial tissue of the rats in treatment group were decreased （P<0.05）， the expression level of PTEN protein in synovial tissue was increased （P<0.05）， and the expression levels of PI3K， AKT and p-AKT proteins were decreased （P<0.05）.The paw thickness and arthritis index of rheumatoid arthritis rats were positively correlated with VEGF（r=0.564， r =0.492） and p-AKT（r=0.561， r=0.468）（P<0.05），and negatively correlated with PTEN （r=－0.437， r=－0.521）（P<0.05）；MVD was positively correlated with VEGF（r =0.587）， PI3K（r =0.567）， and p-AKT（r=0.601）（P<0.05）， and negatively correlated with PTEN （r=－0.502）（P<0.05）.

Conclusion

Triptolide can inhibit the angiogenesis and PTEN / PI3K / AKT pathway activation in the rheumatoid arthritis rats， thereby exerting its therapeutic effect on rheumatoid arthritis.

Key words: triptolide, rheumatoid arthritis, blood vessels, phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome ten/phosphoinositide-3-kinase/protein kinase B

中图分类号:

R684.3

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图/表 6

表1

表2

表3

图4

表4

表5

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Group	n	Body weight（m/g）	Paw thickness（l/mm）	Arthritis index score
Control	20	10.84±0.92	5.78±0.24	－
Model	17	8.11±0.87^*	8.65±0.33^*	7.32±0.94
Positive drug	18	9.10±0.86^Δ	6.93±0.31^Δ	6.38±0.92^Δ
Treatment	19	9.02±0.91^Δ	6.91±0.28^Δ	6.47±0.89^Δ
F		30.881	302.636	5.591
P		0.000	0.000	0.006
“－”:No data. *P<0.05 compared with control group；^ΔP<0.05 compared with model group.

Group	n	MVD（S/mm^－2）	VEGF
Control	20	9.35±1.02	18.21±1.97
Model	17	104.36±3.57^*	143.24±2.76^*
Positive drug	18	66.29±3.18^Δ	96.35±2.64^Δ
Treatment	19	48.77±3.25^Δ#	81.02±2.51^Δ#
F		3431.055	8125.035
P		0.000	0.000

Group	n	VEGF
Control	20	38.67±4.21
Model	17	73.26±4.85^*
Positive drug	18	53.24±4.98^Δ
Treatment	19	46.23±5.02^Δ＃
F		174.773
P		0.000

Group	n	PTEN	PI3K	AKT	p-AKT
Control	20	0.96±0.15	0.09±0.03	0.08±0.02	0.08±0.03
Model	17	0.37±0.11^*	0.73±0.12^*	0.43±0.05^*	0.47±0.09^*
Positive drug	18	0.52±0.14^Δ	0.69±0.11^Δ	0.39±0.03^Δ	0.36±0.04^Δ
Treatment	19	0.83±0.15^Δ＃	0.35±0.08^Δ＃	0.17±0.06^Δ＃	0.22±0.05^Δ＃
F		70.187	211.478	291.861	169.944
P		0.000	0.000	0.000	0.000

Index	Foot claw thickness		Arthritis index		MVD
Index	r	P	r	P	r	P
VEGF	0.564	0.000	0.492	0.000	0.587	0.000
PTEN	－0.437	0.000	－0.521	0.000	－0.502	0.000
PI3K	0.234	0.097	0.246	0.089	0.567	0.000
AKT	0.182	0.113	0.195	0.102	0.196	0.113
p-AKT	0.561	0.000	0.468	0.000	0.601	0.000