概要
Cervicitisは共通の性感染症です。 近年、子宮頸管炎の治療における抗生物質の乱用は、抗生物質耐性細菌の出現をもたらす;代替戦略を開発する必要がある。 本研究では、子宮頸管炎の治療に及ぼすフェイリン膣ゲル(FVG)、中国のハーブの処方の効果を検討しました。 Balb/cマウスを用いて二つの子宮頸管炎モデルを最適化し,一つのinvitroモデルをHela細胞に確立した。 Chlamydia trachomatis誘発性子宮頸管炎モデルでは,高レベルの細菌負荷,組織内の炎症,血清中のサイトカインが観察された。 FVGの投与により,子宮頸管粘液および子宮頸部組織中の細菌負荷は用量依存的に有意に抑制される可能性があった。 子宮頸部および膣の病理学的損傷、ならびに血清中のIL-2、IL-17、およびMCP-1のレベルは、FVGによって緩和することができる。 FVGはHela細胞におけるc.trachomatisによって誘導される封入体の数を減少させた。 さらに,大腸菌および黄色ブドウ球菌誘発性子宮頸管炎モデルにおける組織学的損傷は,FVGによって減少することができた。 これらの結果は,fvgが病原体の阻害および宿主免疫応答の調節を介して子宮頸管炎を治療することができることを示唆している。 Fvgは子宮頸管炎の処置のための代わりとなる代理店として貢献するかもしれません。
1. はじめに
子宮頸管炎は、子宮頸部の炎症状態を伴う一般的な性感染症である。 子宮頸部の感染は、下部生殖管(膣)から始まり、上部生殖管(子宮および卵管)および腹膜腔の上行感染を伴う骨盤内炎症性疾患に発展する。 子宮頸管炎は無症候性感染症として頻繁に発生した。 異常な頚部か腟のmucopurulent排出および頚部ectopyは何人かの患者のcervicitisの印そして徴候であるかもしれません。 しかし、重篤な子宮頸管炎は、さらなる不妊症および子宮外妊娠につながる可能性がある。 子宮頸管炎は、HIV感染の伝達および子宮頸癌の発症と関連していると考えられている。
子宮頸管炎は、Chlamydia trachomatis、Neisseria gonorrhea、Mycoplasma genitalium、Mycoplasma hominis、Ureaplasma urealyticum、Trichomonas、単純ヘルペスウイルス、サイトメガロウイルス、アデノウイルスなどの様々な病原体によって誘発され得る。 C.trachomatisの伝染はcervicitisの最も頻繁な原因であるために報告されます。 子宮頸管炎の女性の10%以上がCに感染していると診断されています。 トラコマチスとこれらの感染症の数は、過去数十年にわたって増加し続けています。 C.trachomatisはグラム陰性偏性細胞内細菌である。 C.trachomatisの2つの形態は、その発生サイクルで見つけることができます。 宿主細胞への基本体(Ebs)の付着はC.trachomatisの侵入を仲介する。 宿主細胞の内部では、c.trachomatisは網状体(RBs)を形成し、次にrbsは細胞質液胞内で複製し、最終的に封入体を形成する。
クラミジアは、症状のない子宮頸部で長時間持続することができます。 伝染は処置なしで自発的に解決するか、またはcervicitisを引き起こすかもしれません。 C.trachomatisのクリアランスは、Th1免疫の応答を必要とする。 しかし、適応免疫の応答は両刃の性質を有し、組織損傷をもたらす可能性がある。 C.trachomatisの伝染の管理はマクロライドが付いている患者そして彼らの性パートナーの処置に基づいています。 抗生物質および偽陽性診断の乱用は、抗生物質耐性生物の出現に寄与する可能性がある。 一方、抗生物質耐性菌は治療の失敗につながります。 抗生物質による処置の後で、患者の10%-20%はクラミジアに対する防御免除の不在が原因であるかもしれない1年以内の再感染に苦しみます。 これらの条件を考慮して、代替戦略を開発する必要があります。
伝統的な中国医学(TCM)は、婦人科疾患の治療に長い歴史を持っています。 Feilinの腟のゲル(FVG)はmucopurulent cervicitisを扱うのに使用されている臨床的に使用された中国薬の方式から開発されます。 FVGは、以下の漢方薬で構成されています: Gentianaeの基数et rhizoma、Stemonaeの基数、Fraxiniの皮質、Paeoniaeの基数rubra、Dictamniの皮質およびGlycyrrhizaeの基数et rhizome。 TCMの理論に従って:fvgが湿気の蓄積を扱うのに使用することができ、有毒な材料は外的な生殖器のまわりでおおまかな、fetidおよび黄色がかったleukorrhea、むずむずさせること、および苦痛のような異常なおりものを、誘発しました。 FVGの抽出,調製,品質管理について検討した。 Fvg中のゲンチオピクロシドおよびパエオニフロリンの濃度は、それぞれ約5.90mg/gおよび8.96mg/gであることを分析した。
本研究では、FVGが子宮頸管炎を効果的に治療できるという仮説を検証した。 マウス子宮頸管炎モデルは、FVGの治療を評価するために確立されました。 C.trachomatis感染マウスモデルでは、細菌負荷、病理学的損傷、および血清中のMCP-1、IL-2、およびIL-17のレベルを評価した。 C.trachomatisによって誘導されたHela細胞の介在物をinvitroで列挙した。 さらに,大腸菌と黄色ブドウ球菌の混合物に感染した後,子宮頸部の組織学的検査によりFVGの治療を評価した。
2. 材料および方法
2.1. FVGの調製
六つの漢方薬を沸騰水で三回抽出し、アルコールで70%(v/v)エタノールに沈殿させた。 上清を回転蒸発器で1.30〜1.35(50℃)の相対密度に濃縮して、Feilin抽出物(FE、5.62g/g)を得た。 ゲルベースは、carbopol941とキサンタンガムの混合物であった。 抽出物をゲル基剤と混合してFVGを得た。 FVGの薬物負荷は、2.5g/g、1.25g/g、および0.625g/gであった。
2.2。 細菌株および宿主細胞</h5><p>Chlamydia trachomatisマウス肺炎株Nigg II(ATCC(登録商標)VR−1 2 3(商標))、Escherichia coli(ATCC(登録商標)2 5 9 2 2(商標))、およびstaphylococcus aureus(ATCC(登録商標)2 5 9 2 3(商標))を、American Type Culture Collectionから入手した。 E.coliおよびs.aureusを栄養培養液中で培養した。 ヒト子宮頸部上皮細胞株Hela(ATCC(登録商標)CCL−2(商標))をCulture Collection o f Chinean Academy o f Medical Sciencesから購入し、1 0%FBSを含有するRPMI1 6 4 0培地中で、5%CO2の存在下、3 7℃で培養した。 C.trachomatisnはHela細胞で増殖した。 感染の前に、感染したHela細胞(1 0 5細胞/ml)を破壊し、遠心分離した。 上清を収集して、マウスおよびHela細胞を直接感染させるために使用することができる精製された素体(ebs)を得た。2.3.
Charles River Laboratories China(Beiking,China)から1 2 0匹の雌BALB/cマウス(1 8〜2 0g)を購入した。<p>1 2 0匹の雌BALB/cマウス(1 8〜2 0g)を購入した。 動物をBSL2barrier animal facilityに収容した。 すべての動物実験手順ここで記載しているが、そのアクセス権によって研究所の中国アカデミー中国医科学研究科中国の民族薬物資料、倫理委員会 倫理承認参照番号は20162019です。
BALB/cマウスの子宮頸部組織は、麻酔下で斜めの針で負傷した。 次いで、マウスに、5 0μ Lのc.trachomatis Nまたはe.coliおよびs.aureusの混合物(1 0 9CFU/mL)を接種した。 マウスを一日一回感染させ、三日間繰り返した。 最後の感染の24時間後、2.2g/kg、1.1g/kg、および0.55g/kgの用量でピペット(FVGの体積を慎重に制御した)を使用してマウス膣にFVGを12日間投与した。 陽性対照としてのPolicresulen坐剤(PS)をゲルベースと混合し、16.5mg/kgの用量で12日間投与した。 対照群およびモデル群には、等量のゲル塩基を与えた。 治療の日および日に、子宮頸管粘液を綿棒で採取した。 15日目に、マウスを麻酔し、腹大動脈から血液サンプルを採取し、血清を分離した。 マウスはその後、麻酔下で子宮頸部脱臼によって殺され、子宮頸部と膣を除去した。 実験時間の概略を図1に示した。
2.4. C.trachomatis N、IL-2、IL-17、およびMCP-1のELISA分析
子宮頸管粘液と綿棒は、PBSの等量、Cのレベルで分散しました。 PBS中のtrachomatis Nを、enzyme−linked immunosorbent assay(ELISA)キット(Meilian,Shanghiae,China)を用いて、製造業者の指示に従って分析した(各ウェルに5 0μ lのサンプルおよび5 0μ lの検出抗体を加え、3 7℃で1時間各ウェルへの5 0μ lの停止溶液;各ウェルの吸光度を4 5 0nmで読み取る)。 IL−2、IL−1 7、およびmcp−1in血清のレベルを、ELISAキット(Meilian、上海、中国)により、上記のような製造業者の説明書に従って測定した。2.5.
Trizol(Invitrogen,California,USA)を用いて子宮頸部から全RNAを抽出し、標的遺伝子の発現を、Piko Real9 6(Thermo Fisher Scientific,Massachusetts,USA)を用いて1ステップSYBR Prime Script RT−PCR Kit II(Takara,Beiking,China)を用いて解析した。 プライマーは以下のように使用した:1 6S rRNAフォワードプライマー、5’−ACC CGT TGG ATT TGA GCG T A−3’; 1 6S rRNAリバースプライマー、5’−GTT GAG CCC CG A GAT TTG A C−3’;GAPDHフォワードプライマー、5’−GCT GAG TAT GTC GTG GAG T−3’;GAPDHリバースプライマー、5’−GTT CAC ACC CAT CAC A A A C−3’。 C.trachomatis n遺伝子とマウス遺伝子の相対発現をこの方法に従って計算した。2.6.
2.6. 組織学的検査
マウスの組織を10%ホルムアルデヒドで固定し、パラフィンに埋め込み、ヘマトキシリンおよびエオシン染色のためにスライスに切断した。 切片をDMLB(Leica Camera A G,Wetzlar,Germany)により視覚的に評価した。 病理学的変化を評価するために以下の基準を適用した。
“-“子宮頸部および膣上皮は過形成を示さず、炎症および組織は正常ではない。
“+”子宮頸部および膣上皮は軽度の過形成を有し、結合組織は軽度の分節性炎症を有する。
“++”子宮頸部および膣上皮には過形成があり、結合組織は炎症細胞によって浸潤していた。
“+++”子宮頸部および膣上皮は有意な過形成を有し、炎症細胞の浸潤であった; 結合組織はびまん性炎症および血管鬱血に囲まれていた。2.7.
2.7. 宿主細胞感染および封入染色
HeLa細胞を2×105細胞/ウェルの密度を有する6ウェルプレートに播種し、48時間培養した。 プレートを32℃で1時間遠心分離し、37℃で5%CO2の存在下で2時間継続的に培養した。感染細胞の培地をFE(500、250、および125μ g/mL)含有培地と交換し、別の48時間インキュベートした。 その後、細胞をPBSで洗浄し、メタノールで固定し、Giemsaで染色した。 Hela細胞中の封入体を、IX7 1(Olympus,Tokyo,Japan)によって捕捉し、列挙した。2.8.
6(Graphpad Software,California,USA)を使用して、統計分析を行った。 全てのデータは正規分布した(Kolmogorov−Smirnov検定)。 封入数および組織学的スコアをMann-Hhitneyu試験で分析し,他のものは対になっていないt試験で分析した。 P<0.05の値は有意であると考えられました。
3. 結果
3.1. FVGは、子宮頸管粘液中のc.trachomatis Nのレベルを阻害する
C.trachomatisのEBsは、宿主細胞に侵入した後に発芽し、RBsを形成する。 RBsは7-21日後に増殖し始める。 酵素免疫学的検定は、クラミジア感染を診断するために一般的に使用される非培養法である。 マウス感染の重症度を評価するために,子宮頸管粘液中のc.trachomatisnのレベルを分析した。
C.trachomatis N感染の初期段階では、細菌負荷の有意な変化は観察されなかった。 最初の感染の10日後、Cの増加。 マウスのtrachomatisnを試験できた。 当日、細菌負荷のレベルは対照群よりも有意に高かった(図2(a))。 FVG(2.2、1.1、0.55g/kg)の連続的な治療では、マウスの子宮頸管粘液におけるc.trachomatis Nのレベルが強く用量依存的な方法で阻害することができた(図2(c)と2(d))。
(a)
(b)
(c)
(d)
(a)
(b)
(c)
(d)
3.2. FVGはCの負荷を抑制する。 子宮頸部におけるtrachomatis N
クラミジア感染の診断では、ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)を含む核酸増幅技術は、酵素免疫測定よりも敏感で特異的である。 マウス子宮頸部におけるc.trachomatisnの負荷をRT-PCR法でさらに試験した。 15日目に、マウスにおけるc.trachomatis Nの16S rRNAの発現は対照群よりも有意に高かった(図3)。 FVG(2.2、1.1g/kg)を12日間治療すると、子宮頸部におけるc.trachomatis Nの負荷を強く抑制することができた(図3)。
マウスにおけるc.trachomatisの感染は、生殖器感染症を研究するための適切なモデルである。 感染は重度の上部管生殖器病変を誘発することができない。 C.trachomatisn感染の重症度を特徴付けるために,子宮頸部および膣の病理を解析した。
図4に示すように、対照群では、子宮頸部の上皮細胞および結合組織は正常であり、過形成または炎症は観察されなかった。 モデル群では,子宮頸部上皮層は過形成を有し,炎症細胞は上皮および結合組織に浸潤していた。 FVG(1.1g/kg)の治療後、子宮頸部の病理学的損傷を有意に減少させることができた(図4)。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
3.4。 FVGはC.trachomatis N感染の血清サイトカイン応答を減少させる
サイトカインは、C.trachomatis感染後に上皮細胞および免疫細胞によって放出され、その大部分はTh1 これらのサイトカインは免疫応答に寄与するが、病理学的損傷を誘発する。 血清中のサイトカインのレベルを組織学的検査結果を支持するために試験した。 その日、IL−2、IL−1 7、およびMCP−1のレベルは有意に上方制御された(図6)。 FVGの三用量は、IL-17およびMCP-1の放出を効果的に阻害することができる。 IL-2の産生は、低用量(1.1および0.55g/kg)でFVGによってダウンレギュレートすることができた。div>
(a)
(b)
(c)
(a)
(b)
(c)
3.5。 FVGは、In VitroでC.trachomatis N誘導封入カウントを減少させます
C.trachomatisの増殖は、RBsの形成と宿主細胞で発生します。 封入体は、感染後約12時間後に形成することができ、これには多数のRBsが含まれる。 C.trachomatisnの感染に対するFVGのinvitro阻害を包含数で評価した。 HeLa細胞をC.trachomatis Nと48時間インキュベートした後、封入物はGiemsa染色で観察することができた。 FVG(FE)での処理後、封入体の数は用量依存的に有意に下方制御された(図7)。
3.6。 FVGは、大腸菌および黄色ブドウ球菌によって誘導される子宮頸部の病理学的損傷を減少させる
Cにもかかわらず。 トラコマティスは子宮頸管炎の最も一般的な病原体であることが報告されており、大腸菌、黄色ブドウ球菌、肺炎クレブシエラなどの嫌気性菌が子宮頸管炎患者で単離されている可能性がある。 大腸菌,黄色ブドウ球菌および淋病の混合物に感染したラット子宮頸管炎モデルを以前の研究で確立した。 本研究では,大腸菌と黄色ブドウ球菌の混合物に感染したマウスモデルを最適化した。 最初の感染から14日後、子宮頸部は重度に感染していることが証明された。
対照群では、子宮頸部上皮は正常であり、過形成または炎症は観察されなかった。 モデル群では,頚部上皮の内層に過形成があり,炎症細胞(好中球および好酸球)が上皮組織に重度に浸潤していた。 FVG(2.2および1.1g/kg)の治療後、子宮頸部の炎症は有意に抑制され得る(図8)。
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(g)
4. 議論
子宮頸管炎の診断は、明らかな症状の欠如のために困難である。 一部の患者では,異常な粘液膿性排出および頚部異所性が観察された。 子宮頸管炎の多くの哺乳動物モデルは、過去数十年間に確立されていた。 マカク、ラット、およびマウスは、子宮頸管炎モデルを確立するために使用することができます。 細菌(c.trachomatis)と化学化合物(フェノール,酢酸)の両方を用いて子宮頸管炎を誘発することができた。 本研究では,二つのマウスモデルを最適化した。 C.trachomatisnに感染した後,頚管粘液中のc.trachomatisnの細菌負荷は時間とともに連続的に上昇した。 C.trachomatisn感染は血清中のサイトカインのアップレギュレーションおよび膣および子宮頸部の組織における炎症をもたらす可能性がある。 大腸菌と黄色ブドウ球菌の混合物に感染した後、病理診断で子宮頸部の損傷を検出することができた。臨床的には、抗生物質は、異なる病原体に応じて子宮頸管炎を治療するための最初の選択であった。
しかし、このようなキノロン耐性C.trachomatisとNのような抗生物質耐性の出現。 淋病、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌、およびバンコマイシン耐性大腸菌は、抗生物質の乱用のために世界的に深刻な問題となっています。 TCMは子宮頸管炎の治療のための代替戦略に寄与する可能性がある。 子宮頸管炎に対するFVGの効果を試験した。
FVGは膣ゲルであり、そのゲルベースはcarbopol941とxanthan gumの混合物である。 近年、中国の草の方式の多くの商業腟のゲルの準備がcervicitisを扱うのに使用されていました。 膣薬物送達は、伝統的な粘膜薬物送達経路であり、局所疾患および全身疾患の両方の治療に使用することができる。 坐剤、ゲル、錠剤、膣フィルム、灌注、およびペッサリーなどの伝統的な調製物を、膣製剤として使用することができる。 最も広く使用されている薬物送達システムの一つとして、膣ゲルは、殺菌剤、避妊薬、労働誘発剤、および性ホルモンの調製のために使用されてきた。 他の薬物送達システムと比較して、膣ゲルはより安全であり、より高い生物学的利用能を有する。
FVGのすべての六つの漢方薬は、TCMの婦人科疾患の治療に使用することができます。 TCMの理論によると、この式では、Gentianae基数et根茎は”君主薬”または”主薬”であり、Stemonae基数とFraxini皮質は”閣僚薬”または”補助薬”であり、Paeoniae基数rubraおよびDictamni皮質は”補助薬”であり、Glycyrrhizae基数et根茎は”指導薬”である。 Gentianae基数e t根茎はFVGの効果に最も寄与していると考えられた。 シャクヤクのイリドイドと総グルコシドは主にそれぞれGentianae基数e t rhizomaとPaeoniae基数rubraから単離された。 これらの化合物は、有意な抗炎症効果を示す。 アルカロイドおよびリモノイドは、Dictamni皮質の抗菌活性に寄与する。 Fraxini皮質のクマリンとGlycyrrhizae基数ら根茎のフラボンは抗菌効果と抗炎症効果を示した。 アルカロイドはステモナエ基数の殺虫活性に寄与する。 これらの生薬のこれらの生物活性化合物は、子宮頸管炎に対するFVGの治療を支持する可能性がある。IL-17はTh17細胞によって特徴的に産生される。
IL-17はTh17細胞によって特徴的に産生される。 臨床的には、c.trachomatis感染患者の生殖器分泌物中のIL-17の濃度は、感染していない女性のそれよりも有意に高い。 マウス子宮頸管炎モデルにおけるIL-17の高レベルは、臨床結果と一致していた。 IL-2およびMCP-1のレベルは、Th1の応答と関連している。 IL-2はTh1細胞から分泌され、サイトカインの産生を刺激する。 MCP-1のレベルとTh1応答の間には逆相関があります。 MCP−1の阻害は、IFN−γの産生を増加させることができる。 FVGは、IL−2、IL−1 7、およびMCP−1の濃度を下方制御することができる。 これらの結果から,FVGは宿主免疫応答の調節を介して子宮頸管炎を阻害することが示唆された。
感染のc.trachomatisサイクルの初期に、III型分泌システムは、EBsが宿主細胞に侵入することを可能にする。 C.trachomatisの内在化に続いて、RBsおよび介在物の発生が起こる。 III型分泌系の阻害剤は介在物の形成をブロックする可能性がある。 Invitro調査により,FVGはHela細胞中の封入体の数を阻害できることが示された。
結論として、C.trachomatis N、s.aureus、および大腸菌の感染を伴う二つのマウス子宮頸管炎モデルを確立することに成功しました。 Fvgは子宮頸管炎を有意に抑制できることを証明した。 FVGは細菌負荷をダウンレギュレートし,病理学的損傷を軽減し,包含の数を減少させることができる。 FVGの効果は、病原体の阻害および宿主免疫応答の調節と関連していた。 この研究は、fvgが子宮頸管炎の治療中に抗生物質耐性の問題を緩和する新規の代替薬剤として使用できるという証拠を提供する。
データの可用性
この研究の調査結果を支持するために使用されたデータは、記事に含まれています。
利益相反
著者は、この作品に関連する利益相反を持っていません。
著者の貢献
Xin MaoとRonghua Zhaoはこの作品にも同様に貢献しました。この研究は、中国国家自然科学財団(番号81773977および81774204)によって支援されました。