陳 宏 張 偉 蘇玉明 李 全 陳 群宋倩男 王昕宇 李美蓄 張 菁 劉 征
(1 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院兒一科,哈爾濱市 150040,電子郵箱:chenhong667788@163.com;2 黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,哈爾濱市 150040;3 黑龍江省哈爾濱市阿城區(qū)人民醫(yī)院檢驗(yàn)科,哈爾濱市 150300)
哮喘是臨床常見病、多發(fā)病,其患病率和病死率一直呈逐年增高的趨勢(shì)[1],近年來(lái)一直是國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)。哮喘不僅可造成患者日常活動(dòng)受限,而且會(huì)導(dǎo)致患者的情緒、心理和社會(huì)功能等多方面的損害,對(duì)患者的健康構(gòu)成嚴(yán)重的威脅[2]。由于臨床研究受倫理學(xué)的限制,通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)探索有效治療變應(yīng)性哮喘的可行方法,具有重要的臨床指導(dǎo)意義[3]。本研究選擇SD大鼠作為研究對(duì)象,探討補(bǔ)益肺腎湯對(duì)哮喘大鼠氣道炎癥反應(yīng)的抑制作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 雄性SD大鼠112只,7~8周齡,體重(200±10)g。飼養(yǎng)環(huán)境:溫度(23±2)℃,濕度50%,自動(dòng)光控12 h/12 h明暗周期(開燈時(shí)間為8:00 AM,關(guān)燈時(shí)間為8:00 PM),光照強(qiáng)度適中(約為100 lx),動(dòng)物可自由獲取食物、水和活動(dòng)。
1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的篩選及分組 將SD大鼠放于自制的密閉玻璃箱內(nèi),超聲霧化0.5%的磷酸組胺鹽生理鹽水溶液刺激大鼠,觀察大鼠吸入組胺后的呼吸變化情況,選擇吸入組胺后20 s內(nèi)出現(xiàn)呼吸急促,前肢縮抬,點(diǎn)頭或腹式呼吸等哮喘癥狀的大鼠作為試驗(yàn)用鼠。共篩選出105只大鼠,將其按照隨機(jī)數(shù)字表法分為7組,包括正常對(duì)照組、模型組、生理鹽水組、補(bǔ)益肺腎湯高劑量組、補(bǔ)益肺腎湯中劑量組、補(bǔ)益肺腎湯低劑量組、異丙腎上腺素組,每組15只。
1.3 主要藥物、試劑及儀器
1.3.1 藥物:補(bǔ)益肺腎湯藥方組成包括黃芪20 g、丹參15 g、太子參15 g、麥冬15 g、五味子10 g、陳皮10 g、姜半夏10 g、川貝母8 g、炒蘇子8 g、烏梅15 g、地龍10 g、磁石8 g、補(bǔ)骨脂8 g、紫河車8 g、桃仁8 g、瓜蔞仁10 g。將上述藥物在實(shí)驗(yàn)室制成煎劑,經(jīng)蒸餾水常規(guī)煎煮分別濃縮至每毫升含0.5、1.0、2.0 g生藥(分別對(duì)應(yīng)低、中、高劑量),4℃保存?zhèn)溆?,使用時(shí)可稍加熱。異丙腎上腺素(國(guó)藥準(zhǔn)字:H31022037)購(gòu)自上海大眾藥業(yè)有限公司。
1.3.2 試劑:卵清蛋白、伊文思藍(lán)均為美國(guó)Sigma公司生產(chǎn),吸附無(wú)細(xì)胞百白破聯(lián)合疫苗為武漢生物制品研究所生產(chǎn),生理鹽水,乙醚、丙酮、結(jié)晶氯化鋁為上海蘇燃化學(xué)試劑公司生產(chǎn),氫氧化鈉為天津科密歐化學(xué)試劑公司生產(chǎn),大鼠卵清蛋白特異性IgE試劑盒為美國(guó)R&D公司生產(chǎn)。IgE、白細(xì)胞介素(interleukin,IL)-2、IL-4、IL-5和腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor α,TNF-α)定量夾心酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)試劑盒均購(gòu)自上海西唐生物有限公司,核因子κB免疫組化檢測(cè)試劑盒購(gòu)自北京中杉金橋生物技術(shù)有限公司。
1.3.3 儀器:ELX 800UV型酶標(biāo)儀為美國(guó)Bio-Tek公司生產(chǎn);LRH-250A型生化培養(yǎng)箱為廣東省醫(yī)療器械廠生產(chǎn);UV9600型紫外/可見光分光光度計(jì)為北京瑞麗分析儀器公司生產(chǎn)。
1.4 動(dòng)物模型建立方法
1.4.1 氫氧化鋁凝膠的配制:(1)稱取精制明礬50 g,加入蒸餾水500 mL,加熱攪拌使之完全溶解;稱取氫氧化鈉14 g,加入蒸餾水84 mL;(2)稱取酚酞0.01 g,加入95%酒精1 mL配制成1%的酚酞酒精溶液;(3)稱取氯化鋇,加入蒸餾水配置成10%的氯化鋇溶液;(4)向明礬溶液中加入配好的1%的酚酞酒精溶液0.4 mL;(5)將配制好的氫氧化鈉溶液緩慢地加入明礬溶液中,此時(shí)會(huì)有大量絮狀沉淀析出,在加入氫氧化鈉溶液的過(guò)程中要不斷地?cái)噭?dòng),直至混合液為紅色并不再消失為止,然后任其自然沉淀;(6)當(dāng)沉淀物占總體積一半后,棄去上清溶液,用蒸餾水加至原體積,并攪拌均勻,此過(guò)程重復(fù)3次,反復(fù)洗滌沉淀兩次后收集,即得氫氧化鋁凝膠。
1.4.2 模型建立:(1)致敏階段。分別于第1天、第14天,將新鮮配制的含1.0%卵清蛋白1 mg及10%氫氧化鋁凝膠1 mg的生理鹽水混懸液共1 mL,皮下注射于模型組、生理鹽水組及各治療組大鼠四肢內(nèi)側(cè),每點(diǎn)各0.2 mL,并腹腔注射0.2 mL,同時(shí)腹腔注射1 mL滅活百日咳桿菌5×9 ,正常對(duì)照組按照上述同樣途徑給予注射生理鹽水。(2)激發(fā)階段。模型組與各治療組,于第21天以1.0%卵清蛋白進(jìn)行霧化吸入,激發(fā)哮喘,每次霧化25~30 min,連續(xù)7 d。密切觀察大鼠有無(wú)持續(xù)口唇黏膜發(fā)紺、腹肌痙攣、頻繁喘息、噴嚏、嗆咳、抓耳撓腮、煩躁不安等行為學(xué)改變則為建模成功。
1.5 給藥方法 (1)不同劑量補(bǔ)益肺腎湯組:于每次激發(fā)前30 min以不同劑量的補(bǔ)益肺腎湯灌胃給藥,以10 mL/(kg·d)灌胃。(2)生理鹽水組:于每次激發(fā)前30 min,給予同體積的生理鹽水灌胃。(3)異丙腎上腺素組:于每次激發(fā)前30 min,尾靜脈注射鹽酸異丙腎上腺素0.5 mg/kg。(4)模型組及正常對(duì)照組:均給予等量生理鹽水灌胃。
1.6 觀察指標(biāo) 末次抗原激發(fā)30 min后頸椎脫臼處死大鼠,摘眼球取血,將血液置于抗凝管中,靜置30 min后,1 500 r/m離心15 min,取血漿,-20℃保存待檢。取完血漿后消毒大鼠胸部皮膚,逐層打開胸部皮膚及胸骨,去除部分肋骨,充分暴露肺臟,手術(shù)線結(jié)扎右肺門。沿肺門剪下右肺,磷酸鹽緩沖液漂洗后,將右肺副葉、后葉固定于4%多聚甲醛溶液中,常規(guī)脫水、石蠟包埋、切片,蘇木精-伊紅染色待檢。采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測(cè)大鼠血清lgE及IL-4,肺組織IL-2、IL-4、IL-5、TNF-α水平,免疫組化檢測(cè)肺組織核因子κB活化情況。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件分析。計(jì)量資料以(x±s)表示,組間比較采用獨(dú)立t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以例數(shù)(百分比)表示,組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 7組大鼠血清IgE和IL-4水平比較 正常對(duì)照組和各劑量補(bǔ)益肺腎湯組血清IgE、IL-4水平均低于模型組,補(bǔ)益肺腎湯低劑量組血清IgE、IL-4水平均高于中劑量組,異丙腎上腺素組血清IgE、IL-4水平高于正常對(duì)照組及補(bǔ)益肺腎湯高劑量、中劑量組(均P<0.05)。見表1。
表1 7組血清IgE和IL-4水平比較(x±s,ng/mL)
注:與正常對(duì)照組及各劑量補(bǔ)益肺腎湯組相比,*P<0.05;與正常對(duì)照組及高劑量、中劑量補(bǔ)益肺腎湯組比較,&P<0.05;與補(bǔ)益肺腎湯中劑量組比較,#P<0.05。
2.2 7組大鼠肺組織IL-2、IL-4和IL-5水平比較 正常對(duì)照組和各劑量補(bǔ)益肺腎湯組肺組織IL-2、IL-4和IL-5水平均低于模型組和生理鹽水組,補(bǔ)益肺腎湯低劑量組肺組織IL-2、IL-4和IL-5水平均高于補(bǔ)益肺腎湯中劑量組,異丙腎上腺素組肺組織IL-2、IL-5水平均高于正常對(duì)照組、補(bǔ)益肺腎湯高劑量、中劑量組(均P<0.05)。見表2。
表2 7組肺組織IL-2、IL-4和IL-5水平比較(x±s,ng/mL)
注:與正常對(duì)照組及各劑量補(bǔ)益肺腎湯組相比,*P<0.05;與正常對(duì)照組及高劑量、中劑量補(bǔ)益肺腎湯組比較,&P<0.05;與補(bǔ)益肺腎湯中劑量組比較,#P<0.05。
2.3 7組大鼠肺組織TNF-α和核因子κB水平比較 正常對(duì)照組和各劑量補(bǔ)益肺腎湯組肺組織TNF-α和核因子κB水平均低于模型組和生理鹽水組,補(bǔ)益肺腎湯低劑量組肺組織TNF-α和核因子κB水平水平均高于中劑量組,正常對(duì)照組及補(bǔ)益肺腎湯高劑量、中劑量組肺組織TNF-α和核因子κB水平均低于異丙腎上腺素組(均P<0.05)。見表3。
表3 7組肺組織TNF-α和 核因子κB水平比較(x±s)
注:與正常對(duì)照組及各劑量補(bǔ)益肺腎湯組相比,*P<0.05;與正常對(duì)照組及高劑量、中劑量補(bǔ)益肺腎湯組比較,&P<0.05;與補(bǔ)益肺腎湯中劑量組比較,#P<0.05。
哮喘,是一種由淋巴細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞等多種炎癥細(xì)胞介導(dǎo)的氣道慢性炎癥,常存在氣道高反應(yīng)性和廣泛的可逆性氣流阻塞。哮喘的發(fā)病機(jī)制主要與 Ⅰ 型變態(tài)反應(yīng)有關(guān),主要免疫學(xué)特征是血清總IgE和特異性IgE的增高,而IgE可以介導(dǎo)肥大細(xì)胞脫顆粒而誘發(fā)哮喘的發(fā)作。變應(yīng)原交聯(lián)引起的膜受體變位激活肥大細(xì)胞/嗜堿性粒細(xì)胞后,細(xì)胞膜磷脂甲基化作用使得胞膜的通透性增加,鈣通道開放,胞外鈣離子進(jìn)入胞內(nèi),并將激活信息傳入,再激活胞內(nèi)酶系列。
中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,本病與體質(zhì)因素、生活環(huán)境、飲食、情志有密切關(guān)系,內(nèi)因在于肺、脾、腎不足,而外因在于感受外邪、飲食失調(diào)或情志不暢等。肺、脾、腎等臟腑功能失調(diào),津液運(yùn)化輸布障礙,聚而生痰,留宿于肺,閉阻氣道,肺氣不利,血行不暢而血滯成瘀,痰瘀交結(jié),蘊(yùn)伏于內(nèi),成為哮喘之宿本。體內(nèi)伏痰、遇誘因而觸發(fā),使氣機(jī)升降出納失常,乃是本病病機(jī)之根本。臨床上,在哮喘患者中肺腎氣虛證候非常多見[4]。補(bǔ)腎法已不拘于“急則治標(biāo),緩則治本”的傳統(tǒng)原則,而廣泛運(yùn)用于變應(yīng)性哮喘各期[5-6]。補(bǔ)益肺腎湯通過(guò)多環(huán)節(jié)、多層次、多途徑治療哮喘,這種整體調(diào)節(jié)的優(yōu)勢(shì)為中醫(yī)治療本病,特別是在遠(yuǎn)期防治具有廣闊的應(yīng)用前景。
研究哮喘的發(fā)病機(jī)制時(shí),哮喘的動(dòng)物模型大多是由接觸過(guò)敏原引起的過(guò)敏性氣道炎癥模型[7-8]。因此,本研究應(yīng)用氫氧化鋁聯(lián)合卵清蛋白建立哮喘大鼠模型,并采用補(bǔ)益肺腎湯進(jìn)行治療。 結(jié)果顯示,正常對(duì)照組和各劑量補(bǔ)益肺腎湯組血清IgE和IL-4水平,肺組織IL-2、IL-4、IL-5、TNF-α和核因子κB均低于模型組,且正常對(duì)照組及補(bǔ)益肺腎湯中劑量、高劑量組的血清IL-4、肺組織IL-2、IL-5、TNF-α、核因子κB均低于異丙腎上腺組(均P<0.05),這提示補(bǔ)益肺腎湯可抑制哮喘大鼠體內(nèi)的炎癥反應(yīng),且效果優(yōu)于異丙腎上腺素。此外,與中劑量和高劑量補(bǔ)益肺腎湯組相比,低劑量補(bǔ)益肺腎湯組血清IgE和IL-4水平,肺組織IL-2、IL-4、IL-5、TNF-α、核因子κB水平均升高(均P<0.05),而中、高劑量組上述指標(biāo)比較均無(wú)明顯差異(均P>0.05),提示中、高劑量的補(bǔ)益肺腎湯的效果可能比低劑量更好。
總之,補(bǔ)益肺腎湯能可降低哮喘大鼠血清及肺組織的炎癥因子水平,從而減輕氣道炎癥,其中中、高劑量的效果更好。因此,在西藥常規(guī)治療的基礎(chǔ)上,可加用中藥補(bǔ)益肺腎湯治療哮喘,可起到解痙平喘、肅邪宣肺效果,從而改善患者預(yù)后明顯改善。