秦 豐,潘宏達(dá),呂 爽,李艷平,封 紅
(包頭市第四醫(yī)院呼吸內(nèi)科,內(nèi)蒙古 包頭 014030)
慢性阻塞性肺病(慢阻肺)可見呼吸氣流受限不完全可逆且呈進(jìn)行性發(fā)展,與肺部對香煙等有害氣體的異常炎癥反應(yīng)有關(guān)[1]。慢阻肺和慢性支氣管炎密切相關(guān),呼吸道反復(fù)病毒和繼發(fā)性細(xì)菌感染是導(dǎo)致慢性支氣管炎病變的重要致病因素,大氣污染也是引起慢性支氣管炎的重要原因,機(jī)體的抵抗力下降、呼吸系統(tǒng)防御受損是發(fā)病的內(nèi)在因素[2]。蘇黃止咳膠囊由麻黃、紫蘇葉、地龍、枇杷葉(蜜制)、紫蘇子(炒)、蟬蛻、前胡、牛蒡子(炒)、五味子組成,具有疏風(fēng)宣肺、止咳利咽的功效,用于風(fēng)邪犯肺、肺氣失宣所致的咳嗽、咽癢、氣急、遇冷空氣、異味等因素突發(fā),多呈反復(fù)發(fā)作。本實(shí)驗(yàn)研究了蘇黃止咳膠囊對慢阻肺模型的影響,為蘇黃止咳膠囊的臨床應(yīng)用提供了藥效學(xué)依據(jù)。
SPF級SD大鼠60只,體質(zhì)量180~220 g,雌雄各半,購自內(nèi)蒙古大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物許可證號SCXK(蒙)2016-0001。本實(shí)驗(yàn)已通過內(nèi)蒙古大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會審查。
蘇黃止咳膠囊購自北京海燕藥業(yè)有限公司,規(guī)格9粒/盒(0.45 g/粒),每次3粒,每日3次;氨茶堿片(天津力生制藥股份有限公司,每次1~2片,每日3~6片;水合氯醛、檸檬酸鈉購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
多聚甲醛、二甲苯、無水乙醇、檸檬酸(購自天津大茂化學(xué)試劑廠),PBS磷酸緩沖液(北京Solarbio科技有限公司),TMS-P超敏試劑盒(福建邁新生物技術(shù)開發(fā)有限公司),脂多糖(Sigma),細(xì)胞核因子/k基因結(jié)合核因子單克隆抗體(nuclear factor kappa-B p65,NF-KB p65),Toll樣受體4抗體(Toll-like receptors 4,TLR4)、凋亡抑制因子1抗體(inhibitor of apoptotic protein 1,IAP1)(購自北京博奧森生物技術(shù)有限公司)。
BX53型顯微鏡(奧林巴斯中國有限公司);DHP-9032 35 L電熱恒溫培養(yǎng)箱(上海一恒科學(xué)儀器有限公司);KD-P型生物組織攤片機(jī)(浙江省金華市科迪儀器設(shè)備有限公司);切片機(jī)(德國徠卡);動(dòng)物肺功能分析系統(tǒng)(北京吉安得爾科技有限公司);YG-280KX烤片機(jī)(湖北貝諾醫(yī)療科技有限公司)。
將60只SPF級SD大鼠隨機(jī)分為空白對照組、模型對照組、蘇黃止咳膠囊低劑量組(0.36 g/kg)、蘇黃止咳膠囊中劑量組(0.72 g/kg)、蘇黃止咳膠囊高劑量組(1.44 g/kg)、氨茶堿片組(0.01 g/kg)。除空白對照組外,其余各組大鼠均制備慢阻肺模型。于實(shí)驗(yàn)第1天和第15天滴鼻注入0.2 ml LPS(1 g/L)溶液[3],每天給予煙熏,用10支香煙熏10只大鼠,每次熏30 min[4]。造模第28天后開始灌胃給藥,每日1次,連續(xù)治療4周,末次給藥1 h,使用動(dòng)物呼吸功能測定儀測定大鼠最大呼氣流量(PEP)、1 s用力呼氣容積(FEV1)[5]。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,取肺臟用4% 多聚甲醛溶液固定,用于HE 染色及免疫組化染色。
取肺組織于多聚甲醛溶液中固定24 h后,將肺組織從固定液中取出,脫水后石蠟包埋。石蠟切片經(jīng)二甲苯透明,常規(guī)脫蠟至水。用蘇木精染色5 min反藍(lán),0.5% 伊紅液染色、脫水,二甲苯透明10 min,中性樹膠封片,在顯微鏡下觀察肺組織炎性細(xì)胞浸潤并進(jìn)行炎癥病理學(xué)評分[6]。肺組織HE染色分級:0級:無炎癥;1級:輕度炎癥,炎性細(xì)胞浸潤;2級:中度炎癥,肺泡間隔增厚;3級:炎性細(xì)胞浸潤,病變范圍大于30%[7]。
石蠟切片經(jīng)二甲苯透明,常規(guī)脫蠟至水。3% H202室溫孵育10 min[8]。蒸餾水沖洗,PBS緩沖溶液沖洗3次,每次5 min。滴加10% 山羊血清封閉,室溫孵育10 min傾去血清。滴加一抗(NF-ΚB p65抗體),PBS稀釋比例為1∶450;TLR4抗體,PBS稀釋比例為1∶400;IAP1抗體,PBS稀釋比例為1∶350,37 ℃ 孵育2 h。PBS緩沖溶液沖洗3次,每次5 min。滴加生物素標(biāo)記的二抗,37 ℃ 孵育30 min。PBS緩沖溶液沖洗3次,每次5 min。滴加適量的辣根酶標(biāo)記的鏈霉素工作液,37 ℃ 孵育30 min。PBS緩沖溶液沖洗3次,每次5 min。DAB顯色劑顯色、沖洗、復(fù)染、脫水、透明、封片[8],免疫組化圖片采用ImageJ軟件進(jìn)行灰度值分析[9]。
表1示,與空白對照組比較,模型對照組PEP、FEV1顯著降低(P<0.01);與模型對照組比較,蘇黃止咳膠囊中、高劑量組、氨茶堿片組PEP顯著升高(P<0.05或0.01);與模型對照組比較,蘇黃止咳膠囊低、中、高劑量組、氨茶堿片組FEV1顯著升高(P<0.05或0.01)。
表2圖1示,與空白對照組比較,模型對照組HE染色病理分級顯著增加(P<0.01);與模型對照組比較,蘇黃止咳膠囊中、高劑量組、氨茶堿片組HE染色病理分級顯著降低(P<0.05或0.01)。
表2 各組肺臟HE染色病理分級比較
注:A.空白對照組;B.模型對照組;C.蘇黃止咳膠囊低劑量組;D.蘇黃止咳膠囊中劑量組;E.蘇黃止咳膠囊高劑量組;F.氨茶堿片組
與空白對照組比較,模型對照組肺臟細(xì)胞NF-KB p65、TLR4、IAP1表達(dá)均顯著增加(P<0.01);與模型對照組比較,蘇黃止咳膠囊中、高劑量組和氨茶堿片組NF-KB p65、TLR4表達(dá)均顯著降低(P<0.05或0.01);與模型對照組比較,蘇黃止咳膠囊各劑量組和氨茶堿片組IAP1表達(dá)均顯著降低(P<0.05或0.01)。
表 1 各組肺功能檢測結(jié)果比較
有研究表明,蘇黃止咳膠囊口服可以改善慢阻肺患者的肺功能,提高生存質(zhì)量,減少慢阻肺患者再入院次數(shù)。蘇黃止咳膠囊聯(lián)合噻托溴銨能夠有效改善慢阻肺肺功能,減輕患者咳嗽、咳痰等癥狀,減輕呼吸困難,延緩氣道重塑[10]。蘇黃止咳膠囊聯(lián)合噻托溴銨對慢性阻塞性肺疾病穩(wěn)定期的FEV1、FEV1/FVC、IL-6、IL-8均較前明顯改善[11]。在蘇黃止咳膠囊聯(lián)合小劑量茶堿治療風(fēng)邪犯肺型慢性阻塞性肺疾病的研究中,蘇黃止咳膠囊組咳嗽癥狀評分顯著改善,總有效率高,復(fù)發(fā)率低[12]。蘇黃止咳膠囊具有疏風(fēng)宣肺的功效,用于肺氣失宣所致的咳嗽,或用于氣急、遇冷空氣、異味、空氣污染等因素引起的咳嗽。肺氣腫是支氣管和肺疾病常見的并發(fā)癥,與吸煙、空氣污染、小氣道感染、塵肺等關(guān)系密切,慢性阻塞性細(xì)支氣管炎是引起肺氣腫的重要原因。本研究結(jié)果表明,蘇黃止咳膠囊中劑量組、蘇黃止咳膠囊高劑量組可顯著增加慢阻肺模型大鼠PEP及FEV1,具有改善慢阻肺模型大鼠肺功能的作用。
TLR受體是參與非特異性免疫的蛋白質(zhì)分子,TLR如同天然免疫的眼睛,監(jiān)視與識別各種不同的疾病相關(guān)分子,是機(jī)體抵抗感染性疾病的第一道屏障[13]。
機(jī)體最強(qiáng)的抗原呈遞細(xì)胞可表達(dá)TLR。借助TLR識別LPS、肽聚糖以及分支桿菌的細(xì)胞壁成分等具有PAMP的分子,樹突細(xì)胞被活化而成熟,提供獲得性免疫的共刺激信號,因此TLR是微生物成分引起樹突細(xì)胞活化的橋梁[14]。NF-κB是一個(gè)轉(zhuǎn)錄因子蛋白家族,NF-κB通常以p65與 p50組成的異二聚體存在[15]。P65蛋白質(zhì)二聚化形成具有活性的NF-kB。在未受到刺激的細(xì)胞中NF-kB 二聚體通過與細(xì)胞質(zhì)中3個(gè)抑制因子結(jié)合,以無活性的狀態(tài)存在[16]。刺激信號可降解IkBs進(jìn)而活化NF-kB,依賴IKK-降解IkBs的活化途徑被稱為經(jīng)典的NF-kB活化途徑。凋亡抑制因子(inhibitor of apoptotic proteins,IAPs)主要通過抑制Caspase3、7、9等酶的活性而發(fā)揮阻斷凋亡的作用。IAPs 家族成員抑制細(xì)胞凋亡功能與NF-kB 的活化誘導(dǎo)信號強(qiáng)度呈正相關(guān)[17]。蘇黃止咳膠囊中劑量組、蘇黃止咳膠囊高劑量組大鼠肺臟TLR4表達(dá)顯著降低,提示蘇黃止咳膠囊可能通過阻斷LPS誘導(dǎo)TLR4表達(dá),從而抑制脂多糖引起的炎癥反應(yīng)。HE染色及免疫組化染色結(jié)果表明,肺組織炎癥反應(yīng)程度與NF-KB p65表達(dá)呈正相關(guān)。蘇黃止咳膠囊中劑量組、蘇黃止咳膠囊高劑量組大鼠肺臟炎癥反應(yīng)級別與NF-KB p65表達(dá)均顯著降低,說明蘇黃止咳膠囊可能通過NF-KB通路調(diào)控外界刺激引起肺部的炎癥反應(yīng)。蘇黃止咳膠囊各組大鼠肺臟IAP1表達(dá)均顯著降低,可能與其抑制NF-KB的活化有關(guān)。綜上所述,蘇黃止咳膠囊可能通過改善肺功能,降低慢阻肺模型大鼠肺臟NF-KB p65、IAP1和TLR4的表達(dá),從而減輕慢阻肺模型大鼠肺組織細(xì)胞炎癥反應(yīng),最終起到對慢阻肺模型大鼠肺臟的保護(hù)作用。
表 3 各組免疫組化染色肺臟細(xì)胞NF-ΚB p65、TLR4、IAP1表達(dá)(灰度值)比較
注:A.空白對照組;B.模型對照組;C.蘇黃止咳膠囊低劑量組;D.蘇黃止咳膠囊中劑量組;E.蘇黃止咳膠囊高劑量組;F.氨茶堿片組
注:A.空白對照組;B.模型對照組;C.蘇黃止咳膠囊低劑量組;D.蘇黃止咳膠囊中劑量組;E.蘇黃止咳膠囊高劑量組;F.氨茶堿片組
注:A.空白對照組;B.模型對照組;C.蘇黃止咳膠囊低劑量組;D.蘇黃止咳膠囊中劑量組;E.蘇黃止咳膠囊高劑量組;F.氨茶堿片組