紫花高乌头醇提物对大鼠肺组织中表皮生长因子和白细胞介素1β含量的影响*
2011-07-29韩瑞兰肖云峰常福厚陆景琨王敏杰
韩瑞兰,肖云峰,常福厚,陆景琨,王敏杰
(内蒙古医学院药学院,内蒙古 呼和浩特 010010)
蒙药紫花高乌头 Aconitum excelsum Reichd的蒙名为噶布日迪老,系毛茛科乌头属牛扁亚属植物,主产于内蒙古自治区东部,其根和地上部分为习用蒙药。内蒙古自治区锡林郭勒盟蒙医研究所用紫花高乌头全草治疗慢性支气管炎,有效率可达96.89%[1]。现代研究表明,表皮生长因子(EGF)和白细胞介素1β(IL-1β)在慢性支气管炎的发病机理中均起着重要作用。笔者通过建立慢性支管炎大鼠模型,观察紫花高乌头全草醇提物对肺组织中EGF和IL-1β含量的影响,初步探讨其治疗慢性支气管炎的作用机制。
1 材料与方法
1.1 动物和试药
Wist大鼠44只,雌雄各半,体重(200±20)g,实验动物质量合格证编号为SCXK(蒙)2002-0001,由内蒙古大学实验动物中心提供。EGF放免试剂盒(批号为20100725)、IL-1β放免试剂盒(批号为20100625)均购自解放军总医院科技开发中心放免所;硫酸脂多糖(Sigma公司生产,北京三博远志生物技术有限公司提供)用生理盐水稀释至1 g/L;2%戊巴比妥钠溶液;0.5%羧甲基纤维素钠溶液。紫花高乌头原药材产自内蒙古自治区赤峰市喀喇沁旗,经内蒙古医学院药用植物学教研室庞秀生教授鉴定为正品;紫花高乌头全草醇提物浸膏(AER,1 g浸膏相当于原药材10.8 g),用5%羧甲基纤维素钠配制成质量浓度分别为 0.9,0.6,0.3 g/L的溶液;蛤蚧定喘胶囊(三金集团桂林三金生物药业有限责任公司,批号为10940033),用5%羧甲基纤维素钠配制成质量浓度为0.1 g/L溶液,备用。
1.2 方法
1.2.1 分组
取Wist大鼠44只,随机分为空白对照组(A组)、模型对照组(B组)、AER低剂量组(C1组)、AER中剂量组(C2组)、AER高剂量组(C3组)、蛤蚧定喘胶囊组(D组),模型对照组9只,其余各组7只。
1.2.2 造模与给药
大鼠慢性支气管炎模型的建立参照文献[2-3]。除空白对照组(A组)外,其余各组大鼠用2%戊巴比妥钠(50 mg/kg)腹腔注射麻醉后,仰卧位固定于操作台,常规消毒,纵向切开颈部,分离皮下,暴露气管,4号针头穿刺气管,注入脂多糖0.2 mL。第8天时,随机选取模型对照组(B组)大鼠雌雄各1只,断颈处死,取右肺中部组织在4%甲醛溶液中固定,再经过脱水、浸蜡、包埋等处理后切片,常规HE染色,制作成病理切片,光镜下观察。从造模第8天起,空白对照组(A组)灌服5%羧甲基纤维素钠10 mL/kg,1次/d;模型对照组(B组)灌服5% 羧甲基纤维素钠10 mL/kg,1次/d;AER低、中、小剂量组(C1,C2,C3组)灌胃 AER 0.3,0.6,0.9 mg/kg,每日1次;阳性对照组(D组)用蛤蚧定喘胶囊,每日用药剂量为1.0 g/kg(相当于临床用量20倍)[4],每天灌胃1次。均给药20 d。
1.2.3 标本制备与检测方法
给药结束后第2天,所有大鼠断头处死,取肺组织,将肺组织用冰生理盐水冲洗,滤纸吸湿后,称取0.3 g左右加入预冷的生理盐水,用电动匀浆器制成10%的肺组织匀浆,于4℃,6000 r/min离心5 min,提取上清液,超低温冰箱冻存。指标检测采用放射免疫法,严格按试剂盒说明书操作。
1.3 统计学处理
采用SPSS 13.0统计软件进行组间 t检验,数据用均数±标准差()表示。
2 结果
2.1 大鼠支气管和肺泡组织形态学比较
病理切片见图1。可知,空白对照组(A组)的细支气管黏膜上皮完整,细胞排列整齐,支气管壁及肺泡无明显病理形态学改变;模型对照组(B组)的支气管纤毛柱状上皮细胞部分脱落,肺泡上皮细胞部分坏死脱落,肺泡间隔明显增大(即肺泡扩张),伴有大量慢性炎性细胞浸润,说明造模成功。
图1 大鼠肺组织切片
2.2 大鼠肺组织中EGF和IL-1β含量
结果见表1。
表1 各组大鼠肺组织中EGF和IL-1β的含量(ng/mL,)
表1 各组大鼠肺组织中EGF和IL-1β的含量(ng/mL,)
注:与 A 组比较,△P <0.05,▲P > 0.01;与 B 组比较,*P <0.05。
组别A组(n=7)B组(n=7)C1组(n=7)C2组(n=7)C3组(n=7)D组(n=7)剂量10 mL/kg 10 mL/kg 0.3 mg/kg 0.6 mg/kg 0.9 mg/kg 1 g/kg EGF 0.433 ± 0.1810.641 ± 0.090▲0.639 ± 0.040▲0.631 ± 0.013▲0.631 ± 0.118▲0.461 ± 0.153 IL-1β 0.113 ± 0.050.261 ± 0.090▲0.210 ± 0.061▲0.190 ± 0.060▲0.145 ± 0.077*0.119 ± 0.050
3 讨论
采用气管内注入脂多糖的方法建立慢性支气管炎的大鼠模型,造模后大鼠出现倦怠、活动减少等症状。造模后最初几天,模型对照组大鼠饮水增加,1周后进食饮水均减少,体重增加较空白对照组慢。光镜下可见模型对照组大鼠支气管纤毛柱状上皮细胞部分脱落,肺泡上皮细胞部分坏死脱落,肺泡间隔明显增大(即肺泡扩张),伴有大量慢性炎性细胞浸润。其组织病理学改变与文献报道相近[5]。
近年的研究显示,慢性支气管炎的病理改变主要表现为气管、支气管壁的慢性炎性细胞浸润,腺体的黏液泡增生、肥大,浆液型及混合型腺泡发生黏液变,腺泡及导管因黏液潴留而扩张,黏液上皮的杯细胞增生、分泌亢进。如果慢性支气管炎反复急性发作,气管会逐渐壁增厚,支气管软骨被破坏,病变向细支气管、肺泡蔓延[4,6]。
脂多糖是革兰阴性菌细胞壁层结构,可刺激单核细胞、内皮细胞和中性粒细胞等合成释放一系列炎性介质,如肿瘤坏死因子α(TNF-α)和IL-1β,介导气道和肺组织的炎症反应。IL-1β通过促进趋化因子、环化加氧酶22以及诱导型一氧化氮合酶和细胞黏附分子的表达而引起炎症反应;可诱导血管内皮细胞合成黏附分子增加;还可激活白细胞表面的黏附分子,使其表达上调,并与内皮细胞上相应的黏附分子相互作用,导致白细胞快速黏附,并跨过内皮转移到炎症部位参与炎症反应。
EGF是一种含53个氨基酸的单链多肽类生长因子,其对上皮细胞以及许多其他细胞有促进分裂的作用,对细胞代谢也具有短期和长期作用。EGF在炎症反应及变态反应中具有重要的调节作用。慢性支气管炎患者肺组织中EGF的含量增高,且与病情轻重程度有关。
本研究结果显示,模型对照组大鼠肺组织中EGF和IL-1β含量较空白对照组均明显升高(P<0.01),紫花高乌头醇提物给药组肺组织中EGF含量均与模型对照组无显著差异,而高剂量组肺组织中IL-1β含量明显低于模型组(P<0.05),说明紫花高乌头醇提物可能通过降低IL-1β的含量以减少炎性细胞的趋化和炎性因子的释放,控制慢性支气管炎的发展。而蛤蚧定喘胶囊组肺组织中EGF和IL-1β含量均比模型对照组显著降低(P<0.05),说明蛤蚧定喘胶囊可通过降低EGF和IL-1β的含量,以减少炎性细胞的趋化和炎性因子的释放,控制慢性支气管炎的发展。
[1]呼和吉勒,陶 高.紫花高乌头治疗慢性支气管炎225例初探[J].内蒙中医药,1989,8(3):9-10.
[2]刘延祯,徐兰萍.慢支咳喘宁胶囊对实验性慢性支气管炎大鼠肺组织中EGF和IL-1β含量的影响[J].亚太传统医药,2007,8(3):38.
[3]Hill AT,Bayley DL,Campbell EJ,et al.Airways inflammation in chronic bronchitis:the effects of smoking and alpha1-anti-Trypsin deficiency[J].Eur Respir J,2000,15(5):886 -890.
[4]马 楠,崔德健,梁延杰.气管内注入脂多糖建立大鼠慢性支气管炎模型[J].中华结核和呼吸杂志,1999,22(6):371 -372.
[5]邹节明,潘佐静,李美珠,等.蛤蚧定喘胶囊药效学及毒理学研究[J].中草药,2003,33(4):343.
[6]任 勃,陶庆丰,马淑扬.慢性支气管炎动物模型的复制及病理形态学观察[J].天津医药,1995,23(2):102 -103.