芪参复康胶囊对心理应激促发的高原肺损伤的效果研究*

马文涛 魏敦宏 付清海 吕水利 叶 明 胡淑芳 张 彦 杨来启

芪参复康胶囊对心理应激促发的高原肺损伤的效果研究*

马文涛①魏敦宏 付清海 吕水利 叶 明 胡淑芳 张 彦 杨来启

目的 研究芪参复康胶囊对心理应激促发的高原低压低氧环境下大鼠肺损伤的干预效果。方法 雄性SD大鼠随机分为低氧组,实验组(低氧+应激)和芪参复康胶囊干预组(低氧+应激+药物)。应激采用旁观电击心理应激模型。模拟高原低压低氧环境处置,把大鼠置于模拟海拔6000m低压舱内24h。用推挽灌流的方法收集海马细胞外液,用高效液相色谱-电化学测定海马细胞外液中的去甲肾上腺素(N E)的含量。通过测定大鼠肺湿?干比值、肺湿重?体重比值和与细支气管伴行小血管“袖套”面积?血管面积的比值来评定肺损伤程度。结果 ①实验组海马细胞外液中的N E含量、肺湿?干比值和血管“袖套”?血管比值均显著高于低氧组(t=2.453,2.514,2.813;P均<0.05);②干预组海马细胞外液中的N E含量、肺湿?干比值和血管“袖套”?血管比值均显著低于实验组(t=2.183,2.171,2.242;P均<0.05)。结论 芪参复康胶囊能有效预防心理应激促发的低压低氧环境下的大鼠肺损伤。

芪参复康;心理应激;高原;肺损伤;去甲肾上腺素;大鼠

内地官兵初次进驻高原地区,短期内紧张、焦虑、恐惧、注意力不集中、思维迟缓、食欲减退和睡眠障碍等一系列心理应激障碍较普遍[1],是促发或诱发急性高原病(AM S)的重要因素。进驻高原地区的官兵心理应激障碍发生率高,是促发?诱发AM S的可干预因素。因此,防治心理应激障碍,或干预心理应激促发?诱发AM S的病理环节,对预防AM S的发生或减轻AM S严重程度有重要的实际价值。目前尚缺乏心理应激促发?诱发AM S病理机制的相关研究。揭示其病理机制,才能针对其中关键环节采取干预措施,预防AM S的发生或减轻AM S的严重程度,达到保证部队战斗力的目的。

既往研究表明,心理应激可促发或加重急性低压低氧环境导致的大鼠肺损伤[2],但目前尚缺乏相关的药物干预研究。我院临床应用多年的治疗抑郁症和焦虑症的纯中药制剂芪参复康胶囊,由西洋参、黄芪、天麻、枸杞、白芍、白术、茯苓、当归、枣仁、远志等16味中药组成,具有抗应激和抗缺氧作用[324]。因此,为有效防治心理应激对高原环境下肺损伤的影响,本研究采用芪参复康胶囊对高原环境下的应激大鼠进行干预研究,以期探讨高原环境下芪参复康胶囊的肺保护作用。

1 材料与方法

1.1 药物组成与制备

中药方剂:炙黄芪、西洋参、白术、天麻、枸杞子、熟地黄、白芍、阿胶、淫羊藿、酸枣仁、远志、茯苓等(本院中药制剂室提供,批号:060816)。制备工艺:①炙黄芪、白术、天麻、枸杞子等药材合并煎煮(煎2次,第一次2h,第二次1.5h),合并2次煎液,过滤,滤液减压浓缩至浸膏状,干燥粉碎;②阿胶、西洋参干燥粉碎,过100目筛;③合并上述两种粉末,混匀,100℃灭菌30m in,分装于硬胶囊中,即得。

1.2 实验动物分组及给药方法

成年雄性SD大鼠,体重180～230g(购自第四军医大学实验动物中心)。随机分成低氧组、实验组(低氧+应激)和芪参复康胶囊干预组(低氧+应激+药物),每组各8只。动物饲养环境温度(24±1)℃,湿度50%～60%;自由饮食,自然昼夜节律光照。药物处理的大鼠每天早8:30～9:00给予芪参复康胶囊内容物0.8g.kg-1灌胃,配制成混悬剂,按大鼠每100g体重1.0m l,非给药大鼠给予等量生理盐水灌胃,持续1周。

1.3 模拟高原低压低氧的方法

低压舱由真空泵和密闭容器组成。为避免动物的急性升压和降压反应,每次升降时间不应少于10m in。每次2～3只大鼠放入小动物低压舱内,自由饮食水,匀速减压至模拟海拔6000m高度(PB 47.3kPa),维持24h。大鼠在低氧环境处置前,均在相同的小动物低压舱环境内适应性饲养1周(每天放置1h)。

1.4 心理应激模型的建立

心理应激动物模型采用旁观电击(CB)模型,按Noguchi[5]等的方法稍加改进。实验装置由旁观箱和电击箱两部分组成。旁观室中的大鼠不接受电刺击。电击箱中的大鼠被电击时出现惊叫、惊跳反应,旁观室大鼠观看电击室大鼠遭受电击的过程,通过视觉、听觉等而产生心理应激。给予心理应激处理的大鼠按上述方法早9:00～9:30和下午4:30～5:00各刺激1次,持续2天后,然后立即放入低压舱内。

1.5 海马细胞外液的收集和N E含量的检测

按Paxinos[6]等大鼠立体定位图谱定位海马,采用推挽灌流法收集海马腹侧细胞外液;海马细胞外液中N E含量的检测采用高效液相色谱-电化学测定。上述具体的仪器及检测方法见马文涛[7]的报道。

1.6 肺湿?干重比值和肺含水比值的测定

推挽灌流结束后,剪开胸腔,将全肺取下,除去脂肪、肺外大血管和气管后,用滤纸吸干肺表面血迹,称右肺湿重。右肺于55℃烘干直到稳定的重量即干重。计算肺湿?干重比值。肺含水比值=(右肺湿重-右肺干重)?右肺湿重。

1.7 肺组织固定、取材和HE染色

大鼠左肺置于10%的福尔马林溶液中固定,用真空泵抽出其中的气体。肺组织固定后,在左肺肺门以下部分的中间1?3肺组织取材,然后按常规方法切片及行HE染色。

1.8 肺血管周围腔的观察

观察对象为与细支气管伴行小血管“袖套”(即血管周围腔)的面积与血管面积的比值,小血管的直径选定在40～90Λm 之间,血管圆度定为1～1.9;每张切片选3个视野,用IPP 5.1图像分析软件进行数据测量,然后取平均值作为这张切片的值(ΛmA2)。

1.9 统计处理

采用SPSS 13.0软件进行统计分析和处理,)计量资料采用s表示,进行两独立样本t检验,数据之间的相关性采用直线回归法。

2 结 果

2.1 海马细胞外液中N E含量的比较

实验组海马细胞外液中的N E含量显著高于低氧组(t=2.453,P<0.05);干预组海马细胞外液中的N E含量显著低于实验组(t=2.183,P<0.05),见表1。

2.2 肺湿?干比值和肺含水比值的比较

实验组海马细胞外液中的肺湿?干比值显著高于低氧组(t=2.514,P<0.05);干预组的肺湿?干比值显著低于实验组(t=2.171,P<0.05)。三组间肺含水比值无显著性差异(见表1)。

表1 3组肺湿?干比值、肺湿重?体重比值和血管袖套?血管比值的比较±s)

表1 3组肺湿?干比值、肺湿重?体重比值和血管袖套?血管比值的比较±s)

注:与低氧组比较,*P<0.05;与低氧+应激组比较,∃P<0.05

组 别 NE含量(pg?50ul) 肺湿?干比值 肺湿重?体重比值 血管袖套?血管比值低氧组 813.82±196.13 4.66±0.11 0.0052±0.00011 1.08±0.13低氧+应激组 1103.68±270.59* 4.84±0.17* 0.0056±0.00036 1.36±0.25*低氧+应激+药物组 844.02±198.59∃ 4.68±0.12∃ 0.0053±0.00027 1.14±0.12∃

2.3 血管袖套?血管比值的比较

实验组的海马血管“袖套”?血管比值显著高于低氧组(t=2.813,P<0.05);干预组的血管“袖套”?血管比值显著低于实验组(t=2.242,P<0.05),见表1。

2.4 实验组肺损伤指标与细胞外液N E含量间的相关分析

实验组大鼠的血管“袖套”?血管面积比值,肺湿?干比值与海马细胞外液中的N E含量有显著相关(r=0.823,0.751;P<0.01)。

3 讨 论

高原低氧所导致的高原肺水肿发病机制中,交感系统的激活起到主导作用[8]。暴露于低氧环境中,将激发机体的交感神经活性,导致钠、水潴留,从而引起肺部毛细血管的过度灌注,引起肺水肿[9]。Duplain[8]等用测定交感神经节后的交感神经冲动释放的方法,证实机体交感活性高的个体,在高原环境中,更易发生HA PE。实验组大鼠肺湿?干比值、肺湿重?体重比值和血管袖套?血管比值均显著高于低氧组,并且实验组大鼠的血管“袖套”?血管面积比值,肺湿?干比值与海马细胞外液中的N E含量有显著相关性,说明心理应激通过进一步激活低压低氧环境下机体的交感神经活性,从而诱发HA PE。中药复方或中药的天然活性成分实际上是一个多靶点的作用系统,进入体内后,可多成分、多环节、多途径、多层次综合协调地作用于失去平衡的神经内分泌免疫网络,而起整体性调节作用,维持机体稳态平衡。本方中西洋参具有大补元气,补脾益肺之功效,能够抗应激,提高免疫力;枸杞、熟地滋阴益精,养阴益气,协同西洋参发挥增强免疫和抗应激的作用;黄芪、淫羊藿、茯苓、天麻增强机体免疫功能。方中诸味药共奏补肾健脾,益气滋阴之效,诸药协同发挥作用,通过整体调节神经内分泌免疫网络,改善各系统功能的紊乱。芪参复康胶囊干预组大鼠肺湿?干比值、肺湿重?体重比值和血管袖套?血管比值均显著低于实验组,说明芪参复康胶囊具有较好的预防应激促发的低压低氧环境下的大鼠肺损伤。同时芪参复康胶囊干预组大鼠海马细胞外液中的N E含量显著低于实验组,由于N E的激活与焦虑和警觉有关[10],说明芪参复康胶囊具有抗焦虑作用,通过调节交感神经活性来预防低压低氧环境下的大鼠肺损伤。

本研究结果提示,芪参复康胶囊通过整体性调节作用来维持机体稳态平衡,从而预防应激促发的低压低氧环境下的大鼠肺损伤,这将为防治急进高原时发生的肺损伤提供实验依据。

[1]高永利,杨来启,张红兵,等.高原外训军人心理行为变化的研究[J].中国行为医学科学,2001,10(3):2582260

[2]马文涛,张永利,杨军岭,等.不同的应激方式对模拟高原环境下肺损伤影响的实验研究[J].中国健康心理学杂志,2008,16(12):142221424

[3]李新田,邱财荣,杨来启,等.芪参复康胶囊对小鼠的抗应激作用[J].中国医院药学杂志,2008,28(11):8982900

[4]杨来启,吴兴曲,李新田,等.芪参复康胶囊与红景天高原环境应激条件下抗疲劳抗缺氧对照研究[J].中华中医药学刊,2010,28(6):117021172

[5]Noguchi T,Yoshida Y,Chiba S.Effects of psychological stress on monoam ine system s in subregions of the frontal cortex and nucleus accumbens of the rat[J].Brain Res,2001,916:912100

[6]Paxinos G,W atson C.The rat brain in stereotaxic coordinates[M].New York:Academ ic Press,1997:37239

[7]邓自和,马文涛,杨来启,等.心理应激对模拟高原低压低氧环境下大鼠海马单胺递质的影响[J].中国健康心理学杂志,2008,16(9):104621048

[8]Duplain H,Vollenweider L,Delabays A,etal.Augmented sympathetic activation during short-term hypoxia and highaltitude exposure in subjectssusceptible to high- altitude pu lmonary edema[J].Circulation,1999,99(13):1713

[9]Basnyat B.High altitude cerebral and pu lmonary edema[J].Travel M edicine and InfectiousDisease,2005,3(4):1992211

[10]张萍,王岚,王学义.创伤后应激障碍生物学机制研究进展[J].中国健康心理学杂志,2010,18(6):7482750

The I ntervention Effect of Qishenfukang Capsule on Highland Lung I njury Caused by Psychological Stress.

M a W entao,W ei

D unhong,Fu Q inghai,et al.M ental H ealth Center ofthe Chinese PLA in L anzhou Comm and,T he T hird H osp ital of PLA,B aoji 721004,P.R.China

ObjectiveTo study the intervention effect of Q ishenfukang capsules on lung injuryof rats under high altitude hypobaric hypoxia induced by psychological stress.M ethodsM ale SD rats were random ly divided into three groups:Hypoxia group,exper iment group(Psychological stress+ hypoxia group),intervention group(Psychological stress+ hypoxia+Q ishenfukang capsules group).Psychological stresswas induced theway of communication boxmodel.The acute hypobaric hypoxia disposure was made by putting the rats into hypobaric chamber at a s imulated altitude of 6000 meters for 24 hours.The extracellular fluid of hippocampus was collected by the push2pull perfusion method.The contents of norepinephrine(N E)in the extracellular fluid of hippocampus were determ ined by high performance liquid chromatography w ith electrochem ical detection(HPLC-ECD).To assess lung injury,thewetweight?dry weight ratio of right lung,thewet lungweight?bodyweight ratio were determ ined.To further assess the lung injury,the perivascular cuff area of s mall vessels accompanied w ith bronchiole and the perivascular cuff area?vessels area ratio were measured and calculated by using image analyzer.Results①The contents of N E,wet weight?dry weight ratio of right lung and perivascular cuff area?vessels area ratio in exper iment group were significanly higher than in hypoxia group(t=2.453,2.514,2.813;Pall<0.05).②The contentsofN E,wetweight?dryweight ratio of right lung and perivascular cuff area?vessels area ratio in intervention group were significanly lower than in exper iment group(t=2.183,2.171,2.242;Pall<0.05).ConclusionQ ishenfukang capsules can utility prevent psychological stresspromoting lung injury induced by s imulated acute high altitude.

Q ishenfukang;Psychological stress;H ighland;Lung injury;Norepinephrine;Rats

① 中国.解放军第三医院精神科(宝鸡) 721004 E2mail:mw twyj@163.com

军队“十一五”医药卫生科研专项基金课题(06Z012)

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