麻芍平喘汤对支气管哮喘大鼠气道重塑及IL-5、IL-13影响研究
2014-03-13徐增梅丁伟伟尹婷婷童佳兵李泽庚
徐增梅,丁伟伟,尹婷婷,童佳兵,杨 程,李泽庚
(1.安徽中医药大学2012级硕士研究生,安徽 合肥 230038;2.安徽省中医院呼吸内科,安徽 合肥 230031)
论 著
麻芍平喘汤对支气管哮喘大鼠气道重塑及IL-5、IL-13影响研究
徐增梅1,丁伟伟1,尹婷婷1,童佳兵2,杨 程2,李泽庚2
(1.安徽中医药大学2012级硕士研究生,安徽 合肥 230038;2.安徽省中医院呼吸内科,安徽 合肥 230031)
目的:探讨麻芍平喘汤对支气管哮喘大鼠气道重塑及血清IL-5、IL-13的影响。方法:雄性SD大鼠70只随机分为正常组、模型组、地塞米松组、阳和平喘组和麻芍平喘高、中、低剂量组,每组10只,造模28天后,正常组、模型组每天给予生理盐水灌胃,其他各组给予相应药物灌胃,2周后解剖大鼠并取出肺组织。结果:模型组肺组织病理学改变明显,对大鼠血清中IL-5和IL-13的影响麻芍平喘汤各剂量组与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05),中药组与地塞米松组比较差异有统计学意义(P<0.05),麻芍平喘高剂量组与阳和平喘组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论:麻芍平喘汤具有减轻哮喘气道炎症,干预气道重塑的作用。
大鼠;支气管哮喘模型;麻芍平喘汤;气道重塑
Asthma;Airway remodeling;Mashaopingchuan Decoction
支气管哮喘(简称哮喘)是由多种气道炎性细胞和结构细胞及细胞组分参与的反复发作的气道慢性炎症性疾病,是最常见的慢性疾病之一[1]。气道炎症细胞释放的各种活性物质导致气道损伤,随之而来的是气道的修复和重塑,哮喘症状的持续存在、严重程度及气道高反应性均与气道重塑密切相关。我们观察了麻芍平喘汤对支气管哮喘模型大鼠血清中IL-5、IL-13水平及肺组织病理学的影响,探讨了对哮喘慢性气道炎症及气道重塑的作用,报道如下。
1 材料与方法
1.1 动物及分组
健康SD雄性大鼠70只,体质量180~220g,由安徽省实验动物中心提供。许可证号SCXK(皖)2011-002。随机分为正常组、模型组、地塞米松组、阳和平喘组和麻芍平喘高、中、低剂量组,每组10只。
1.2 药物制备
麻芍平喘汤(麻黄10g、细辛3g、五味子9g、钩藤12g、赤芍7g)由安徽中医药大学第一附属医院中药房提供,按照浓度0.5g/L制成溶液。阳和平喘颗粒(麻黄、巴戟天、熟地、五味子、白芥子、葶苈子、桔梗)为安徽省中医院院内制剂(生产批号20130511),每克含生药量3.1g;醋酸地塞米松片由浙江仙琚制药股份有限公司生产,国药准字H33020822,生产批号140218。
1.3 试剂及仪器
ELISA试剂盒、OVA为美国Sigma公司生产;甲醛为上海苏懿化学试剂有限公司生产,生产许可编号XK13-011-00010,批号20131020,水合氯醛为天津市光复精细化工研究所生产,规格HG3-1004076,402AI型超声雾化器为江苏鱼跃医疗设备有限公司生产,RES3020动物呼吸机为北京贝兰博科技有限公司生产,低温冷冻离心机(KDC-2044)与-80℃低温冰箱(NABILA175)为日本松下电器公司产品,80-2离心机为上海手术器械厂生产,徕卡2135型切片机为德国徕卡公司生产,JEM-1230型透射电子显微镜为日本生产。
1.4 哮喘造模及给药
复制动物造模方法并改进[2]:除正常对照组外,其余各组于实验的第0天、第7天和第14天,以10%卵白蛋白加氢氧化铝干粉10mg,分3次腹腔注射0.5mL及两侧腹股沟皮下各0.25mL3点注射致敏。正常对照组用生理盐水1mL替代。第3次致敏1周后将大鼠放入不完全封闭的玻璃雾化箱内,除正常对照组外的各组每日任动物自行吸入1%卵白蛋白生理盐水20min左右,每日激发1次,共激发3周,诱发其哮喘发作,直至雾化过程中大鼠出现烦躁不安、打喷嚏、咳嗽、呼吸困难和喘息,以及大小便失禁、抓耳朵、紫绀等症状为激发成功。正常对照组以吸入生理盐水来替代。各组均从激发阶段的第7天开始给药,每次激发前30min灌胃。麻芍平喘高、中、低剂量组分别灌胃14.76g/kg、7.38g/kg、3.69g/kg,分别相当于成人日常治疗量的4、2、1倍。地塞米松组用地塞米松片0.5mg/(kg·d)灌胃,阳和平喘组用6.4g/(kg·d)灌胃,正常组和模型组0.01mL生理盐水灌胃,各组灌胃连续14天。
1.5 标本采集
末次激发24h后,予以6%水合氯醛6mL/kg腹腔麻醉。迅速打开腹腔,分离出腹主动脉,采血管抽取3mL动脉血,于3000r/min离心10min后取上清,采用ELISA法测定IL-5、IL-13,按试剂盒说明操作。再打开胸腔,游离气管,取出右肺中叶,于10%甲醛固定,酒精脱水石蜡包埋切片,行苏木精伊红(HE)染色,镜下观察肺组织病理变化。
1.6 统计学处理
实验数据均重复3次,以SPSS19.0统计软件进行统计分析,结果以(±s )表示,用One-way ANOVA和t检验进行统计分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 一般情况观察
实验观察发现正常对照组基本保持常态,无死亡。模型组雾化吸入出现典型的哮喘症状,如呼吸困难、喘息、打喷嚏、抓耳挠腮、躁动不安、大小便失禁等。中药组大鼠雾化吸入后开始出现较明显的抓耳朵,呼吸加快、安静少动、弓背、前肢缩抬、个别严重者可闻及哮鸣音,取出动物后可见遗留较多屎尿。西药组大鼠偶见抓耳挠腮,偶见打喷嚏,无明显呼吸困难表现,精神状态优于较其他各组,取出后屎尿较少。
2.2 HE染色
光镜下观察;正常对照组无渗出表现、肺泡结构未见明显异常,无特殊病理改变;哮喘模型组明显气道管腔狭窄,气道上皮细胞脱落,杯状细胞增多,基底膜、管壁平滑肌增厚,管壁内有肥大细胞、淋巴细胞和大量嗜酸粒细胞浸润,可见局部肺泡扩张,肺气肿现象明显。中药组和地塞米松组大鼠气道壁黏膜及周围组织仅见少量炎性细胞浸润,气道上皮细胞增生不明显,管腔内黏液分泌物减少。
2.3 IL-5、IL-13检测及结果
用双抗夹心酶联免疫吸附试验(ELISA)检测大鼠血清中IL-5、IL-13含量水平。具体实验方法参照试剂盒说明书进行。结果见表1。
表1 各组大鼠血清中IL-5、IL-13含量比较 (ng/L ,±s)
表1 各组大鼠血清中IL-5、IL-13含量比较 (ng/L ,±s)
注:与正常组比较,△△P<0.01;与模型组比较,*P<0.05;与地塞米松组比较,#P<0.05。
Group n IL-5 IL-13正常组 10 47.67±6.39 28.51±15.60模型组 10 79.24±18.07△△54.13±10.96△△地塞米松组 10 63.46±3.75*34.48±2.93*麻芍平喘高剂量组 10 37.05±3.32*#23.37±12.40*#麻芍平喘中剂量组 10 41.94±9.57*#24.61±+7.11*#麻芍平喘低剂量组 10 45.85±5.44*29.83±7.23*阳和平喘组 10 37.33±6.14*22.71±3.32*
3 讨 论
支气管哮喘属于中医“哮病”范畴,肺气不足,阳虚阴盛,气不化津,痰饮内生,或阴虚阳盛,热蒸液聚,痰热胶固,均可致哮[3]。麻芍平喘汤具有祛痰利气、宣肺平喘功效,方中麻黄发汗散寒、宣肺平喘,可显著抑制支气管痉挛[4]。细辛解表散寒、温肺化饮,所含挥发油、水及醇提取物分别具有解热、抗炎、镇静作用。五味子收敛肺气,滋肾阴,对呼吸系统有兴奋作用,有镇咳和祛痰作用。钩藤清热透邪。赤芍清热凉血,所含芍药苷具有镇静、抗炎止痛作用。诸药合用,共奏化痰止咳、宣肺理气平喘之功。
气道炎症反复持续性发作易导致组织增生而发生重塑。气道重塑是哮喘发病的重要特征,因嗜酸性粒细胞参与炎症修复和肥大细胞释放化学介质,导致气道性粒黏膜继发性损伤,是难治性哮喘的病理基础[5]。Th细胞能分泌多种细胞因子,参与哮喘发病的整个炎症过程。研究证实T1亚群细胞/T2亚群细胞(Th1/Th2)平衡失调,Th2细胞活化亢进在哮喘发病机制中发挥重要作用[6]。IL-5、IL-13主要是由Th2细胞分泌的多效能细胞因子,可刺激B细胞的增殖和IgA的合成,后者通过与肥大细胞、嗜碱性细胞的作用而诱发哮喘的急性发作,在哮喘等过敏性炎症的发生发展中起重要作用。用SD大鼠予以卵蛋白腹腔注射并吸入雾化激发法,模拟哮喘发作和气道重塑的发病过程,其主要表现为炎症细胞浸润和腺体增生肥大、杯状细胞化生、细胞外基质沉积、基底膜增厚及气道平滑肌增厚等。IL-5是哮喘中的主要调节因子,实验结果显示麻芍平喘汤可以阻止IL-5合成或拮抗IL-5受体活性,通过影响IL-5合成、分泌、抑制IL-5受体激活及其信号转导环节来防治哮喘。而哮喘小鼠模型的实验研究已证实IL-13在哮喘发病机制中的中枢作用,认为IL-13 是依靠诱导B细胞合成IgE从而引发变应性疾病[7],IL-13可通过促使气道纤维化和气道上皮杯状细胞化生,黏液分泌增多而导致气道阻塞,进而导致气道重塑。麻芍平喘汤可抑制IL-13活性,缓解大鼠气道炎症,修复破坏的气道结构。麻芍平喘汤、阳和平喘颗粒、地塞米松均有抑制炎细胞浸润,改善气道重塑作用,但中药效果明显比西药地塞米松效果好,其中麻芍平喘汤高剂量组疗效最佳,表明麻芍平喘汤治疗哮喘具有良好的应用前景。
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R256.126.225
B
1004-2814(2014)12-1074-02
2014-07-21
国家自然科学基金(81373598)
李泽庚
[Abstrac]Objective:Research on Mashaopingchuan decoction to airway remodelling and IL-5、IL-13 in asthmatic rats. Methods:70 male SD rats were randomLy divided into 7 groups:normal group,model group,hexadecadrol group;Yang HE learns group;Mashaopingchuan decoction high dose group,Mashaopingchuan decoction middle dose group;Mashaopingchuan decoction low dose group.After make model 28 days,normal group and model group were gived normal saline every day;others were gived relevant medicine.2 weeks anatomy rats and bring out lung tissue.Results:The model group of lung tissue pathology changed obviously;The influence of IL-5 and IL-13 in rats serum;Mashaopingchuan decoction groups compared with model group had significant difference(P<0.05),Chinese medicine groups compared with model group had obviously difference(P<0.05),Mashaopingchuan decoction high dose group compared with Yang HE learns group no difference(P>0.05). Conclusion:Mashaopingchuan Decoction could relieve asthma airway inflammation,intervention airway remodelling.