过敏性哮喘的实验研究进展
2014-04-02崔殿波王艳宏通讯作者
崔殿波,王艳宏(通讯作者)
(黑龙江中医药大学,黑龙江哈尔滨150040)
过敏性哮喘是机体对抗原性或非抗原性刺激引起的一种气管、支气管反应性过度增高的疾病,已成为严重威胁人类健康的疾病之一。由于过敏性哮喘病因及发病机制较复杂,迄今尚未完全阐明,因此本文就近年来关于过敏性哮喘的实验研究综述如下,以其为开展相关实验研究提供参考。
1 豚鼠实验性哮喘动物模型
姚孝明等[1]采用腹腔注射10%卵蛋白(OVA)建立豚鼠哮喘模型,通过观察哮喘潜伏期、外周血嗜酸性粒细胞(EOS)计数、血清白三烯(LTE4)、环磷酸腺苷(cAMP)和环磷酸鸟苷(cGMP)的变化,并采用离体豚鼠气管环体外试验,通过观察AG对磷酸组胺引起的豚鼠离体气管平滑肌收缩的影响,探讨了江苏省名中医朱启勇经验方安喘颗粒(AG)的作用机制。结果发现AG对实验性哮喘模型豚鼠有良好治疗作用。其作用机制与预防和缓解气管平滑肌痉挛、降低模型豚鼠外周血中EOS计数和LTE4的含量及恢复cAMP/cGMP比值有关。
陈贺等[2]通过建立卵白蛋白为诱因的豚鼠过敏性哮喘模型,通过观察复方川贝颗粒对哮喘豚鼠血清中血栓素B2(TXB2)、白三烯B4(LTB4)的含量、哮喘潜伏期及肺部病理切片EOS计数的影响,探讨复方川贝颗粒治疗过敏性哮喘的内在机制。结果表明该制剂对OVA介导的豚鼠过敏性哮喘模型的平喘作用机制与调节血清炎性介质和减少EOS浸润有关。
刘以民等[3]分别采用组胺喷雾致豚鼠哮喘法、肺溢流法、离体气管片法、豚鼠肺支气管灌流法等实验方法探讨地龙汤治疗哮喘的作用机制。结果表明,地龙汤水煎液对喷入组胺致喘的豚鼠,能使其哮喘潜伏期显著延长,肺溢流减少,对豚鼠离体气管平滑肌过敏性收缩有非常显著的抑制作用,对给予组胺后的豚鼠离体气管片引起的收缩有非常显著的舒张作用,能使肺支气管灌流液流速加快,灌流量增加。地龙汤水煎液对由各种过敏介质引起的哮喘有显著的抑制作用。
邢文娟等[4]用卵清蛋白和氢氧化铝致敏建立了豚鼠实验性哮喘模型,以观察其行为学差异和EOS数目的差异为指标,探讨芦荟凝胶对豚鼠过敏性哮喘的影响。结果表明,芦荟组EOS数目较哮喘组明显降低,且其哮喘症状有明显差异。芦荟凝胶可有效减轻豚鼠的哮喘症状。
丁永芳等用OVA复制豚鼠哮喘模型,观察小儿咳喘宁颗粒对模型动物哮喘潜伏期、血清中超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)、肺组织病理学的影响。结果表明,小儿咳喘宁颗粒可明显延长哮喘潜伏期、提高模型豚鼠血清中SOD活性,改善模型动物肺组织病理学改变。小儿咳喘宁颗粒对过敏性哮喘模型豚鼠有一定的保护作用。
2 大鼠实验性哮喘动物模型
王勇生等[5]以OVA致敏和激发建立大鼠支气管哮喘模型,采用计数BALF中白细胞和嗜酸性粒细胞及肺组织切片HE染色鉴定模型,观察地塞米松对建立过敏性哮喘大鼠模型的影响。结果表明,模型组大鼠BALF中白细胞总数及嗜酸性粒细胞数明显多于对照组和地塞米松组。肺病理组织切片HE染色显示模型组大鼠支气管收缩,部分支气管上皮脱落,支气管及小血管周围有大量嗜酸性粒细胞等炎细胞浸润,地塞米松组大鼠可见支气管周围有少许同样细胞浸润。对照组大鼠未见明显异常。成功建立过敏性支气管哮喘大鼠模型。
郭勇英等[6]通过观察一般生活状态、肺组织形态学,以及放射免疫法测定血清中的ET-1(内皮素-1),IL-1(白介素 -1),IL-6(白介素 -6),TNF-α(肿瘤坏死因子 -α)含量,生化法测定血清中NO(一氧化氮)含量,免疫组化测定ICAM-1(细胞间黏附分子-1)等为指标,探讨了桑苏二陈汤加味对卵白蛋白致敏的大鼠过敏性支气管哮喘的作用及作用机制,结果表明,在肺组织形态学中,桑苏二陈汤加味低剂量组能加速缓解支气管痉挛,减少嗜酸性粒细胞和淋巴细胞浸润,减轻气道炎症,并能显著改善哮喘大鼠血清中TNF-α、ET-1,IL-1,IL-6,NO 含量及肺组织上皮细胞ICAM-1阳性面积的表达,有效控制气道炎症,从而改善气道重塑。
朱敏敏等[7]以大鼠致敏后的一般生活状态、肺泡灌洗液中白细胞总数和嗜酸性粒细胞的百分比、巨噬细胞、右下肺组织(未经灌洗)病理切片,HE染色后观察摄片等为指标,采用低剂量卵白蛋白,并用新鲜配制的氢氧化铝凝胶、百日咳杆菌菌苗作为免疫佐剂,经多点皮下注射和腹腔注射,2次致敏,实验证明致敏效果良好,采用雾化吸入卵白蛋白进行连续激发,成功地建立了大鼠过敏性哮喘模型。
此外,刘永刚[8]选择致敏大鼠腹腔肥大细胞脱颗粒反应模型观察麻黄汤及拆方对哮喘速发相的抑制作用,结果表明麻黄汤及拆方能不同程度抑制致敏大鼠腹腔肥大细胞脱颗粒反应。
3 小鼠实验性哮喘动物模型
周明眉等[9]通过OVA皮下注射致敏,雾化吸入激发的方法,建立哮喘特异性免疫治疗的小鼠模型。通过检测BALF中的(EOS计数和ELISA法检测BALF中IgE,IL-4,IL-5,IL-13和IFN-γ,考察模型动物与过敏性哮喘相关的炎症细胞水平和免疫系统的Th1/Th2平衡,探讨地龙酸性部位对过敏性哮喘的治疗作用。结果表明,地龙酸性部位组(S)和30%乙醇洗脱(S30)组有显著的抑制EOS计数升高,明显抑制IgE、IL24、IL25、IL213水平升高,和显著抑制IFN-γ降低的作用,其作用机制可能为抑制EOS的分泌和调整Th1/Th2平衡。
唐灿等[10]通过对致敏小鼠中脑单胺类神经递质和组织胺含量的测定,电镜下对致敏小鼠肠系膜肥大细胞脱颗粒的观察,发现小青龙合剂具有显著增加致敏小鼠中脑AD和DA分泌量,显著减少His、5-HT分泌量;稳定肥大细胞膜,抑制肥大细胞脱颗粒,初步阐明了小青龙合剂平喘作用的机理。
王桂兰等[11]建立了OVA和氢氧化铝致敏的小鼠哮喘模型,通过检测血浆IgE水平和血中嗜酸细胞计数,通过免疫组化的方法检测对各组小鼠肺组织STAT6的表达,探讨了布地耐德对哮喘模型过敏性炎症信号传导系统的干预作用。结果表明,布地耐德混悬液雾化吸入不但可以减轻哮喘模型气道的过敏性炎症,同时可以通过抑制肺组织STAT6的表达进而抑制过敏性炎症的信号传导系统。
刘洋[12]以OVA建立小鼠过敏性哮喘模型,分别应用免疫组化方法研究精氨酸酶基因在过敏性哮喘模型小鼠肺中特异性表达的变化和应用实时荧光定量PCR的方法研究gob-5基因在过敏性哮喘模型小鼠肺及气管中特异性表达的变化,并筛选出gob-5基因在过敏性哮喘小鼠的器官中的特异性表达及其最佳反应条件,初步探讨了祛风解痉平喘方剂(风哮方、定喘汤、射干麻黄汤)的分子生物学机制,使中医治疗哮喘更加客观化,量效化。
4 结语
制备支气管哮喘模型的动物有多种,包括小鼠、大鼠、豚鼠、仓鼠、犬、兔、羊及猴等,其中小鼠、大鼠与豚鼠应用最普遍。豚鼠哮喘模型是最早、最经典的哮喘动物模型,但过敏反应由IgG介导,与人类哮喘有所不同,而且豚鼠特异性的免疫检测试剂较少,妨碍了与哮喘有关的免疫抑制方面的研究。对于治疗哮喘机制研究多建议采用小鼠哮喘模型,因在小鼠肺部炎症中主要介导的抗体是IgE,但也有其局限性,如不出现人类哮喘特征性的黏膜炎症及上皮层EOS浸润,大多数出现过敏性肺泡炎和超敏性肺炎,进而掩盖气道的炎症损害,且小鼠体积小、体重轻、操作不便等。目前大鼠的过敏性哮喘急性期模型在国内外被广泛采用,因大鼠具有品系纯、繁殖快、价格低、来源丰富、有关分子生物学试剂较多等优点,并与人类哮喘相似,如过敏性反应由IgE介导,特别适合于特异性抗原抗体反应的研究,激发后出现速发和迟发双相反应比例高,迟发反应与患者迟发反应时间较接近,气道高敏性持续时间长等。过敏性哮喘的实验研究的指标,整体水平多观察模型动物的引喘潜伏期、哮喘持续的时间;组织、器官水平多取气管或肺组织进行组织形态学检查或开展肺溢流实验、离体器官实验;细胞水平多测定血清或BALF中细胞总数或分类计数(单核/巨噬细胞、淋巴细胞、EOS及嗜中性粒细胞的百分率);分子水平多测定血清或BALF中IgE及与TH1/TH2相关的细胞因子,如TH1分泌的IFN-γ和IL-2,TH2分泌的IL-4和IL-5等。
[1] 姚孝明,丁永芳,肖庆玲.安喘颗粒对实验性哮喘豚鼠的平喘作用及其机制探讨.江苏医药,2013,39(16):1891-1894.
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