健脾益肺化痰方对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠肺功能及血气的影响

李 配，邓秀兰，刘 娟，赵娜妹，钟相根

(北京中医药大学基础医学院，北京100029)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是具有气流受限特征的疾病，且气流受限不完全可逆，进行性发展，与肺部对有害物质的炎症反应有关。COPD主要累及肺脏，肺功能的进行性下降是COPD相应的临床表现，故肺功能检查是COPD诊断、预后和疗效评价的金标准［1］。最新研究显示，气道黏液高分泌是COPD的重要临床病理特征，且已成为影响COPD病死率和病情进展的独立危险因素。而所谓的气道黏液高分泌，就是中医学的“痰”。“痰”既是COPD重要的病理产物，又是其重要的致病因素。本课题组以“黏液高分泌”或“痰”为切入点，采用单纯香烟烟熏建立COPD大鼠模型，以健脾益肺方、化痰方、健脾益肺化痰方、羧甲司坦干预，探讨健脾益肺化痰方对COPD模型大鼠肺功能及动脉血气的影响及“痰”标本论治的差异性。

1 实验材料

SPF级健康 Wistar大鼠 60只，雄性，体质量(180±20)g，鼠龄10～12周(购于北京维通利华实验动物公司)［许可证号:SCXK(京)2012－0001］，于北京中医药大学实验动物中心适应性饲养7 d。大前门牌香烟(烤烟型，焦油量12 mg，烟气烟碱量0.9 mg，烟气一氧化碳含量14 mg，上海烟草公司)，自制动物熏烟箱(60 cm×50 cm×40 cm);小动物肺功能测定仪(北京贝兰博科技有限公司);动物血气分析仪(丹麦雷度ABL)。

2 实验方法

2.1 实验分组及处理 将Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型组、健脾益肺方组、化痰方组、健脾益肺化痰方组、羧甲司坦组，共6组，每组10只。模型组于吸烟造模12周后每天给予纯净水灌胃，各给药组于吸烟第13周起于每日上午给予相应药物灌胃。每组实验大鼠在末次给药后，禁食12 h，对各组COPD模型大鼠进行肺功能及动脉血气相关指标检测。

2.2 COPD大鼠模型建立 参考文献方法［2］，采用单纯香烟烟熏法复制慢性阻塞性肺疾病大鼠模型。模型组及各给药组大鼠放入自制被动吸烟玻璃熏箱，箱顶留有通气孔，燃烧大前门牌香烟，由三通管导入烟雾。一次熏烟燃烧大前门香烟12支，每支香烟约产生烟雾1 L，烟雾浓度约5%，持续0.5 h，每日吸烟2次，上下午各1次，每周5 d，连续12周。

2.3 实验用药 健脾益肺化痰方:由四君子汤(党参、茯苓、白术、炙甘草)、玉屏风散(黄芪、防风、白术)、二陈汤加桔梗化裁方(半夏、陈皮、茯苓、炙甘草、桔梗)组成。具体组成:党参15 g，茯苓15 g，炙甘草5 g，白术10 g，黄芪 15 g，防风 6 g，半夏 10 g，陈皮 10 g，桔梗10 g。健脾益肺方:四君子汤(党参、茯苓、白术、炙甘草)合玉屏风散(黄芪、防风、白术)组成。具体组成:党参15 g，茯苓15 g，炙甘草5 g，白术10 g，黄芪 15 g，防风6 g。化痰方:即二陈汤加桔梗化裁方由半夏10 g，陈皮 10 g，桔梗10 g，茯苓10 g，炙甘草5 g 组成。

实验用药全部购自北京同仁堂医药药材有限公司，经北京中医药大学药用植物教研室鉴定。生药剂量比例按原著换算，依照人单位体质量生药量求得大鼠单位体质量生药量，扩大10倍。各组药物分别以纯净水煎煮30 min，提取2次。再合并煎液，并将所得药液用双层纱布过滤，水浴加热蒸发浓缩，贮于冰箱中备用。

羧甲司坦组:羧甲司坦500 mg/kg灌胃。剂量参考文献［2］。

2.4 肺功能检测方法及检测指标 检测方法:用实验小动物肺功能测定仪(北京贝兰博科技有限公司)测定肺功能。此动物仪主要由实验动物体描箱、信号放大系统、USB接口高速专用数据采集卡、Ani-Res2005软件分析系统、计算机、动物呼吸机、负压系统组成。用10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠，将其仰卧位放于小动物肺功能测定仪的密闭体描箱内，颈部正中切开皮肤，剪开肌肉后暴露气管，眼科剪尖端向心与颈部平面呈30°剪一小口，直径1.5 mm塑料软管插管进入2 cm，双重棉线结扎固定。气管插管一端与动物呼吸机连接。先描记一段平静呼吸，然后测用力肺活量(FVC)。FVC的测量自动进行，先由呼吸机向实验动物输入所设定的 FVC(通常为潮气量的4～6倍)以模拟用力吸气，后由负压系统(25 cmH2O)抽气以模拟用力呼气的过程。动物呼吸时，胸廓的扩张与收缩改变了体描箱内的气体容积，容积的变化引起压力的改变。通过测量体描箱内气体压力的变化，间接获取肺容积的变化，通过压力换能器和放大器转换为电信号经计算机处理后计算出所需肺功能的各项指标。

肺功能检测指标:第0.3 s用力呼气容积与用力肺活量比值(FEV0.3/FVC)。

2.5 动脉血气分析检测方法及检测指标 检测方法:肺功能检测完毕后，迅速打开腹腔，从腹主动脉抽取0.5 mL血液迅速进行血气分析。动脉血气检测指标:酸碱度(pH)、氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、氧饱和度(SaO2)。

2.6 统计学处理方法 采用SPASS 17.0软件进行数据统计分析，用单因素方差分析法进行多组均数比较，用t检验法进行逐对比较。结果用均数±标准差(珋x±s)表示，标准水平取α=0.05，P＜0.05为差异有统计学意义。

3 实验结果

3.1 肺功能检测结果 与正常对照组比较:模型组大鼠FEV0.3/FVC降低，2组比较差异有统计学意义(P＜0.05)，说明 COPD模型大鼠气道阻力增加，存在气流受限和肺通气功能障碍。与模型组比较:健脾益肺组、化痰组及健脾益肺化痰组大鼠 FEV0.3/FVC升高，表示健脾益肺组(治本组)、化痰组(治标组)及健脾益肺化痰组(标本兼治组)均能改善COPD模型大鼠的肺功能。3组中药给药组之间比较，健脾益肺化痰组(标本兼治组)COPD模型大鼠肺功能进一步改善。

3.2 动脉血气分析结果 与正常对照组比较:模型组大鼠动脉血 pH、PaO2、SaO2均降低，PaCO2升高，2组比较差异有统计学意义(P＜0.05)。与模型组比较:健脾益肺组、化痰组、健脾益肺化痰组大鼠pH、PaO2、SaO2升高，PaCO2降低，3组中药给药组与模型组比较有显著差异(P＜0.05)，另3组中药给药组之间比较，健脾益肺化痰组(标本兼治组)COPD模型大鼠动脉血气进一步改善。

表1 各组大鼠肺功能FEV0.3/FVC比较(珋x±s，n=8)

表2 各组大鼠动脉血气分析比较(珋x±s，n=8)

4 讨论

COPD是一种气流受限不完全可逆，呈进行性发展，伴有气道高反应性的慢性炎症性疾病［3］。COPD居世界当前死亡原因的第4位。到2020年，COPD将成为全球第3位可致死性重大疾病［4］，我国是全球COPD发病率最高的国家之一，中国40岁以上人群的发病率为8.2%［5］。研究表明，气道黏液高分泌是COPD的重要临床病理特征，亦包括无咳嗽和咯痰症状的COPD病人。黏液高分泌会引起黏液纤毛清除功能障碍和局部防御功能的损害，导致细菌感染难以控制和加重气道阻塞。而高度酸化的黏液造成气道微环境酸化，使常用抗生素的杀菌效能明显降低，导致下呼吸道感染的致病菌难以清除，病菌定植，使感染持续存在，进一步刺激黏液高分泌的加重［6-7］。这种感染和黏液高分泌相互促进的恶性循环机制，使黏液高分泌成为影响COPD病死率和病情进展的独立危险因素。此与中医学的外邪与伏痰内外相引，导致病情不断加剧的病因病机暗合。近年来，临床病理研究显示，COPD病情恶化死亡患者肺组织基本都可见到小气道黏液的潴留乃至黏液栓的形成，提示小气道黏液潴留是病情恶化的重要形态学基础。小气道黏液潴留与中医学“宿痰伏肺”的观点不谋而合。

传统的COPD发病机制观认为气道炎症在COPD发病机制中处于核心地位，气道黏液高分泌处于次要地位。但近年来，研究者提出气道黏液高分泌在某种程度上是独立于气道炎症的，为COPD发病最重要的先兆因素［8］，与肺功能下降、住院率和病死率密切相关。千百年来，在对咳喘等病证病机的认识中，中医学始终重视痰的作用;在治疗过程中，也积极治痰，积累了丰富经验。中医学认为“脾为生痰之源，肺为贮痰之器”，肺脾气虚，津液不化，痰浊潴留，伏痰形成;外邪引动伏痰，引发COPD。中医药在化痰方面优势突出，用药尤以健脾益肺化痰系列方药多见。本实验研究表明，健脾益肺化痰系列方能改善COPD大鼠肺功能及动脉血气，尤以健脾益肺化痰方组(标本兼治)肺功能与动脉血气改善明显。模型组大鼠肺功能检测指标FEV0.3/FVC降低;动脉血气检测指标 pH、PaO2、SaO2均降低，PaCO2升高。说明模型组大鼠存在气道分泌阻塞，气流受限，阻力增大的现象。

与模型组比较，健脾益肺方组(治本组)、化痰方组(治标组)大鼠肺功能及动脉血气相关检测指标均得到改善。肺功能检测指标FEV0.3/FVC升高;动脉血气分析显示健脾益肺组(治本组)、化痰组(治标组)大鼠 pH、PaO2、SaO2升高，PaCO2降低。其中，化痰方组(治标组)改善较明显。分析其原因，化痰方组偏于治“痰”，方剂组成中除半夏、陈皮、茯苓等化痰药物外，更加桔梗，桔梗具有排痰作用，可改善黏膜纤毛协同摆动清除功能，使气道黏液得以清除。与健脾益肺组(治本组)、化痰组(治标组)比较，健脾益肺化痰方组(标本兼治组)大鼠肺功能及动脉血气进一步改善。该组通过健脾益肺，兼治痰浊，既抑制杯状细胞化生及黏液高分泌，又增强纤毛摆动清除功能，标本兼治，故COPD模型大鼠肺功能及动脉血气得以进一步改善。

综上可见，“痰”的标本论治方均能通过“化痰”或“抑制黏液高分泌”，进而减少下呼吸道致病菌的定植，减轻气道炎症，使气道阻力降低，改善肺功能及动脉血气。尤以“痰”的标本兼治方，即健脾益肺化痰方改善较明显。

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