单叶细辛对寒饮射肺证模型大鼠TNF-α及IL-8表达的影响*
2015-04-05明海霞耿广琴
李 杨,明海霞,耿广琴
(甘肃中医学院,甘肃 兰州 730000)
·实验研究·
单叶细辛对寒饮射肺证模型大鼠TNF-α及IL-8表达的影响*
李 杨,明海霞,耿广琴
(甘肃中医学院,甘肃 兰州 730000)
目的:观察单叶细辛对寒饮射肺证模型大鼠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-8(IL-8)表达的影响,探讨单叶细辛治疗寒饮射肺证的作用机制。方法:将40只SPF级Wistar大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、辽细辛组、单叶细辛组4组,每组10只。,后3组用中医理论复制寒饮射肺动物模型,各组分别灌胃给予相应中药水提取液或及生理盐水,连续28 d。检测大鼠血清、肺泡灌洗液TNF-α和IL-8的含量。结果:与正常对照组对比,模型对照组大鼠血清及肺泡灌洗液TNF-α和IL-8的含量升高,差别有统计学意义(P<0.05);与模型对照组比较,单叶细辛组和辽细辛组TNF-α和IL-8的含量均明显降低,差别有统计学意义(P<0.05);单叶细辛组与辽细辛组对比,差别无统计学意义(P>0.05)。结论:单叶细辛可改善寒饮射肺模型大鼠的TNF-α、IL-8的表达,抑制气道炎症,对寒饮射肺证有一定治疗作用。
细辛;寒饮射肺证;肿瘤坏死因子-α;白细胞介素-8;动物模型,大鼠
细辛味辛,性温,归心、肺、肾经,具有祛风散寒、通窍止痛、温肺化饮的作用,为治疗寒饮射肺的常用中草药。《神农本草经》记载“ 细辛主咳逆,温肺化饮止咳”;《本草纲目》记载“辛能泄肺,故风寒咳嗽上气者宜用”[1]。已有文献[2]报道: 单叶细辛对寒饮射肺证模型大鼠呼吸和血气指标等有显著的疗效,但未见其对TNF-α、IL-8表达影响的相关报道。本研究根据中医理论复制了寒饮射肺动物模型,观察单叶细辛对寒饮射肺证模型大鼠肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-8(IL-8)表达的影响,以期探讨单叶细辛治疗寒饮射肺证的作用机制。
1 材料与方法
1.1 动 物
SPF级7~8周龄Wistar 大鼠40只,体质量(200±20)g,雌雄兼用,由甘肃中医学院实验动物中心提供,合格证号:SCXK(甘) 2013-0004。
1.2 药品、试剂与仪器
辽细辛、单叶细辛由甘肃中医学院附属医院中草药房提供,经甘肃中医学院中药教研室黄世佐教授鉴定,在中药化学教研室用水提法模拟临床用药剂型,制备成质量分数1 g/mL的溶液备用。血TNF-α和IL-8放免试剂盒(批号130507),支气管肺泡灌洗液 TNF-α和IL-8酶联免疫试剂盒(批号131014),由北京福瑞生物工程公司提供;乌拉坦,中国医药集团上海化学试剂公司产品,批号 C20130305。37℃ 数显恒温水浴锅,江苏正基仪器有限公司产品;Bio Lap 420E生物信号监测系统,成都泰盟生物科技公司产品;放射免疫γ自动记数器,南京桑力电子设备厂产品;Bio-RAD680 酶标仪电脑分析系统,产地美国;超速离心机,金坛市恒丰仪器厂产品。
1.3 动物分组、给药与模型的建立
将40只大鼠随机分为正常对照组、模型对照组、辽细辛组、单叶细辛组4组,每组10只。除正常对照组外,其余各组造模。动物以质量分数250 g/L 乌拉坦(4 μL/g)腹腔注射麻醉;取仰卧位固定,常规消毒;颈部正中切开皮肤,钝性分离暴露正中气管、左侧颈总动脉;横向切开环状软骨下方0.5 cm处气管前壁,再向头端作纵向切口,使切口呈倒“⊥”字形,插“Y”型气管插管;固定后,吸净血液,右侧管经张力换能器与Bio Lap 420E生物信号监测系统相连;分离左侧颈总动脉备用,用20号套管针穿刺置管并结扎固定,以备采血检测;待呼吸平稳后,左侧管插入软塑料内套管,固定后按 2.5 μL/g 灌注7 ℃冷生理盐水入肺内,保留30 s 后抽出,5 min后重复灌洗1次,连续5次。按上述方法,寒饮射肺动物模型复制成功[3]。
造模成功后第2天,正常对照组、模型对照组灌胃质量分数9 g/L NaCl溶液1 μL/g,辽细辛组与单叶细辛组分别以中药水提取液1 μL/g 剂量灌胃,1 d 1次,连续28 d。
1.4 检测指标
第28 d灌胃后,观察各组大鼠一般情况,并按要求取标本进行检测。左侧颈总动脉取动脉血3 mL,采用放射免疫分析法检测血清TNF-α、IL-8。经气管插管向支气管内注入质量分数9 g/L NaCl注射液行支气管肺泡灌洗,每次灌入2 mL,保留30 s;反复抽洗3次至肺泡灌洗液总量达4 mL左右,总灌注量为6 mL/只;留取肺泡灌洗液,离心取上清,酶联免疫法检测肺泡灌洗液TNF-α、IL-8的含量。操作均严格按照试剂盒说明书进行。
1.5 统计学方法
2 结 果
2.1 各组大鼠一般情况对比
正常对照组大鼠毛发光泽,呼吸平稳,饮食正常,活动能力强。模型对照组大鼠拱背蜷卧、毛发稀疏,咳嗽气促,口鼻分泌物增多,口唇黏膜、爪趾皮肤青紫,饮食减少,活动力下降。两细辛给药组各症状好转,毛发顺滑,咳嗽减轻,饮食较多,活动力增强。
2.2 各组大鼠肺泡灌洗液TNF-α、IL-8含量对比
与正常对照组对比,模型对照组大鼠TNF-α、IL-8含量明显升高,差别有统计学意义(P<0.05),说明造模成功。与模型对照组对比,两细辛给药组TNF-α、IL-8含量均下降,说明药物治疗有效。单叶细辛组与辽细辛组对比,此两指标差别无统计学意义(P>0.05)。见表1。
表1 各组大鼠肺泡灌洗液TNF-α、IL-8含量对比
表1 各组大鼠肺泡灌洗液TNF-α、IL-8含量对比
组 别动物数TNF⁃αIL⁃8正常对照组1016.154±1.61427.618±1.049模型对照组1057.645±1.672∗∗62.758±0.979∗∗辽细辛组1036.565±1.596##35.330±1.315##单叶细辛组1038.236±0.750##△37.684±1.901##△
注:与正常对照组对比,**P<0.05;与模型对照组对比,##P<0.05;与辽细辛组对比,△P>0.05。
2.3 各组大鼠血清TNF-α、IL-8含量对比
与正常对照组对比,模型对照组大鼠TNF-α、IL-8含量明显升高,差别有统计学意义(P<0.05),说明造模成功。与模型对照组对比,两细辛给药组TNF-α、IL-8含量均下降,说明药物治疗有效。单叶细辛组与辽细辛组对比,此两指标差别无统计学意义(P>0.05)。见表2。
表2 各组大鼠血清TNF-α、IL-8含量对比
表2 各组大鼠血清TNF-α、IL-8含量对比
组 别动物数TNF⁃αIL⁃8正常对照组101.647±0.0561.624±0.377模型对照组106.455±0.516∗∗6.427±0.706∗∗辽细辛组103.636±0.435∗∗##3.619±0.490∗∗##单叶细辛组104.034±0.415∗∗##△4.114±0.316∗∗##△
注:与正常对照组对比,**P<0.05;与模型对照组对比,##P<0.05;与辽细辛组对比,△P>0.05。
3 讨 论
细胞因子在气道炎症中起重要作用,许多细胞因子互相促进,加速局部炎症的发生、发展。炎症因子在呼吸系统内促进淋巴细胞和中性粒细胞等细胞引起的免疫应答和炎症反应,使气道黏膜中大量炎症细胞聚集、浸润、活化,释放IL-8、TNF-α等炎症因子,进一步导致气道重构,使气道壁的损伤与修复循环发生,加重上皮损伤。
IL-8作为一种内源、多源性细胞因子贯穿呼吸系统病程始终,由单核巨噬细胞产生,为中性粒细胞的趋化因子和激活剂,吸引、激活、诱导中性粒细胞脱颗粒,释放各种酶引起组织严重损伤,定向游走到反应部位,并释放一系列活性产物,诱导大量组胺、自由基、花生四烯酸等炎症介质释放,使局部炎性细胞数量增多,加重气道炎症发生;并且在一定程度上可以反映气道炎症严重程度,参与炎性反应和调节免疫,是一个评估呼吸道炎症和受损程度的指标[4-5]。
TNF-α作为炎症性细胞因子可使气道上皮细胞、巨噬细胞和肺组织的核因子活性增强,是单核、巨噬细胞在细菌、病毒感染等作用下释放的一种生物活性物质。当细菌或病毒侵入呼吸道时,TNF-α释放入血,促使血液循环中核转录因子和其他的转录因子激活,进一步放大炎症[6]。TNF-α有多种前炎症介质的功能,还可以直接作用于血管内皮细胞,影响血管内皮细胞通透性,致使毛细血管渗漏,这些共同作用最终导致严重的肺损伤[7]。
IL-8 、TNF-α两种细胞因子共同参与呼吸系统气道结构的重塑及气道炎症的反应,并可以形成复杂的细胞因子网络,是构成气道炎症网络的重要组成部分,可以反映气道炎症改变的程度[8];IL-8 、TNF-α等炎性因子还可以促进中性粒细胞、巨噬细胞、单核细胞和淋巴细胞等炎性细胞趋化、黏附、聚集、激活、脱颗粒,释放蛋白水解酶、溶酶体酶、脂类介质等炎性介质,对气道、肺泡壁、肺血管和肺实质产生慢性损伤[9]。此外,TNF-α能进一步诱导 IL-8 的合成与释放,促进炎症进一步的反应、血管进一步的生成和组织纤维进一步的增生,造成呼吸气道结构的狭窄、重塑,并加重肺的损伤,导致肺功能严重降低。
本研究发现,模型对照组大鼠肺泡灌洗液、血清IL-8、TNF-α较正常对照组明显升高,给予单叶细辛和辽细辛灌服后,IL-8、TNF-α不同程度下降,证实寒饮射肺模型大鼠呼吸系统的确存在一些炎性因子普遍增多的微炎性状态。单叶细辛可能是通过下调炎性因子的表达,打破炎性网络,进一步阻断促炎因子之间的相互作用,减轻和控制呼吸气道的慢性炎症反应,进而控制病情的发生和发展而起到治疗的作用。
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(编辑 陶 珠)
1001-6910(2015)03-0065-03
R285.5
B
10.3969/j.issn.1001-6910.2015.03.31
耿广琴,讲师,gengguangqing@126.com
甘肃省教育厅基金资助项目(02B4-04)
2014-07-15