筋骨草水煎液对急性肺炎的保护作用研究
2017-07-25唐洁吕云瑶龙之浩罗新张建军张姗蔡晓明
唐洁,吕云瑶,龙之浩,罗新,张建军,张姗,蔡晓明
(1.川北医学院药学院;2.川北医学院临床医学系;3.川北医学院基础医学院,四川 南充 637000)
筋骨草水煎液对急性肺炎的保护作用研究
唐洁1,吕云瑶2,龙之浩2,罗新2,张建军2,张姗2,蔡晓明3
(1.川北医学院药学院;2.川北医学院临床医学系;3.川北医学院基础医学院,四川 南充 637000)
目的:研究筋骨草水煎液对小鼠急性肺炎的保护作用及机制。方法:用LPS吸入法建立急性肺炎模型,设空白对照组、模型组、筋骨草水煎液组和地塞米松组。观察小鼠肺组织病理,测定肺指数、肺湿/干比,采用酶联免疫吸附试验法检测肺泡灌洗液中肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β的含量。结果:筋骨草组与模型组比较减轻了急性肺炎小鼠肺组织病变,数据由SPSS 13.0软件分析,小鼠肺指数、肺湿干比明显降低,差异显著(P<0.05),降低肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β的含量,差异显著(P<0.05)。结论:筋骨草水煎液有一定的抗炎作用,可以缓解小鼠急性肺炎症状,其机制可能与降低TNF-α、IL-1β的含量有关。
筋骨草;急性肺炎;保护作用
急性肺炎与感染后失控的炎症反应有关,能引起机体多器官功能障碍[1]。急性肺炎的发病机制、致病过程复杂,发展迅速、预后极差。据报道,急性肺炎的发病率逐年增加,其死亡率高达40%~60%[2],临床上主要应用肾上腺皮质激素类、解热镇痛抗炎药物进行治疗[3],而以上药物持续或大量应用会引起许多不良反应,相对而言,来自天然的中药品种繁多、选择性大,同时毒副反应少、大多安全有效,具有化学合成药不可替代的优势。因此,中药的研究逐渐吸引了人们的目光。筋骨草又名白毛夏枯草、金疮小草、透筋草等,来源于唇形科植物Ajuga decumbens Thumb的全草,主要分布于我国秦岭以南各省区。筋骨草性寒、味苦,归肺经,有清热解毒、凉血消肿之效,主治咽喉肿痛、肺热咯血、跌打损伤等。研究发现筋骨草具有抗炎、调节免疫、抗纤维化、抗肿瘤等药理作用,临床应用于慢性支气管炎、慢性肾小球肾炎、肝炎等疾病[4]。结合筋骨草的归经特点及药理作用,本研究在探索急性肺炎的治疗方法中具有可行性及现实意义,同时这项研究可以为临床应用筋骨草提供实用准确的数据,从而为我国广袤的筋骨草资源开发奠定基础。
1 材料与方法
1.1 材料与药品
筋骨草水煎液(取四川产筋骨草全草切碎、洗净,浸泡30 min,煎煮至沸后调至文火,继续煎煮15~20 min,同法煎煮两次,合并煎煮液,浓缩至需用浓度)。试验鼠为KM雄性小鼠,7周龄,体重35~40 g。由川北医学院实验动物中心提供,合格证号:SYXK(川)2013—076。屏障环境饲养。LPS购自美国Sigma公司(用pH 7.4、10 mmol/L的PBS稀释成合适浓度,分装于玻璃瓶中,-20 ℃保存备用),小鼠血清TNF-α试剂盒,IL-1β试剂盒均购自上海西唐生物科技有限公司,地塞米松磷酸钠注射液购于成都第一药业有限公司。
1.2 试验分组与给药
将 KM 小鼠 72只随机分为 6组:(1)空白对照组(12只);(2)模型组(12只);(3)筋骨草水煎液低(4 g/kg,12只)、中(8 g/kg,12只)、高剂量(12 g/kg,12只)组;(4)地塞米松组(2 mg/kg,12只)。于造模前1周起,中药组小鼠每天定时灌胃给药1次,模型组和空白对照组灌服生理盐水(10 mL/kg);西药组于造模前1 h腹腔注射给药。
1.3 急性肺炎模型建立
小鼠垂直固定,用移液枪吸取5 mg/mL LPS溶液80 μL,分3次滴鼻,待液体全部经鼻吸入后,以适宜力度左右摇晃数次,使其能均匀感染肺部,放于笼中让其自然苏醒[5],同时设置空白对照组,以等量的pH7.4、10 mmol/L PBS 80 μL分3次滴鼻,滴鼻后处理方法同前。
1.4 肺组织LI、W/D测定及其病理组织学检查
小鼠造模24 h后脱颈处死(杀剖前禁食禁水4 h),沿腹中线剪开直至气管,充分暴露胸腔,接着用镊子取出整个肺,用生理盐水将肺组织清洗干净后用滤纸轻轻吸干水分,称出肺湿重,计算LI(LI=小鼠肺湿重/小鼠体重)。称量右肺湿重后置于80 ℃烤箱至恒重,称量肺干重,计算W/D,判断肺的水肿程度。左肺用10%中性甲醛固定24 h,常规石蜡包埋切片,HE染色后观察肺组织病变情况。
1.5 ELISA测定肺泡灌洗液中的TNF-α、IL-1β
造模后4 h,在无菌条件下处死小鼠,气管插管后注入灭菌生理盐水,分3次进行支气管肺泡灌洗,每次注入0.4 mL,灌洗后反复抽吸两次,随即注入无菌EP管中,每只小鼠BALF的回收率应大于85%,将收集的灌洗液于3 000 r/min,4 ℃离心15 min,取上清液,标记后置于-80 ℃冰箱内冷冻保存,按照试剂盒说明书操作,测定TNF-α、IL-1β。
1.6 统计学分析
2 结果
2.1 各组肺组织病理变化
空白对照组小鼠肺组织形态正常;模型组小鼠肺组织结构发生改变,肺泡毛细血管充血扩张,大量炎症细胞浸润肺部,肺泡间隔明显增厚,部分肺泡腔内有成片水肿液;筋骨草组病变较模型组有所改善,高剂量组与地塞米松组上述变化明显减轻,仅见肺泡毛细血管轻度充血扩张,少量炎症细胞浸润和局灶性肺泡间隔增厚,结果如图1所示。
2.2 LI和W/D
与空白对照组相比,模型组小鼠LI,W/D显著升高(P<0.05),表明急性肺炎造模成功;和模型组相比,地塞米松组LI,W/D显著降低(P<0.05);和模型组相比,筋骨草组LI,W/D显著降低(P<0.05),其中高剂量组效果更显著(P<0.05),说明筋骨草对肺炎的保护作用呈剂量依赖性,结果见表1。
表1 各组小鼠肺湿干比、肺指数比较
*P<0.05,与空白对照组比较;#P<0.05,与模型组比较;△P<0.05,与筋骨草高剂量组比较。
2.3 小鼠BALF中炎症因子表达的变化
与空白对照组比较,模型组小鼠TNF-α、IL-1β的含量显著高于空白对照组(P<0.05);和模型组相比,地塞米松组TNF-α、IL-1β的含量显著降低(P<0.05);和模型组相比,筋骨草组TNF-α、IL-1β的含量显著降低(P<0.05),说明筋骨草在一定程度上抑制TNF-α、IL-1β的分泌,其中高剂量组效果更显著(P<0.05),结果见表2。
表2 各组小鼠血清TNF-α、IL-1β比较
*P<0.05,与空白对照组比较;#P<0.05,与模型组比较;△P<0.05,与筋骨草高剂量组比较。
3 讨论
临床数据分析表明,导致机体发生急性肺炎的原因有很多,其中LPS(脂多糖)是引发急性肺炎并导致死亡的主要原因之一,LPS作为内毒素的主要成分,是革兰氏阴性细菌细胞壁最外层的一层较厚的类脂多糖类物质,它会引起机体支气管炎、肺炎、肝炎及脂多糖血症等[6]。炎症过程中释放的多种炎症因子共同作用,从而导致多器官的损害,其中TNF-α、IL-1β作用于多种细胞,激发一系列级联反应[7]。本实验急性肺炎造模是利用小鼠自然呼吸时经鼻滴入一定量的LPS,从而保证LPS在肺内分布均匀,通过实验结果可知,模型组的炎症程度均高于空白组,表明急性肺炎模型复制成功。
与模型组及筋骨草各组比较,地塞米松组LI、W/D、TNF-α、IL-1β均显著降低(P<0.01),说明地塞米松对急性肺炎早期防治有显著疗效,一方面腹腔注射给药的方式使其能充分迅速地发挥疗效,另一方面可能与其影响NF-κB通路,减少COX-2、促炎介质的合成有关[8]。地塞米松是一种人工合成的长效糖皮质激素,药理作用为抗炎、抗风湿、抗毒素、抗过敏、抗休克及免疫抑制等,主要用于治疗过敏性与自身免疫性炎症疾病,如严重的支气管哮喘,皮炎等过敏性疾病,溃疡性结肠炎,急性白血病,恶性淋巴瘤等,目前临床上应用仍广泛,本研究中各项指标说明地塞米松对急性肺炎早期防治有显著疗效,地塞米松作为阳性对照药物,在抗炎药物开发中具有常见性[9]。
中医药是我国传统医学的瑰宝,中医中药从整体出发调节机体免疫平衡[10],尤其在复方中药治疗复杂疾病的过程中,其机制可能是通过多成分、多途径和多靶点的作用达到单一靶点的化学合成药物难达到的效果。已有研究表明筋骨草的有效成分主要包括黄酮类、二萜类、环烯醚萜类、植物蜕皮甾酮类、糖苷等,这些物质已从筋骨草中提取分离,并进一步对其含量和药理作用进行了详细准确的分析[11-13]。
本研究基于筋骨草临床应用和科学研究,采用传统水提法制备一定浓度的水煎液,对急性肺炎早期治防治进行系统的观察研究,方差分析表明与模型组比较,筋骨草组LI、W/D、TNF-α、IL-1β均显著降低(P<0.05),说明筋骨草水煎液能够抑制急性肺炎的发展过程,对急性肺炎有一定的保护作用,其机制可能与影响NF-κB通路,抑制炎症因子的分泌有关,同时筋骨草组内比较各项指标均呈剂量-效应关系,为筋骨草进一步应用于临床治疗急性肺炎提供了理论依据。
由于筋骨草水煎液成分复杂且临床应用受限,具体是那种或哪些成分发挥了抗炎作用,目前尚无定论,因此确定哪一种单体在其中发挥主要作用具有实际意义。乙酰哈巴苷作为从筋骨草中提取的主要有效成分,《药典》记载:筋骨草中乙酰哈巴苷(C17H26O11)的含量不小于0.40%。作为筋骨草重要成分的乙酰哈巴苷,可能发挥了重要作用,有待进一步研究。
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(学术编辑:李苌清)
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Study on protective effect of water decotion of Ajuga decumbens on acute lung inflammation in mice
TANG Jie1,LV Yun-yao2,LONG Zhi-hao2,LUO Xin2,ZHANG Jian-jun2,ZHANG Shan2,CAI Xiao-ming3
(1.SchoolofPharmacy;2.DepartmentofClinicalLaboratoryMedicine;3.SchoolofBasicMedicalSciences,NorthSichuanMeicalcollege,Nanchong637000,Sichuan,China)
Objective:To study the protective effects of aqueous extract of Ajuga decumbens on acute lung inflammation induced by lipopolysaccharide(LPS) and the molecular mechanism of protection in mice.Methods:Models of acute lung inflammation were established by inhalation of LPS,mice were randomly divided into control group,model group,Ajuga decumbens group and dexamethasone group.Pathological changes in lung tissues of mice were observed,lung index(LI) and lung dry weight and wet weight ratio(W/D) were detected,TNF-α、IL-1β in BALF were measured by ELISA method.Results:The different concentration of aqueous extract of Ajuga decumbens could decrease pathological changes of lung tissues in acute lung inflammation mice compared with the model group.The data was analysis by SPSS13.0 software,LI,W/D and the content of TNF-α,IL-1β in BALF were significantly decreased,there were obvious differences(P<0.05).Conclusion:The aqueous extract of Ajuga decumbens has definite anti-inflammatory effect,can alleviate the symptoms of acute pneumonia in mice,and its mechanism may be related to the reduction of TNF-α and IL-1β content.
Ajuga decumbens;Acute lung inflammation;Protective effect
10.3969/j.issn.1005-3697.2017.03.004
四川省教育厅项目(12ZA190);四川省卫生厅项目(130283)
2016-09-17
唐洁(1990-),女,硕士。E-mail:402775653@qq.com
时间:2017-6-21 18∶09 网络出版地址:http://kns.cnki.net/kcms/detail/51.1254.R.20170621.1809.008.html
1005-3697(2017)03-0329-03
R563.1
A