灯盏花素对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠气道重塑的干预作用

杜 飞，刘代顺，贺 刚，陈代刚，杨华军

(贵州省遵义市第一人民医院，贵州 遵义 563000)

慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)是一种严重危害人类健康的常见病、多发病，严重影响患者的生命质量，并给患者及其家庭以及社会带来沉重的经济负担。我国对7个地区20 245名成年人进行调查，结果显示40岁以上人群中慢阻肺的患病率高达8.2%[1]，预计2030年该病将成为全球第3位致死性疾病[2]。临床上对慢阻肺尚无治根措施，主要是给予支气管舒张药、抗胆碱能药、茶碱类药等对症治疗，不能改变患者肺功能长期下降的趋势，且不能阻止最终的气道重塑，只有控制或逆转了气道重塑，慢阻肺才可能得到真正意义上的控制。灯盏花素对慢阻肺有一定的治疗作用，为了探讨其作用机制，本研究观察了灯盏花素对慢阻肺模型大鼠气道重塑的干预作用，现报道如下。

1 实验资料

1.1实验动物 健康雄性Wistar大鼠48只，SPF级，标准饲养，自由饮水，日常光照。由中山大学动物实验中心提供，合格证号：SCXK(粤)2015-0011，粤监证字 2015A055。

1.2试剂与仪器 灯盏花素，购于昆明龙津药业有限公司(批号：20050701)；内毒素脂多糖(LPS，美国Sigma)，用生理盐水配制成200 μg/200 μL；香烟(焦油量15 mg，烟气烟碱量1.5 mg)；转移生长因子-β1(TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF) ELISA试剂盒 (美国RB公司)。

1.3分组及造模 将实验动物随机分为正常组、模型组、药物组，每组16只。模型组和药物组采用顾延会等[3]熏烟加气管内滴入LPS的方法建立慢阻肺模型：第1,15天气道内注入LPS溶液0.2 mL，第2—28天(第15天除外)关在自制熏烟箱内被动吸烟2次，30 min×12支烟/次，中间间隔2 h呼吸正常空气。第28天后，药物组给予灯盏花素溶液10 mg/(kg·d)灌胃，正常组及模型组给予同体积的溶媒灌胃，均1次/d，连续灌胃，正常喂养。

1.4血清指标检测 分别于灌胃第7天和第28天每组各取大鼠8只，麻醉后，腹主动脉取血，采用双抗体夹心ELISA法检测血清TGF-β1、VEGF水平，严格按照试剂盒说明书进行操作。

1.5肺组织病理观察 取血后处死大鼠，迅速开胸分离肺脏，洗净称重后，取整个肺脏于4%甲醛固定液内清洗，浸泡30 min，投入甲醛溶液中固定备用。病理切片制备由遵义医学院病理教研室提供技术支持，取固定好的组织，选取大鼠肺脏左叶，在最大横径处切2 mm厚的组织块，常规脱水，二甲苯透明，用自动石蜡包埋机包埋，切成5 μm厚的切片，备做HE染色、VG染色。每张切片随机选取3个视野，以SPOT Ⅱ数码相机摄像，用图像分析软件分析支气管肺组织结构的形态学变化，测量支气管壁厚度及支气管壁胶原纤维厚度。

2 结 果

2.1各组大鼠一般情况 正常组大鼠活泼好动，毛发有光泽，呼吸平稳，进食状态良好，无特殊表现。造模开始的第1天，造模大鼠可见明显的咳嗽、挠鼻现象，喜扎堆而卧，在造模烟熏过程中可见拱背蜷卧、呼吸急促、咳嗽频作、口鼻潮湿、分泌物较多等表现，在不吸烟时可见毛发光泽较差，饮水量增加，咳嗽频率减少，部分大鼠可见行动迟缓，闻及哮鸣音。药物组大鼠经灌胃灯盏花素后症状明显减轻。

2.2各组大鼠血清TGF-β1、VEGF水平比较 灌胃第7天和第28天，模型组大鼠血清TGF-β1、VEGF水平均明显高于正常组(P均<0.05)；灌胃第7天，药物组大鼠血清TGF-β1、VEGF水平与模型组比较差异均无统计学意义(P均>0.05)，但灌胃第28天均明显低于模型组(P均<0.05)，且与正常组比较差异无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 各组大鼠血清TGF-β1、VEGF水平比较

注：①与正常组比较，P<0.05；②与模型组比较，P<0.05。2.3各组大鼠支气管壁厚度及胶原纤维厚度比较灌胃第7天和第28天，模型组和药物组大鼠支气管壁厚度及胶原纤维厚度均明显高于正常组(P均<0.05)，但药物组均明显低于模型组(P均<0.05)。见表2。

3 讨 论

慢阻肺是一种以持续气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病，其气流受限多呈进行性发展，与气道和肺组织对烟草烟雾等有害气体或有害颗粒的慢性炎症反应增强有关。气道重塑是慢阻肺主要病理特点之一，慢阻肺的气道重塑主要发生在小气道(内径<2 mm)，早期有上皮细胞增生和黏液腺增生，亦有上皮鳞状细胞化生，纤毛上皮细胞异常。随着病变发展，逐渐出现杯状细胞增多，管腔黏液分泌增加，小气道管壁结缔组织成分沉积，管壁平滑肌增厚，气道壁血管增生，并最终形成纤维化和闭塞[4]，出现显著的小气道阻力增高和气流受限。

表2 各组大鼠支气管壁厚度及胶原纤维厚度比较像素)

注：①与正常组比较，P<0.05；②与模型组比较，P<0.05。

细胞外基质(ECM)过度沉积是气道重塑的主要原因，ECM增加缘于活化的成纤维细胞促进胶原沉积，以胶原为主的ECM过度沉积，导致基底膜增厚，气道平滑肌增生和肥厚，管腔纤维化，而慢阻肺这种变化分散在气道壁，就导致小气道的纤维化[5]。TGF-β1可促进细胞外基质的合成与沉积，也是促进纤维细胞激活向肌成纤维细胞转化的关键因子[6-7]。研究表明，肺组织结构破坏与TGF-β1表达有相关性，它通过诱导纤维母细胞增生、胶原纤维及细胞外基质合成增多等多种机制参与气道重塑和不可逆的阻塞[8]，所以抑制TGF可改善ECM的沉积。

灯盏花素是从彝族药灯盏花中提取的主要成分，又名灯盏细辛，其有效成分为二咖啡酰奎宁酸、焦炔康酸、原二茶酸等黄酮类化合物，主要有扩张脑血管、降低血管阻力、增加脑血流量、改善微循环及抗血小板聚集作用。近年来研究发现，灯盏花素能减慢肺间质纤维化的进程，可降低TGF-β1和透明质酸含量，对肺间质纤维化有一定的保护作用[9-10]；其可改善慢阻肺急性加重期并发呼吸衰竭患者血液流变学及肺功能，提高治疗效果[11]；还能改善慢阻肺急性加重期合并低氧血症患者的通气功能，具有明显抗炎作用[12]。笔者以往研究发现灯盏花素可增强慢阻肺急性加重期患者的免疫功能[13]。故灯盏花素具有了干预慢阻肺气道重塑的理论基础。

本实验结果显示，灯盏花素可抑制慢阻肺大鼠支气管壁厚度及胶原纤维厚度的增加，降低血清TGF-β1、VEGF水平，提示灯盏花素可抑制慢阻肺气道重塑，延缓或改善疾病进程，具有良好的应用前景，进一步探讨其相关分子机制具有积极意义。

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