金振口服液对慢性支气管炎大鼠的疗效观察
2019-02-11李素君张海欧徐铁
李素君 张海欧 徐铁
[摘要]目的 觀察金振口服液对慢性支气管炎(CB)大鼠的影响。方法 采用气管内注入脂多糖及烟熏法建立大鼠慢性支气管炎模型,选取60只大鼠随机分为正常组、模型组、阳性药组及金振口服液高、中、低3个剂量组,每组各10只。各给药组连续灌胃给药21 d;末次给药后1 h麻醉大鼠,对肺进行组织学观察,并比较各组大鼠的血清肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-2(IL-2)、白介素-8(IL-8)水平。结果 模型组大鼠的血清TNF-α水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高、中、低剂量组大鼠的TNF-α水平均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠的血清IL-6、IL-1β水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高剂量组大鼠的血清IL-6、IL-1β水平低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠的血清IL-2水平低于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高、中、低剂量组大鼠的血清IL-2水平高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠的血清IL-8水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高、中剂量组大鼠的血清IL-8水平低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠的肺部病变、气管病变和气管腺体指数评分均高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高剂量组大鼠的肺部病变、气管病变和气管腺体指数评分均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。其余各项指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。结论 金振口服液可降低血清TNF-α 、IL-6、IL-1β、IL-8的水平,升高IL-2活性,改善慢性CB大鼠的肺组织病变,且高剂量的效果更好。
[关键词]金振口服液;慢性支气管炎;脂多糖;炎症细胞因子;大鼠
[中图分类号] R285.5 [文献标识码] A [文章编号] 1674-4721(2019)12(c)-0004-04
Observation of curative effect of Jinzhen Oral Liquid on rats with chronic bronchitis
LI Su-jun1 ZHANG Hai-ou1 XU Tie2
1. Department of Pharmacy, Taikang Xianlin Drum Tower Hospital, Jiangsu Province, Nanjing 210046, China; 2. Nanjing Yoko Pharmaceutical Co.Ltd., Jiangsu Province, Nanjing 210029, China
[Abstract] Objective To observe the effect of Jinzhen Oral Liquid on chronic bronchitis (CB) rats. Methods Rat models of CB were established by intratracheal injection of lipopolysaccharide and cigarettes smoking. Sixty rats were selected and randomly divided into six groups: normal group, model group, positive drug group and Jinzhen Oral Liquid high, medium and low dose groups, with 10 rats in each group. The animals received drug orally every days for 21 d continuously. The rats were anesthetized 1 hour after the last administration, and the lungs were taken for histological observation. The levels of tumor necrosis factor-α (TNF-α) , interleukin-6 (IL-6), interleukin-1β (IL-1β), interleukin-2 (IL-2), interlukin-8 (IL-8) in serum were compared. Results The level of serum TNF-α in the model group was higher than that in the normal group, the difference was statistically significant (P<0.05). The levels of serum TNF-α in the positive drug group and the Jinzhen Oral Liquid high, middle and low dose group were lower than those in the model group, the differences were statistically significant (P<0.05). The serum levels of IL-6 and IL-1β in the model group were higher than those in the normal group, the differences were statistically significant (P<0.05). The serum levels of IL-6 and IL-1β in the positive drug group and Jinzhen Oral Liquid high dose group were lower than those in the model group, the differences were statistically significant (P<0.05). The level of IL-2 in model group was lower than that in normal group, the difference was statistically significant (P<0.05). The levels of serum IL-2 in the positive drug group and the Jinzhen Oral Liquid high, middle and low dose group were higher than those in the model group, the differences were statistically significant (P<0.05). The level of serum IL-8 in the model group was higher than that in the normal group, the difference was statistically significant (P<0.05). The levels of serum IL-8 in the positive drug group and the Jinzhen Oral Liquid high and middle dose group were lower than those in the model group, the differences were statistically significant (P<0.05). The scores of lung disease, trachea disease and trachea gland index in model group were higher than those in normal group, the differences were statistically significant (P<0.05). The scores of lung lesion, trachea lesion and trachea gland index in the positive drug group and the Jinzhen Oral Liquid high dose group were lower than those in the model group, the differences were statistically significant (P<0.05). There was no significant difference in other indexes (P>0.05). Conclusion Jinzhen Oral Liquid can reduce serum TNF-α, IL-6, IL-1β, IL-8 levels and improve IL-2 levels, and improve lung tissue lesions in rats with chronic bronchitis, and the effect of high dose is better.
[Key words] Jinzhen Oral Liquid; Chronic bronchitis; Lipopolysaccharide; Inflammatory cytokines; Rat
慢性支气管炎(chronic bronchitis,CB)是由于感染或非感染因素引起的气管、支气管及其周围组织的慢性非特异性炎症,临床以反复发作的咳嗽、咳痰或伴喘息的慢性病程为特征[1]。CB的病理特征是支气管管壁杯状细胞增殖、气道大量黏液堵塞、巨噬细胞等炎性细胞浸润[2]。随着人口的老龄化及空气污染的恶化,CB的发病率逐渐增加。目前,CB已被WHO列为攻关疾病之一。本病属中医的“咳嗽”“痰饮”“ 喘证”等范畴,表现为日久反复的咳嗽、胸闷喘促、咯痰多质黏黄稠、脉滑数等症。金振口服液源自民间古老的经验方,临床疗效显著,具有清热解毒、祛痰止咳的功效。可用于痰热咳嗽者,表现为发热、咳嗽、咳吐黄痰、咳吐不爽、舌质红、苔黄腻等小儿急性支气管炎、小儿肺炎等疾病治疗[3]。金振口服液治疗急性肺损伤具有良好效果,但其治疗CB的实验研究报道较少,故本实验采用烟熏法与脂多糖(LPS)联合使用的造模方法,模拟人类吸烟所致CB的病理表现,旨在探讨金振口服液对CB的治疗作用,为开发研究治疗CB的中药新药提供新的思路与途径[4-6]。
1对象与方法
1.1实验动物
清洁级雄性SD大鼠60只,年龄6~7周,体重180~200 g,由上海西普而-必凯实验动物有限公司提供,合格证号:SCXK(沪)2013-0016。实验期间动物饲养环境温度为22~24℃,湿度为40%~60%,自由摄食饮水。本研究经实验动物医学伦理委员会审核批准。
1.2主要仪器与试剂
Centrifuge 5415D 高速离心机(德国eppendorf 公司),电子天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司],酶标仪(奥地利TECAN有限公司),γ-911全自动放免计数仪(中国科技大学实业总公司),DX45 型显微镜(日本奥林帕斯);金振口服液(江苏康缘药业股份有限公司,批号:160315),LPS(美国Sigma公司,批号:084M4118V),醋酸地塞米松片(山东鲁抗辰欣药业有限公司,批号:160703203);肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白介素-6(IL-6)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-2(IL-2)和白介素-8(IL-8)检测试剂盒(北京华英生物技术研究所提供);紅旗渠香烟(河南中烟工业有限责任公司,焦油量11 mg,烟气烟碱量0.7 mg)。
1.3实验分组及处理
1.3.1大鼠CB模型的复制 第1天用10%水合氯醛腹腔麻醉大鼠,仰卧位固定于实验台上,消毒切开颈部皮肤,钝性分离出气管,用l ml注射器经两气管软骨环间隙刺入气管(4号针头穿刺气管),向下进针约1.5 cm,回抽无阻力且有气体,遂注入浓度为1 g/L的LPS 200 μl(正常组注入200 μl生理盐水),然后立即将动物直立旋转,使药液在肺内分布均匀,最后消毒缝合切口。第2天起每天烟熏30 min至实验结束[7-10]。
1.3.2分组与给药 将大鼠随机分为6组:CB组(模型组)从第8天开始,每天用0.9%生理盐水2 ml灌胃;正常假手术组(正常组):同模型组,给予生理盐水;金振口服液高、中、低剂量组按照模型组的方法复制动物模型,从第8天起每天给予金振口服液(4.4、2.2、1.1 g/kg)灌胃,共21 d;阳性药组复制动物模型后从第8天开始给予地塞米松1 mg/kg,灌胃。
1.4观察指标及评价标准
麻醉大鼠,分离血清,-80℃分装保存。检测各组大鼠的血清TNF-α、IL-2、IL-8、IL-1β和IL-6水平。取气管和左中下肺组织以10%甲醛固定,常规脱水,石蜡包埋,肺组织及气管切片,HE染色观察肺和气管组织的病变情况。
1.5统计学方法
采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行分析,符合正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析检验法,不符合正态分布的数据采用中位数(M)积分位数(P25,P75)表示,以P<0.05为差异有统计学意义。
2结果
2.1六组大鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平的比较
模型组大鼠的血清TNF-α水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高、中、低剂量组大鼠的TNF-α水平均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠的血清IL-6、IL-1β水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高剂量组大鼠的血清IL-6、IL-1β水平低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。其余各项指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表1)。
2.2六组大鼠血清IL-2、IL-8水平的比较
模型组大鼠的血清IL-2水平低于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高、中、低剂量组大鼠的血清IL-2水平高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。模型组大鼠的血清IL-8水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高、中剂量组大鼠的血清IL-8水平低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。其余各项指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表2)。
2.3六组大鼠肺组织及气管病理评分的比较
模型组大鼠的肺部病变、气管病变和气管腺体指数评分均高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);阳性药组及金振口服液高剂量组大鼠的肺部病变、气管病变和气管腺体指数评分均低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05);其余各项指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05)(表3)。大鼠肺组织由肺泡、肺内支气管分支及间质组成。模型组大鼠的肺组织病变主要表现为肺泡壁增厚,伴有中度或重度间质性炎,肺泡轻度或中度气肿,气管上皮细胞内光镜下可见杯状细胞,腺体较正常组明显增大,提示严重程度高于正常组,各组大鼠肺组织的HE染色病理切片图见图1(封三)。
3讨论
CB是因生物病毒、细菌、理化、过敏、气候等因素综合作用于机体,使气管、支气管黏膜及其周围组织发生慢性非特异性炎症,临床以咳嗽、咳痰黏液分泌增多为特点的呼吸系统常见病。金振口服液是由山羊角、黄芩、平贝母、大黄等八味中药组合而成的中成药口服液,具有清热解毒、祛痰止咳、抗病毒、平喘等功效。现代药理学研究证实,金振口服液对金黄色葡萄球菌、肺炎支原体、肺炎链球菌、溶血性链球菌、肠道病毒、流感病毒PR3株型、疱疹病毒、柯萨奇病毒、呼吸道合胞病毒等多种病原体有较好的体外抑制作用[11-13]。
在CB炎症中,TNF-α由巨噬细胞和淋巴细胞产生重要的促炎因子,激活中性粒细胞、介导过度炎症反应的关键性介质。适当的TNF-α参与免疫细胞的活化反应,具有抗肿瘤、抗病毒和抗感染作用;若过量则增强微血管壁通透性,趋化中性粒细胞,增强炎症局部淋巴细胞的浸润和增殖,诱发炎症改变,导致气道损伤。IL-6是由巨噬细胞等产生的一种糖蛋白,可调节免疫应答,参与机体炎症反应等,在炎症急性期常常IL-6增高,对中性粒细胞及多种炎性细胞具有趋化和激活作用,是许多炎症性疾病的重要介质。IL-1β可促进趋化因子、细胞黏附分子等炎性介质表达而引起炎症反应,导致白细胞快速黏附,并跨过内皮转移到炎症部位参与炎症反应。本研究结果显示,模型组大鼠的TNF-α、IL-6、IL-1β均升高,阳性药组及金振口服液高、中、低剂量组大鼠的TNF-α水平均低于模型组,阳性药组及金振口服液高剂量组大鼠的血清IL-6、IL-1β水平低于模型组,差异均有统计学意义(P<0.05),提示金振口服液可能通过改善炎症因子,控制炎症的发展,减轻CB损伤[14-17],且高剂量的效果更好,其疗效与阳性药的作用相当。
IL-2是由活化的T淋巴细胞产生的, 其主要生物活性是促进 T淋巴细胞和NK细胞的增殖等,参与机体免疫应答,调节炎性反应作用。IL-8是一种有趋化对炎性细胞作用的细胞因子, 在炎症反应及变态反应中具有双向调节作用,适量时防御感染和调节免疫反应,但过量又能引起中性粒细胞聚集、活化,诱发炎症反应和组织损伤。本研究结果显示,模型组大鼠的血清IL-2水平低于正常组,血清IL-8水平高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05);金振口服液高、中、低剂量组大鼠的血清IL-2水平高于模型组,差异有统计学意义(P<0.05);金振口服液高、中剂量组大鼠的血清IL-8水平低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。提示金振口服液可以通过促进CB大鼠的IL-2生成,抑制IL-8的增加,控制慢性炎症的发展过程[18-20]。
本研究中,显微镜下观察CB大鼠的肺部病变,主要表现为间质性炎,伴肺气肿。肺内气道分支内杯状细胞数量增多。支气管病变为黏膜固有层充血,伴炎细胞浸润,固有层内腺体黏液性腺泡腺腔扩大,腔内分泌无增多,腺体指数增大。金振口服液各组均有减轻肺部和气管炎症的作用,其中高剂量组的效果更好,其作用与阳性药相近。
综上所述,金振口服液可降低CB大鼠血清TNF-α 、IL-6、IL-1β、IL-8的水平,升高IL-2活性,改善CB大鼠的肺组织病变,对CB有一定的改善作用,且高剂量的效果更好。阳性药是一种糖皮质激素,可以减轻炎症,同时对炎症细胞有抑制作用,能有效减轻CB的症状。金振口服液对CB大鼠的疗效与阳性药相似,故推测其机制可能与改善炎症反应有关,为后续进一步研究或临床应用提供了实验依据。
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(收稿日期:2019-06-24 本文編辑:闫 佩)