克敏芪丹鼻喷剂对气虚血瘀证变应性鼻炎大鼠血清IL-4、PAF的影响①
2021-01-26慕德宏刘慧霞李东棋
慕德宏 刘慧霞 李东棋 刘 婷 丁 鹏 田 理
(成都中医药大学附属医院,成都 610072)
过敏性鼻炎西医学又称为变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR),是IgE介导的与过敏原相关的非特异性炎症[1]。流行病学研究表明,AR发病率逐年上升,影响全世界高达40%的人口[2]。AR易复发、易伴随并发症,是变态反应性疾病研究热点,已成为全球性健康问题。鼻喷剂是临床治疗AR的重要剂型之一,《灵枢·杂病第二十六》即有提及“哆以草刺鼻,嚏而已”,吴师机所撰《理瀹骈文》已形成较为完整的鼻腔给药理论体系,其“外治之理即内治之理”为克敏芪丹鼻喷剂治疗AR提供了理论基础。纯中药克敏芪丹鼻喷雾剂(益气活血法)是田理教授基于“肺心同治”和经验方剂治疗AR的有效方剂,临床研究表明其对AR症状控制及预防复发有显著优势,为开发纯中药鼻用新制剂奠定了基础[3]。本实验采用克敏芪丹鼻喷雾剂治疗气虚血瘀证AR大鼠,对克敏芪丹鼻喷雾剂的作用机制,并对其药物组成进行简单探讨,现报道如下。
1 材料与方法
1.1材料
1.1.1实验动物 7~8周龄SPF级SD大鼠65只,体质量(230±10)g,由成都达硕动物有限公司提供,许可证号:SCXK(川)2015-030。(23±2)℃、相对湿度(50±5)%条件下饲养,保持室内安静,适应性喂养1周后进行实验。
1.1.2药物 卵清蛋白(OVA,批号:A5503-5G,1 g/瓶)购自Sigma-Aldrich公司;氢氧化铝购自哈药集团生物制药有限公司;克敏芪丹鼻喷剂由成都中医药大学附属医院药剂科提供;内舒拿鼻喷剂购自默沙东公司。
1.1.3试剂与仪器 0.5%OVA Al(OH)3溶液配制:称取卵清蛋白50 μg+氢氧化铝粉末5 mg+生理盐水1 ml混匀备用;0.6%OVA生理盐水配制:称取60 mg OVA至10 ml生理盐水中,混匀备用。IL-4和PAF ELISA试剂盒购自ThermoFisher公司;全自动血流变仪购自北京普利生仪器有限公司。
1.2方法
1.2.1气虚血瘀证AR大鼠模型的建立及分组 大鼠造模分为冷水力竭游泳制造气虚血瘀证及腹腔注射与鼻腔滴注OVA激发AR 2个阶段[4]。采用游泳力竭法+寒湿+高脂饮食法构建气虚血瘀证模型,先将大鼠进行为期1周的游泳训练,2 d/次,2~3 min/次,以适应游泳环境。8℃冷水进行力竭游泳造模,连续14 d,力竭标准为全组50%大鼠出现自然沉降,达标后全组大鼠停止游泳,同时高脂饲养。14 d后,大鼠毛色发黄,毛发粗糙,体型瘦弱,情绪暴躁,大便松散不成型;无创血压仪测量大鼠收缩压(systolic pressure,SBP)、平均动脉压(mean blood pressure,MBP)和舒张压(diastolic pressure,DBP)均不同程度地下降。大鼠由于长时间游泳体力消耗,脑组织处于严重缺氧状态,长久致气虚;因处于冷水环境中,血液遇寒则凝,致血瘀;气行血,气虚无力推动血液运行致血瘀。
腹腔注射0.5%OVA Al(OH)3混悬液诱导过敏,2 d/次,共14 d;空白组给予Al(OH)330 mg+生理盐水1 ml混悬液,2 d/次,共7次。全身抗原攻击完成后,滴鼻给予0.6%OVA生理盐水,每只每侧50 μl,1 d/次,共7次。空白组给予等量生理盐水。30 min内观察大鼠是否出现搔鼻、喷嚏、鼻溢液及觅食等行为。造模完成后观察大鼠有无懒动、脱毛、易惊、便溏、舌底紫暗、眼球暗红等气虚血瘀症状及挠鼻、打喷嚏、流涕等AR症状,空白组和模型组各取5只大鼠抽血检测血液流变学指标。根据鼻部症状评分标准对鼻炎症状进行评分:鼻痒,轻擦鼻,记1分;到处摩擦,抓挠鼻、面部不止,记2分;喷嚏1~3个记1分,4~10个记2分,11个以上记3分;鼻涕流至前鼻孔记1分,超过前鼻孔记2分,流涕满面记3分[5]。通过舌色和舌底静脉长度观察舌状态。无紫暗,舌底色微青、舌静脉主干长度不超过3/4,记0分;轻度紫暗,舌底色紫暗或舌静脉主干长度超过3/4,记1分;明显紫暗,舌底色紫暗且舌静脉主干长度超过3/4,记2分[6]。便溏亦为气虚血瘀证常见症状。对大鼠便溏状况拟定的评分标准如下:大便成形,粪质柔软,记0分;轻度异常,粪便稀溏部分不成形,记1分;明显异常,粪便稀溏完全不成形,记2分。总分多于7分为造模成功。大鼠分为空白对照组、模型组、中药低量组、中剂量组、高剂量组和西药组。
1.2.2给药方法 滴鼻给予各中药组大鼠我院自制克敏芪丹鼻喷剂(0.010 8、0.021 6、0.043 2 g/ml),主要含黄芪、川芎等药物,每侧鼻孔滴注1次。西药组滴鼻给予内舒拿鼻喷剂5 μl,每侧鼻孔滴注1次,连续给药14 d。空白组正常摄食饮水,模型组给予高脂饲料,并为正常饮食量的1/3,不限水,直至造模结束。
1.2.3标本采集 于末次给药后24 h取全血5 ml,3 000 r/min离心15 min,置于洁净干燥玻璃试管中密封,-20℃保存。组织标本制定:去除大鼠下颌骨上颌骨外周皮肤及周围软组织,沿鼻中隔软骨和骨交界处以冠状面切开部分鼻软组织,鼻背正中切开,取出鼻中隔及鼻腔外侧壁呼吸区黏膜组织,4%多聚甲醛溶液固定,常规切片并进行HE染色。
1.2.4指标检测 观察大鼠有无搔鼻、喷嚏、鼻溢液等AR典型症状。HE染色后在显微镜下观察大鼠鼻黏膜病理改变。采用ELISA试剂盒检测大鼠血清IL-4、PAF含量,具体步骤参照试剂盒说明书进行。
1.3统计学处理 采用SPSS23.0软件进行数据分析,各组数据经正态检验和方差齐性检验后,组间比较采用单因素方差分析。方差齐性采用LSD-t检验,方差不齐采用Tamhane′s T2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1大鼠血液流变学指标观察 空白组和模型组各随机取5只大鼠进行血液流变学检测,见表1,与对照组相比,模型组大鼠低切、血浆黏度、红细胞聚集指数升高(P<0.05),中切及高切差异无统计学意义(P>0.05)。结合大鼠AR症状判定可继续实验,同时用药阶段仍进行游泳及OVA滴注以维持造模。
表1 大鼠血液流变学指标Tab.1 Serum rheological parameters of
2.2大鼠行为及体征观察 各组治疗前与空白对照组评分差异均有统计学意义(P<0.05);给药7 d后,中药各剂量组和西药组大鼠评分均降低,除中药低剂量组外均与给药前差异具有统计学意义(P<0.05);给药14 d后,中药各剂量组和西药组大鼠评分继续降低,与给药7 d后评分差异有统计学意义(P<0.05)。各治疗组给药7、14 d评分均有不同程度改善,与对照组差异具有统计学意义(P<0.05),其中中药高剂量组、西药组改善最为显著,与中药低量组差异有统计学意义(P<0.05),见表2。
表2 给药后第1、7、14天大鼠行为及体征评分分)Tab.2 Behavioral and physical signs scores of rats at 1,7 and 14 d after
2.3鼻黏膜病理学观察 空白对照组大鼠鼻黏膜组织完整,黏膜上皮各层细胞排列较整齐,偶见脱落,固有层可见腺管和散在血管,间质无水肿变性;模型组大鼠鼻黏膜上皮细胞变性坏死,嗜酸性粒细胞浸润,AR气虚血瘀证中药高量组大鼠鼻黏膜上皮部分完整,纤毛柱状上皮排列较整齐,固有层结构较清晰,中、低剂量组固有层内可见少量炎症细胞浸润,黏膜上皮细胞增生肥厚及变性、边缘不清,低剂量组尤甚;西药组可见少量淋巴细胞、中性粒细胞或嗜酸性粒细胞散在分布于固有层或黏膜上皮,结构基本完整。见图1。
图1 各组大鼠鼻黏膜病理切片HE染色图(×400)Fig.1 HE staining figure of pathological sections of nasal mucosa of rats in each group(×400)
2.4大鼠血清IL-4、PAF表达比较 如表3所示,造模后模型组大鼠血清IL-4、PAF水平明显上升,与空白组大鼠相比差异有统计学意义(P<0.01);用药14 d后,中药各剂量组、西药组大鼠血清IL-4指标水平较模型组下降,其中中药高剂量组、西药组与模型组差异有统计学意义(P<0.05),与空白组差异无统计学意义(P>0.05);各治疗组间差异无统计学意义(P>0.05)。各治疗组PAF水平均有所下降,但仅有中药高剂量组PAF既与模型组有统计学意义(P<0.05),又与空白组差异无统计学意义(P>0.05)。
表3 各组大鼠血清IL-4、PAF水平Tab.3 IL-4 and PAF levels of rats of each
3 讨论
IL是一组由多种细胞分泌的、结构和功能各异的可溶性蛋白,具有调节细胞生长、分化及免疫活性等作用[7]。AR是发生于鼻黏膜的Ⅰ型变态反应,是以IgE为主导、多种细胞因子和免疫细胞参与的非特异性炎症反应[8]。IL-4主要由活化的Th2细胞分泌,是IgE的特异性诱导剂[9]。IgE与变应原结合产生以Th2细胞免疫为主导的病理改变,导致鼻黏膜血管扩张、清水样鼻腔分泌物增多,黏膜苍白水肿[10]。IL-4作用于胆碱能神经导致腺体分泌旺盛、清水样鼻腔分泌物,作用于感觉神经导致鼻痒、打喷嚏等相关AR症状[11]。提示IL-4含量与鼻黏膜炎症程度及机体过敏状态相关。血小板活化因子(platelet-activating factor,PAF)可引起血管通透性增加,渗出增多,促进炎症物质释放,还可诱导血小板聚集,是AR发病的另一重要炎症介质。正常情况下,PAF在体内含量较低[12,13]。AR患者由于长期变应原刺激,不但使PAF浓度升高,还会使其活性增强[14]。
克敏芪丹鼻喷剂由黄芪、防风、川芎等组成,补益脾肺,扶正气,固护卫表,黄芪味甘、温,归肺、脾经,具有补气固表之效;川芎辛、温,入心包经,有活血化瘀,兼行气之能,被誉为“血中气药”,其合用有“补气而不闭邪,活血而不伤正气”之特点,共奏益气活血通窍之功效。AR气虚血瘀证患者鼻腔内黏膜水肿,分泌物增多,使鼻腔内组织处于持续炎症浸润,导致血管通透性增高,加重局部症状[15]。采用益气活血鼻喷剂直接作用于上皮细胞被破坏的鼻黏膜(靶器官),可缓解鼻内缺血缺氧症状,使毛细血管通透性降低,炎症介质、IL-4减少,血液循环通畅,气滞血瘀症状减轻。
相关研究表明,黄芪可改善机体局部炎症反应,减轻致敏状态,阻止炎症介质释放,降低血清IL-4含量,可能与黄芪有效成分对免疫功能的双向调节作用有关[16]。黄芪多糖为黄芪的主要成分,可促进免疫细胞如T细胞分化成熟,保护心肌及抗氧化,进而起抗炎作用。黄芪多糖在体外还能明显抑制 ADP 诱导的兔血小板聚集,300 mg/L时抑制作用最强,原因可能为通过抑制血小板聚集,进而降低血清PAF含量[17]。
本研究发现,克敏芪丹鼻喷剂和内舒拿均可有效且持续地缓解AR的典型症状。HE染色结果说明,克敏芪丹鼻喷剂对AR引起的炎症因子释放、水肿、血管通透性下降等症状均有良好的缓解作用。2种药物均能改善AR大鼠血清IL-4水平,差异无统计学意义,对单纯性AR疗效大致相同。经克敏芪丹鼻喷剂治疗后,PAF水平相较于模型组有所下降,更接近空白组,而西药组则没有这个效果。说明对PAF水平的改善克敏芪丹鼻喷剂优于内舒拿,由于其兼有益气活血作用,对气虚血瘀证AR的治疗优于内舒拿。
由于造模周期短、强度不够、抽取样本量较少等原因,血液流变学指标中切、高切未表现出明显差异,但由于用药阶段维持造模,血液流变学其他指标差异具有统计学意义,行为学及体征评分统计有显著统计学差异,可认为造模成功,模型组PAF水平与空白组具有显著差异也可说明这一点。
克敏芪丹鼻喷剂作为田理教授结合临床用药治疗AR的纯中药鼻喷剂,目前对其研究及推广还比较少。本研究通过与内舒拿鼻喷剂进行比较,发现克敏芪丹鼻喷剂对AR具有良好的疗效,对气虚血瘀证AR效果更佳。临床证据显示,克敏芪丹鼻喷剂治疗人体气虚血瘀证AR的疗效与内舒拿疗效相当,但克敏芪丹鼻喷雾剂在缓解气虚血瘀症状方面优于内舒拿,推测可能与中药作用于整个机体有关[3]。