芪參復康膠囊對心理應激促發的高原肺損傷的效果研究*

馬文濤 魏敦宏 付清海 呂水利 葉 明 胡淑芳 張 彥 楊來啟

芪參復康膠囊對心理應激促發的高原肺損傷的效果研究*

馬文濤①魏敦宏 付清海 呂水利 葉 明 胡淑芳 張 彥 楊來啟

目的 研究芪參復康膠囊對心理應激促發的高原低壓低氧環境下大鼠肺損傷的干預效果。方法 雄性SD大鼠隨機分為低氧組,實驗組(低氧+應激)和芪參復康膠囊干預組(低氧+應激+藥物)。應激采用旁觀電擊心理應激模型。模擬高原低壓低氧環境處置,把大鼠置于模擬海拔6000m低壓艙內24h。用推挽灌流的方法收集海馬細胞外液,用高效液相色譜-電化學測定海馬細胞外液中的去甲腎上腺素(N E)的含量。通過測定大鼠肺濕?干比值、肺濕重?體重比值和與細支氣管伴行小血管“袖套”面積?血管面積的比值來評定肺損傷程度。結果 ①實驗組海馬細胞外液中的N E含量、肺濕?干比值和血管“袖套”?血管比值均顯著高于低氧組(t=2.453,2.514,2.813;P均<0.05);②干預組海馬細胞外液中的N E含量、肺濕?干比值和血管“袖套”?血管比值均顯著低于實驗組(t=2.183,2.171,2.242;P均<0.05)。結論 芪參復康膠囊能有效預防心理應激促發的低壓低氧環境下的大鼠肺損傷。

芪參復康;心理應激;高原;肺損傷;去甲腎上腺素;大鼠

內地官兵初次進駐高原地區,短期內緊張、焦慮、恐懼、注意力不集中、思維遲緩、食欲減退和睡眠障礙等一系列心理應激障礙較普遍[1],是促發或誘發急性高原病(AM S)的重要因素。進駐高原地區的官兵心理應激障礙發生率高,是促發?誘發AM S的可干預因素。因此,防治心理應激障礙,或干預心理應激促發?誘發AM S的病理環節,對預防AM S的發生或減輕AM S嚴重程度有重要的實際價值。目前尚缺乏心理應激促發?誘發AM S病理機制的相關研究。揭示其病理機制,才能針對其中關鍵環節采取干預措施,預防AM S的發生或減輕AM S的嚴重程度,達到保證部隊戰斗力的目的。

既往研究表明,心理應激可促發或加重急性低壓低氧環境導致的大鼠肺損傷[2],但目前尚缺乏相關的藥物干預研究。我院臨床應用多年的治療抑郁癥和焦慮癥的純中藥制劑芪參復康膠囊,由西洋參、黃芪、天麻、枸杞、白芍、白術、茯苓、當歸、棗仁、遠志等16味中藥組成,具有抗應激和抗缺氧作用[324]。因此,為有效防治心理應激對高原環境下肺損傷的影響,本研究采用芪參復康膠囊對高原環境下的應激大鼠進行干預研究,以期探討高原環境下芪參復康膠囊的肺保護作用。

1 材料與方法

1.1 藥物組成與制備

中藥方劑:炙黃芪、西洋參、白術、天麻、枸杞子、熟地黃、白芍、阿膠、淫羊藿、酸棗仁、遠志、茯苓等(本院中藥制劑室提供,批號:060816)。制備工藝:①炙黃芪、白術、天麻、枸杞子等藥材合并煎煮(煎2次,第一次2h,第二次1.5h),合并2次煎液,過濾,濾液減壓濃縮至浸膏狀,干燥粉碎;②阿膠、西洋參干燥粉碎,過100目篩;③合并上述兩種粉末,混勻,100℃滅菌30m in,分裝于硬膠囊中,即得。

1.2 實驗動物分組及給藥方法

成年雄性SD大鼠,體重180～230g(購自第四軍醫大學實驗動物中心)。隨機分成低氧組、實驗組(低氧+應激)和芪參復康膠囊干預組(低氧+應激+藥物),每組各8只。動物飼養環境溫度(24±1)℃,濕度50%～60%;自由飲食,自然晝夜節律光照。藥物處理的大鼠每天早8:30～9:00給予芪參復康膠囊內容物0.8g.kg-1灌胃,配制成混懸劑,按大鼠每100g體重1.0m l,非給藥大鼠給予等量生理鹽水灌胃,持續1周。

1.3 模擬高原低壓低氧的方法

低壓艙由真空泵和密閉容器組成。為避免動物的急性升壓和降壓反應,每次升降時間不應少于10m in。每次2～3只大鼠放入小動物低壓艙內,自由飲食水,勻速減壓至模擬海拔6000m高度(PB 47.3kPa),維持24h。大鼠在低氧環境處置前,均在相同的小動物低壓艙環境內適應性飼養1周(每天放置1h)。

1.4 心理應激模型的建立

心理應激動物模型采用旁觀電擊(CB)模型,按Noguchi[5]等的方法稍加改進。實驗裝置由旁觀箱和電擊箱兩部分組成。旁觀室中的大鼠不接受電刺擊。電擊箱中的大鼠被電擊時出現驚叫、驚跳反應,旁觀室大鼠觀看電擊室大鼠遭受電擊的過程,通過視覺、聽覺等而產生心理應激。給予心理應激處理的大鼠按上述方法早9:00～9:30和下午4:30～5:00各刺激1次,持續2天后,然后立即放入低壓艙內。

1.5 海馬細胞外液的收集和N E含量的檢測

按Paxinos[6]等大鼠立體定位圖譜定位海馬,采用推挽灌流法收集海馬腹側細胞外液;海馬細胞外液中N E含量的檢測采用高效液相色譜-電化學測定。上述具體的儀器及檢測方法見馬文濤[7]的報道。

1.6 肺濕?干重比值和肺含水比值的測定

推挽灌流結束后,剪開胸腔,將全肺取下,除去脂肪、肺外大血管和氣管后,用濾紙吸干肺表面血跡,稱右肺濕重。右肺于55℃烘干直到穩定的重量即干重。計算肺濕?干重比值。肺含水比值=(右肺濕重-右肺干重)?右肺濕重。

1.7 肺組織固定、取材和HE染色

大鼠左肺置于10%的福爾馬林溶液中固定,用真空泵抽出其中的氣體。肺組織固定后,在左肺肺門以下部分的中間1?3肺組織取材,然后按常規方法切片及行HE染色。

1.8 肺血管周圍腔的觀察

觀察對象為與細支氣管伴行小血管“袖套”(即血管周圍腔)的面積與血管面積的比值,小血管的直徑選定在40～90Λm 之間,血管圓度定為1～1.9;每張切片選3個視野,用IPP 5.1圖像分析軟件進行數據測量,然后取平均值作為這張切片的值(ΛmA2)。

1.9 統計處理

采用SPSS 13.0軟件進行統計分析和處理,)計量資料采用s表示,進行兩獨立樣本t檢驗,數據之間的相關性采用直線回歸法。

2 結 果

2.1 海馬細胞外液中N E含量的比較

實驗組海馬細胞外液中的N E含量顯著高于低氧組(t=2.453,P<0.05);干預組海馬細胞外液中的N E含量顯著低于實驗組(t=2.183,P<0.05),見表1。

2.2 肺濕?干比值和肺含水比值的比較

實驗組海馬細胞外液中的肺濕?干比值顯著高于低氧組(t=2.514,P<0.05);干預組的肺濕?干比值顯著低于實驗組(t=2.171,P<0.05)。三組間肺含水比值無顯著性差異(見表1)。

表1 3組肺濕?干比值、肺濕重?體重比值和血管袖套?血管比值的比較±s)

表1 3組肺濕?干比值、肺濕重?體重比值和血管袖套?血管比值的比較±s)

注:與低氧組比較,*P<0.05;與低氧+應激組比較,?P<0.05

組 別 NE含量(pg?50ul) 肺濕?干比值 肺濕重?體重比值 血管袖套?血管比值低氧組 813.82±196.13 4.66±0.11 0.0052±0.00011 1.08±0.13低氧+應激組 1103.68±270.59* 4.84±0.17* 0.0056±0.00036 1.36±0.25*低氧+應激+藥物組 844.02±198.59? 4.68±0.12? 0.0053±0.00027 1.14±0.12?

2.3 血管袖套?血管比值的比較

實驗組的海馬血管“袖套”?血管比值顯著高于低氧組(t=2.813,P<0.05);干預組的血管“袖套”?血管比值顯著低于實驗組(t=2.242,P<0.05),見表1。

2.4 實驗組肺損傷指標與細胞外液N E含量間的相關分析

實驗組大鼠的血管“袖套”?血管面積比值,肺濕?干比值與海馬細胞外液中的N E含量有顯著相關(r=0.823,0.751;P<0.01)。

3 討 論

高原低氧所導致的高原肺水腫發病機制中,交感系統的激活起到主導作用[8]。暴露于低氧環境中,將激發機體的交感神經活性,導致鈉、水潴留,從而引起肺部毛細血管的過度灌注,引起肺水腫[9]。Duplain[8]等用測定交感神經節后的交感神經沖動釋放的方法,證實機體交感活性高的個體,在高原環境中,更易發生HA PE。實驗組大鼠肺濕?干比值、肺濕重?體重比值和血管袖套?血管比值均顯著高于低氧組,并且實驗組大鼠的血管“袖套”?血管面積比值,肺濕?干比值與海馬細胞外液中的N E含量有顯著相關性,說明心理應激通過進一步激活低壓低氧環境下機體的交感神經活性,從而誘發HA PE。中藥復方或中藥的天然活性成分實際上是一個多靶點的作用系統,進入體內后,可多成分、多環節、多途徑、多層次綜合協調地作用于失去平衡的神經內分泌免疫網絡,而起整體性調節作用,維持機體穩態平衡。本方中西洋參具有大補元氣,補脾益肺之功效,能夠抗應激,提高免疫力;枸杞、熟地滋陰益精,養陰益氣,協同西洋參發揮增強免疫和抗應激的作用;黃芪、淫羊藿、茯苓、天麻增強機體免疫功能。方中諸味藥共奏補腎健脾,益氣滋陰之效,諸藥協同發揮作用,通過整體調節神經內分泌免疫網絡,改善各系統功能的紊亂。芪參復康膠囊干預組大鼠肺濕?干比值、肺濕重?體重比值和血管袖套?血管比值均顯著低于實驗組,說明芪參復康膠囊具有較好的預防應激促發的低壓低氧環境下的大鼠肺損傷。同時芪參復康膠囊干預組大鼠海馬細胞外液中的N E含量顯著低于實驗組,由于N E的激活與焦慮和警覺有關[10],說明芪參復康膠囊具有抗焦慮作用,通過調節交感神經活性來預防低壓低氧環境下的大鼠肺損傷。

本研究結果提示,芪參復康膠囊通過整體性調節作用來維持機體穩態平衡,從而預防應激促發的低壓低氧環境下的大鼠肺損傷,這將為防治急進高原時發生的肺損傷提供實驗依據。

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[5]Noguchi T,Yoshida Y,Chiba S.Effects of psychological stress on monoam ine system s in subregions of the frontal cortex and nucleus accumbens of the rat[J].Brain Res,2001,916:912100

[6]Paxinos G,W atson C.The rat brain in stereotaxic coordinates[M].New York:Academ ic Press,1997:37239

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[10]張萍,王嵐,王學義.創傷后應激障礙生物學機制研究進展[J].中國健康心理學雜志,2010,18(6):7482750

The I ntervention Effect of Qishenfukang Capsule on Highland Lung I njury Caused by Psychological Stress.

M a W entao,W ei

D unhong,Fu Q inghai,et al.M ental H ealth Center ofthe Chinese PLA in L anzhou Comm and,T he T hird H osp ital of PLA,B aoji 721004,P.R.China

ObjectiveTo study the intervention effect of Q ishenfukang capsules on lung injuryof rats under high altitude hypobaric hypoxia induced by psychological stress.M ethodsM ale SD rats were random ly divided into three groups:Hypoxia group,exper iment group(Psychological stress+ hypoxia group),intervention group(Psychological stress+ hypoxia+Q ishenfukang capsules group).Psychological stresswas induced theway of communication boxmodel.The acute hypobaric hypoxia disposure was made by putting the rats into hypobaric chamber at a s imulated altitude of 6000 meters for 24 hours.The extracellular fluid of hippocampus was collected by the push2pull perfusion method.The contents of norepinephrine(N E)in the extracellular fluid of hippocampus were determ ined by high performance liquid chromatography w ith electrochem ical detection(HPLC-ECD).To assess lung injury,thewetweight?dry weight ratio of right lung,thewet lungweight?bodyweight ratio were determ ined.To further assess the lung injury,the perivascular cuff area of s mall vessels accompanied w ith bronchiole and the perivascular cuff area?vessels area ratio were measured and calculated by using image analyzer.Results①The contents of N E,wet weight?dry weight ratio of right lung and perivascular cuff area?vessels area ratio in exper iment group were significanly higher than in hypoxia group(t=2.453,2.514,2.813;Pall<0.05).②The contentsofN E,wetweight?dryweight ratio of right lung and perivascular cuff area?vessels area ratio in intervention group were significanly lower than in exper iment group(t=2.183,2.171,2.242;Pall<0.05).ConclusionQ ishenfukang capsules can utility prevent psychological stresspromoting lung injury induced by s imulated acute high altitude.

Q ishenfukang;Psychological stress;H ighland;Lung injury;Norepinephrine;Rats

① 中國.解放軍第三醫院精神科(寶雞) 721004 E2mail:mw twyj@163.com

軍隊“十一五”醫藥衛生科研專項基金課題(06Z012)

2012206226)