健脾益肺化痰方對慢性阻塞性肺疾病模型大鼠肺功能及血氣的影響

李 配，鄧秀蘭，劉 娟，趙娜妹，鐘相根

(北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院，北京100029)

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是具有氣流受限特征的疾病，且氣流受限不完全可逆，進行性發(fā)展，與肺部對有害物質(zhì)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。COPD主要累及肺臟，肺功能的進行性下降是COPD相應(yīng)的臨床表現(xiàn)，故肺功能檢查是COPD診斷、預(yù)后和療效評價的金標準［1］。最新研究顯示，氣道黏液高分泌是COPD的重要臨床病理特征，且已成為影響COPD病死率和病情進展的獨立危險因素。而所謂的氣道黏液高分泌，就是中醫(yī)學(xué)的“痰”。“痰”既是COPD重要的病理產(chǎn)物，又是其重要的致病因素。本課題組以“黏液高分泌”或“痰”為切入點，采用單純香煙煙熏建立COPD大鼠模型，以健脾益肺方、化痰方、健脾益肺化痰方、羧甲司坦干預(yù)，探討健脾益肺化痰方對COPD模型大鼠肺功能及動脈血氣的影響及“痰”標本論治的差異性。

1 實驗材料

SPF級健康 Wistar大鼠 60只，雄性，體質(zhì)量(180±20)g，鼠齡10～12周(購于北京維通利華實驗動物公司)［許可證號:SCXK(京)2012－0001］，于北京中醫(yī)藥大學(xué)實驗動物中心適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d。大前門牌香煙(烤煙型，焦油量12 mg，煙氣煙堿量0.9 mg，煙氣一氧化碳含量14 mg，上海煙草公司)，自制動物熏煙箱(60 cm×50 cm×40 cm);小動物肺功能測定儀(北京貝蘭博科技有限公司);動物血氣分析儀(丹麥雷度ABL)。

2 實驗方法

2.1 實驗分組及處理 將Wistar大鼠隨機分為正常對照組、模型組、健脾益肺方組、化痰方組、健脾益肺化痰方組、羧甲司坦組，共6組，每組10只。模型組于吸煙造模12周后每天給予純凈水灌胃，各給藥組于吸煙第13周起于每日上午給予相應(yīng)藥物灌胃。每組實驗大鼠在末次給藥后，禁食12 h，對各組COPD模型大鼠進行肺功能及動脈血氣相關(guān)指標檢測。

2.2 COPD大鼠模型建立 參考文獻方法［2］，采用單純香煙煙熏法復(fù)制慢性阻塞性肺疾病大鼠模型。模型組及各給藥組大鼠放入自制被動吸煙玻璃熏箱，箱頂留有通氣孔，燃燒大前門牌香煙，由三通管導(dǎo)入煙霧。一次熏煙燃燒大前門香煙12支，每支香煙約產(chǎn)生煙霧1 L，煙霧濃度約5%，持續(xù)0.5 h，每日吸煙2次，上下午各1次，每周5 d，連續(xù)12周。

2.3 實驗用藥 健脾益肺化痰方:由四君子湯(黨參、茯苓、白術(shù)、炙甘草)、玉屏風散(黃芪、防風、白術(shù))、二陳湯加桔梗化裁方(半夏、陳皮、茯苓、炙甘草、桔梗)組成。具體組成:黨參15 g，茯苓15 g，炙甘草5 g，白術(shù)10 g，黃芪 15 g，防風 6 g，半夏 10 g，陳皮 10 g，桔梗10 g。健脾益肺方:四君子湯(黨參、茯苓、白術(shù)、炙甘草)合玉屏風散(黃芪、防風、白術(shù))組成。具體組成:黨參15 g，茯苓15 g，炙甘草5 g，白術(shù)10 g，黃芪 15 g，防風6 g。化痰方:即二陳湯加桔梗化裁方由半夏10 g，陳皮 10 g，桔梗10 g，茯苓10 g，炙甘草5 g 組成。

實驗用藥全部購自北京同仁堂醫(yī)藥藥材有限公司，經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物教研室鑒定。生藥劑量比例按原著換算，依照人單位體質(zhì)量生藥量求得大鼠單位體質(zhì)量生藥量，擴大10倍。各組藥物分別以純凈水煎煮30 min，提取2次。再合并煎液，并將所得藥液用雙層紗布過濾，水浴加熱蒸發(fā)濃縮，貯于冰箱中備用。

羧甲司坦組:羧甲司坦500 mg/kg灌胃。劑量參考文獻［2］。

2.4 肺功能檢測方法及檢測指標 檢測方法:用實驗小動物肺功能測定儀(北京貝蘭博科技有限公司)測定肺功能。此動物儀主要由實驗動物體描箱、信號放大系統(tǒng)、USB接口高速專用數(shù)據(jù)采集卡、Ani-Res2005軟件分析系統(tǒng)、計算機、動物呼吸機、負壓系統(tǒng)組成。用10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠，將其仰臥位放于小動物肺功能測定儀的密閉體描箱內(nèi)，頸部正中切開皮膚，剪開肌肉后暴露氣管，眼科剪尖端向心與頸部平面呈30°剪一小口，直徑1.5 mm塑料軟管插管進入2 cm，雙重棉線結(jié)扎固定。氣管插管一端與動物呼吸機連接。先描記一段平靜呼吸，然后測用力肺活量(FVC)。FVC的測量自動進行，先由呼吸機向?qū)嶒瀯游镙斎胨O(shè)定的 FVC(通常為潮氣量的4～6倍)以模擬用力吸氣，后由負壓系統(tǒng)(25 cmH2O)抽氣以模擬用力呼氣的過程。動物呼吸時，胸廓的擴張與收縮改變了體描箱內(nèi)的氣體容積，容積的變化引起壓力的改變。通過測量體描箱內(nèi)氣體壓力的變化，間接獲取肺容積的變化，通過壓力換能器和放大器轉(zhuǎn)換為電信號經(jīng)計算機處理后計算出所需肺功能的各項指標。

肺功能檢測指標:第0.3 s用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEV0.3/FVC)。

2.5 動脈血氣分析檢測方法及檢測指標 檢測方法:肺功能檢測完畢后，迅速打開腹腔，從腹主動脈抽取0.5 mL血液迅速進行血氣分析。動脈血氣檢測指標:酸堿度(pH)、氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)、氧飽和度(SaO2)。

2.6 統(tǒng)計學(xué)處理方法 采用SPASS 17.0軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，用單因素方差分析法進行多組均數(shù)比較，用t檢驗法進行逐對比較。結(jié)果用均數(shù)±標準差(珋x±s)表示，標準水平取α=0.05，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

3 實驗結(jié)果

3.1 肺功能檢測結(jié)果 與正常對照組比較:模型組大鼠FEV0.3/FVC降低，2組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，說明 COPD模型大鼠氣道阻力增加，存在氣流受限和肺通氣功能障礙。與模型組比較:健脾益肺組、化痰組及健脾益肺化痰組大鼠 FEV0.3/FVC升高，表示健脾益肺組(治本組)、化痰組(治標組)及健脾益肺化痰組(標本兼治組)均能改善COPD模型大鼠的肺功能。3組中藥給藥組之間比較，健脾益肺化痰組(標本兼治組)COPD模型大鼠肺功能進一步改善。

3.2 動脈血氣分析結(jié)果 與正常對照組比較:模型組大鼠動脈血 pH、PaO2、SaO2均降低，PaCO2升高，2組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)。與模型組比較:健脾益肺組、化痰組、健脾益肺化痰組大鼠pH、PaO2、SaO2升高，PaCO2降低，3組中藥給藥組與模型組比較有顯著差異(P＜0.05)，另3組中藥給藥組之間比較，健脾益肺化痰組(標本兼治組)COPD模型大鼠動脈血氣進一步改善。

表1 各組大鼠肺功能FEV0.3/FVC比較(珋x±s，n=8)

表2 各組大鼠動脈血氣分析比較(珋x±s，n=8)

4 討論

COPD是一種氣流受限不完全可逆，呈進行性發(fā)展，伴有氣道高反應(yīng)性的慢性炎癥性疾病［3］。COPD居世界當前死亡原因的第4位。到2020年，COPD將成為全球第3位可致死性重大疾病［4］，我國是全球COPD發(fā)病率最高的國家之一，中國40歲以上人群的發(fā)病率為8.2%［5］。研究表明，氣道黏液高分泌是COPD的重要臨床病理特征，亦包括無咳嗽和咯痰癥狀的COPD病人。黏液高分泌會引起黏液纖毛清除功能障礙和局部防御功能的損害，導(dǎo)致細菌感染難以控制和加重氣道阻塞。而高度酸化的黏液造成氣道微環(huán)境酸化，使常用抗生素的殺菌效能明顯降低，導(dǎo)致下呼吸道感染的致病菌難以清除，病菌定植，使感染持續(xù)存在，進一步刺激黏液高分泌的加重［6-7］。這種感染和黏液高分泌相互促進的惡性循環(huán)機制，使黏液高分泌成為影響COPD病死率和病情進展的獨立危險因素。此與中醫(yī)學(xué)的外邪與伏痰內(nèi)外相引，導(dǎo)致病情不斷加劇的病因病機暗合。近年來，臨床病理研究顯示，COPD病情惡化死亡患者肺組織基本都可見到小氣道黏液的潴留乃至黏液栓的形成，提示小氣道黏液潴留是病情惡化的重要形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。小氣道黏液潴留與中醫(yī)學(xué)“宿痰伏肺”的觀點不謀而合。

傳統(tǒng)的COPD發(fā)病機制觀認為氣道炎癥在COPD發(fā)病機制中處于核心地位，氣道黏液高分泌處于次要地位。但近年來，研究者提出氣道黏液高分泌在某種程度上是獨立于氣道炎癥的，為COPD發(fā)病最重要的先兆因素［8］，與肺功能下降、住院率和病死率密切相關(guān)。千百年來，在對咳喘等病證病機的認識中，中醫(yī)學(xué)始終重視痰的作用;在治療過程中，也積極治痰，積累了豐富經(jīng)驗。中醫(yī)學(xué)認為“脾為生痰之源，肺為貯痰之器”，肺脾氣虛，津液不化，痰濁潴留，伏痰形成;外邪引動伏痰，引發(fā)COPD。中醫(yī)藥在化痰方面優(yōu)勢突出，用藥尤以健脾益肺化痰系列方藥多見。本實驗研究表明，健脾益肺化痰系列方能改善COPD大鼠肺功能及動脈血氣，尤以健脾益肺化痰方組(標本兼治)肺功能與動脈血氣改善明顯。模型組大鼠肺功能檢測指標FEV0.3/FVC降低;動脈血氣檢測指標 pH、PaO2、SaO2均降低，PaCO2升高。說明模型組大鼠存在氣道分泌阻塞，氣流受限，阻力增大的現(xiàn)象。

與模型組比較，健脾益肺方組(治本組)、化痰方組(治標組)大鼠肺功能及動脈血氣相關(guān)檢測指標均得到改善。肺功能檢測指標FEV0.3/FVC升高;動脈血氣分析顯示健脾益肺組(治本組)、化痰組(治標組)大鼠 pH、PaO2、SaO2升高，PaCO2降低。其中，化痰方組(治標組)改善較明顯。分析其原因，化痰方組偏于治“痰”，方劑組成中除半夏、陳皮、茯苓等化痰藥物外，更加桔梗，桔梗具有排痰作用，可改善黏膜纖毛協(xié)同擺動清除功能，使氣道黏液得以清除。與健脾益肺組(治本組)、化痰組(治標組)比較，健脾益肺化痰方組(標本兼治組)大鼠肺功能及動脈血氣進一步改善。該組通過健脾益肺，兼治痰濁，既抑制杯狀細胞化生及黏液高分泌，又增強纖毛擺動清除功能，標本兼治，故COPD模型大鼠肺功能及動脈血氣得以進一步改善。

綜上可見，“痰”的標本論治方均能通過“化痰”或“抑制黏液高分泌”，進而減少下呼吸道致病菌的定植，減輕氣道炎癥，使氣道阻力降低，改善肺功能及動脈血氣。尤以“痰”的標本兼治方，即健脾益肺化痰方改善較明顯。

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