梁偉烽 于海建 王燦良 戴 明 黃展芬
(南方醫科大學附屬花都人民醫院呼吸內科,廣東 廣州 510800)
?
布地奈德對哮喘大鼠免疫功能、細胞炎癥因子水平的影響
梁偉烽于海建王燦良戴明黃展芬
(南方醫科大學附屬花都人民醫院呼吸內科,廣東廣州510800)
目的探討布地奈德對哮喘大鼠免疫功能、細胞炎癥因子的影響機制。方法SD雄性大鼠36只隨機分為正常對照組、模型組、布地奈德組,每組12只。正常對照組不造模,給予等劑量生理鹽水,每日2次;模型組于造模成功后給予等劑量生理鹽水,每日2次;布地奈德組霧化吸入布地奈德混懸液0.5 mg,每日2次。比較各組大鼠一般情況、肺功能指標、免疫功能指標、細胞炎癥因子水平及HE染色結果。結果造模成功后與正常對照組比較,模型組和布地奈德組呼吸頻率加快、呼氣峰流量和吸氣峰流量及潮氣量均下降(P<0.05);與模型組比較,布地奈德組呼吸頻率減慢、呼氣峰流量和吸氣峰流量及潮氣量均上升(P<0.05);與正常對照組比較,模型組和布地奈德組血清免疫球蛋白(Ig)E、干擾素(IFN)-γ水平均上升(P<0.05);與模型組比較,布地奈德組血清IgE、IFN-γ水平均下降(P<0.05);與正常對照組比較,模型組和布地奈德組血清C反應蛋白(CRP)、白細胞介素(IL)-4、IL-5水平均上升,而IL-10水平下降(P<0.05);與模型組比較,布地奈德組血清CRP、IL-4、IL-5水平均下降,IL-10水平升高(P<0.05)。結論布地奈德可明顯改善哮喘大鼠免疫功能,減輕大鼠炎癥狀態及改善肺通氣功能。
布地奈德;哮喘;免疫功能;細胞炎癥因子
支氣管哮喘簡稱哮喘,主要是一種抗原性或者非抗原性刺激所致的氣管-支氣管反應造成的氣道阻塞性慢性炎性疾病,其病理特征主要為氣道高反應性以及可逆性氣流受限〔1~3〕。布地奈德是治療哮喘的一線藥物,是應用較廣泛的一種糖皮質激素,但目前臨床相關布地奈德對哮喘大鼠免疫機制研究甚少〔4,5〕。本研究通過分析布地奈德對哮喘大鼠免疫功能、細胞炎癥因子的影響,旨在為臨床治療哮喘提供理論依據。
1.1實驗動物SD雄性大鼠36只,均為SPF級,體質量(200±20)g,購于湖南斯萊克景達實驗動物有限公司,許可證號:SCXK(湘)2009-0004。適應性飼養1 w,保持良好通風條件,室溫23℃~25℃,空氣濕度50%。隨機分為正常對照組、模型組、布地奈德組,每組12只。
1.2實驗藥物布地奈德混懸液(商品名:普米克令舒;生產廠家:澳大利亞AstraZeneca Pty Ltd;注冊證號:H20090902)。
1.3哮喘模型制作及給藥方法模型組、布地奈德組大鼠進行造模。第1、8天大鼠腹腔注射1 ml致敏混懸劑(含氫氧化鋁干粉100 mg、卵清蛋白100 mg、滅火百日咳桿菌5×10個);第15天應用1%卵清蛋白生理鹽水霧化吸入激發哮喘,其時間為每日上午9時,20 min/次,1次d,共7 d。所有大鼠均造模成功,以大鼠出現嗆咳、煩躁、打噴嚏,以及腹式呼吸明顯和點頭運動、呼吸頻率加快、嚴重大鼠四肢癱軟、行動遲滯、呼吸減慢、反應遲鈍等癥狀為激發成功。
給藥方法:正常對照組及模型組給予等劑量生理鹽水置入壓縮霧化器中霧化吸入,每日2次;布地奈德組予布地奈德混懸液0.5 mg,置入壓縮霧化器中霧化吸入,每日2次。各組大鼠霧化吸入均為2 w。
1.4觀察指標(1)各組大鼠一般情況,主要包括體質量、毛色、大小、呼吸等。(2)各組大鼠呼吸頻率、呼氣峰流量、吸氣峰流量、潮氣量變化。(3)各組大鼠免疫功能指標,包括免疫球蛋白E(IgE)、干擾素-γ(IFN-γ)。于給藥第15天處死大鼠前稱重,采用2.5 ml/kg戊巴比妥鈉腹腔麻醉,腹主動脈取血,分離血清,3 000 r/min離心,-80℃保存待測。(4)各組大鼠細胞炎癥因子水平,包括C反應蛋白(CRP)、白介素(IL)-4、IL-5、IL-10。標本留取同(3)。(5)各組大鼠肺組織病理切片。于給藥第15天處死大鼠,打開胸腔,取左肺組織,經固定、切片、HE染色觀察病理情況。
1.5統計學方法采用SPSS19.0軟件,多個樣本均數方差分析及均數間兩兩比較行SNK-q檢驗。若方差不齊,通過數據轉換后使方差齊,再進行檢驗。
2.1各組大鼠一般情況正常對照組大鼠活動正常,未見明顯變化;模型組大鼠活動減少,呼吸急促,打噴嚏;布地奈德組大鼠較模型組有不同程度改善。
2.2各組大鼠呼吸頻率、呼氣峰流量、吸氣分流量、潮氣量比較與正常對照組比較,模型組和布地奈德組呼吸頻率加快、呼氣峰流量和吸氣分流量及潮氣量均下降(P<0.05);與模型組比較,布地奈德組呼吸頻率減慢、呼氣峰流量和吸氣分流量及潮氣量均上升(P<0.05)。見表1。
2.3各組大鼠免疫功能指標水平變化比較與正常對照組比較,模型組和布地奈德組血清IgE、IFN-γ水平均上升(P<0.05);與模型組比較,布地奈德組血清IgE、IFN-γ水平均下降(P<0.05)。見表1。
2.4各組大鼠細胞炎癥因子水平變化比較與正常對照組比較,模型組和布地奈德組血清CRP、IL-4、IL-5水平均上升,而IL-10水平下降(P<0.05);與模型組比較,布地奈德組血清CRP、IL-4、IL-5水平均下降,而IL-10水平升高(P<0.05)。見表2。

表1 各組大鼠呼吸情況及免疫指標比較±s,n=12)
與正常對照組比較:1)P<0.05;與模型組比較:2)P<0.05;下表同
2.5各組大鼠HE染色病理結果正常對照組大鼠未見氣道上皮纖毛結構完整,平滑肌層無增厚;模型組大鼠可見氣道上皮細胞壞死脫落,平滑肌增厚以及官腔內大量分泌物;布地奈德組大鼠較模型組明顯減輕。見圖1。

表2 各組大鼠細胞炎癥因子水平比較±s,n=12)

圖1 各組大鼠HE染色病理結果(×200)
布地奈德是一種強效糖皮質激素,能夠降低氣道炎癥,抑制炎癥介質的釋放。該藥物作用機制主要包括以下幾方面〔6~8〕:①抗炎作用;②直接作用于毛細血管后靜脈上皮細胞,從而造成血管收縮及抑制內皮活化介質與趨化因子的釋放或產生;③降低呼吸道高反應性;④表面激素吸入對黏附因子表達有直接抑制作用。近年來研究報道顯示布地奈德應用于哮喘患者治療,取得了明顯臨床療效,且可明顯改善患者肺功能。本研究結果表明,布地奈德可明顯改善肺通氣功能。
CRP是機體發生炎癥或損傷時,主要由TNF-α、IL-6等促炎因子刺激肝臟產生的急性期反應蛋白。研究報道顯示,CRP可能在氣道炎癥反應的增強、減輕過程中起調節作用〔9〕。IL-4是一種由Th2細胞分泌的促進B細胞增殖、分化及其活性的細胞因子,可通過下調P-選擇素的表達,提高IL-10基因表達抑制Th1的功能〔10〕。IL-5在哮喘發病機制中的作用主要包括以下幾方面〔11,12〕:①協同IL-4刺激B細胞合成IgE;②特異性地作用于嗜酸粒細胞(EOS),從而促進骨髓EOS祖細胞增殖、分化,從而延長EOS生存期,增強抗體依賴細胞介導的EOS脫顆粒。IL-10對Th2型細胞驅動的過敏性免疫應答具有良好的抑制作用,可抑制嗜酸性粒細胞在氣道內的浸潤,誘導CD4+T細胞不應答而實現免疫耐受〔13〕。本研究結果表明,布地奈德可通過降低血清CRP、IL-4、IL-5水平、增加IL-10水平,減輕患者炎癥狀態。
哮喘主要是由IgE介導的一種變態反應,IgE大量產生且與嗜酸性粒細胞、肥大細胞等多種炎性細胞表面受體交聯,使炎癥因子釋放,進而致使氣道高反應而引發哮喘〔14,15〕。IFN-γ是一種由活化NK細胞、T細胞分泌的具有抑制Th2細胞、抗病毒及激活巨噬細胞作用的細胞因子,可抑制氣道黏膜中EOS聚集和血中IgE產生〔16,17〕。近年來研究顯示,IgE和IFN-γ參與哮喘發生發展〔18〕。本研究結果表明,布地奈德可通過降低血清IgE、IFN-γ水平,增強免疫功能。
綜上所述,布地奈德可明顯改善哮喘大鼠免疫功能,減輕大鼠炎癥狀態及改善肺通氣功能。
1賀娟梅,李小榮,李復紅.支氣管哮喘流行病學觀察以及危險因素分析〔J〕.山西醫科大學學報,2015;9(12):1224-7.
2王志旺,孫少伯,郭玫,等.轉錄因子T-bet、GATA-3在哮喘模型大鼠肺組織中的表達及歸喘寧滴丸的干預作用〔J〕.中國老年學雜志,2015;35(6):1642-4.
3劉學志.支氣管哮喘發病機制〔J〕.中國鄉村醫藥,2004;11(10):31-2.
4江麗娜,張愛美,冷振香,等.吸入布地奈德對哮喘大鼠氣道重塑影響的研究〔J〕.中國醫刊,2012;47(12):75-6.
5方麗,陳培英,童夏生,等.布地奈德對哮喘模型大鼠肺組織Toll樣受體4和5表達的影響〔J〕.浙江中西醫結合雜志,2014;24(6):480-2.
6方麗,陳培英,童夏生,等.哮喘大鼠肺組織Toll樣受體3和9的表達及布地奈德的影響〔J〕.中國現代應用藥學,2014;31(7):805-9.
7湯志洪.布地奈德吸入劑聯合特布他林治療哮喘的臨床療效觀察〔J〕.當代醫學,2014;20(30):144-5.
8趙炳蓮.布地奈德聯合孟魯司特治療支氣管哮喘的療效觀察〔J〕.吉林醫學,2014;35(9):1902.
9何承輝,康小龍,邢建國,等.香青蘭總黃酮對哮喘大鼠白三烯B-4、白三烯C-4、C反應蛋白和白介素-10表達的影響〔J〕.中華中醫藥雜志,2014;18(2):615-7.
10陳偉,馬磊,楊立山.甘草次酸對支氣管哮喘大鼠IgE、IL-4及TNF-α的影響〔J〕.中藥藥理與臨床,2015;19(3):52-5.
11徐增梅,丁偉偉,尹婷婷,等.麻芍平喘湯對支氣管哮喘大鼠氣道重塑及IL-5、IL-13影響研究〔J〕.實用中醫藥雜志,2014;9(12):1074-5.
12金朝紅,李建強,楊嬋,等.牛磺酸對支氣管哮喘大鼠氣道MLCK和血清IL-5表達的影響〔J〕.國際呼吸雜志,2015;35(7):492-6.
13王志旺,藺興遙,任遠,等.當歸精油對哮喘模型大鼠的平喘作用及其對IL-10、IL-17A的影響〔J〕.中藥藥理與臨床,2015;11(3):76-8.
14王志旺,郭玫,孫少伯,等.歸喘寧滴丸對實驗性哮喘大鼠IL-4、IFN-γ和IgE的影響〔J〕.華西藥學雜志,2014;29(3):28-9.
15鄭明睿,劉海霞,黨亞潔,等.煙曲霉暴露對哮喘大鼠氣道炎癥、氣道反應性及血清總IgE水平的影響〔J〕.中國呼吸與危重監護雜志,2015;24(1):25-7.
16丁偉偉,楊程,徐增梅,等.陽和平喘顆粒對哮喘大鼠肺組織形態學及血清IL-17、TNF-α和IFN-γ表達的影響〔J〕.天津中醫藥大學學報,2015;14(3):148-51.
17李志軍,王有鵬.抗支口服液對哮喘大鼠IFN-γ與IL-6含量的影響〔J〕.中醫藥信息,2015;32(5):66-7.
18韓玉杰,張慶,王少飛,等.不同年齡支氣管哮喘患者臨床特征和特異性IgE 抗體的變化〔J〕.廣東醫學,2014;35(10):1555-7.
〔2016-07-08修回〕
(編輯曲莉)
廣東省自然科學基金(S2011010002100)
于海建(1963-),男,博士,主任醫師,主要從事肺癌防治研究。
梁偉烽(1976-),男,主治醫師,主要從事呼吸系統疾病研究。
R562.25
A
1005-9202(2016)15-3644-03;doi:10.3969/j.issn.1005-9202.2016.15.015