克拉霉素對COPD大鼠的抗炎作用

孫盼鋒 黃仕夫 苗麗君 黃鳳祥 趙娣 彭強

(1.鄭州大學第一附屬醫(yī)院 呼吸與危重癥科 河南 鄭州 450052；2.廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學科二區(qū) 廣西 南寧 530000)

克拉霉素對COPD大鼠的抗炎作用

孫盼鋒1黃仕夫2苗麗君1黃鳳祥1趙娣1彭強1

(1.鄭州大學第一附屬醫(yī)院 呼吸與危重癥科 河南 鄭州 450052；2.廣西壯族自治區(qū)人民醫(yī)院 重癥醫(yī)學科二區(qū) 廣西 南寧 530000)

目的 探討克拉霉素對COPD大鼠的抗炎效果及對肺功能的改善情況。方法 建立COPD大鼠模型，實驗分為健康對照組、COPD組與克拉霉素組，每組10只。實驗結束后檢測大鼠肺功能，留取血液及肺泡灌洗液，使用ELISA法檢測血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平。結果 與對照組相比，COPD組大鼠，0.3 s最大呼氣量/用力肺活量(forced expiratory volume 0.3/forced vital capacity，F(xiàn)EV0.3/FVC)明顯低于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；吸氣阻力(inspiratory resistance，Ri)、呼氣阻力(expiratory resistance，Re)明顯高于對照組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。克拉霉素組FEV0.3/FVC高于COPD組，Ri及Re明顯低于COPD組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。COPD組血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明顯高于對照組，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；克拉霉素組血清及肺泡灌洗液INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明顯低于COPD組，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結論 克拉霉素能在一定程度上減輕COPD大鼠肺部及全身的炎癥反應，改善COPD大鼠肺功能。

克拉霉素；COPD；INF-γ；炎癥反應；肺功能

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)是一種常見的以持續(xù)性氣流受限為特征的可以預防和治療的疾病，氣流受限通常為進展性，與氣道和肺對有毒顆粒或氣體的慢性炎性反應增強相關[1]。有文獻報道，大環(huán)內酯類藥物除了抗感染作用之外，還有明顯抗炎作用[2]。克拉霉素是大環(huán)內酯類藥物中較新的一個藥物，耐藥率不高，是目前大環(huán)內酯類藥物的理想選擇[3]。本文旨在探討克拉霉素干預COPD大鼠后大鼠體內INF-γ、TNF-α、NF-κB等炎癥因子的水平及對肺功能的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物、主要材料和儀器 健康雄性SD大鼠(合格證編號：41003100001116)，白色，體質量(180.00±20.00)g，9周齡，購自河南省實驗動物中心。克拉霉素(四川蜀中藥業(yè)有限公司)、TNF-α檢測試劑盒(科密歐公司)、通用型SP免疫組化試劑盒、INF-γ檢測試劑盒(深圳市達科為生物技術有限公司)、小動物肺功能儀YL-S-001(BuxcoElectronics，Inc USA)。

1.2 大鼠COPD模型的構建及處理 適應性飼養(yǎng)1周。隨機分為空白組(10只)、COPD組(10只)、克拉霉素組(10只)。空白組和COPD組于第1、31、61 天，經(jīng)氣管分別灌注生理鹽水0.2 ml和脂多糖溶液(配制濃度1 mg/ml)，于第2～30、32～60、62～90天在自制的60 L玻璃熏煙箱中分別吸入新鮮空氣和被動吸煙6 h。克拉霉素組：前90 d處理與COPD組相同，從第91天開始給予克拉霉素灌胃，1次/d，50 mg/kg(現(xiàn)配現(xiàn)用)，共30 d。該實驗經(jīng)河南省實驗動物中心動物倫理委員會批準。

1.3 肺功能的檢測及標本的采集

1.3.1 大鼠肺功能檢測 藥物干預結束第2天(即第121天)進行肺功能測定，測定前稱量大鼠體質量。在河南省中醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院實驗中心采用有創(chuàng)性肺功能檢測，檢測指標包括大鼠的FEV0.3/FVC、Ri、Re，所有數(shù)據(jù)經(jīng)過動物肺功能儀數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分析。

1.3.2 留取血清 肺功能測定結束后，解剖大鼠，游離腹主動脈，腹主動脈取血，抽到的血液注入10 ml EP管中，每只大鼠留取5 ml血量，室溫靜置、離心后去上清液，裝于5 ml EP管中，放入-80 ℃冰箱中保存。

1.3.3 留取肺泡灌洗液 取血完成后，游離出雙肺及主支氣管，結扎右主支氣管，主氣管插入灌洗管，用生理鹽水反復灌洗，將灌洗液置于5 ml EP管中，離心后取上清液，裝于2 ml EP管中，放入-80 ℃冰箱中保存。

1.4 標本檢測及方法 ELISA法測定血清和肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平，檢測方法按ELISA試劑盒說明進行，以標準品的濃度為橫坐標，450 nm波長的OD值為縱坐標，繪制雙對數(shù)曲線，根據(jù)樣品OD值在雙對數(shù)曲線上計算出其對應的濃度。

2 結果

2.1 各組大鼠肺功能改變 COPD組大鼠FEV0.3/FVC明顯低于空白組，Ri、Re明顯高于空白組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。克拉霉素組大鼠FEV0.3/FVC高于COPD組，Ri、Re明顯低于COPD組，差異具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

表1 各組大鼠肺功能比較±s)

注：與空白組比較，aP<0.05；與COPD組比較，bP<0.05。2.2 血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平 COPD組血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明顯高于空白組，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)；克拉霉素組血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明顯低于COPD組，差異均具有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表2、表3。

表2 各組大鼠血清INF-γ、TNF-α、NF-κB水平比較

注：與空白組比較，cP<0.05；與COPD組比較，dP<0.05。

表3 各組大鼠肺泡灌洗液INF-γ、TNF-α、NF-κB水平比較

注：與空白組比較，eP<0.05；與COPD組比較，fP<0.05。

3 討論

COPD是一種慢性炎癥過程，多種炎癥細胞、細胞因子和炎癥介質參與了COPD的形成。炎癥機制在COPD的發(fā)病機制中占有重要地位，大量炎癥細胞、介質及細胞因子均參與其中[4]。參與COPD發(fā)病的炎癥細胞主要為中性粒、巨噬及T淋巴細胞等，此外還有IL-6、IL-8、INF-γ、TNF-α、NF-κB等炎癥物質[5]。還有研究表明，COPD患者痰液及肺泡中的炎癥因子水平比健康者高，且患者的炎癥細胞水平越高，臨床癥狀越重。本實驗選用INF-γ、TNF-α、NF-κB評估慢阻肺大鼠體內的炎癥反應水平[6]。

大環(huán)內酯類抗生素的抗炎作用機制較為復雜，許多機制參與其中，包括對氣道黏液的調節(jié)和抑制作用，對中性粒細胞的抑制作用，對促炎癥因子、趨化因子和化學介質的抑制作用，對前列腺素E2、肥大細胞活化和介質的釋放、嗜酸性粒細胞浸潤的抑制作用，對支氣管高反應性的抑制作用等[7]。此外，大環(huán)內酯類抗生素還可以促進一些介質的生成以提高宿主的防御機能[8]。克拉霉素是大環(huán)內酯類藥物中較新的一個藥物，其上市時間還較短，耐藥率不高，是目前大環(huán)內酯類藥物的理想選擇。

本實驗中，通過克拉霉素干預COPD大鼠后，COPD大鼠血清及肺泡灌洗液中炎癥物質水平明顯降低，肺功能得到改善。克拉霉素對COPD的抗炎作用的原因尚不完全清楚，除抑制炎癥因子過度激活外，可能還與改善糖皮質激素抵抗，提高骨骼肌運動耐量，調節(jié)神經(jīng)內分泌活性等作用有關[9-10]，有待于進一步研究。

[1] 2016GOLD:COPD診斷、治療與預防全球策略(更新版)[J].中國全科醫(yī)學,2016,(5):524.

[2] 劉倩茜,劉洪,張弛,等.大環(huán)內酯類藥物治療穩(wěn)定期慢性阻塞性肺疾病的系統(tǒng)評價[J].西部醫(yī)部醫(yī)學,2011,23(11):2188-2190,2192.

[3] 李梅華,鐘小寧.大環(huán)內酯類治療慢性阻塞性肺疾病研究進展[J].中國老年學雜志,2013,33(3):711-715.

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[7] 黃仕夫.克拉霉素下調IL-32表達對COPD大鼠糖皮質激素抵抗的影響及其機制[D].鄭州：鄭州大學,2015.

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[10]Yamaya M.Effects of mucolytic agents and macrolides in the treatment of COPD[J].Nihon Rinsho,2016,74(5):833-838.

The anti-inflammatory effect of Clarithromycin on COPD rats

Sun Panfeng1, Huang Shifu2, Miao Lijun1, Huang Fengxiang1, Zhao Di1, Peng Qiang1

(1.DepartmentofRespiratoryDisease,theFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China;2.DepartmentofIntensiveMedicine,theGuangxiZhuangAutonomousRegionPeople’sHospital,Guangxi53000,China)

Objective To investigate the anti-inflammatory effect of clarithromycin on chronic obstructive pulmonary diseases (COPD) rats and the improvement of pulmonary function. Methods COPD rat model was established. Rats were randomly divided into 3 groups: control group, COPD group and clarithromycin group, 10 rats in each group. After the experiment, the pulmonary function of rats was determinated, and the serum and alveolar lavage fluid was collected for detecting the levels of INF -γ, TNF-α, NF-κB. Results Compared with control group, the expiratory forced capacity volume 0.3/forced vital capacity (FEV0.3/FVC), resistance inspiratory (Ri) and resistance expiratory (Re) in the COPD group were significantly lower than blank group, and the differences were statistically significant (P<0.05). Compared with COPD group, FEV0.3/FVC, Ri and Re in the clarithromycin group were higher than group COPD, and the differences were statistically significant (P<0.05). In COPD group, INF-γ,TNF-α,NF-κB level in serum and alveolar lavage fluid were higher than those in the blank group, and the differences were statistically significant (P<0.05). In clarithromycin group, the levels of INF-γ, TNF-α, NF-κB in serum and alveolar lavage fluid were lower than group COPD, and the differences were statistically significant (P<0.05). Conclusion Clarithromycin can reduce the pulmonary and systemic inflammation in COPD rat to a certain extent, and improve the pulmonary function.

clarithromycin; chronic obstructive pulmonary diseases; inflammation; pulmonary function

河南省衛(wèi)生廳科技攻關項目(200803121)。

于慶凱，E-mail：HnszlyyYQK@126.com。

R-332

10.3969/j.issn.1004-437X.2017.03.002

2016-06-18)