益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿帉?duì)特發(fā)性肺纖維化大鼠氧化損傷的影響

支 政，邱 剛，趙 靜，方 芳，楊麗蕓，方朝義

特發(fā)性肺纖維化(idiopathic pulmonary fibrosis, IPF)發(fā)病原因復(fù)雜，病變以彌漫性肺泡炎、肺纖維化為主。其常見臨床表現(xiàn)為進(jìn)行性呼吸困難，活動(dòng)后加重，常伴有咳嗽、胸悶等癥狀。IPF好發(fā)于中老年人群，預(yù)后較差，5年生存率為30%～50%，且其發(fā)病率和病死率逐年升高。而目前IPF的發(fā)病機(jī)制尚未明確，臨床上缺少有效的治療手段，給患者生命健康造成嚴(yán)重威脅[1-4]。從中醫(yī)的角度而言IPF屬于“肺痿”范疇，結(jié)合古代醫(yī)家對(duì)肺痿的認(rèn)識(shí)，“肺虛絡(luò)瘀”是IPF的核心病機(jī)[5-6]。故本研究以益氣養(yǎng)陰?kù)铕鰹橹畏ńM方，探究IPF對(duì)機(jī)體所造成氧化損傷的特征以及益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿幍淖饔脵C(jī)理，為臨床上中醫(yī)藥治療IPF奠定理論基礎(chǔ)，現(xiàn)將具體內(nèi)容報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)wistar大鼠135只，雌雄各半，體質(zhì)量(200±20)g，鼠齡10～12周，由華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)部提供，合格證號(hào)：0015045，許可證號(hào)：SCXK(鄂)2004-2007。

1.2藥品和試劑 博來霉素(日本化藥株式會(huì)社，進(jìn)口許可證號(hào)：X20000349)；醋酸潑尼松片(河南永和制藥公司，批號(hào)：H41024247)。益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿帲狐S芪、麥冬、丹參、銀杏、太子參、百合、地龍、虎杖，按照3∶1.5∶1.8∶1∶1.5∶1∶1∶1.5的比例，調(diào)配成藥，常規(guī)水煎。丙二醛(MDA)檢測(cè)試劑盒(20051211)、超氧化物歧化酶(SOD)測(cè)定試劑盒(20051209)均由南京建成生物工程研究所提供。

1.3主要儀器與設(shè)備 AE200電子分析天平(梅特勒-多利托儀器上海有限公司)，TDL-5A型離心機(jī)、MSE-25型高速冷凍離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠)，LEICARMZ135石蠟切片機(jī)(德國(guó)萊卡公司)，SFC-182型生物顯微鏡(麥克奧迪實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司)，GL-88B型旋渦混勻器(江蘇海門其林醫(yī)用儀器廠)，電動(dòng)勻漿器(52954部隊(duì)電器廠)，WD4060超低溫冰箱(冠森生物科技上海公司)，HH-W21-cr600電熱恒溫水箱(北京長(zhǎng)安科學(xué)儀器)。

1.4分組及給藥 將135只Wistar大鼠常規(guī)飼養(yǎng)3 d后，稱重，并根據(jù)體質(zhì)量隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、高劑量組、低劑量組和強(qiáng)的松組，各27只。造模后第2天給予對(duì)照組和模型組生理鹽水10 ml/kg灌胃，高劑量組和低劑量組分別給予等量的2.46 g/ml和1.23 g/ml益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿幓鞈乙汗辔福瑥?qiáng)的松組給予等量的0.6 mg/ml強(qiáng)的松灌胃，均為每日1次。每組大鼠又根據(jù)給藥時(shí)間不同分為3個(gè)亞組，每組9只，分別于給藥7 d、14 d和28 d時(shí)處死大鼠進(jìn)行觀察。

1.5造模方法 按照參考文獻(xiàn)[7-9]的方法復(fù)制IPF大鼠模型，腹腔注射3%戊巴比妥鈉40 mg/kg，待大鼠麻醉后，固定于30°傾斜鼠板，將7號(hào)無菌針頭插入氣管，插管成功后，對(duì)照組給予氣管內(nèi)滴注生理鹽水5 ml/kg，模型組、高劑量組、低劑量組、強(qiáng)的松組大鼠氣管內(nèi)滴注博來霉素0.2 ml(按體質(zhì)量5 mg/kg給藥)，滴注完畢后將大鼠直立，左右旋轉(zhuǎn)約1 min，使藥液均勻分布于雙肺，完畢后縫合皮膚，待大鼠自然清醒后進(jìn)行常規(guī)飼養(yǎng)。

1.6觀察指標(biāo)及檢測(cè)方法 ①一般情況：每日觀察各組大鼠飲食狀態(tài)、呼吸情況、活動(dòng)力、反應(yīng)靈敏度、皮毛光澤度等。②MDA含量和SOD活力檢測(cè)：分別選取各組大鼠血清和肺組織，利用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定MDA，利用黃嘌呤氧化酶法測(cè)定SOD活力。③肺組織病理改變：各組大鼠麻醉后，取右葉肺組織，經(jīng)4%多聚甲醛溶液固定，常規(guī)脫水，二甲苯透明，石蠟包埋，5 μm切片，常規(guī)HE、Masson染色，在光鏡下觀察。

2 結(jié)果

2.1一般情況 對(duì)照組大鼠飲食如常，毛發(fā)光亮，反應(yīng)靈敏，呼吸平穩(wěn)，體質(zhì)量呈上升趨勢(shì)。模型組大鼠出現(xiàn)呼吸困難，食欲不振，反應(yīng)遲鈍，身體蜷曲，大便干燥，小便量少，皮毛枯槁，多呈倒豎狀。高劑量組與低劑量組大鼠狀態(tài)隨著時(shí)間的增加逐漸好轉(zhuǎn)，活動(dòng)弱于對(duì)照組而強(qiáng)于模型組，飲食逐漸恢復(fù)，皮毛光亮，呼吸平穩(wěn)。強(qiáng)的松組大鼠狀態(tài)隨時(shí)間增加亦呈現(xiàn)好轉(zhuǎn)趨勢(shì)。給藥7 d的低劑量組和強(qiáng)的松組各死亡1只，給藥14 d的模型組、高劑量組、低劑量組和強(qiáng)的松組各死亡1只，給藥28 d的模型組和高劑量組各死亡2只，給藥28 d的低劑量組和強(qiáng)的松組各死亡1只。

2.2血清和肺組織的MDA含量比較 給藥7、14和28 d，模型組的血清和肺組織MDA含量均高于對(duì)照組(P<0.05)，高劑量組和強(qiáng)的松組的血清MDA含量均低于模型組(P<0.05)，高劑量組的肺組織MDA含量低于模型組(P<0.05)。給藥7和28 d，低劑量組和強(qiáng)的松組肺組織的MDA含量低于模型組(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠血清和肺組織的丙二醛含量比較

2.3血清和肺組織的SOD活力比較 給藥7、14和28 d，模型組的血清SOD活力低于對(duì)照組(P<0.05)，高劑量組高于模型組(P<0.05)。給藥14和28 d，低劑量組的血清SOD活力高于模型組(P<0.05)，高劑量組高于強(qiáng)的松組(P<0.05)。給藥7 d，強(qiáng)的松組的血清SOD活力高于模型組(P<0.05)。給藥28 d，低劑量組的血清SOD活力高于強(qiáng)的松組(P<0.05)。給藥7和14 d，模型組的肺組織SOD活力低于對(duì)照組(P<0.05)，高劑量組、低劑量組和強(qiáng)的松組高于模型組(P<0.05)。給藥14 d，高劑量組的肺組織SOD活力高于強(qiáng)的松組(P<0.05)。見表2。

2.4肺組織外觀形態(tài)變化 對(duì)照組雙肺組織結(jié)構(gòu)清晰，表面光滑、色紅、具有良好彈性。模型組給藥7 d時(shí)雙肺可見散在出血點(diǎn)，出現(xiàn)灶狀瘀斑，體積增大；給藥14 d時(shí)雙肺邊緣有點(diǎn)狀出血，色灰白，局部見不同程度的結(jié)節(jié)樣改變，部分肺葉體積縮小；給藥28 d時(shí)雙肺色蒼白，質(zhì)地變硬，彈性降低。高劑量組、低劑量組及強(qiáng)的松組雙肺色暗紅，局部體積縮小，可見不同程度的結(jié)節(jié)樣改變，偶見散在出血點(diǎn)。

2.5肺組織病理變化 對(duì)照組雙肺結(jié)構(gòu)清晰，未出現(xiàn)炎癥及水腫現(xiàn)象，給藥7、14和28 d時(shí)均未見病理改變。模型組給藥7 d時(shí)肺泡間隔增寬，肺間質(zhì)彌漫性炎性細(xì)胞浸潤(rùn)；給藥14 d時(shí)肺間質(zhì)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)程度降低，肺泡間隔明顯增寬增厚，成纖維細(xì)胞增生；給藥28 d時(shí)肺纖維化程度嚴(yán)重，肺泡結(jié)構(gòu)萎縮甚至消失。高、低劑量組及強(qiáng)地松組肺泡間隔增寬，炎性細(xì)胞浸潤(rùn)程度低于模型組，成纖維細(xì)胞少量增殖。其中高劑量組炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及肺纖維化程度最輕。見圖1～4。

表2 各組大鼠血清和肺組織的超氧化歧化酶活力比較

圖1 各組大鼠給藥14 d的肺組織形態(tài)學(xué)改變(HE ×100)

圖2 各組大鼠給藥14 d的肺組織形態(tài)學(xué)改變(HE ×400)

圖3 各組大鼠給藥28 d的肺組織形態(tài)學(xué)改變(Masson ×100)

3 討論

IPF的發(fā)病機(jī)制尚未明確，其主要病理改變?yōu)榉卫w維化，危害嚴(yán)重，最終可導(dǎo)致患者因呼吸衰竭而死亡[10-11]。IPF的發(fā)病率逐年升高，且預(yù)后情況較差，給患者的生命健康造成嚴(yán)重威脅[12-13]。臨床常應(yīng)用抗生素及免疫抑制劑治療IPF，而治療效果并不明顯[14-15]。近年來，許多中醫(yī)臨床研究者認(rèn)為“血瘀內(nèi)阻”為形成肺痿的核心，利用益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿幹委烮PF取得了一定的效果[16-18]。但仍缺乏系統(tǒng)的研究，故本研究旨在探討IPF狀態(tài)下機(jī)體氧化損傷的特點(diǎn)和益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿幍淖饔脵C(jī)理。

受到良好控制的自由基會(huì)維持機(jī)體的生命活力，然而自由基失去控制后，會(huì)對(duì)機(jī)體造成不良影響。研究表明，自由基損傷存在于多種疾病過程中，機(jī)體經(jīng)酶系統(tǒng)和非酶系統(tǒng)產(chǎn)生氧自由基，而氧自由基具有過氧化殺傷作用，可形成酮基、羥基等多種脂質(zhì)過氧化物，過多的氧自由基會(huì)導(dǎo)致多種疾病發(fā)生。MDA是氧自由基在生物膜中攻擊多不飽和脂肪酸所形成的最終產(chǎn)物，會(huì)導(dǎo)致生物體內(nèi)的大分子物質(zhì)如蛋白質(zhì)、核酸聚合，且具有細(xì)胞毒性。故可通過測(cè)定MDA含量的變化評(píng)價(jià)機(jī)體脂質(zhì)過氧化的程度，從而了解組織細(xì)胞氧化損傷程度。MDA含量越高，表明機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度越高，病情越嚴(yán)重。本研究模型組血清和肺組織MDA含量顯著高于對(duì)照組。說明機(jī)體脂質(zhì)過氧化程度增加，導(dǎo)致清除過量氧自由基能力減弱，機(jī)體耗氧量顯著增加，產(chǎn)生大量氧自由基。脂質(zhì)過氧化程度的增加導(dǎo)致MDA含量的升高，提示氧化損傷在IPF的發(fā)生發(fā)展過程中起重要作用。

SOD是存在于人體正常組織中可清除氧自由基的酶系統(tǒng)，具有抗衰老的作用[19]。SOD活性越高，清除氧自由基的能力就越強(qiáng)，故SOD活力水平可反映機(jī)體抗氧化能力的強(qiáng)弱。IPF大鼠前期SOD功能受到抑制，肺臟為自我保護(hù)從而消耗SOD，本實(shí)驗(yàn)中模型組給藥7和14 d時(shí)肺組織中SOD活力水平明顯低于對(duì)照組驗(yàn)證了這一觀點(diǎn)。本研究發(fā)現(xiàn)，益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿帉?duì)提高SOD活力水平起到了促進(jìn)作用，具有降低脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，減輕氧自由基損傷從而保護(hù)肺組織的作用。

綜上所述，益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿幘哂薪档蚆DA含量，提高SOD活力水平，降低脂質(zhì)過氧化反應(yīng)的作用。故益氣養(yǎng)陰?kù)铕龇剿幙捎行p輕肺組織氧化損傷及肺纖維化程度，在臨床IPF的治療方面發(fā)揮重要作用。