麻杏石甘合劑對(duì)COPD模型大鼠肺部形態(tài)功能及炎癥因子水平的影響

佟雷 劉金麗 劉剛 王淼 于鳳波

[摘要] 目的 研究麻杏石甘合劑對(duì)LPS聯(lián)合香煙熏蒸所誘導(dǎo)的COPD模型大鼠肺部功能的干預(yù)作用及作用機(jī)制。方法 將SD大鼠于實(shí)驗(yàn)第1、14天通過氣道滴注生理鹽水，并于30 d后檢測(cè)以此作為空白組;另取SD大鼠于實(shí)驗(yàn)第1、14天通過氣道滴注脂多糖（LPS）200 μg/只，并聯(lián)合香煙煙霧誘導(dǎo)每天2 h，共30 d，建立模型組。其他各實(shí)驗(yàn)組在造模的同時(shí)分別給予相應(yīng)受試藥物，通過觀察各組中大鼠肺部呼吸功能、血清中TNF-α、IL-6含量及肺組織形態(tài)學(xué)的變化，探討麻杏石甘合劑對(duì)COPD模型大鼠肺功能的干預(yù)作用。 結(jié)果 通過與空白組比較，模型組大鼠呼吸功能參數(shù)值FVC、FEV0.3、PEF明顯下降（P<0.01）;大鼠血清中IL-6、TNF-α含量明顯升高（P<0.01）;通過與模型組比較，麻杏石甘合劑高中劑量組與陽性對(duì)照藥氨茶堿給藥組使大鼠肺部呼吸功能參數(shù)值FVC、FEV0.3、PEF得到明顯改善（P<0.01或P<0.05）;血清中IL-6、TNF-α含量降低（P<0.01或P<0.05）;肺組織病變程度減輕。結(jié)論 通過給予麻杏石甘合劑可通過改善肺組織病變，提高肺部呼吸功能，降低炎性因子的產(chǎn)生來實(shí)現(xiàn)其對(duì)慢性阻塞性肺疾病的干預(yù)及預(yù)防作用。

[關(guān)鍵詞] 麻杏石甘合劑;慢性阻塞性肺疾病;腫瘤壞死因子-α;白介素-6

[中圖分類號(hào)] R285.5? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-9701（2019）01-0033-03

Effect of Maxing Shigan mixture on lung morphological function and level of inflammatory factors in rats with COPD

TONG Lei1 LIU Jinli2 LIU Gang1 WANG Miao1 YU Fengbo1

1.Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China; 2.Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China

[Abstract] Objective To study the intervention effect and mechanism of Maxing Shigan mixture on lung function of rats with COPD induced by LPS combined with cigarette fumigation. Methods SD rats were instilled with saline on the 1st and 14th day of the experiment， and were detected after 30 d， which were set as the blank group. SD rats instilled with lipopolysaccharide（LPS） 200 μg/rat by airway on the 1st and 14th day of the experiment， combined with cigarette smoke induction with 2 hours a day for 30 d. And model group was established. The other experimental groups were given the corresponding test drugs while modeling. The lung respiratory function， serum TNF-α， IL-6 content and lung tissue morphology change were observed in each group to explore the intervention role of Maxing Shigan mixture on pulmonary function in rats with COPD model. Results Compared with those of the blank group， the respiratory function parameters FVC， FEV0.3， and PEF of the model group were significantly decreased（P<0.01）， and the serum levels of IL-6 and TNF-α were significantly increased in the rats of the model group（P<0.01）. Compared with the model group， the high-dose group of Maxing Shigan mixture and the positive control drug aminophylline group improved the respiratory function parameters FVC， FEV0.3 and PEF of the rats（P<0.01 or P<0.05）， serum IL-6 and TNF-α levels were decreased （P<0.01 or P<0.05）. The extent of lung tissue lesions was reduced. Conclusion By administering Maxing Shigan mixture， it can improve the lung tissue damage， improve lung respiratory function and reduce the production of inflammatory factors to achieve its intervention and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.

[Key words] Maxing Shigan mixture; Chronic obstructive pulmonary disease; Tumor necrosis factor-α; Interleukin-6

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種以呼吸氣流受阻為特征的慢性呼吸系統(tǒng)疾病，該病常伴有因有害氣體和有害顆粒而引起的氣道炎癥反應(yīng)[1-4]。麻杏石甘湯為古代經(jīng)典治肺名方，具有辛涼宣泄、清肺平喘之功效，麻杏石甘合劑為現(xiàn)代中成藥制劑，多用于肺炎及哮喘的治療，而關(guān)于其針對(duì)COPD的治療作用和機(jī)制卻鮮有報(bào)道。本研究通過香煙熏蒸聯(lián)合脂多糖氣道滴入的方法建立大鼠COPD模型，觀察不同劑量麻杏石甘合劑對(duì)COPD模型大鼠肺部呼吸功能、肺部組織形態(tài)及炎癥因子產(chǎn)生的影響[5-9]。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 材料與方法

1.1 材料來源

1.1.1 實(shí)驗(yàn)用藥品與儀器? 麻杏石甘合劑（太極集團(tuán)，批號(hào)：141105）;氨茶堿口服溶液（四川健能制藥有限公司，批號(hào)H20140008）;TNF-α、IL-6試劑盒（恒遠(yuǎn)生物科技，批號(hào)20141220）。紅河牌香煙;Lipopolysaccharldes，Sigma;7160型全自動(dòng)生化儀（日本日立）;臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)TGL-20MC（長(zhǎng)沙湘悅離心機(jī)有限公司）;全身式吸入暴露箱（美國(guó)NatureGene Corp）;RM2145病理切片機(jī)（德國(guó) LEICA 公司）;N-180M雙目生物顯微鏡（寧波永新光學(xué)股份有限公司）;ALC-V8動(dòng)物呼吸機(jī)（ADInstruments澳大利亞）。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物? SD大鼠60只，雌雄各半，體重（200±20）g，8～10周齡，購(gòu)自黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)GLP實(shí)驗(yàn)中心，合格證號(hào)SCXK（黑）2013-0004，SPF級(jí)。實(shí)驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)于SPF環(huán)境條件適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后開始實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案符合本單位醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)相關(guān)要求。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的分組與病理模型的構(gòu)建[10-12]

將SD大鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、氨茶堿組及麻杏石甘合劑高、中、低劑量組。將1 mg/mL的LPS溶液于第1、14天由大鼠氣管滴入。于第2～30天（第14天除外）將大鼠放入香煙煙霧中熏蒸，1 h/次，2次/d，待大鼠出現(xiàn)呼吸急促，并有明顯的點(diǎn)頭現(xiàn)象表明病理模型構(gòu)建成功。空白組于第1、14天同法氣管滴注生理鹽水不煙熏。麻杏石甘合劑各劑量組6、3、1.5 mL/kg和氨茶堿組0.5 mL/kg在第1天造模同時(shí)按設(shè)定劑量灌胃給藥，空白組和模型組分別灌胃給予等劑量生理鹽水，1次/d，共30 d。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 肺部呼吸功能檢測(cè)? 末次給藥30 min后，將各組大鼠用10%水合氯醛麻醉，暴露氣管并開口，插入連接有三通開關(guān)的氣管插管，一端連接呼吸機(jī)，一端連接信號(hào)采集系統(tǒng)測(cè)量呼吸指標(biāo)。測(cè)定第0.3秒用力呼氣容量（FEV0.3）、用力肺活量（FVC）、呼氣峰流速（PEF）等參數(shù)值。

1.3.2 炎癥因子IL-6、TNF-α的測(cè)定? 待大鼠肺部呼吸功能檢測(cè)完畢后迅速打開腹腔，于腹主動(dòng)脈采血10 mL，以3000 r/min 低溫離心10 min后對(duì)TNF-α、IL-6含量進(jìn)行測(cè)定。

1.3.3 肺組織形態(tài)學(xué)檢查? 各組大鼠處死后，迅速打開胸腔，取出右肺中葉進(jìn)行HE染色，200倍光鏡下觀察組織學(xué)改變，每片取 3 個(gè)視野成像，每個(gè)視野不重復(fù)，參考相關(guān)文獻(xiàn)制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)[13]，標(biāo)準(zhǔn)如下：根據(jù)病變嚴(yán)重程度進(jìn)行評(píng)分：各部位無明顯病變?cè)u(píng)分值為0分（即正常）;病變區(qū)域<12%評(píng)分值為0.5分;病變區(qū)域12%～25%評(píng)分值為1分;病變區(qū)域26%～50%評(píng)分值為2分;病變區(qū)域51%～75%評(píng)分值為3分;病變區(qū)域>75%評(píng)分值為4分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗(yàn)，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 麻杏石甘合劑對(duì)COPD模型大鼠肺部呼吸功能的影響

與空白組比較，模型組FVC、FEV0.3、PEF參數(shù)值明顯下降（P<0.01），表明COPD動(dòng)物模型構(gòu)建成功。麻杏石甘合劑高、中劑量給藥組與氨茶堿組相對(duì)于模型組FVC、FEV0.3、PEF參數(shù)值有明顯改善，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01或P<0.05）。見表1。

2.2 麻杏石甘合劑對(duì)COPD大鼠血清TNF-α、IL-6含量水平的影響

與空白組比較，模型組血清IL-6、TNF-α含量明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）。高劑量組、氨茶堿組與模型組比較，IL-6、TNF-α含量明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01或P<0.05），中劑量組能降低IL-6、TNF-α的含量，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。見表2。

2.3麻杏石甘合劑對(duì)COPD模型大鼠肺組織病理學(xué)評(píng)分的影響

通過鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)空白組大鼠肺組織形態(tài)學(xué)無異常;模型組大鼠肺泡壁充血明顯、大量炎細(xì)胞浸潤(rùn)、杯狀細(xì)胞數(shù)量增加，導(dǎo)致黏液分泌增多。空白組病理學(xué)評(píng)分與模型組比較差異顯著（P<0.01）;氨茶堿組大鼠肺泡壁輕度充血與炎細(xì)胞浸潤(rùn);病理學(xué)評(píng)分與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）;麻杏石甘合劑高、中、低劑量給藥組肺組織病變程度較模型組減輕，肺泡壁輕微充血及炎細(xì)胞浸潤(rùn)，病理學(xué)評(píng)分與模型組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01或P<0.05）。見表3及封三圖4a～f。

3討論

COPD的發(fā)病通常伴隨著氣道呼吸受阻、氣道慢性炎癥、肺部組織病變等多種病理變化過程，且多種炎癥介質(zhì)如IL-6、TNF-α均參與了COPD的發(fā)病。腫瘤壞死因子根據(jù)其結(jié)構(gòu)的不同分為α和β兩種類型，其中TNF-α由巨噬細(xì)胞產(chǎn)生，其受LPS外界刺激敏感，TNF-α亦是參與炎癥反應(yīng)的重要細(xì)胞因子，對(duì)免疫性疾病發(fā)病機(jī)制的研究起著至關(guān)重要的作用。

IL-6即白細(xì)胞介素-6，是一種多功能的細(xì)胞因子，其本質(zhì)為多肽類物質(zhì)，多種外界因素的刺激均可刺激正常細(xì)胞產(chǎn)生IL-6，其能夠刺激參與免疫反應(yīng)的細(xì)胞增殖、分化并提高其功能，因此，研究其血清含量水平對(duì)研究炎癥反應(yīng)具有重要意義[14-17]。

通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，造模成功后的大鼠血清中IL-6與TNF-α水平明顯提高，而該類炎癥因子會(huì)激活巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)，在肺內(nèi)引起以巨噬細(xì)胞、粒細(xì)胞浸潤(rùn)為特征的肺部炎癥，這種炎癥很有可能是造成大鼠呼吸障礙的根本原因，當(dāng)給予高、中劑量麻杏石甘合劑后可明顯降低IL-6、TNF-α特征性炎性細(xì)胞因子含量水平，而且FVC、FEV0.3、PEF等特征性呼吸參數(shù)值在給予藥物干預(yù)后也得到明顯改善，電鏡下大鼠肺組織中肺泡壁充血得到緩解，炎細(xì)胞浸潤(rùn)亦有減輕。這些癥狀的改善也與炎癥因子的變化有著密切關(guān)系，我們推測(cè)麻杏石甘合劑可能通過抑制炎癥因子的釋放來改善大鼠呼吸狀況和肺部的病理變化，這正是麻杏石甘合劑發(fā)揮藥效的機(jī)制所在。

綜上所述，當(dāng)給予足夠劑量的麻杏石甘合劑時(shí)會(huì)對(duì)COPD大鼠呼吸功能有一定的干預(yù)作用，并能提高COPD模型大鼠的生存質(zhì)量，此項(xiàng)研究為麻杏石甘合劑在臨床預(yù)防和治療COPD提供了重要的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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