黃芪皂苷Ⅱ?qū)ο啄甏笫驣L-21/STAT3 通路及氣道炎癥反應(yīng)的影響

伍 爽,李 微,黎 達(dá),辛 迪,陳曉鳳,李 雪

(1.齊齊哈爾市第一醫(yī)院新生兒科,黑龍江 齊齊哈爾 161000;2.哈爾濱市道里區(qū)人民醫(yī)院兒科,哈爾濱 150000)

哮喘是嬰幼兒常見的呼吸系統(tǒng)疾病之一,是由多種免疫活性細(xì)胞及炎癥介質(zhì)參與的慢性疾病[1-3]。 其主要特征是氣道炎癥、氣道高反應(yīng)性、黏液生成增加和嗜酸性粒細(xì)胞浸潤(rùn)[4]。 黃芪是補(bǔ)益中藥,具有健脾補(bǔ)中、升陽舉陷、托毒生肌之功效,《本草綱目》 記載“可治一切氣衰血虛之癥”[5]。 其中,黃芪皂苷Ⅱ是黃芪重要的生物活性成分,具有免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤等生物活性[6-7]。 白細(xì)胞介素21(interleukin-21,IL-21)可介導(dǎo)多種生物學(xué)效應(yīng),與其受體IL-21R 結(jié)合后可通過信號(hào)傳導(dǎo)途徑Janus 激酶(Janus kinase,JAK)/信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄活化因子(signal transducer and activator of transcription,STAT)傳遞活化信號(hào)[8-9]。 He 等[10]研究發(fā)現(xiàn),麻黃湯在大鼠哮喘模型中可有效緩解氣道炎癥并調(diào)節(jié)IL-21/STAT3 信號(hào)通路。 但目前,關(guān)于黃芪皂苷Ⅱ是否可通過IL-21/STAT3 信號(hào)通路,改善哮喘癥狀尚未見報(bào)道。 因此,本研究以哮喘幼年大鼠為研究對(duì)象,探討黃芪皂苷Ⅱ?qū)ο啄甏笫驣L-21/STAT3 通路及氣道炎癥反應(yīng)的影響,為黃芪皂苷Ⅱ?yàn)樵谂R床幼兒哮喘中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

72 只新生SD 幼年大鼠,雌雄兼有,SPF 級(jí),3~4 周齡,體重70~100 g,購(gòu)自吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[SCXK(吉)2019-0001],大鼠飼養(yǎng)于齊齊哈爾醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心[SYXK(黑)2019-0017]。 飼養(yǎng)環(huán)境:溫度(25±2)℃,濕度50%,正常飲食,光照明/暗(12/12)h。 實(shí)驗(yàn)嚴(yán)格遵循3R 原則。 本研究經(jīng)齊齊哈爾市第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(IACUC-2019 倫審第89 號(hào))。

1.2 主要試劑與儀器

黃芪皂苷Ⅱ(原料藥,純度98%,北京索萊寶科技有限公司,批號(hào)SA8620);地塞米松(原料藥,純度99%,武漢貝爾卡生物醫(yī)藥有限公司,批號(hào)50-02-2);卵清蛋白(ovalbumin, OVA)、乙酰膽堿(acetylcholine,Ach)(美國(guó)sigma 公司,批號(hào)A5253、A6904);白細(xì)胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白細(xì)胞介素-21(interleukin-21,IL-21)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(transforming growth factor-β1,TGF-β1)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme linked immunosorbent assay,ELISA)檢測(cè)試劑盒(美國(guó)Invitrogen 公司,批號(hào)RC0067、RK0947、RK1007);蛋白提取試劑盒、BCA 蛋白定量測(cè)定試劑盒、聚偏二氟乙烯(PVDF)、超敏ECL 化學(xué)發(fā)光試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,批號(hào)SF-1397、DK-0993、FFP32、P0018 S);IL-21、STAT3、磷酸化-STAT3(phosphorylation-stat3,p-STAT3)、GAPDH 抗體、羊抗鼠二抗(美國(guó)Abcam 公司,批號(hào)ab178694、 ab5904、 ab5916、 ab00134、 ab0788 )。402AI 型超聲霧化器(江蘇魚躍醫(yī)療設(shè)備有限公司);FinePointe NAM 型動(dòng)物肺功能檢測(cè)儀(美國(guó)Buxco 公司);MM800 型光學(xué)顯微鏡(日本Nikon 公司);1703940 型蛋白電泳儀(美國(guó)Bio-Rad 公司);GIS-500 型凝膠成像儀購(gòu)自杭州米歐儀器有限公司。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 動(dòng)物分組及哮喘模型建立

將72 只幼年大鼠按隨機(jī)數(shù)表法分成:對(duì)照組、模型組、黃芪皂苷Ⅱ低、中、高劑量組和地塞米松組,每組12 只。 參照文獻(xiàn)[11]進(jìn)行幼年大鼠哮喘模型構(gòu)建:各造模組(除對(duì)照組外)在建模第1 天,大鼠腹腔注射OVA 混懸液(0.2 mL)致敏,OVA 混懸液的組成為OVA(20 μg)和氫氧化鋁凝膠(2 mg),此后在第8 天和第15 天各進(jìn)行此致敏操作1 次,于建模第16 天,大鼠給予4% OVA 的生理鹽水霧化吸入激發(fā),持續(xù)進(jìn)行7 d。 對(duì)照組將致敏藥物換成生理鹽水也按照上述方法進(jìn)行處理。 每次激發(fā)完成后1 h,黃芪皂苷Ⅱ低、中、高劑量組、地塞米松組分別腹腔注射0.3 mg/kg 黃芪皂苷Ⅱ、0.6 mg/kg 黃芪皂苷Ⅱ、0.9 mg/kg 黃芪皂苷Ⅱ[12]、0.2 mg/kg 地塞米松[13],對(duì)照組和模型組腹腔注射生理鹽水,注射體積10 mL/kg。

1.3.2 氣道反應(yīng)性測(cè)定

末次OVA 刺激24 h 后,各組幼年大鼠分別吸入6.25、12.5、25、50 mg/mL 的Ach 溶液50 μL,每個(gè)劑量連續(xù)記錄3 min 的增強(qiáng)呼氣間歇(Penh)值,測(cè)定其氣道反應(yīng)性[14]。

1.3.3 樣本采集

麻醉大鼠,取血,收集血清,-80℃保存?zhèn)溆谩Ｈ? mL 生理鹽水進(jìn)行肺部灌洗,收集肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF),離心后收集上清液,置于-80℃中保存?zhèn)溆?將底部細(xì)胞涂片后,Diff-Quik 染色,高倍鏡下進(jìn)行細(xì)胞分類計(jì)數(shù)。

解剖大鼠,取左肺置于甲醛溶液(10%)固定,取右肺剪碎,液氮速凍,-80℃保存。

1.3.4 BALF 中炎性因子測(cè)定取1.3.3 收集的BALF 上清液和血清,采用ELISA 試劑盒檢測(cè)IL-6、IL-21、TGF-β1 含量。

1.3.5 幼年大鼠肺組織病理學(xué)檢測(cè)

將固定在甲醛中的肺組織制成石蠟組織切片,蘇木素-伊紅(HE)染色后光學(xué)顯微鏡下觀察。 參照Henderson 等[15]方法對(duì)肺組織周圍炎癥因子進(jìn)行浸潤(rùn)評(píng)分,0 分:無炎性細(xì)胞;1 分:少許炎性細(xì)胞;2分:炎性細(xì)胞較多分布不均;3 分:大量炎性細(xì)胞,可見成團(tuán)分布;4 分:大量炎性細(xì)胞聚集成團(tuán)。

1.3.6 蛋白免疫印跡(Western blot)法檢測(cè)幼年大鼠IL-21、STAT3 蛋白表達(dá)水平測(cè)定

取出部分凍存在-80℃中的肺組織,勻漿化,提取總蛋白,檢測(cè)蛋白質(zhì)濃度,取40 μg 蛋白上樣,進(jìn)行聚丙烯酰胺凝膠電泳,然后轉(zhuǎn)移到PVDF 膜上,用5%脫脂牛奶室溫下封閉2 h,將膜在4℃下與IL-21(1 ∶1000)、STAT3(1 ∶1000)、p-STAT3(1 ∶1000)、GAPDH(1 ∶2000)一抗孵育過夜,磷酸緩沖液洗滌膜,然后加入羊抗鼠二抗(1 ∶5000)37℃室溫孵育2 h,使用超敏ECL 化學(xué)發(fā)光試劑盒將蛋白質(zhì)可視化,凝膠成像儀觀察條帶并拍照。 以GAPDH 為內(nèi)參蛋白。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,進(jìn)一步兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn),P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 黃芪皂苷Ⅱ?qū)τ啄甏笫髿獾婪磻?yīng)性測(cè)定的影響

不同濃度Ach 激發(fā)后,與對(duì)照組相比,模型組幼年大鼠Penh 值顯著升高(P<0.05);與模型組相比,黃芪皂苷Ⅱ各處理組幼年大鼠Penh 值顯著降低(P<0.05);且隨著黃芪皂苷Ⅱ劑量的增加,幼年大鼠Penh 值依次降低(P<0.05)。 見表1。

表1 各組幼年大鼠不同濃度Ach 激發(fā)后Penh 值的比較(±s,n=12)Table 1 Comparison of Penh values after Ach stimulation at different concentrations in each group of young rats

表1 各組幼年大鼠不同濃度Ach 激發(fā)后Penh 值的比較(±s,n=12)Table 1 Comparison of Penh values after Ach stimulation at different concentrations in each group of young rats

注:與對(duì)照組相比,aP<0.05;與模型組相比,bP<0.05;與黃芪皂苷Ⅱ低劑量組相比,cP<0.05;與黃芪皂苷Ⅱ中劑量組相比,dP<0.05。 下同。Note. Compared with the control group, aP<0.05. Compared with the model group, bP<0.05. Compared with the Astragaloside Ⅱlow-dose group, cP<0.05. Compared with the Astragaloside Ⅱmedium-dose group, dP<0.05. The same as below.

分組Groups不同濃度Ach 激發(fā)后Penh 值Penh values of different concentrations of Ach after excitation 6.25 mg/mL 12.5 mg/mL 25 mg/mL 50 mg/mL對(duì)照組Control group 1.14±0.18 1.58±0.09 1.97±0.13 2.56±0.25模型組Model group 3.04±0.37a 3.53±0.29a 3.95±0.31a 4.61±0.41a黃芪皂苷Ⅱ低劑量組Astragaloside Ⅱlow-dose group 2.61±0.15b 3.10±0.25b 3.67±0.12b 4.15±0.34b黃芪皂苷Ⅱ中劑量組Astragaloside Ⅱmedium-dose group 1.95±0.25bc 2.47±0.17bc 3.13±0.19bc 3.69±0.28bc黃芪皂苷Ⅱ高劑量組Astragaloside Ⅱhigh-dose group 1.38±0.16bcd 1.89±0.21bcd 2.54±0.22bcd 3.27±0.26bcd地塞米松組Dexamethasone group 1.32±0.19bcd 1.82±0.18bcd 2.31±0.17bcd 3.17±0.22bcd

2.2 黃芪皂苷Ⅱ?qū)ALF 中炎性細(xì)胞數(shù)量的影響

與對(duì)照組相比,模型組幼年大鼠BALF 中白細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞數(shù)顯著升高(P<0.05);與模型組相比,黃芪皂苷Ⅱ各處理組幼年大鼠BALF 中白細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞數(shù)顯著降低(P<0.05);且隨著黃芪皂苷Ⅱ劑量的增加,幼年大鼠BALF 中白細(xì)胞總數(shù)和嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞數(shù)依次降低(P<0.05)。 見表2。

表2 各組幼年大鼠BALF 中細(xì)胞分類及計(jì)數(shù)結(jié)果(±s,n=12)Table 2 Cell classification and counting results in BALF of young rats in each group

表2 各組幼年大鼠BALF 中細(xì)胞分類及計(jì)數(shù)結(jié)果(±s,n=12)Table 2 Cell classification and counting results in BALF of young rats in each group

分組Groups白細(xì)胞總數(shù)(×104 cells/mL)Total white blood cell count嗜酸性粒細(xì)胞(×104 cells/mL)Eosinophils中性粒細(xì)胞(×104 cells/mL)Neutrophils淋巴細(xì)胞(×104 cells/mL)Lymphocyte巨噬細(xì)胞(×104 cells/mL)Macrophage對(duì)照組Control group 17.85±2.14 0.00±0.12 0.00±0.16 0.27±0.18 4.5±0.84模型組Model group 277.34±20.51a 178.36±7.47a 4.75±0.49a 52.38±5.97a 38.41±1.42a黃芪皂苷Ⅱ低劑量組Astragaloside Ⅱlow-dose group 189.42±21.18b 132.95±11.34b 3.84±0.73b 39.81±8.43b 35.31±1.25b黃芪皂苷Ⅱ中劑量組Astragaloside Ⅱmedium-dose group 137.68±18.35bc 91.83±8.57bc 2.15±0.58bc 26.65±5.51bc 31.76±1.17bc黃芪皂苷Ⅱ高劑量組Astragaloside Ⅱhigh-dose group 73.54±14.62bcd 62.19±7.62bcd 1.03±0.34bcd 19.72±3.27bcd 30.15±1.03bcd地塞米松組Dexamethasone group 68.43±10.45bcd 56.51±5.29bcd 0.93±0.47bcd 17.98±2.18bcd 28.67±1.05bcd

2.3 黃芪皂苷Ⅱ?qū)Ω鹘M幼年大鼠BALF 上清液和血清中IL-6、IL-21 和TGF-β1 含量的影響

與對(duì)照組比,模型組各組幼年大鼠BALF 上清液和血清中IL-6、IL-21 和TGF-β1 含量顯著升高(P<0.05);與模型組比,黃芪皂苷Ⅱ各處理組幼年大鼠BALF 上清液和血清中IL-6、IL-21 和TGFβ1 含量顯著降低(P<0.05);且隨著黃芪皂苷Ⅱ劑量的增加,幼年大鼠BALF 上清液和血清中IL-6、IL-21 和TGF-β1 含量依次降低(P<0.05)。 見表3、表4。

表3 各組幼年大鼠BALF 上清液中炎性細(xì)胞因子含量比較(±s,n=12)Table 3 Comparison of inflammatory cytokines in BALF supernatant of each group

表3 各組幼年大鼠BALF 上清液中炎性細(xì)胞因子含量比較(±s,n=12)Table 3 Comparison of inflammatory cytokines in BALF supernatant of each group

分組Groups白細(xì)胞介素-6(ng/L)IL-6白細(xì)胞介素-21(ng/L)IL-21轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(ng/L)TGF-β1對(duì)照組Control group 14.36±1.84 17.93±1.03 15.43±1.48模型組Model group 83.72±6.34a 97.56±4.63a 78.62±5.31a黃芪皂苷Ⅱ低劑量組Astragaloside Ⅱlow-dose group 64.97±7.12b 71.42±4.87b 69.91±3.28b黃芪皂苷Ⅱ中劑量組Astragaloside Ⅱmedium-dose group 56.43±5.82bc 59.14±2.98bc 53.49±4.09bc黃芪皂苷Ⅱ高劑量組Astragaloside Ⅱhigh-dose group 38.77±3.49bcd 42.35±2.13bcd 38.47±2.56bcd地塞米松組Dexamethasone group 36.84±2.19bcd 37.73±1.56bcd 30.15±2.08bcd

表4 各組幼年大鼠血清中炎性細(xì)胞因子含量比較(±s,n=12)Table 4 Comparison of inflammatory cytokines in serum of young rats in each group

表4 各組幼年大鼠血清中炎性細(xì)胞因子含量比較(±s,n=12)Table 4 Comparison of inflammatory cytokines in serum of young rats in each group

分組Groups白細(xì)胞介素-6(ng/L)IL-6白細(xì)胞介素-21(ng/L)IL-21轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1(ng/L)TGF-β1對(duì)照組Control group 11.83±1.53 13.94±1.62 15.64±1.17模型組Model group 85.46±7.01a 76.32±5.95a 83.29±6.54a黃芪皂苷Ⅱ低劑量組Astragaloside Ⅱlow-dose group 74.25±5.26b 58.46±4.33b 61.47±4.21b黃芪皂苷Ⅱ中劑量組Astragaloside Ⅱmedium-dose group 47.64±4.68bc 41.75±4.02bc 49.38±3.86bc黃芪皂苷Ⅱ高劑量組Astragaloside Ⅱhigh-dose group 28.31±2.54bcd 36.82±3.28bcd 35.61±4.03bcd地塞米松組Dexamethasone group 23.86±3.05bcd 34.34±2.81bcd 32.75±2.59bcd

2.4 黃芪皂苷Ⅱ?qū)Ω鹘M幼年大鼠肺組織病理損傷的影響

HE 染色后,光學(xué)顯微鏡下可觀察到:對(duì)照組幼年大鼠肺組織細(xì)胞排列整齊,結(jié)構(gòu)完整,支氣管平滑肌厚度正常,未見明顯的炎性細(xì)胞浸潤(rùn);模型組肺組織可見幼年大鼠肺組織結(jié)構(gòu)異常,支氣管上皮細(xì)胞脫落、水腫,管壁增厚,管腔狹窄,腔內(nèi)有大量炎性細(xì)胞和黏液浸潤(rùn);黃芪皂苷Ⅱ各處理組和地塞米松組幼年大鼠支氣管上皮組織結(jié)構(gòu)較為整齊清晰,管腔內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)減小,管壁厚度趨于正常。與對(duì)照組相比,模型組幼年大鼠肺組織炎癥評(píng)分顯著升高(P<0.05);與模型組相比,黃芪皂苷Ⅱ各處理組幼年大鼠肺組織炎癥評(píng)分顯著降低(P<0.05);且隨著黃芪皂苷Ⅱ劑量的增加,幼年大鼠肺組織炎癥評(píng)分依次降低(P<0.05)。 見表5、圖1。

圖1 各組肺組織HE 染色結(jié)果Note. A, Control group. B, Model group. C, Astragaloside Ⅱlow-dose group. D, AstragalosideⅡmedium-dose group. E, Astragaloside Ⅱhigh-dose group. F, Dexamethasone group.Figure 1 HE staining results of lung tissue in each group

表5 各組幼年大鼠肺組織炎癥評(píng)分(±s,n=12)Table 5 Lung inflammation score of young rats in each group

表5 各組幼年大鼠肺組織炎癥評(píng)分(±s,n=12)Table 5 Lung inflammation score of young rats in each group

分組Groups 炎癥評(píng)分(分)Inflammation score對(duì)照組Control group 0.00±0.00模型組Model group 3.95±0.24a黃芪皂苷Ⅱ低劑量組Astragaloside Ⅱlow-dose group 2.54±0.31b黃芪皂苷Ⅱ中劑量組Astragaloside Ⅱmedium-dose group 1.39±0.28bc黃芪皂苷Ⅱ高劑量組Astragaloside Ⅱhigh-dose group 0.85±0.22bcd地塞米松組Dexamethasone group 0.69±0.14bcd

2.5 黃芪皂苷Ⅱ?qū)Ω鹘M幼年大鼠肺組織IL-21、STAT3 蛋白水平的影響

與對(duì)照組相比,模型組幼年大鼠肺組織IL-21、p-STAT3 蛋白水平顯著升高(P<0.05);與模型組相比,黃芪皂苷Ⅱ各處理組幼年大鼠肺組織IL-21、p-STAT3 蛋白水平顯著降低(P<0.05);且隨著黃芪皂苷Ⅱ劑量的增加,幼年大鼠肺組織IL-21、p-STAT3蛋白水平依次降低(P<0.05)。 見圖2,表6。

圖2 各組幼年大鼠肺組織蛋白印跡圖Note. A, Control group. B, Model group. C, AstragalosideⅡlow-dose group. D,Astragaloside Ⅱmedium-dose group.E, Astragaloside Ⅱhigh-dose group. F, Dexamethasone group.Figure 2 Western blot of lung tissue of young rats in each group

表6 各組幼年大鼠肺組織IL-21、STAT3 蛋白表達(dá)水平檢測(cè)結(jié)果(±s,n=12)Table 6 Detection results of IL-21 and STAT3 protein expression in lung tissue of young rats in each group

表6 各組幼年大鼠肺組織IL-21、STAT3 蛋白表達(dá)水平檢測(cè)結(jié)果(±s,n=12)Table 6 Detection results of IL-21 and STAT3 protein expression in lung tissue of young rats in each group

分組Groups IL-21/GAPDH p-STAT3/STAT3對(duì)照組Control group 0.18±0.04 0.25±0.05模型組Model group 2.03±0.43a 1.98±0.37a黃芪皂苷Ⅱ低劑量組Astragaloside Ⅱlow-dose group 1.15±0.27b 1.07±0.29b黃芪皂苷Ⅱ中劑量組Astragaloside Ⅱmedium-dose group 0.84±0.19bc 0.74±0.15bc黃芪皂苷Ⅱ高劑量組Astragaloside Ⅱhigh-dose group 0.39±0.06bcd 0.46±0.08bcd地塞米松組Dexamethasone group 0.25±0.09bcd 0.38±0.07bcd

3 討論

哮喘是一種以氣道炎癥、支氣管高敏感性為特征的慢性疾病[16]。 哮喘氣道炎癥反應(yīng)往往伴隨各種炎癥因子如IL-6、TGF-β1 等水平上調(diào)。 研究發(fā)現(xiàn),地塞米松對(duì)哮喘具有明顯的治療作用[13],因此我們選用地塞米松作為本研究的陽性對(duì)照藥物。血清中炎性因子IL-6、IL-21 和TGF-β1 及BALF 上清液中白細(xì)胞、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞數(shù)量的檢測(cè)可用來觀察哮喘大鼠血液中及肺組織中的炎性因子及炎性細(xì)胞水平。 因此,在本研究中,我們利用OVA 誘導(dǎo)建立哮喘幼年大鼠模型,結(jié)果發(fā)現(xiàn)哮喘幼年大鼠呼吸急促,口唇發(fā)紺,明顯煩躁不安,鏡下可見肺組織結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重,炎性細(xì)胞大量浸潤(rùn),且炎癥評(píng)分升高,幼年大鼠在吸入不同濃度的Ach 激發(fā)后,其Penh 值顯著升高,BALF 上清液和血清中IL-6、IL-21 和TGF-β1 含量顯著升高,BALF 上清液中白細(xì)胞總數(shù)、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞數(shù)顯著升高,表明哮喘可引起幼年大鼠肺組織炎癥反應(yīng),呼吸障礙,揭示模型建立成功。

黃芪是臨床重用的中藥材,黃芪皂苷Ⅱ是該藥活性成分,具有免疫調(diào)節(jié)、抗炎、抗腫瘤等多種生物活性。 研究發(fā)現(xiàn),黃芪可以調(diào)節(jié)呼吸道、消化道以及胃粘膜分泌功能,增強(qiáng)人體第一道防線,黃芪活性成分黃芪多糖能顯著抑制IL-6、IL-1β、TNF-α 的分泌,治療炎癥反應(yīng)[17-18]。 本研究采用黃芪皂苷Ⅱ?qū)ο啄甏笫筮M(jìn)行藥效學(xué)分析,研究結(jié)果顯示,哮喘幼年大鼠經(jīng)黃芪皂苷Ⅱ處理后,幼年大鼠肺組織結(jié)構(gòu)較為正常,支氣管腔內(nèi)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)明顯減少,黏膜水腫改善,無明顯脫落,肺組織炎癥評(píng)分降低。 Ach 激發(fā)后Penh 值顯著降低,BALF 上清液和血清中IL-6、IL-21 和TGF-β1 含量顯著降低,BALF上清液中白細(xì)胞總數(shù)、嗜酸性粒細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞數(shù)顯著降低,表明黃芪皂苷Ⅱ能明顯抑制哮喘幼年大鼠的炎癥反應(yīng),降低幼年大鼠氣道反應(yīng)性,減輕肺組織病理損傷,且隨著藥物劑量增大,效果更加顯著。

氣道炎癥是哮喘的典型特征,緩解炎癥反應(yīng)可有效控制哮喘癥狀。 近年來發(fā)現(xiàn),在多種與免疫有關(guān)的疾病中,IL-21 表達(dá)明顯上調(diào)[19-20]。 STAT3 蛋白是IL-21 的主要信號(hào)傳導(dǎo)因子,其磷酸化活化后可參與多種自身免疫性疾病產(chǎn)生和進(jìn)展過程[10]。本研究結(jié)果說明在哮喘幼年大鼠體內(nèi),IL-21/STAT3通路被激活,可能與炎癥反應(yīng)與免疫反應(yīng)增強(qiáng),肺組織受損有關(guān)。 吳愛祥[21]研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可通過抑制STAT3 通路,減輕炎性因子MCP-1 水平。

本研究中黃芪皂苷Ⅱ可下調(diào)哮喘幼年大鼠體內(nèi)IL-21 蛋白表達(dá)及STAT3 磷酸化水平,表明黃芪皂苷Ⅱ可調(diào)節(jié)IL-21/STAT3 信號(hào)通路,因此我們推測(cè)黃芪皂苷Ⅱ減輕幼年大鼠哮喘癥狀,減少炎癥反應(yīng)等功能可能與抑制IL-21/STAT3 通路活化有關(guān)。

綜上所述,黃芪皂苷Ⅱ可能通過抑制IL-21/STAT3 通路,減輕哮喘幼年大鼠哮喘癥狀及氣道炎癥,修復(fù)肺組織功能,為臨床治療哮喘提供了新思路,但具體機(jī)制仍需進(jìn)一步研究。