天貝湯對支氣管哮喘大鼠氣道炎癥和氣道重塑的影響的實驗研究
發(fā)布時間:2018-07-18 13:06
【摘要】:目的:支氣管哮喘(bronchial asthma,簡稱哮喘)是以氣道炎癥、氣道重塑、可逆性氣道阻塞、氣道高反應(yīng)性為主要特征的由多種因素引起的一種氣道慢性炎癥性疾病,是由嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞等多種炎癥細(xì)胞參與的一種呼吸系統(tǒng)疾病。近二十年來,隨著工業(yè)化和全球污染的加劇,在世界范圍內(nèi)哮喘的發(fā)病率和死亡率呈逐年上升的趨勢,全球患者約3億左右,嚴(yán)重威脅著人們的身體健康和生存質(zhì)量。加之哮喘病程綿長難愈,給社會帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。所以,哮喘已成為嚴(yán)重的公共衛(wèi)生問題而引起了世界各國的極大關(guān)注。到目前為止,全身或局部應(yīng)用糖皮質(zhì)激素仍然是治療哮喘的首選,但長期應(yīng)用副作用明顯。中醫(yī)中藥防治哮喘應(yīng)該受到重視,特別是在減少副作用,預(yù)防復(fù)發(fā)等方面與西藥比較有一定的優(yōu)勢。本文還概述了歷代中醫(yī)學(xué)家對哮喘的病名、病因病機(jī)、辨證施治的認(rèn)識,對中藥及中醫(yī)藥治療哮喘的現(xiàn)代臨床與機(jī)理研究作了全面總結(jié)。闡述了哮喘的現(xiàn)代流行病學(xué)、病因病機(jī)等。天貝湯是導(dǎo)師郭振武教授的臨床經(jīng)驗方,具有宣肺降氣、化痰平喘之功。本課題在建立大鼠支氣管哮喘模型的基礎(chǔ)上,予天貝湯進(jìn)行干預(yù),通過對本動物實驗的觀察,選擇與哮喘發(fā)病機(jī)制相關(guān)的多項指標(biāo),探討天貝湯對支氣管哮喘大鼠氣道炎癥和氣道重塑的作用和機(jī)制,為中醫(yī)中藥臨床治療支氣管哮喘提供理論依據(jù)。 材料與方法:72只健康雄性SPF級Wistar大鼠,體重240±20g,實驗動物許可證號SCXK(京)2009-0004,隨機(jī)分為正常對照組、哮喘模型組、天貝湯高劑量組(以下簡稱為高劑量組)、天貝湯中劑量組(以下簡稱為中劑量組)、天貝湯低劑量組(以下簡稱為低劑量組)、小青龍對照組(以下簡稱為小青龍組),每組12只。 天貝湯組成:麻黃、茯苓、清半夏、川貝、天麻等組成,小青龍膠囊組成:麻黃、白芍、細(xì)辛、干姜、炙甘草、桂枝、半夏、五味子。將上方加水煎煮三次合并后過濾。低溫(4℃)放置備用。天貝湯高、中、低劑量組,給藥劑量分別是:高劑量組9ml/kg,中劑量組4.5ml/kg,低劑量組2.25ml/kg,小青龍組給藥劑量0.972g/kg。從第15天開始給藥,直至處死,每日1次灌胃,連續(xù)6周。各組參照呂國平等介紹的方法,分為致敏和激發(fā)兩步。除正常對照組外,實驗第1d和第8d共2次每只大鼠腹腔注射新鮮配制的含10%卵蛋白的生理鹽水1ml(內(nèi)含卵蛋白100mg,氫氧化鋁100mg和滅活百日咳桿菌6×109個)致敏,致敏15d后各組灌胃后1小時后將大鼠放入不完全封閉的霧化吸入箱內(nèi)開始激發(fā),用超聲霧化器噴入含1%卵蛋白激發(fā),每次霧化20分鐘,每日1次,激發(fā)6周,激發(fā)后以大鼠煩躁、打噴嚏、咳嗽、抓鼻、大小便失禁、呼吸幅度加深及喘促發(fā)作、紫紺等哮喘發(fā)作癥狀,認(rèn)為哮喘造模成功。正常對照組以生理鹽水代替卵蛋白進(jìn)行腹腔注射及霧化吸入,霧化流量及時間同前。 第一部分天貝湯對支氣管哮喘大鼠支氣管病理組織學(xué)觀察末次噴霧激發(fā)后18-24h內(nèi)予乙醚麻醉動物,以固定板固定后打開并暴露胸腔,開胸結(jié)扎,剝離肺組織,取出肺組織,于4℃4%多聚甲醛固定,脫水、包埋、切片,HE染色觀察。 第二部分各組大鼠體重和被激發(fā)時的表現(xiàn)的變化 第三部分天貝湯對支氣管哮喘大鼠肺組織核因子-κB(NF-κB)的影響核因子-κB(NF-κB)是一種具有多種功能的核轉(zhuǎn)錄因子,具有廣泛的生物學(xué)活性,不僅參與哮喘的氣道炎癥反應(yīng),還參與哮喘氣道重塑的過程。動物分組、模型建立、用藥情況及數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理同前。動物麻醉完全后,取肺組織于4%多聚甲醛固定,脫水、包埋、切片,行免疫組織化學(xué)ABC法染色。 一抗選用兔抗p52(N F-кB的一個亞單位)多克隆抗體(武漢博士德生物工程公司)稀釋度1∶100;用SABC法試劑盒進(jìn)行操作,操作步驟按試劑盒說明書進(jìn)行。主要操作步驟如下:石蠟切片常規(guī)脫蠟脫水,3%H2O2溶液滅活內(nèi)源性過氧化物酶,熱修復(fù)1h。滴加山羊封閉血清,濕盒孵育,加入一抗(1:100稀釋)濕盒孵育1h,4℃冰箱內(nèi)過夜,PBS漂洗,加入生物素化二抗37℃孵育,PBS漂洗5min,3次。⑧滴加ABC復(fù)合物37℃孵育30min,PBS漂洗5min,3次。⑦二氨基聯(lián)苯胺(DAB)光鏡下顯色5-15min,終止呈色反應(yīng)。蘇木精襯染,常規(guī)裱片、封片和觀察。計算機(jī)圖象處理軟件半定量測定NF-κB表達(dá)。 第四部分天貝湯對支氣管哮喘大鼠血清中基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、基質(zhì)金屬蛋白酶組織抑制劑-1(TIMP-1)的影響。 氣道重塑是慢性哮喘反復(fù)發(fā)作的重要病理生理基礎(chǔ),它與哮喘肺功能損害及氣道高反應(yīng)性密切相關(guān)。細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)的沉積和降解的失衡是導(dǎo)致氣道壁結(jié)構(gòu)異常、間質(zhì)增生和肺實質(zhì)破壞的重要原因,ECM主要由基質(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)來降解,其中基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)是鋅依賴性蛋白酶,MMP-9催化集團(tuán)區(qū)含有3個重復(fù)的類Ⅱ型纖維連接蛋白結(jié)合區(qū),決定了它對明膠和彈力纖維的底物特異性,主要降解Ⅳ型以及Ⅴ型膠原。近來研究表明MMP-9在支氣管哮喘患者的氣道炎癥和氣道重塑中發(fā)揮重要作用。 動物分組、模型建立、給藥情況及數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理同第一部分。動脈血血清中MMP-9、TIMP-1含量檢測:采用雙抗體夾心法ABC-ELISA法測定MMP-9、TIMP-1含量,具體方法如下。 ①建立標(biāo)準(zhǔn)曲線:設(shè)標(biāo)準(zhǔn)孔8孔,每孔中加入樣品稀釋液100μl,第一孔加入標(biāo)準(zhǔn)品100μl,混勻后用加樣器吸出100μl,移至第二孔,如此反復(fù)行對倍稀釋至第七孔,最后,從第七孔中吸出100μl棄去,使之體積為100μl,第八孔為空白對照。 ②加樣:待測樣品孔中每孔加入待測樣品100μl。 ③將反應(yīng)板充分混勻后放置37℃120分鐘。 ④洗板:用洗滌液將反應(yīng)板充分洗滌4-6次,向濾紙上印干。 ⑤每孔中加入第一抗體工作液50μl,將反應(yīng)板充分混勻后置37℃60分鐘。 ⑥用洗滌液將反應(yīng)板充分洗滌4-6次,向濾紙上印干。 ⑦每孔加酶標(biāo)抗體工作液100μl,將反應(yīng)板置37℃60分鐘。 ⑧用洗滌液將反應(yīng)板充分洗滌4-6次。每孔加入底物工作液100μl,置37℃暗處反應(yīng)5-10分鐘。每孔加入1滴終止液混勻,在492nm處測吸光值。 以標(biāo)準(zhǔn)品2000、500、250、125、62、31、0ng/ml之OD值在半對數(shù)紙上作圖,畫出標(biāo)準(zhǔn)曲線,根據(jù)樣品OD值在該標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出MMP-9的含量,TIMP-1方法同MMP-9。第五部分天貝湯對支氣管哮喘大鼠肺組織表面相關(guān)凋亡基因蛋白Fas和Bcl-2表達(dá)的影響 動物分組、模型建立、用藥情況及數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理同前。動物完全麻醉后,取肺組織,加入Trizol充分勻漿,提取總RNA,采用RT-PCR法檢測各組大鼠肺組織中相關(guān)凋亡基因蛋白Fas和Bcl-2表達(dá)的變化。 統(tǒng)計學(xué)方法:數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(—x±s)表示,用SPSS統(tǒng)計軟件處理,統(tǒng)計方法采用單因素方差分析及LSD檢驗。顯著差異水平以0.05和0.01為標(biāo)準(zhǔn)。 結(jié)果: 1.天貝湯對哮喘大鼠支氣管-肺組織病理學(xué)的影響 肺組織肉眼形態(tài)觀察:正常對照組:肺組織顏色淡紅,肺組織柔軟而富有彈性,表面光滑。哮喘模型組:肺組織過度膨脹,部分肺組織顏色變深,呈暗紅色,質(zhì)地稍硬,表面有呈顆粒狀的瘀點。天貝湯各劑量組和小青龍組肺組織顏色稍暗,膨脹不明顯,無瘀斑瘀點。光鏡觀察:正常對照組:大鼠支氣管內(nèi)及其周圍無明顯的炎性細(xì)胞浸潤,支氣管壁完整光滑,細(xì)胞排列規(guī)整,平滑肌層厚度正常,支氣管粘膜規(guī)整,管腔內(nèi)無脫落上皮細(xì)胞。模型組:支氣管管壁及伴行的動脈周圍有大量嗜酸性粒細(xì)胞、單核細(xì)胞及淋巴細(xì)胞為主的炎性細(xì)胞浸潤,管腔內(nèi)容物增多,微血管滲漏,可見管腔內(nèi)炎性分泌物增多,有的小支氣管甚至被粘液栓及炎性細(xì)胞所堵塞。杯狀細(xì)胞增生,氣道上皮指狀增生,平滑肌層增厚,排列紊亂,支氣管粘膜水腫增厚,上皮脫落,上皮下纖維化,支氣管粘膜皺壁增多、延長。 高劑量組:嗜酸性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤明顯減少,幾乎消失,水腫明顯消失,管壁和平滑肌層厚度接近正常對照組,逐漸恢復(fù),支氣管粘膜規(guī)整,支氣管管腔內(nèi)偶見脫落上皮細(xì)胞及粘液。 中劑量組:嗜酸性粒細(xì)胞及淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤有所減少,管壁和平滑肌層厚度有所減少,氣管管壁結(jié)構(gòu)層次清楚,支氣管管腔內(nèi)偶見脫落上皮細(xì)胞及黏液,管腔滲出物逐漸吸收。 低劑量組:支氣管周圍嗜酸性粒細(xì)胞及其他炎性細(xì)胞浸潤略微減少,管壁和平滑肌層厚度略減少,管腔內(nèi)偶見脫落上皮細(xì)胞及黏液。 小青龍組:黏膜下層見輕度充血水腫及少量炎癥細(xì)胞,管腔內(nèi)見炎性滲出物,粘膜增生,支氣管腔內(nèi)少量脫落細(xì)胞和粘液。 2.各組大鼠體重和被激發(fā)時的表現(xiàn)的變化 體重:激發(fā)后各組大鼠體重均增?瞻捉M大鼠體重與其余各組有差異,高于其余各組(p0.01);高、中、低劑量組,小青龍組及模型組之間無統(tǒng)計學(xué)意義(p0.05)。被激發(fā)時的表現(xiàn):空白組大鼠表現(xiàn)活潑好動,動作靈敏,毛色光滑,呼吸平穩(wěn)。模型組大鼠在吸入OVA后不久即出現(xiàn)過敏癥狀如:躁動不安,搔抓、舔肢體、打噴嚏等,繼而大鼠反應(yīng)遲鈍,出現(xiàn)呼吸急促,呼吸困難(明顯的腹式呼吸),伴輕度紫紺,部分大鼠可聞及響亮的呼氣相喘鳴音和不規(guī)則呼吸。與哮喘模型組比較,高、中劑量組癥狀減輕,無呼吸急促,無紫紺,無呼氣相喘鳴音;低劑量組和小青龍組呼吸稍急促,無紫紺,喘鳴音減輕。在高中低劑量組比較中,高劑量組較低劑量組比較有明顯好轉(zhuǎn),沒有呼吸急促和呼吸困難癥狀,大鼠毛色光澤較好,精神也較好。 3.對哮喘大鼠支氣管NF-κB表達(dá)的影響 與正常對照組比較,模型組NF-κB表達(dá)明顯增加,差異具有顯著性意義(P0.01)。與模型組比較,NF-κB在各治療組陽性表達(dá)減少,高劑量組降低最明顯(P0.01),其次為中劑量組、小青龍組、小劑量組;與小青龍組對比,高劑量組NF-κB含量低,二者差異具有顯著意義p0.01㖞。 4.對支氣管哮喘大鼠動脈血清中基質(zhì)金屬蛋白酶-9(MMP-9)、組織基質(zhì)金屬蛋白酶抑制劑-1(TIMP-1)的影響。 與正常對照組相比,,模型組大鼠MMP-9、TIMP-1含量明顯升高,差異具有顯著性意義p0.01㖞,證明哮喘模型建立成功;與模型組比較,各治療組MMP-9含量均降低,高劑量組降低最明顯p0.01㖞,其次為中劑量組、小青龍組,低劑量組次之。與小青龍組相比,高劑量組含量低,二者差異具有顯著意義p0.01㖞。 5.對支氣管哮喘大鼠相關(guān)基因蛋白Fas mRNA、Bcl-2mRNA表達(dá)的影響。 與正常對照組比較,模型組Bcl-2mRNA表達(dá)明顯增多(P㩳0.01),F(xiàn)as mRNA表達(dá)明顯減少p0.05㖞;與模型組比較,各治療組Bcl-2mRNA表達(dá)減少,高劑量組減少最明顯p0.01㖞,其次為中劑量組、小青龍組、小劑量組,與小青龍組比較高、中、低劑量組無統(tǒng)計學(xué)意義;與低劑量組比較,高劑量組Bcl-2mRNA表達(dá)強(qiáng)度低,二者差異具有顯著意義p0.05㖞。與模型組比較,F(xiàn)as mRNA在各治療組表達(dá)有所增多,高劑量組增多最明顯p0.05㖞,其次為中劑量組、小青龍組、小劑量組,但均無統(tǒng)計學(xué)意義;與小青龍組比較高、中、低劑量組均無統(tǒng)計學(xué)意義。與低劑量組比較,高、中劑量組、小青龍組均無統(tǒng)計學(xué)意義。 結(jié)論: 1.哮喘發(fā)病與痰、風(fēng)等致病因素有關(guān)。風(fēng)盛痰阻、氣道攣急是哮喘發(fā)作的主要病機(jī),治療以宣肺降氣、化痰平喘及調(diào)理臟腑并舉。 2.天貝湯具有宣肺降氣、化痰平喘及調(diào)理臟腑的作用,對哮喘有確切的治療作用。 3天貝湯治療哮喘的作用機(jī)制 3.1對氣道重塑的影響。對支氣管-肺組織病理學(xué)觀察結(jié)果顯示,模型組支氣管粘膜上皮部分脫落,黏膜下層充血水腫,嗜酸性粒細(xì)胞等炎細(xì)胞浸潤,黏膜下平滑肌顯著增生肥厚。與正常對照組相比,模型組出現(xiàn)氣道重塑。經(jīng)天貝湯治療后,氣管管壁結(jié)構(gòu)逐漸恢復(fù),炎癥明顯減輕,水腫明顯消失,增生的平滑肌細(xì)胞基本恢復(fù)正常。提示天貝湯具有抑制哮喘豚鼠氣道重塑,從而發(fā)揮平喘作用。其機(jī)制可能是通過減少氣道EOS浸潤,減少炎癥介質(zhì)分泌、釋放,減輕炎性細(xì)胞滲出,抑制杯狀細(xì)胞和平滑肌細(xì)胞增生,從而減輕氣道炎癥反應(yīng),抑制氣道重塑。 3.2天貝湯能降低支氣管哮喘大鼠肺組織中NF-κB的含量,從而從細(xì)胞因子角度解釋天貝湯對氣道炎癥的抑制作用。 3.3天貝湯抑制氣道重塑和細(xì)胞外基質(zhì)沉積的作用可能與其降低動脈血清中MMP-9、TIMP-1含量有關(guān)。 3.4天貝湯抑制氣道炎癥和氣道重塑的作用可能與其降低肺組織中Bcl-2mRNA表達(dá),增加Fas mRNA表達(dá)有關(guān)。 4.天貝湯對實驗性哮喘大鼠的平喘作用,具有劑量依賴關(guān)系,并且部分優(yōu)于經(jīng)典方劑小青龍湯,其機(jī)制有待于進(jìn)一步深入研究。天貝湯通過多途徑、多層次、多靶點抑制氣道炎癥和氣道重塑,具有廣闊的應(yīng)用前景。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:遼寧中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:R285.5;R272
本文編號:2131987
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】:遼寧中醫(yī)藥大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號】:R285.5;R272
【引證文獻(xiàn)】
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1 李萍;史鎖芳;;中藥對實驗性哮喘核因子-κB信號通路影響的研究進(jìn)展[J];河北中醫(yī);2014年06期
本文編號:2131987
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