李 配,鄧秀蘭,劉 娟,趙娜妹,鐘相根
(北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,北京100029)
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)是具有氣流受限特征的疾病,且氣流受限不完全可逆,進(jìn)行性發(fā)展,與肺部對(duì)有害物質(zhì)的炎癥反應(yīng)有關(guān)。COPD主要累及肺臟,肺功能的進(jìn)行性下降是COPD相應(yīng)的臨床表現(xiàn),故肺功能檢查是COPD診斷、預(yù)后和療效評(píng)價(jià)的金標(biāo)準(zhǔn)[1]。最新研究顯示,氣道黏液高分泌是COPD的重要臨床病理特征,且已成為影響COPD病死率和病情進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。而所謂的氣道黏液高分泌,就是中醫(yī)學(xué)的“痰”。“痰”既是COPD重要的病理產(chǎn)物,又是其重要的致病因素。本課題組以“黏液高分泌”或“痰”為切入點(diǎn),采用單純香煙煙熏建立COPD大鼠模型,以健脾益肺方、化痰方、健脾益肺化痰方、羧甲司坦干預(yù),探討健脾益肺化痰方對(duì)COPD模型大鼠肺功能及動(dòng)脈血?dú)獾挠绊懠啊疤怠睒?biāo)本論治的差異性。
SPF級(jí)健康 Wistar大鼠 60只,雄性,體質(zhì)量(180±20)g,鼠齡10~12周(購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物公司)[許可證號(hào):SCXK(京)2012-0001],于北京中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d。大前門(mén)牌香煙(烤煙型,焦油量12 mg,煙氣煙堿量0.9 mg,煙氣一氧化碳含量14 mg,上海煙草公司),自制動(dòng)物熏煙箱(60 cm×50 cm×40 cm);小動(dòng)物肺功能測(cè)定儀(北京貝蘭博科技有限公司);動(dòng)物血?dú)夥治鰞x(丹麥雷度ABL)。
2.1 實(shí)驗(yàn)分組及處理 將Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、健脾益肺方組、化痰方組、健脾益肺化痰方組、羧甲司坦組,共6組,每組10只。模型組于吸煙造模12周后每天給予純凈水灌胃,各給藥組于吸煙第13周起于每日上午給予相應(yīng)藥物灌胃。每組實(shí)驗(yàn)大鼠在末次給藥后,禁食12 h,對(duì)各組COPD模型大鼠進(jìn)行肺功能及動(dòng)脈血?dú)庀嚓P(guān)指標(biāo)檢測(cè)。
2.2 COPD大鼠模型建立 參考文獻(xiàn)方法[2],采用單純香煙煙熏法復(fù)制慢性阻塞性肺疾病大鼠模型。模型組及各給藥組大鼠放入自制被動(dòng)吸煙玻璃熏箱,箱頂留有通氣孔,燃燒大前門(mén)牌香煙,由三通管導(dǎo)入煙霧。一次熏煙燃燒大前門(mén)香煙12支,每支香煙約產(chǎn)生煙霧1 L,煙霧濃度約5%,持續(xù)0.5 h,每日吸煙2次,上下午各1次,每周5 d,連續(xù)12周。
2.3 實(shí)驗(yàn)用藥 健脾益肺化痰方:由四君子湯(黨參、茯苓、白術(shù)、炙甘草)、玉屏風(fēng)散(黃芪、防風(fēng)、白術(shù))、二陳湯加桔?;梅?半夏、陳皮、茯苓、炙甘草、桔梗)組成。具體組成:黨參15 g,茯苓15 g,炙甘草5 g,白術(shù)10 g,黃芪 15 g,防風(fēng) 6 g,半夏 10 g,陳皮 10 g,桔梗10 g。健脾益肺方:四君子湯(黨參、茯苓、白術(shù)、炙甘草)合玉屏風(fēng)散(黃芪、防風(fēng)、白術(shù))組成。具體組成:黨參15 g,茯苓15 g,炙甘草5 g,白術(shù)10 g,黃芪 15 g,防風(fēng)6 g?;捣?即二陳湯加桔?;梅接砂胂?0 g,陳皮 10 g,桔梗10 g,茯苓10 g,炙甘草5 g 組成。
實(shí)驗(yàn)用藥全部購(gòu)自北京同仁堂醫(yī)藥藥材有限公司,經(jīng)北京中醫(yī)藥大學(xué)藥用植物教研室鑒定。生藥劑量比例按原著換算,依照人單位體質(zhì)量生藥量求得大鼠單位體質(zhì)量生藥量,擴(kuò)大10倍。各組藥物分別以純凈水煎煮30 min,提取2次。再合并煎液,并將所得藥液用雙層紗布過(guò)濾,水浴加熱蒸發(fā)濃縮,貯于冰箱中備用。
羧甲司坦組:羧甲司坦500 mg/kg灌胃。劑量參考文獻(xiàn)[2]。
2.4 肺功能檢測(cè)方法及檢測(cè)指標(biāo) 檢測(cè)方法:用實(shí)驗(yàn)小動(dòng)物肺功能測(cè)定儀(北京貝蘭博科技有限公司)測(cè)定肺功能。此動(dòng)物儀主要由實(shí)驗(yàn)動(dòng)物體描箱、信號(hào)放大系統(tǒng)、USB接口高速專(zhuān)用數(shù)據(jù)采集卡、Ani-Res2005軟件分析系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)、動(dòng)物呼吸機(jī)、負(fù)壓系統(tǒng)組成。用10%水合氯醛(3 mL/kg)腹腔注射麻醉大鼠,將其仰臥位放于小動(dòng)物肺功能測(cè)定儀的密閉體描箱內(nèi),頸部正中切開(kāi)皮膚,剪開(kāi)肌肉后暴露氣管,眼科剪尖端向心與頸部平面呈30°剪一小口,直徑1.5 mm塑料軟管插管進(jìn)入2 cm,雙重棉線結(jié)扎固定。氣管插管一端與動(dòng)物呼吸機(jī)連接。先描記一段平靜呼吸,然后測(cè)用力肺活量(FVC)。FVC的測(cè)量自動(dòng)進(jìn)行,先由呼吸機(jī)向?qū)嶒?yàn)動(dòng)物輸入所設(shè)定的 FVC(通常為潮氣量的4~6倍)以模擬用力吸氣,后由負(fù)壓系統(tǒng)(25 cmH2O)抽氣以模擬用力呼氣的過(guò)程。動(dòng)物呼吸時(shí),胸廓的擴(kuò)張與收縮改變了體描箱內(nèi)的氣體容積,容積的變化引起壓力的改變。通過(guò)測(cè)量體描箱內(nèi)氣體壓力的變化,間接獲取肺容積的變化,通過(guò)壓力換能器和放大器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后計(jì)算出所需肺功能的各項(xiàng)指標(biāo)。
肺功能檢測(cè)指標(biāo):第0.3 s用力呼氣容積與用力肺活量比值(FEV0.3/FVC)。
2.5 動(dòng)脈血?dú)夥治鰴z測(cè)方法及檢測(cè)指標(biāo) 檢測(cè)方法:肺功能檢測(cè)完畢后,迅速打開(kāi)腹腔,從腹主動(dòng)脈抽取0.5 mL血液迅速進(jìn)行血?dú)夥治觥?dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)指標(biāo):酸堿度(pH)、氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)、氧飽和度(SaO2)。
2.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 采用SPASS 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,用單因素方差分析法進(jìn)行多組均數(shù)比較,用t檢驗(yàn)法進(jìn)行逐對(duì)比較。結(jié)果用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(珋x±s)表示,標(biāo)準(zhǔn)水平取α=0.05,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 肺功能檢測(cè)結(jié)果 與正常對(duì)照組比較:模型組大鼠FEV0.3/FVC降低,2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),說(shuō)明 COPD模型大鼠氣道阻力增加,存在氣流受限和肺通氣功能障礙。與模型組比較:健脾益肺組、化痰組及健脾益肺化痰組大鼠 FEV0.3/FVC升高,表示健脾益肺組(治本組)、化痰組(治標(biāo)組)及健脾益肺化痰組(標(biāo)本兼治組)均能改善COPD模型大鼠的肺功能。3組中藥給藥組之間比較,健脾益肺化痰組(標(biāo)本兼治組)COPD模型大鼠肺功能進(jìn)一步改善。
3.2 動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果 與正常對(duì)照組比較:模型組大鼠動(dòng)脈血 pH、PaO2、SaO2均降低,PaCO2升高,2組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較:健脾益肺組、化痰組、健脾益肺化痰組大鼠pH、PaO2、SaO2升高,PaCO2降低,3組中藥給藥組與模型組比較有顯著差異(P<0.05),另3組中藥給藥組之間比較,健脾益肺化痰組(標(biāo)本兼治組)COPD模型大鼠動(dòng)脈血?dú)膺M(jìn)一步改善。
表1 各組大鼠肺功能FEV0.3/FVC比較(珋x±s,n=8)
表2 各組大鼠動(dòng)脈血?dú)夥治霰容^(珋x±s,n=8)
COPD是一種氣流受限不完全可逆,呈進(jìn)行性發(fā)展,伴有氣道高反應(yīng)性的慢性炎癥性疾病[3]。COPD居世界當(dāng)前死亡原因的第4位。到2020年,COPD將成為全球第3位可致死性重大疾病[4],我國(guó)是全球COPD發(fā)病率最高的國(guó)家之一,中國(guó)40歲以上人群的發(fā)病率為8.2%[5]。研究表明,氣道黏液高分泌是COPD的重要臨床病理特征,亦包括無(wú)咳嗽和咯痰癥狀的COPD病人。黏液高分泌會(huì)引起黏液纖毛清除功能障礙和局部防御功能的損害,導(dǎo)致細(xì)菌感染難以控制和加重氣道阻塞。而高度酸化的黏液造成氣道微環(huán)境酸化,使常用抗生素的殺菌效能明顯降低,導(dǎo)致下呼吸道感染的致病菌難以清除,病菌定植,使感染持續(xù)存在,進(jìn)一步刺激黏液高分泌的加重[6-7]。這種感染和黏液高分泌相互促進(jìn)的惡性循環(huán)機(jī)制,使黏液高分泌成為影響COPD病死率和病情進(jìn)展的獨(dú)立危險(xiǎn)因素。此與中醫(yī)學(xué)的外邪與伏痰內(nèi)外相引,導(dǎo)致病情不斷加劇的病因病機(jī)暗合。近年來(lái),臨床病理研究顯示,COPD病情惡化死亡患者肺組織基本都可見(jiàn)到小氣道黏液的潴留乃至黏液栓的形成,提示小氣道黏液潴留是病情惡化的重要形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。小氣道黏液潴留與中醫(yī)學(xué)“宿痰伏肺”的觀點(diǎn)不謀而合。
傳統(tǒng)的COPD發(fā)病機(jī)制觀認(rèn)為氣道炎癥在COPD發(fā)病機(jī)制中處于核心地位,氣道黏液高分泌處于次要地位。但近年來(lái),研究者提出氣道黏液高分泌在某種程度上是獨(dú)立于氣道炎癥的,為COPD發(fā)病最重要的先兆因素[8],與肺功能下降、住院率和病死率密切相關(guān)。千百年來(lái),在對(duì)咳喘等病證病機(jī)的認(rèn)識(shí)中,中醫(yī)學(xué)始終重視痰的作用;在治療過(guò)程中,也積極治痰,積累了豐富經(jīng)驗(yàn)。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為“脾為生痰之源,肺為貯痰之器”,肺脾氣虛,津液不化,痰濁潴留,伏痰形成;外邪引動(dòng)伏痰,引發(fā)COPD。中醫(yī)藥在化痰方面優(yōu)勢(shì)突出,用藥尤以健脾益肺化痰系列方藥多見(jiàn)。本實(shí)驗(yàn)研究表明,健脾益肺化痰系列方能改善COPD大鼠肺功能及動(dòng)脈血?dú)?,尤以健脾益肺化痰方組(標(biāo)本兼治)肺功能與動(dòng)脈血?dú)飧纳泼黠@。模型組大鼠肺功能檢測(cè)指標(biāo)FEV0.3/FVC降低;動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)指標(biāo) pH、PaO2、SaO2均降低,PaCO2升高。說(shuō)明模型組大鼠存在氣道分泌阻塞,氣流受限,阻力增大的現(xiàn)象。
與模型組比較,健脾益肺方組(治本組)、化痰方組(治標(biāo)組)大鼠肺功能及動(dòng)脈血?dú)庀嚓P(guān)檢測(cè)指標(biāo)均得到改善。肺功能檢測(cè)指標(biāo)FEV0.3/FVC升高;動(dòng)脈血?dú)夥治鲲@示健脾益肺組(治本組)、化痰組(治標(biāo)組)大鼠 pH、PaO2、SaO2升高,PaCO2降低。其中,化痰方組(治標(biāo)組)改善較明顯。分析其原因,化痰方組偏于治“痰”,方劑組成中除半夏、陳皮、茯苓等化痰藥物外,更加桔梗,桔梗具有排痰作用,可改善黏膜纖毛協(xié)同擺動(dòng)清除功能,使氣道黏液得以清除。與健脾益肺組(治本組)、化痰組(治標(biāo)組)比較,健脾益肺化痰方組(標(biāo)本兼治組)大鼠肺功能及動(dòng)脈血?dú)膺M(jìn)一步改善。該組通過(guò)健脾益肺,兼治痰濁,既抑制杯狀細(xì)胞化生及黏液高分泌,又增強(qiáng)纖毛擺動(dòng)清除功能,標(biāo)本兼治,故COPD模型大鼠肺功能及動(dòng)脈血?dú)獾靡赃M(jìn)一步改善。
綜上可見(jiàn),“痰”的標(biāo)本論治方均能通過(guò)“化痰”或“抑制黏液高分泌”,進(jìn)而減少下呼吸道致病菌的定植,減輕氣道炎癥,使氣道阻力降低,改善肺功能及動(dòng)脈血?dú)?。尤以“痰”的?biāo)本兼治方,即健脾益肺化痰方改善較明顯。
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