燈盞花素對慢性阻塞性肺疾病模型大鼠氣道重塑的干預(yù)作用

杜 飛，劉代順，賀 剛，陳代剛，楊華軍

(貴州省遵義市第一人民醫(yī)院，貴州 遵義 563000)

慢性阻塞性肺疾病(簡稱慢阻肺)是一種嚴(yán)重危害人類健康的常見病、多發(fā)病，嚴(yán)重影響患者的生命質(zhì)量，并給患者及其家庭以及社會帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。我國對7個地區(qū)20 245名成年人進行調(diào)查，結(jié)果顯示40歲以上人群中慢阻肺的患病率高達8.2%[1]，預(yù)計2030年該病將成為全球第3位致死性疾病[2]。臨床上對慢阻肺尚無治根措施，主要是給予支氣管舒張藥、抗膽堿能藥、茶堿類藥等對癥治療，不能改變患者肺功能長期下降的趨勢，且不能阻止最終的氣道重塑，只有控制或逆轉(zhuǎn)了氣道重塑，慢阻肺才可能得到真正意義上的控制。燈盞花素對慢阻肺有一定的治療作用，為了探討其作用機制，本研究觀察了燈盞花素對慢阻肺模型大鼠氣道重塑的干預(yù)作用，現(xiàn)報道如下。

1 實驗資料

1.1實驗動物 健康雄性Wistar大鼠48只，SPF級，標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)，自由飲水，日常光照。由中山大學(xué)動物實驗中心提供，合格證號：SCXK(粵)2015-0011，粵監(jiān)證字 2015A055。

1.2試劑與儀器 燈盞花素，購于昆明龍津藥業(yè)有限公司(批號：20050701)；內(nèi)毒素脂多糖(LPS，美國Sigma)，用生理鹽水配制成200 μg/200 μL；香煙(焦油量15 mg，煙氣煙堿量1.5 mg)；轉(zhuǎn)移生長因子-β1(TGF-β1)、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF) ELISA試劑盒 (美國RB公司)。

1.3分組及造模 將實驗動物隨機分為正常組、模型組、藥物組，每組16只。模型組和藥物組采用顧延會等[3]熏煙加氣管內(nèi)滴入LPS的方法建立慢阻肺模型：第1,15天氣道內(nèi)注入LPS溶液0.2 mL，第2—28天(第15天除外)關(guān)在自制熏煙箱內(nèi)被動吸煙2次，30 min×12支煙/次，中間間隔2 h呼吸正?？諝?。第28天后，藥物組給予燈盞花素溶液10 mg/(kg·d)灌胃，正常組及模型組給予同體積的溶媒灌胃，均1次/d，連續(xù)灌胃，正常喂養(yǎng)。

1.4血清指標(biāo)檢測 分別于灌胃第7天和第28天每組各取大鼠8只，麻醉后，腹主動脈取血，采用雙抗體夾心ELISA法檢測血清TGF-β1、VEGF水平，嚴(yán)格按照試劑盒說明書進行操作。

1.5肺組織病理觀察 取血后處死大鼠，迅速開胸分離肺臟，洗凈稱重后，取整個肺臟于4%甲醛固定液內(nèi)清洗，浸泡30 min，投入甲醛溶液中固定備用。病理切片制備由遵義醫(yī)學(xué)院病理教研室提供技術(shù)支持，取固定好的組織，選取大鼠肺臟左葉，在最大橫徑處切2 mm厚的組織塊，常規(guī)脫水，二甲苯透明，用自動石蠟包埋機包埋，切成5 μm厚的切片，備做HE染色、VG染色。每張切片隨機選取3個視野，以SPOT Ⅱ數(shù)碼相機攝像，用圖像分析軟件分析支氣管肺組織結(jié)構(gòu)的形態(tài)學(xué)變化，測量支氣管壁厚度及支氣管壁膠原纖維厚度。

2 結(jié) 果

2.1各組大鼠一般情況 正常組大鼠活潑好動，毛發(fā)有光澤，呼吸平穩(wěn)，進食狀態(tài)良好，無特殊表現(xiàn)。造模開始的第1天，造模大鼠可見明顯的咳嗽、撓鼻現(xiàn)象，喜扎堆而臥，在造模煙熏過程中可見拱背蜷臥、呼吸急促、咳嗽頻作、口鼻潮濕、分泌物較多等表現(xiàn)，在不吸煙時可見毛發(fā)光澤較差，飲水量增加，咳嗽頻率減少，部分大鼠可見行動遲緩，聞及哮鳴音。藥物組大鼠經(jīng)灌胃燈盞花素后癥狀明顯減輕。

2.2各組大鼠血清TGF-β1、VEGF水平比較 灌胃第7天和第28天，模型組大鼠血清TGF-β1、VEGF水平均明顯高于正常組(P均<0.05)；灌胃第7天，藥物組大鼠血清TGF-β1、VEGF水平與模型組比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，但灌胃第28天均明顯低于模型組(P均<0.05)，且與正常組比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

表1 各組大鼠血清TGF-β1、VEGF水平比較

注：①與正常組比較，P<0.05；②與模型組比較，P<0.05。2.3各組大鼠支氣管壁厚度及膠原纖維厚度比較灌胃第7天和第28天，模型組和藥物組大鼠支氣管壁厚度及膠原纖維厚度均明顯高于正常組(P均<0.05)，但藥物組均明顯低于模型組(P均<0.05)。見表2。

3 討 論

慢阻肺是一種以持續(xù)氣流受限為特征的可以預(yù)防和治療的疾病，其氣流受限多呈進行性發(fā)展，與氣道和肺組織對煙草煙霧等有害氣體或有害顆粒的慢性炎癥反應(yīng)增強有關(guān)。氣道重塑是慢阻肺主要病理特點之一，慢阻肺的氣道重塑主要發(fā)生在小氣道(內(nèi)徑<2 mm)，早期有上皮細胞增生和黏液腺增生，亦有上皮鱗狀細胞化生，纖毛上皮細胞異常。隨著病變發(fā)展，逐漸出現(xiàn)杯狀細胞增多，管腔黏液分泌增加，小氣道管壁結(jié)締組織成分沉積，管壁平滑肌增厚，氣道壁血管增生，并最終形成纖維化和閉塞[4]，出現(xiàn)顯著的小氣道阻力增高和氣流受限。

表2 各組大鼠支氣管壁厚度及膠原纖維厚度比較像素)

注：①與正常組比較，P<0.05；②與模型組比較，P<0.05。

細胞外基質(zhì)(ECM)過度沉積是氣道重塑的主要原因，ECM增加緣于活化的成纖維細胞促進膠原沉積，以膠原為主的ECM過度沉積，導(dǎo)致基底膜增厚，氣道平滑肌增生和肥厚，管腔纖維化，而慢阻肺這種變化分散在氣道壁，就導(dǎo)致小氣道的纖維化[5]。TGF-β1可促進細胞外基質(zhì)的合成與沉積，也是促進纖維細胞激活向肌成纖維細胞轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵因子[6-7]。研究表明，肺組織結(jié)構(gòu)破壞與TGF-β1表達有相關(guān)性，它通過誘導(dǎo)纖維母細胞增生、膠原纖維及細胞外基質(zhì)合成增多等多種機制參與氣道重塑和不可逆的阻塞[8]，所以抑制TGF可改善ECM的沉積。

燈盞花素是從彝族藥燈盞花中提取的主要成分，又名燈盞細辛，其有效成分為二咖啡酰奎寧酸、焦炔康酸、原二茶酸等黃酮類化合物，主要有擴張腦血管、降低血管阻力、增加腦血流量、改善微循環(huán)及抗血小板聚集作用。近年來研究發(fā)現(xiàn)，燈盞花素能減慢肺間質(zhì)纖維化的進程，可降低TGF-β1和透明質(zhì)酸含量，對肺間質(zhì)纖維化有一定的保護作用[9-10]；其可改善慢阻肺急性加重期并發(fā)呼吸衰竭患者血液流變學(xué)及肺功能，提高治療效果[11]；還能改善慢阻肺急性加重期合并低氧血癥患者的通氣功能，具有明顯抗炎作用[12]。筆者以往研究發(fā)現(xiàn)燈盞花素可增強慢阻肺急性加重期患者的免疫功能[13]。故燈盞花素具有了干預(yù)慢阻肺氣道重塑的理論基礎(chǔ)。

本實驗結(jié)果顯示，燈盞花素可抑制慢阻肺大鼠支氣管壁厚度及膠原纖維厚度的增加，降低血清TGF-β1、VEGF水平，提示燈盞花素可抑制慢阻肺氣道重塑，延緩或改善疾病進程，具有良好的應(yīng)用前景，進一步探討其相關(guān)分子機制具有積極意義。

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