周海祥 趙欽綿 夏鑫華*
(1 江西吉安市中心人民醫(yī)院中醫(yī)科,江西 吉安 343000;2 廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院中醫(yī)科,廣東 廣州 512000)
慢性阻塞性肺疾病 (COPD)是常見的呼吸道疾病,發(fā)病率及死亡率均較高。世界衛(wèi)生組織預(yù)言到2020年,COPD在“全球疾病死亡率”的排名將上升到第3位[1]。目前,現(xiàn)代醫(yī)學對COPD的治療一直未有實質(zhì)性突破。常用的藥物治療只能緩解癥狀和/或并發(fā)癥,但不能扭轉(zhuǎn)COPD肺功能的長期下降[2]。尤其是在COPD的穩(wěn)定期,長期應(yīng)用支氣管擴張劑或糖皮質(zhì)激素治療,副反應(yīng)大,費用昂貴,且不能避免患者的反復感染,導致疾病纏綿難愈,病情進行性加重,患者的生活質(zhì)量嚴重下降,最終危及生命[3]。COPD的病理生理變化趨于影響全身各系統(tǒng)[4],不斷惡性循環(huán),使其防治措施更加復雜化,因此單一治療方法已不能取得較好的療效,近年的研究成果也從不同角度顯示出,中醫(yī)藥對COPD發(fā)生發(fā)展過程中各病理環(huán)節(jié)都有一定的作用。
本研究選用臨床療效確切的天龍組方,在以往的研究基礎(chǔ)上,通過對腎虛證COPD模型大鼠肺功能及炎癥因子IL-6,IL-8,NF-κB,TNF-α的蛋白表達等方面的研究,探討天龍組方對腎虛證COPD大鼠模型的干預(yù)作用及可能的分子機制,為中醫(yī)防治COPD提供新的思路和方法,具有一定的理論意義和較廣闊的臨床應(yīng)用前景。
1.1 動物 雄性SPF級Wistar大鼠,體質(zhì)量 (260±20)g,購自廣東省實驗動物中心,生成許可證號:SCXK(京)2012-0001,飼養(yǎng)在廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院,室溫(22±2)℃,相對濕度30%~40%,常規(guī)飼料喂養(yǎng),自由進食飲水,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后用于實驗。
1.2 試劑和儀器 水合氯醛(國藥集團化學試劑有限公司,批號:20110401);ECL Plus發(fā)光試劑盒、SDSPAGE蛋白上樣緩沖液(5×)、PMSF、BCA蛋白濃度測定試劑盒(上海碧云天生物技術(shù)有限公司);IL-6,IL-8, NF-κB, TNF-α單克隆抗體 (abcam公司);goat anti-rabbit(二抗,bioworld公司);酶標儀(SPECTRA max Plus 384,Molecular Devices公司);電泳系統(tǒng)(Mini-Proten Tetra System,Bio-RAD公司);凝膠成像儀(ChemiDoc XRS+System,Bio-RAD公司)。
1.3 腎虛證COPD大鼠模型的復制 用熏吸香煙加氣管內(nèi)注射脂多糖的方法建立COPD大鼠模型,在皮下注射醋酸氫化可的松建立復合腎虛證模型。第1 d、14 d氣道內(nèi)注入脂多糖 (LPS)0.2 mL (1 μg/μL,美國Sigma公司),第2~13 d及第15~28 d放入自制的玻璃箱內(nèi)煙薰(紅雙喜烤煙型香煙,每天2次,每次1 h);第22天起背部皮下注射濃度為25 mg/mL的醋酸氫化可的松,每天0.3 mL/只,連續(xù)8 d。
1.4 藥物、動物分組及給藥方法 天龍組方主要組成:青天葵10 g,款冬花15 g,法半夏10 g,制附片30 g,五味子5 g。購于廣州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院,10倍量水煎煮2次,濾液濃縮后冷凍干燥成粉,臨用前蒸餾水適量復溶。依據(jù)70 kg成人用量折算成大鼠等效劑量。
雄性SPF級Wistar大鼠,體重 (260±20)g,隨機分為4組,正常組、模型組、天龍組方組、布地奈德組,每組10只。
正常組:第1 d、14 d氣道內(nèi)注入生理鹽水0.2 mL,第2~13 d及第15~28 d將大鼠放入自制的0.22 m3玻璃箱內(nèi) (每天2 h),不用煙薰。在氣道內(nèi)注入生理鹽水前3 d及第2~13 d,第15~28 d在放入箱前用生理鹽水灌胃 (10 mL/kg/d);模型組:按腎虛證COPD大鼠模型的復制方法造模,造模前3 d, 第2~13 d及第15~28 d用生理鹽水灌胃 (10 mL/kg/d);天龍組方組:按模型組方法造模,造模前3 d,第2~13 d及第15~28 d用天龍組方煎劑灌胃(10 mL/kg/d,大鼠給藥劑量按體表面積公式換算);布地奈德組:按模型組方法造模,每只大鼠從第21 d起每天薰煙前用霧化器在一密閉容積內(nèi)霧化吸入布地奈德混懸液,濃度為0.5 g/L的液體8 mL,50 min,余處理同模型組。
1.5 研究方法
1.5.1 肺組織形態(tài)學測量 取右肺下葉標本,用10%中性甲醛固定24 h,石蠟包埋、蘇木精染色、切片。光鏡下觀察大鼠肺組織,確定COPD的病變及其治療效果。
1.5.2 肺功能測定 造模24 h后,大鼠分別用10%水合氯醛麻醉,并固定于手術(shù)板,縱向切開頸部皮膚約2 cm,分離皮下組織,暴露氣管,于環(huán)狀軟骨處作2個倒T型切口,插管后連接肺功能儀,將大鼠固定于體描箱內(nèi)。觀測大鼠通氣功能主要指標包括檢測大鼠FVC(用力肺活量),F(xiàn)EV1(第一秒用力呼氣容積),F(xiàn)EV1/FVC,F(xiàn)EF25%(用力呼氣流量25%),MMF(最大呼氣中期流速),PEF(最大呼氣流速)等肺功能指標。
1.5.3 ELISA法檢測 支氣管肺泡灌洗液BALF中IL-6,IL-8,NF-κB,TNF-α炎癥因子的水平采用的雙抗體免疫組化法測定樣品中IL-6,IL-8,NF-κB,TNF-α的水平。在預(yù)先包被IL-6,IL-8,NF-κB,TNF-α單克隆抗體的酶棟孔中加入樣品,溫育;溫育后,加入生物素標記的抗IL-6,IL-8,NF-κB,TNF-α抗體,再與鏈霉親和素-HRP結(jié)合,形成免疫復合物,再經(jīng)過溫育和洗涂,去除未結(jié)合的酶,然后加入底物A、B,產(chǎn)生藍色,并在酸的作用下轉(zhuǎn)化成最終的黃色。顏色的深淺與樣品中IL-6,IL-8,NF-κB, TNF-α的濃度呈線性。具體試驗操作參考試劑盒標準操作流程。
2.1 肺組織病理結(jié)果 肺組織病理切片經(jīng)H&E染色,在光學顯微鏡下可見:正常組大鼠氣道上皮結(jié)構(gòu)完整,纖毛排列整齊,肺泡結(jié)構(gòu)正常。模型組大鼠細支氣管狹窄變形,呼吸性支氣管管腔狹小甚至閉塞,管壁明顯增厚,有小葉中型肺氣腫和全小葉型肺氣腫形成,肺間質(zhì)增寬,間質(zhì)中可見大量的炎性細胞浸潤,部分肺泡壁變薄,呈絲狀連接,多個肺泡融合形成肺氣腫。天龍組方組和布地奈德組大鼠的肺組織部分由肺間質(zhì)增寬,間質(zhì)偶有炎性細胞浸潤,病理損害輕重程度與模型組不同,經(jīng)治療后肺泡擴張和炎性浸潤得到明顯改善。
圖1 不同組別大鼠肺組織H&E染色病理切片
2.2 肺功能指標 如表1所示,與正常組相比,模型組FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF25%、MMF水平顯著下降(P<0.05);與模型組相比,各用藥組FVC、FEV1、FEV1/FVC、FEF25%、MMF水平均顯著提高 (P<0.05)。說明各用藥組大鼠的肺功能經(jīng)不同藥物治療后均得到不同程度的改善。
表1 不同組別間肺功能指標數(shù)據(jù)表 (±s)
表1 不同組別間肺功能指標數(shù)據(jù)表 (±s)
注:與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,#P<0.05,##P<0.01
組別 FVC FEV1 FEV1/FVC正常組模型組天龍組方組布地奈德組21.40±1.32 12.13±1.82**17.64±1.96##18.01±1.34##36.87±2.58 28.51±1.99*34.60±2.75#33.91±3.18#1.72±0.35 2.35±0.51**1.96±0.27##1.88±0.64##FEF25% MMF 48.17±1.98 36.89±1.54**44.77±1.91#45.67±2.17#45.73±2.36 36.28±1.88*46.19±3.51##42.14±2.61#
2.3 BALF液中IL-6, IL-8, NF-κB, TNF-α的含量如圖2~5所示,模型組大鼠BALF液中炎癥因子IL-6,IL-8, NF-κB, TNF-α比正常組顯著升高,提示造模成功。給予天龍組方干預(yù)COPD大鼠后,炎癥因子IL-6,IL-8, NF-κB, TNF-α顯著下降,說明天龍組方可以對抗COPD過程中炎癥因子的釋放,緩解慢性炎癥,從而起到治療的藥效。同時,天龍組方藥效與陽性對照藥基本一致或稍優(yōu),提示其在COPD臨床治療中具有一定的應(yīng)用前景。
圖2 不同組別間BALF液中IL-6含量比較圖
圖3 不同組別間BALF液中IL-8含量比較圖
圖4 不同組別間BALF液中NF-κB含量比較圖
圖5 不同組別間BALF液中TNF-α含量比較圖
COPD按其臨床表現(xiàn)一般歸屬為中醫(yī)的“喘證”“肺脹”“水腫”等范疇,多為久咳、久哮、久喘遷延不愈發(fā)展而成。中醫(yī)藥對COPD的防治已取得一定的成效,研究內(nèi)容主要集中在COPD的病因病機,臨床治療及中醫(yī)藥作用機理等方面。對COPD的病因病機研究,主要集中在痰、瘀、虛三個方面,中醫(yī)認為內(nèi)在的臟腑功能失調(diào)導致的肺脾腎虛、痰濁、血瘀為本病的內(nèi)在病機病理變化,多傾向本虛標實,本虛以肺脾腎虛為主,標實為痰瘀為主,故臨床治療時應(yīng)“標本兼顧”,虛實同治。
課題組在長期的臨床研究中發(fā)現(xiàn):COPD患者因長期咳、痰、喘,耗傷肺氣,損及脾腎,致痰濁內(nèi)蘊,瘀滯內(nèi)生,痰瘀郁久亦易化熱,其標在肺,其本在脾腎。因而在急性期后仍具痰熱余邪依戀不清、壅塞肺氣的病機。故其治療應(yīng)在清肺化痰的同時,注意溫腎化痰與活血逐瘀。溫腎則氣納喘平,活血則瘀去痰易化。本項目組選用的天龍組方是由國家第二批名老中醫(yī)、中醫(yī)呼吸疾病專家邱志楠教授根據(jù)多年臨床經(jīng)驗,結(jié)合COPD的病機特點,創(chuàng)制的以“溫腎活血化痰”為主要治法的中藥復方。方中主要藥物熟附子可振奮腎中之元陽,復其氣化衛(wèi)外之能;青天葵為兼治痰瘀熱之品,消痰解毒化瘀又不傷陰血耗氣,款冬花溫肺平喘;法半夏溫化痰飲,燥濕降逆,又能健運脾氣;五味子斂肺而滋腎。全方溫腎納氣并舉,攻補兼施并用。經(jīng)大量的臨床檢驗,療效確切,可顯著改善COPD患者緩解期的咳、痰、喘等癥狀,提高生活質(zhì)量,較好地保護肺功能,減緩肺功能下降,提高FEV1/FVC%、MMEF等指標。