鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院 鄭州 450000
肺心病是由于支氣管-肺、胸廓或肺動(dòng)脈病變,引起肺循環(huán)阻力增加,導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓和右心室肥大的一種疾病[1]。肺動(dòng)脈高壓引起的肺血管重塑是肺心病發(fā)病的主要病理生理基礎(chǔ),發(fā)病過程中存在持續(xù)性、進(jìn)展性氣流受限,導(dǎo)致患者出現(xiàn)嚴(yán)重通氣功能障礙,最終發(fā)生呼吸衰竭,嚴(yán)重威脅患者生命[2]??嘈尤适俏覈鴤鹘y(tǒng)中藥,具有降氣止咳平喘、潤(rùn)腸通便之功效,苦杏仁苷是苦杏仁的有效成分之一,是一種含氰基的糖苷類化合物,廣泛存在于桃、李、杏等多種植物的果實(shí)和種子中,臨床上常用于祛痰止咳及輔助性抗腫瘤治療[3]。研究顯示,苦杏仁苷具有治療呼吸系統(tǒng)疾病的作用,可改善咳喘、肺纖維化、慢性阻塞性肺病等引起的肺損傷[4]?;诳嘈尤受盏目狗螕p傷作用,本研究擬采用苦杏仁苷治療肺心病大鼠,旨在探討苦杏仁苷對(duì)肺心病大鼠呼吸衰竭的影響并探討其作用機(jī)制,為開發(fā)治療肺心病的藥物提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
1.1 材料
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 無特定病原體(specific pathogen free,SPF)級(jí)雄性SD大鼠50只,7周齡,平均體質(zhì)量(200±20)g,購于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司[實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)碼:SCXK(京)2016-0006]。大鼠購入后飼養(yǎng)于鄭州大學(xué)藥物研究院[實(shí)驗(yàn)動(dòng)物使用許可證號(hào)碼:SYXK(豫)2018-0004],保持溫度(23±2)℃,濕度(50±5)%,明暗周期12h/12h循環(huán),實(shí)驗(yàn)前所有大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。
1.1.2 藥物、主要試劑和儀器 苦杏仁苷購于美國Sigma公司(批號(hào):AS36514);鹽酸納洛酮注射液購于北京凱因科技股份有限公司(劑量:10mL/4mg,國藥準(zhǔn)字:H20064788);大鼠白細(xì)胞介素-8(interleukin-8,IL-8)、腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)酶聯(lián)免疫吸附檢測(cè)(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)試劑盒均購于碧云天生物技術(shù)有限公司(批號(hào):170916、171125);兔抗大鼠表皮生長(zhǎng)因子受體(epidermal growth factor receptor,EGFR)單抗、磷酸化表皮生長(zhǎng)因子受體(phosphorylation-epidermal growth factor receptor,p-EGFR) 多抗、p38絲裂原活化蛋白激酶(p38 mitogen-activated protein kinase,p38MAPK)多抗、磷酸化p38絲裂原活化蛋白激酶(phosphorylation-p38 mitogen-activated protein kinase,p-p38MAPK)多抗、辣根過氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)標(biāo)記的羊抗兔二抗均購于美國Abcam公司(批號(hào):ab32077、ab227515、ab31828、ab38238、ab6721)。G-100型血?dú)夥治鰞x購于深圳市西爾曼科技有限公司;小動(dòng)物肺功能檢測(cè)儀購于北京廣源達(dá)科技發(fā)展有限公司;680型全自動(dòng)酶標(biāo)儀購于美國Bio-rad公司;DYCP-31DN型電泳儀購于北京六一儀器廠;自動(dòng)發(fā)光凝膠成像系統(tǒng)購于英國SYNGENE公司。
1.2 方法
1.2.1 建模、分組及干預(yù)方法 將50只大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、苦杏仁苷低劑量組、苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組,每組各10只。除正常對(duì)照組外,其余4組大鼠建立肺心病模型[5]。將大鼠置于常壓低氧艙內(nèi),通過充入氮?dú)?,使艙?nèi)氧氣濃度保持在8%~11%,以無水氯化鈣和堿石灰吸收艙內(nèi)水分和二氧化碳(carbon dioxide,CO2),使CO2濃度低于3%。4組大鼠每天置于艙內(nèi)8h,每周6d,共計(jì)4周。根據(jù)動(dòng)物與人體等效劑量換算,從入艙第1天開始,模型組、苦杏仁苷低劑量組、苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組大鼠每天入艙前半小時(shí)分別腹腔注射0.9%氯化鈉注射液0.5mL、10mg·kg-1苦杏仁苷、20mg·kg-1苦杏仁苷和1.0mg·kg-1鹽酸納洛酮注射液。正常對(duì)照組大鼠不入艙,腹腔注射0.9%氯化鈉注射液0.5mL/只,1次/d,每周6d,共計(jì)4周。
1.2.2 肺功能相關(guān)指標(biāo)檢測(cè) 末次干預(yù)后12h,使用小動(dòng)物肺功能檢測(cè)儀檢測(cè)各組大鼠肺功能相關(guān)指標(biāo),記錄大鼠呼吸頻率、呼氣阻力、呼氣峰流速值(peak expiratory flow,PEF)和50%肺活量時(shí)最大呼氣流量(50% forced expiratory flow,F(xiàn)EF50)。
1.2.3 動(dòng)脈血?dú)庀嚓P(guān)指標(biāo)及血清IL-8、TNF-α水平檢測(cè) 肺功能檢測(cè)結(jié)束后,采用3%戊巴比妥鈉40mg·kg-1腹腔注射麻醉大鼠,經(jīng)股動(dòng)脈采血,3 500r/min離心10min,離心半徑10cm,分離血清,一部分血清使用全自動(dòng)血?dú)夥治鰞x檢測(cè)氫離子濃度(potential of hydrogen,pH)、氧分壓(partial pressure of oxygen,PaO2)、二氧化碳分壓(partial pressure of carbon dioxide,Pa-CO2)。其余血清采用ELISA法檢測(cè)IL-8、TNF-α水平,反應(yīng)結(jié)束后使用酶標(biāo)儀于450nm波長(zhǎng)讀取吸光度值,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算血清IL-8、TNF-α水平。
1.2.4 血流動(dòng)力學(xué)及右心室肥厚情況檢測(cè) 采血結(jié)束后,將大鼠仰臥固定,頸部備皮后行正中切口,分離頸部右側(cè)皮膚,游離頸外靜脈,結(jié)扎遠(yuǎn)心端,行右心室插管術(shù),記錄大鼠肺動(dòng)脈壓力和頸總動(dòng)脈壓力波形,檢測(cè)平均肺動(dòng)脈壓(mean pulmonary artery pressure,mPAP)和平均頸動(dòng)脈壓(mean carotid arterial pressure,mCAP)。檢測(cè)后處死大鼠,迅速開胸,摘除心臟,以0.9%氯化鈉注射液沖洗干凈后,分離右心室(right ventricle,RV)和左心室+室間隔(left ventricle+septum,LV+S),分別稱重后計(jì)算右心指數(shù),右心指數(shù)(%)=RV/(LV+S)。
1.2.5 肺組織病理形態(tài)學(xué)變化觀察 處死大鼠,分離肺組織,左肺置于4%多聚甲醛中固定48h,二甲苯脫脂,梯度乙醇脫水,石蠟包埋后行4μm切片,常規(guī)蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin,HE)染色,脫水、透明后中性樹膠封片,光鏡下觀察肺組織病理學(xué)變化。
1.2.6 Western blot檢測(cè)肺組織EGFR、p-EGFR、p38MAPK、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平 肺組織分離操作同1.2.5,右肺液氮凍存。取液氮凍存的肺組織80mg,加入放射免疫沉淀分析(radio immunoprecipitation assay,RIPA)裂解液,冰上研磨,離心取上清液,以二喹啉甲酸(bicinchoninic acid,BCA)法測(cè)定總蛋白濃度,蛋白樣品加入上樣緩沖液,100℃水浴變性,行十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(sodium dodecylsulfate-polyacrylamide gelelectrophoresis,SDS-PAGE),電泳結(jié)束后轉(zhuǎn)膜,5%脫脂牛奶封閉2h,加入EGFR、p-EGFR、p38MAPK、p-p38MAPK一抗(稀釋比例均為1:2 000),4℃孵育過夜,洗膜后加入HRP標(biāo)記的IgG二抗(稀釋比例:1:5 000),室溫孵育2h,洗膜后滴加電化學(xué)發(fā)光(electrochemiluminescence,ECL)液,顯影、定影。采用Image J軟件掃描分析各蛋白灰度值,以β-actin為內(nèi)參基因,計(jì)算各組目的蛋白相對(duì)表達(dá)水平。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,計(jì)量資料以±s表示,多樣本計(jì)量資料組間比較采用單因素方差分析,兩兩樣本比較采用最小顯著差異法(least significant difference,LSD)-t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠肺功能相關(guān)指標(biāo)水平比較 各組間總體比較,呼吸頻率、呼氣阻力、PEF、FEF50水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與正常對(duì)照組比較,模型組、苦杏仁苷低、高劑量和陽性對(duì)照組呼吸頻率、PEF、FEF50水平降低,呼氣阻力升高(P<0.05)。與模型組比較,苦杏仁苷低、高劑量組和陽性對(duì)照組呼吸頻率、PEF、FEF50水平升高,呼氣阻力降低(P<0.05)。與苦杏仁苷低劑量組比較,苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組呼吸頻率、PEF、FEF50水平升高,呼氣阻力降低(P<0.05)??嘈尤受崭邉┝拷M與陽性對(duì)照組呼吸頻率、呼氣阻力、PEF、FEF50水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。
表1 各組大鼠肺功能指標(biāo)水平比較(±s)Tab.1 Comparison of lung function index levels in each group(±s)
表1 各組大鼠肺功能指標(biāo)水平比較(±s)Tab.1 Comparison of lung function index levels in each group(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與苦杏仁苷低劑量組比較,△P<0.05Note:Compared with normal control group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with amygdalin low-dose group,△P<0.05
組別 n 呼吸頻率(次/min) 呼氣阻力[cmH2O/(L·s)] PEF(L/s) FEF50(L/s)正常對(duì)照組 10 93.65±9.31 1.36±0.14 45.26±4.55 42.78±4.26模型組 10 46.23±6.12* 2.12±0.21* 28.51±3.54* 25.64±3.28w苦杏仁苷低劑量組 10 62.48±7.16*# 1.85±0.19*# 34.74±3.65*# 31.71±3.65*#苦杏仁苷高劑量組 10 78.19±8.54*#△ 1.62±0.16*#△ 38.56±4.02*#△ 36.92±3.87*#△陽性對(duì)照組 10 80.26±8.49*#△ 1.59±0.17*#△ 39.01±4.11*#△ 37.02±3.96*#△F值 51.881 27.686 17.782 28.564 P 值 <0.01 <0.01 <0.01 <0.01
2.2 各組大鼠動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)水平比較 各組間總體比較,pH、PaO2、PaCO2水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與正常對(duì)照組比較,模型組、苦杏仁苷低、高劑量和陽性對(duì)照組pH、PaO2水平降低,PaCO2水平升高(P<0.05)。與模型組比較,苦杏仁苷低、高劑量組和陽性對(duì)照組pH、PaO2水平升高,PaCO2水平降低(P<0.05)。與苦杏仁苷低劑量組比較,苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組pH、PaO2水平升高,PaCO2水平降低(P<0.05)。陽性對(duì)照組pH、PaO2水平略高于苦杏仁苷高劑量組,PaCO2水平略低于苦杏仁苷高劑量組,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 各組大鼠動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)水平比較(±s)Tab.2 Comparison of arterial blood gas index levels in each group(±s)
表2 各組大鼠動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)水平比較(±s)Tab.2 Comparison of arterial blood gas index levels in each group(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與苦杏仁苷低劑量組比較,△P<0.05Note:Compared with normal control group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with amygdalin low-dose group,△P<0.05
組別 n pH PaO2(mmHg) PaCO2(mmHg)正常對(duì)照組 10 7.37±0.75 126.58±13.14 37.49±4.57模型組 10 5.13±0.68* 67.49±8.57* 61.25±6.26*苦杏仁苷低劑量組 10 5.96±0.65*# 82.23±10.22*# 52.85±5.51*#苦杏仁苷高劑量組 10 6.62±0.69*#△ 103.67±12.28*#△ 43.29±5.14*#△陽性對(duì)照組 10 6.63±0.71*#△ 105.91±11.35*#△ 42.58±4.98*#△F值 14.582 41.411 31.752 P 值 <0.01 <0.01 <0.01
2.3 各組大鼠血清IL-8、TNF-α水平比較 各組間總體比較,血清IL-8、TNF-α水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與正常對(duì)照組比較,模型組、苦杏仁苷低、高劑量和陽性對(duì)照組血清IL-8、TNF-α水平升高(P<0.05)。與模型組比較,苦杏仁苷低、高劑量組和陽性對(duì)照組血清IL-8、TNF-α水平降低(P<0.05)。與苦杏仁苷低劑量組比較,苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組血清IL-8、TNF-α水平降低(P<0.05)??嘈尤受崭邉┝拷M與陽性對(duì)照組血清IL-8、TNF-α水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。
表3 各組大鼠血清IL-8、TNF-α水平比較(±s,ng·L-1)Tab.3 Comparison of serum levels of IL-8 and TNF-α in each group(±s,ng·L-1)
表3 各組大鼠血清IL-8、TNF-α水平比較(±s,ng·L-1)Tab.3 Comparison of serum levels of IL-8 and TNF-α in each group(±s,ng·L-1)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與苦杏仁苷低劑量組比較,△P<0.05Note:Compared with normal control group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with amygdalin low-dose group,△P<0.05
組別正常對(duì)照組模型組苦杏仁苷低劑量組苦杏仁苷高劑量組陽性對(duì)照組F值P值IL-8 TNF-α 10 8.53±0.96 4.24±0.76 10 15.28±1.52* 7.18±0.72*10 13.14±1.45*# 6.02±0.65*#10 10.27±1.16*#△ 5.17±0.56*#△10 10.18±1.12*#△ 5.13±0.55*#△45.769 28.780<0.01 <0.01 n
2.4 各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)及右心指數(shù)比較 各組間總體比較,mPAP、右心指數(shù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與正常對(duì)照組比較,模型組、苦杏仁苷低、高劑量和陽性對(duì)照組mPAP水平、右心指數(shù)升高(P<0.05)。與模型組比較,苦杏仁苷低、高劑量組和陽性對(duì)照組mPAP水平、右心指數(shù)降低(P<0.05)。與苦杏仁苷低劑量組比較,苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組mPAP水平、右心指數(shù)降低(P<0.05)??嘈尤受崭邉┝拷M與陽性對(duì)照組mPAP水平、右心指數(shù)比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組mCAP水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表4。
表4 各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)及右心指數(shù)比較(±s)Tab.4 Comparison of hemodynamics and right heart index in each group(±s)
表4 各組大鼠血流動(dòng)力學(xué)及右心指數(shù)比較(±s)Tab.4 Comparison of hemodynamics and right heart index in each group(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與苦杏仁苷低劑量組比較,△P<0.05Note:Compared with normal control group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with amygdalin low-dose group,△P<0.05
組別 n mPAP(mmHg) mCAP(mmHg) 右心指數(shù)(%)正常對(duì)照組 10 14.26±2.15 95.16±9.62 28.15±3.02模型組 10 25.73±2.62* 91.25±9.55 40.13±4.16*苦杏仁苷低劑量組 10 22.28±2.25*# 93.84±9.58 35.84±3.52*#苦杏仁苷高劑量組 10 18.23±2.21*#△ 96.37±9.83 31.76±3.11*#△陽性對(duì)照組 10 17.97±1.85*#△ 92.58±9.31 31.85±3.24*#△F值 39.108 0.448 17.757 P值 <0.01 0.773 <0.01
2.5 各組大鼠肺組織病理學(xué)變化 HE染色顯示,正常對(duì)照組大鼠氣道黏膜結(jié)構(gòu)清晰,上皮完整,杯狀細(xì)胞很少,纖毛無粘連、脫落,管腔內(nèi)無分泌物,管壁平滑肌無斷裂、萎縮。模型組氣道黏膜上皮增厚,杯狀細(xì)胞增生明顯,纖毛粘連、倒伏,管壁周圍炎性細(xì)胞浸潤(rùn),平滑肌斷裂、萎縮??嘈尤受崭鲃┝拷M及陽性對(duì)照組纖毛脫落、管壁萎縮、平滑肌斷裂情況較模型組有所改善,其中苦杏仁苷高劑量組較低劑量組改善明顯。見圖1。
圖1 各組大鼠肺組織病理學(xué)變化(HE染色,200×)Fig.1 Lung histopathological changes in each group(HE staining,200×)
2.6 各組大鼠肺組織EGFR、p-EGFR、p38MAPK、pp38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較 各組間總體比較,肺組織p-EGFR、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與正常對(duì)照組比較,模型組、苦杏仁苷低、高劑量組和陽性對(duì)照組p-EGFR、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平升高(P<0.05)。與模型組比較,苦杏仁苷低、高劑量組和陽性對(duì)照組p-EGFR、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平降低(P<0.05)。與苦杏仁苷低劑量組比較,苦杏仁苷高劑量組和陽性對(duì)照組p-EGFR、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平降低(P<0.05)。苦杏仁苷高劑量組與陽性對(duì)照組p-EGFR、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。各組EGFR、p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表5、圖2。
表5 各組大鼠肺組織EGFR、p-EGFR、p38MAPK、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較(±s)Tab.5 Comparison of relative expression levels of EGFR,p-EGFR,p38MAPK,p-p38MAPK protein in each group(±s)
表5 各組大鼠肺組織EGFR、p-EGFR、p38MAPK、p-p38MAPK蛋白相對(duì)表達(dá)水平比較(±s)Tab.5 Comparison of relative expression levels of EGFR,p-EGFR,p38MAPK,p-p38MAPK protein in each group(±s)
注:與正常對(duì)照組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與苦杏仁苷低劑量組比較,△P<0.05Note:Compared with normal control group,*P<0.05;compared with model group,#P<0.05;compared with amygdalin low-dose group,△P<0.05
組別 n EGFR p-EGFR p38MAPK p-p38MAPK正常對(duì)照組 10 0.98±0.10 0.27±0.04 1.06±0.11 0.31±0.05模型組 10 0.95±0.09 0.73±0.07* 1.03±0.10 0.82±0.08*苦杏仁苷低劑量組 10 0.96±0.11 0.54±0.06*# 1.05±0.12 0.65±0.07*#苦杏仁苷高劑量組 10 1.01±0.12 0.41±0.04*#△ 0.99±0.11 0.51±0.06*#△陽性對(duì)照組 10 0.97±0.11 0.40±0.04*#△ 1.02±0.12 0.49±0.05*#△F值 0.467 113.722 0.595 91.407 P值 0.759 <0.01 0.668 <0.01
圖2 肺組織EGFR、p-EGFR、p38MAPK、p-p38MAPK蛋白表達(dá)Fig.2 Protein expression of EGFR,p-EGFR,p38MAPK,p-p38MAPK in lung tissue
肺心病是臨床常見病,多見于吸煙者以及老年人群,病程長(zhǎng),易復(fù)發(fā),而且并發(fā)癥較多。疾病發(fā)展后期,患者心肺功能逐漸衰弱,常伴有呼吸衰竭,可出現(xiàn)氣喘、紫紺、呼吸困難、血氧飽和度下降等癥狀,甚至發(fā)生休克,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[6]。目前臨床上治療肺心病以保持呼吸道通暢、控制感染和改善心肺功能為主要原則,多采用茶堿類和糖皮質(zhì)激素類藥物改善癥狀,但由于此類藥物作用持續(xù)時(shí)間短,而且存在較多不良反應(yīng),長(zhǎng)期使用容易產(chǎn)生藥物依賴及耐藥性[7]。臨床研究表明,七葉皂苷鈉、黃芩素等多種中藥的有效成分能夠控制肺動(dòng)脈高壓、改善肺部微循環(huán),治療肺心病具有一定療效,為肺心病的治療提供了新的選擇[8-9]。
肺心病引起肺泡組織空氣通過性受限,造成呼吸衰竭,呼吸頻率減慢,肺功能指標(biāo)中PEF能夠反映呼吸肌的力量及氣道阻塞情況,F(xiàn)EP50反映氣道功能。發(fā)生呼吸衰竭時(shí),由于缺氧和CO2潴留,引起酸堿失衡,通過動(dòng)脈血?dú)夥治隹梢耘袛嗪粑ソ叱潭燃八釅A失衡情況,其中PaO2,PaCO2反映呼吸功能,pH反映酸堿失衡情況[10-11]。肺心病發(fā)病過程中TNF-α刺激呼吸道上皮表達(dá)IL-8,引起氣道炎癥反應(yīng),進(jìn)一步導(dǎo)致肺損傷。肺結(jié)構(gòu)和功能發(fā)生改變,肺血管重塑,導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓,mPAP升高,引起右心代償性肥厚,右心指數(shù)增加,繼而出現(xiàn)右心室重構(gòu),影響心功能。本研究采用低氧誘導(dǎo)肺心病大鼠模型,模型組大鼠呼吸頻率、PEF、FEF50水平降低,呼氣阻力升高,氣道明顯受損;同時(shí)pH、PaO2、水平降低,PaCO2水平升高,呈現(xiàn)出明顯呼吸功能障礙;炎癥因子水平及mPAP水平、右心指數(shù)升高,反映肺動(dòng)脈高壓和右心肥厚;病理切片也顯示肺結(jié)構(gòu)明顯受損??嘈尤首鳛榕R床治療肺部疾病的主要中藥之一,具有清熱化痰、止咳平喘的功效,聶多銳等[12]研究顯示,苦杏仁在新安王氏內(nèi)科肺系疾病用藥頻次中居第2位,對(duì)多種肺部疾病有治療效果??嘈尤受赵隗w內(nèi)分解為氫氰酸,通過抑制呼吸中樞,發(fā)揮鎮(zhèn)咳、平喘作用,對(duì)小鼠哮喘具有明顯治療作用[13]。Wang等[14]研究顯示,苦杏仁苷可緩解慢性阻塞性肺病小鼠氣道炎癥及氣道重塑,減輕肺損傷,改善肺功能。本研究誘導(dǎo)肺心病大鼠模型后,采用不同劑量苦杏仁苷進(jìn)行治療,結(jié)果顯示苦杏仁苷各劑量組呼吸頻率、呼氣阻力、PEF和PEP50等肺功能相關(guān)指標(biāo)及pH、PaO2和PaCO2等動(dòng)脈血?dú)庵笜?biāo)得到明顯改善,炎癥因子水平明顯下降,同時(shí)肺部病理學(xué)改變及右心室肥大情況也有一定緩解,提示苦杏仁苷可減輕肺心病大鼠炎癥反應(yīng),改善肺部損傷,抑制呼吸衰竭。另外,本研究采用臨床常用藥物鹽酸納洛酮作為陽性對(duì)照,結(jié)果顯示,低劑量苦杏仁苷對(duì)肺功能、動(dòng)脈血?dú)?、炎癥、血流動(dòng)力學(xué)以及右心肥厚等方面改善作用弱于高劑量苦杏仁苷和鹽酸納洛酮,而高劑量苦杏仁苷對(duì)以上指標(biāo)的改善作用與鹽酸納洛酮相當(dāng),提示足夠劑量的苦杏仁苷應(yīng)用于肺心病大鼠,效果與臨床常用西藥相當(dāng)。
EGFR屬于表皮生長(zhǎng)因子家族,是一種跨膜受體糖蛋白,參與細(xì)胞增殖、分化和凋亡等重要生物學(xué)過程,并與慢性氣道性疾病以及肺損傷等多種呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生發(fā)展過程密切相關(guān)[15]。多種配體與EGFR結(jié)合,促進(jìn)EGFR磷酸化,進(jìn)而激活包括下游MAPK通路在內(nèi)的多條通路,發(fā)揮相應(yīng)生物學(xué)效應(yīng)。p38MAPK是MAPK信號(hào)通路重要成員之一,參與炎癥反應(yīng)和應(yīng)激反應(yīng)的調(diào)控。TNF-α可誘導(dǎo)MAPK信號(hào)通路,引起一系列炎癥因子轉(zhuǎn)錄,介導(dǎo)炎癥反應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),EGFR/MAPK信號(hào)通路參與PM2.5導(dǎo)致的肺毒性損傷及囊性纖維化肺病等肺損傷過程,通過調(diào)控EGFR/MAPK通路可減輕肺損傷炎癥反應(yīng),改善肺功能[16-17]。本研究中模型組大鼠肺組織p-EGFR、p-p38MAPK蛋白表達(dá)水平明顯高于正常對(duì)照組,而EGFR、p38MAPK蛋白表達(dá)水平無明顯變化,提示EGFR/MAPK通路在肺心病的病程中被磷酸化激活,活化后的EGFR、p38MAPK參與肺心病進(jìn)展過程。經(jīng)不同劑量苦杏仁苷治療后,p-EGFR、p-p38MAPK蛋白表達(dá)水平顯著下降,提示苦杏仁苷可能是通過抑制EGFR、p38MAPK磷酸化,阻斷EGFR/MAPK信號(hào)通路,減輕炎癥反應(yīng),從而改善肺心病大鼠呼吸衰竭。
綜上所述,苦杏仁苷能夠抑制肺心病大鼠呼吸衰竭,其作用機(jī)制可能是通過調(diào)控EGFR/MAPK信號(hào)通路相關(guān)蛋白表達(dá),減輕炎癥反應(yīng)。本研究結(jié)果為臨床開發(fā)肺心病的治療藥物提供了一定的實(shí)驗(yàn)依據(jù),苦杏仁苷治療呼吸系統(tǒng)疾病是否還有其他機(jī)制參與,尚有待進(jìn)一步研究。