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小青龙汤合香砂六君子汤对过敏性哮喘小鼠气道反应性与细胞因子的影响



全 文 :第 1 期 高定一 等 小青龙汤合香砂六君子汤对过敏性哮喘小鼠气道反应性与细胞因子的影响
2015 年 3 月第 38 卷第 1 期 成都中医药大学学报
Mar. 2015,Vol. 38,No. 1 Journal of Chengdu University of TCM
小青龙汤合香砂六君子汤对过敏性哮喘小鼠气道
反应性与细胞因子的影响
高定一1,2 杨贤鸿1,3 陈俊良1,3 李秀亮4
(1. 长庚纪念医院中医内科,台湾 桃园 33302;2. 长庚大学医学院生物医学研究所 天然药物组,台湾 桃园 33302;
3. 长庚大学中医学系传统医学研究所,台湾 桃园 33302;4. 成都中医药大学附属医院儿科,四川 成都 610075)
摘 要:目的:探讨中药名方小青龙汤与香砂六君子汤的合方,对于小鼠过敏性哮喘模型气道反应性
与细胞因子的影响。方法:将 20 只雌性 BALB /c小鼠,随机平均分为正常对照组 (control组)、哮喘模型
组 (OVA组)、中药合方低剂量组 (LD 组)、中药合方高剂量组 (HD 组)。OVA、LD、HD 组使用卵清
蛋白 (OVA)腹腔注射致敏与雾化吸入激发以制作哮喘模型。在 OVA激发结束后 24 h以整体体积描记法
检测小鼠气道反应性 (Penh)。将小鼠犠牲后,收集支气管肺泡灌洗液 (BALF) ,计算嗜酸性颗粒细胞
(EOS)所占比例,并将 BALF经离心后取上清液,以酶联免疫吸附法 (ELISA)测定其中白细胞介素-4,
5,13 (IL-4,IL-5,IL-13)与 IgE之含量变化。接着取小鼠肺叶支气管组织切片经 HE染色后,以光学显
微镜观察组织型态与炎性细胞浸润情况。结果:中药合方高、低剂量组之小鼠气道反应性 (Penh)、
BALF中 EOS所占比例、BALF 上清液中细胞因子 (IL-4,IL-5,IL-13,IgE)含量,与 OVA 组相比,均
有显著下降 (P < 0. 05)。结论:小青龙汤合香砂六君子汤能有效降低哮喘小鼠的气道反应性,调控细胞
因子含量水平,从而改善哮喘之气道炎性反应。
关键词:支气管哮喘;气道反应性;小青龙汤;香砂六君子汤
中图分类号:R289. 5;R562. 2 +5 文献标识码:A 文章编号:1004-0668 (2015)01-0021-04
DOI编码:10. 13593 / j. cnki. 51-1501 / r. 2015. 01. 021
作者简介:高定一,男,1981 年生;医学学士,主治医师;研究方向:过敏哮喘临床、教学及科研;E-mail:fjord. kao@
gmail. com。
Effects of Xiao-Qing-Long Decoction Combined with
Xiang-Sha-Liu-Jun-Zi Decoction on Airway Hyperresponsiveness and
Cytokine Levels in Murine Model of Allergic Asthma
KAO Ting-I1,2 ,YANG Sien-Hung 1,3 ,CHEN Jiun-Liang1,3 ,et al
(1. Division of Chinese Internal Medicine,Center of Traditional Chinese Medicine,Chang Gung Memorial Hospital,Taoyuan,33302,Taiwan;
2. Graduate Institute of Biomedical Sciences,College of Medicine,Chang Gung University,Taoyuan,33302,Taiwan;
3. Graduate Institute of Traditional Chinese Medicine,Chang Gung University,Taoyuan,33302,Taiwan)
[Abstract]:Objective:To evaluate the effects of Xiao-qing-long decoction combined with Xiang-sha-liu-jun-zi decoction on
airway hyper-responsiveness and cytokine levels in asthmatic murine model. Methods:Twenty female BALB /c mice were divided e-
qually and rando mLy into four groups,including normal control group (control group) ,asthmatic model group (OVA group) ,low
dose Chinese medicine group (LD group) ,and high dose Chinese medicine group (HD group) . Mice in OVA,LD,and HD
groups were injected with ovalbumin (OVA) intra-peritoneally (i. p)and inhaled aerosol to finish sensitization and challenge. After
sacrifice,the lungs and tracheas were removed from mice,and each tissue specimen was sliced into 6-μm sections,and was stained
with H&E method for light microscopic inspection. Results:Compared with OVA group,airway hyper-responsiveness (Penh) ,per-
centage of EOS and cytokine (IL-4,IL-5,IL-13,IgE) levels in BALF in both Chinese medicine groups were significantly reduced
(P < 0. 05). Conclusion:Oral administration of Xiao-qing-long decoction combined with Xiang-sha-liu-jun-zi decoction may remark-
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ably reduce airway hyper-responsiveness and Th2 cytokine levels in asthmatic murine model. Although detailed mechanism is to be in-
vestigated,we assume that this Chinese medicine decoction may exert anti-asthmatic effects by immune-modulatory effects of inhibiting
Th2 responses on the basis of our limited results.
[Key Words] Bronchial asthma;airway hyper-responsiveness;Xiao-qing-long decoction;Xiang-sha-liu-jun-zi decoction
支气管哮喘是临床常见疾病;根据统计,截至
2004 年为止,全球约有 3 亿以上的哮喘患者,目
前每 250 名死亡人口之中就有 1 名是死于哮喘。到
了 2025 年,预估全世界将会有 4 亿以上的患者身
受支气管哮喘所苦[1]。小青龙汤首载于东汉医家张
仲景所著 《伤寒杂病论》,由麻黄、桂枝、芍药、
半夏、干姜、细辛、五味子、甘草所组成,具有解
表散寒、温肺化饮之功,近十年来,国内外学者对
小青龙汤进行了许多研究,发现该方可以有效缓解
哮喘气道炎性反应[2-4]。香砂六君子汤源于宋代《太
平惠民和剂局方》,由党参、白朮、茯苓、炙甘草、
陈皮、半夏、木香、砂仁所组成,具有补气健脾、
化湿和胃之功效;过去研究显示,香砂六君子汤对
于脾胃气虚患者具有免疫调节的功能[5]。在临床上
哮喘常为本虚标实之证,其本虚多为肺脾气虚,而
标实则以风寒外束、痰饮内停为主,因而我们对于
这类患者,基于标本同治的原则,多处以此二方之
合方而收良效。因此,我们选用适于研究过敏性疾
病的雌性 BALB /c 小鼠,通过一系列的实验,探讨
此中药合方治疗过敏性哮喘的疗效与可能机转。
1 材料与方法
1. 1 动物
SPF级雌性 BALB /c小鼠共 20 只 (由台湾大学
实验动物中心提供),6 ~8周龄,体重为 20g ±2g。
1. 2 药物
小青龙汤、香砂六君子汤,传统上原皆为汤
剂,本实验选用台湾地区较常使用的浓缩颗粒剂
型,由符合 GMP 标准的庄松荣制药公司 (台湾,
高雄)生产。
1. 3 试剂与仪器
卵清蛋白粉末 (Ovalbumin,OVA)由美国
Sigma公司生产;酶联免疫吸附法试剂组 (ELISA
kits)则是由美国 R&D Systems 公司制造;整体体
积描记仪 (Plethysmograph)由美国 Buxco Electron-
ics所制造;日本 Olympus显微镜。
1. 4 方法
1. 4. 1 中药合方制备
取浓缩颗粒剂型的小青龙汤、香砂六君子汤,
以 3∶ 1 的重量比例充分均匀混合,再将上述混合粉
末以 0. 1 g / mL之浓度充分溶解于 26°C 的蒸馏水
中;将此药液静置于 4°C的环境下备用。
1. 4. 2 动物分组与哮喘模型建立
将 20 只 SPF 级雌性 BALB /c 小鼠随机平均分
为正常对照组 (control 组)、哮喘模型组 (OVA
组)、中药合方低剂量组 (LD 组)、中药合方高剂
量组 (HD 组)。OVA、LD、HD 组小鼠于第 0、
10、20 d接受腹腔注射抗原液 (含 OVA 50 μg、氢
氧化铝 4mg、生理食盐水 0. 2 mL)致敏,第 21 ~
30 d将小鼠置于玻璃密闭容器中,并将 2% OVA
溶液 4 mL雾化,使小鼠进行雾化液吸入激发,每
天一次,每次 30 min[6]。正常对照组 (control 组)
之小鼠接受相同流程,然其致敏抗原液与雾化激发
液均改以生理食盐水替代。
1. 4. 3 给药方法
自第 21 d起,在每次雾化液吸入激发前 1 h,
对中药合方组小鼠给予药液灌胃,剂量分别为 -
LD组:0. 5 g /Kg BW;HD 组:1. 0 g /Kg BW,每
天 1 次,直到第 30 d为止,而 control组与 OVA组
则给予蒸馏水。
1. 4. 4 气道反应性的检测
在最后一次 OVA雾化液吸入激发结束后 24 h,
使用 Buxco小鼠无创肺功能仪以整体体积描记法检
测气道反应性 (Penh)。分别以倍增浓度 (0、6. 25、
12. 5、25、50 g /L)的乙酰甲胆碱 (Mch)雾化使
小鼠吸入激发后,测定并记录各浓度级下的 Penh平
均值,以作为小鼠气道反应性的评价指标[7]。
1. 4. 5 气道炎症观察与细胞因子之测定
处死小鼠后以仰卧位固定并完成气管插管,以
1. 0 mL 磷酸盐缓冲液 (PBS)进行肺泡灌洗 3 次,
收集支气管肺泡灌洗液 (BALF) ,经苏木素 -伊
红 (HE)染色后在光学显微镜下执行细胞学分类
计数并计算嗜酸性颗粒细胞 (EOS)所占比例。取
BALF 离心上清液,以酶联免疫吸附法 (ELISA)
测定其中白细胞介素-4,5,13 (IL-4,IL-5,IL-
13)与 IgE之含量浓度。接着将小鼠肺叶支气管移
除并浸泡于 10%福尔马林溶液中一周后,进行组
织切片并以 HE染色,于光学显微镜下观察组织型
态与炎性细胞浸润情形。
1. 5 统计学处理
采用 IBM SPSS 19 统计软件进行处理,本实验
数据以 (均数 ±标准偏差)表示,组间差异采用
方差分析 (ANOVA),当 P < 0. 05 则认定为具有统
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第 1 期 高定一 等 小青龙汤合香砂六君子汤对过敏性哮喘小鼠气道反应性与细胞因子的影响
计学意义。
2 结果
2. 1 中药合方对小鼠气道反应性的影响
当吸入 Mch浓度达 50 g /L时,可发现 OVA组
小鼠气道反应性 (Penh)较 control 组明显升高;
而 LD组与 HD 组小鼠 Penh 值与 OVA 组相比,皆
有显著下降,上述之差异均具有统计学意义 (P <
0. 05);见图 1。
图 1 各组小鼠经不同浓度乙酰甲胆碱 (Mch)
雾化吸入激发后,所测得的气道反应度 (Penh)
2. 2 中药合方对 BALF 中 EOS 所占比例与细胞因
子的影响
在 OVA 组小鼠 BALF 中,嗜酸性粒细胞所占
比例较 control 组明显升高,差异具有统计学意义
(P < 0. 05) ;而在 LD、HD 组小鼠 BALF 中,嗜酸
性粒细胞所占比例,则均较 OVA 组明显降低 (P
< 0. 05),见图 2。
图 2 在各组小鼠 BALF中,嗜酸性粒细胞
(EOS)所占的比例 (%)
OVA 组小鼠 BALF 中, IL-4、 IL-5、 IL-13 与
IgE水平均显著升高,与 control组相比,差异均具
有统计学意义 (P < 0. 05);而较之 OVA 组,LD、
HD 组小鼠 BALF 中,IL-4、IL-5、IL-13 与 IgE 水
平皆明显降低,其差异也都具有统计学意义 (P <
0. 05),见图 3。
图 3 在各组小鼠 BALF中,IL-4,IL-5,IL-13 以及 IgE的含量水平变化
2. 3 肺组织病理形态学表现
各组小鼠的肺组织切片经 HE 染色后,于光学
显微镜下可观察到:control 组之肺泡壁结构完整、
厚度正常,肺泡上皮细胞排列整齐;OVA 组之肺
泡壁结构受损且局部增厚,支气管与血管周围有大
量炎性细胞 (以 EOS 为主)浸润;而在 LD、HD
组小鼠肺组织切片中,上述变化均较 OVA 组明显
减轻,见图 4。
图 4 各组小鼠肺组织病理形态学变化
(A:control组;B:OVA组;C:LD组;D:HD组)
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成都中医药大学学报 2015 年第 38 卷
3 讨论
支气管哮喘是一种由多种细胞及细胞因子参与
的变态反应性疾病,其本质上是以慢性气道炎症为
基础,而主要的病理学表现则是气道内大量炎症细
胞的浸润,其中以嗜酸性粒细胞 (EOS)占多数。
这些炎症细胞被活化后会释放多种细胞因子以介导
炎症反应,进而损伤气道上皮,诱导气道反应性升
高而造成哮喘[8]。其中,EOS 在哮喘的发病过程
中扮演着关键性角色,甚至有研究认为,EOS的数
量与哮喘的严重程度呈显著正相关[9]。本实验结
果显示,OVA 组小鼠的气道反应性 (Penh)与
BALF中 EOS计数占细胞总数的比例明显高于 con-
trol组,而经中药合方 (小青龙汤 ∶ 香砂六君子汤
= 3∶ 1)介入治疗后,LD、HD 组小鼠气道反应性
与 BALF中 EOS计数占细胞总数的比例与 OVA 组
相比,则有显著的下降;而肺组织病理形态学检视
亦显示:LD、HD 组小鼠气道与血管周围的 EOS
浸润严重程度,较之 OVA组有显著的改善。可见,
中药合方不但能够降低哮喘小鼠的 Penh 值,同时
也能明显缓解炎性细胞浸润并减少 EOS 所占比例,
说明中药合方在临床上之所以能稳定气道反应性并
减少哮喘的发作,其原理可能与减轻气道炎症反应
有关。
研究指出,哮喘患者的 Th2 型免疫反应异常增
强[10],而 Th2 型细胞因子,如 IL-4、IL-5 与 IL-13
则在气道高反应性及抗原诱导之炎症反应中扮演着
关键角色,这些细胞因子的大量产生,促进了肥大
细胞与嗜酸性粒细胞的生长、分化以及 IgE 的合成
等作用,最终导致气道反应性提高与哮喘的发
作[11]。本研究结果显示,小青龙汤与香砂六君子
汤之合方治疗能有效降低哮喘小鼠 BALF中 Th2 型
细胞因子与 IgE的浓度水平,提示此一中药合方减
轻气道炎症反应之作用机转,可能与抑制 Th2 型免
疫反应有关。
支气管哮喘,中医学称之为 “哮病”,是一种
本虚标实的复杂疾病,其标实为痰浊水饮内停,而
本虚则为肺脾肾 3 脏虚损,临床上尤以肺脾气虚证
型者为多见。《黄帝内经素问 . 至真要大论》:“病
有盛衰,治有缓急”,中医在临证上遵循着 “急则
治其标,缓则治其本;标本俱急者,标本同治”
的原则,针对哮病这一类迁延难治且标本俱急的患
者,在台湾地区经常将小青龙汤与香砂六君子汤结
合使用,取小青龙汤温肺化饮、止咳平喘以治其
标;取香砂六君子汤补气健脾、燥湿化痰以治其
本。一直以来,我们运用此一标本同治的治疗策略
在临床上收到不错的疗效;藉由本研究,我们验证
此一中药合方不论高、低剂量,都能对哮喘小鼠模
型有效降低其气道反应性,减少炎症细胞浸润与
Th2 型细胞因子水平,说明本中药合方可能藉由抑
制 Th2 型免疫反应以减轻气道炎症,进而达到抗哮
喘的疗效。
由此可见,浓缩颗粒剂型中药合方 (小青龙
汤∶香砂六君子汤 = 3 ∶ 1)介入治疗,可有效降低
哮喘小鼠气道反应性与 Th2 型细胞因子水平并改善
肺部炎症细胞浸润,提示其抗哮喘的机转可能与抑
制 Th2 型免疫反应有关。
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(收稿日期:2014-07-06 责任编辑:薛红)
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