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[基金项目]湖南省教育厅科研课题(编号:11C-1024) [作者简介]王小莉,女,硕士,讲师,研究方向:病理学及病理生理学,E-mail:wangxiao-
lif@163.com
滇白珠水提物对实验性大鼠慢性阻塞性肺疾病炎症的影响
王小莉,吕江明 (湖南吉首大学医学院,湖南 吉首416000)
[摘要] 目的:利用滇白珠水提物对慢性阻塞性肺疾病实验性大鼠进行干预,检测其炎症细胞和C-反应蛋白(CRP)、白介素8
(IL-8)变化并对其机制进行探讨。方法:健康SD雄性大鼠60只,随机分为5组:正常对照组、模型组和滇白珠水提物低、中、高
剂量组(分别为0.5,1.0,2.0g·kg-1),每组12只。选择熏吸香烟加气管内注射脂多糖(LPS)法复制慢阻肺模型,并观察各组大
鼠肺组织的病理改变,行支气管肺泡灌洗液细胞计数和白细胞比率测定,测定各组血清和肺组织匀浆中C-反应蛋白、IL-8水平。
结果:模型组大鼠出现明显慢性支气管炎特征性病理改变,出现肺气肿,肺泡结构不完整,肺泡壁变薄断裂,气管及血管周围大量
炎症细胞浸润,滇白珠水提物低、中、高剂量治疗组也出现肺气肿和炎症浸润,但程度较模型组轻。模型组大鼠肺匀浆组织和血
清CRP、IL-8明显较正常对照组增多,高、中、低剂量治疗组大鼠肺匀浆组织和血清CRP、IL-8均明显较模型组减少,差异有显著
性(P<0.05或P<0.01);模型组中炎症细胞总数增加,与正常对照组比较差异有极显著性(P<0.01);各剂量治疗组炎症细胞总
数较模型组明显减少(P<0.01),差异均有显著性。与正常对照组比较,模型组和治疗组中细胞总数和中性粒细胞比例均显著升
高,与模型组比较,高中低剂量治疗组细胞总数和中性粒细胞比例显著下降,并呈一定的剂量效应关系(P<0.01)。结论:滇白珠
水提物可降低大鼠肺组织和血清中的C-反应蛋白及IL-8,减轻肺组织及气道炎症,对大鼠的慢阻肺炎症有抑制作用。
[关键词] C-反应蛋白;慢性阻塞性肺疾病;滇白珠水提物
[中图分类号]R361 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2013)18-1469-04
Ameliorating effects of water extracts fromGaultheria leucocarpa var on inflammation in chro-
nic obstructive pulmonary diseases of rats
WANG Xiao-li,LV Jiang-ming(Medical Colege of Jishou University,Hunan Jishou 416000,China)
ABSTRACT:OBJECTIVE To investigate the water extracts from Gaultheria leucocarpa var on inflammation in chronic ob-
structive pulmonary disease of rats,to explore the changes of inflammatory cels and C-reactive protein(CRP),8 interleukin
(IL-8)and the mechanism of actions.METHODS 60 healthy SD male rats were randomly divided into 5 groups as folows:
normal control group,model group and Gaultheria leucocarpa var low,middle,high dose treatment groups,12 rats in each
group.The pathological changes of lung were evaluated.The leukocytes count and percentage were detected in bronchoalveolar
lavage fluid,the contents of C-reaction protein and IL-8 were measured in serum and lung tissue homogenate.RESULTS The
model rats appeared obvious chronic bronchitis pathological characteristic,emphysema,trachea and perivascular infiltration of
inflammatory cels;low,medium and high dose treatment group also appeared emphysema and inflammatory infiltration,but
the degree was lighter than in model group.In model rats,lung tissue homogenate and serum CRP,IL-8increased significantly
than those in normal control group;in the high,middle and low dose treatment rats,lung tissue homogenate and serum CRP,
IL-8 were significantly reduced than those in model group,the difference was statisticaly significant(P<0.05 or 0.01).In the
model group the total inflammatory cels were increased significantly as compared with normal control group(P<0.01).In
each dose treatment group the inflammatory cels were obviously reduced than in the model group,with statisticaly significant
difference(P<0.01).Comparing with the normal control group,in model group and treatment group the total leukocytes
counts and neutrophil percentage were significantly increased,and in the treatment group compared with the model group the
total leukocytes counts and neutrophil percentage were decreased significantly,and dose-dependently(P <0.01).
CONCLUSION Gaultheria leucocarpa var can reduce rats'lung tissue and blood serum levels of C-reactive protein and IL-8,
reduce the lung tissue and airway inflammation,has inhibitory effects on inflammation in rats.
KEY WORDS:C-reactive protein(CRP);chronic obstructive pulmonary diseases;extracts of Gaultheria leucocarpa var
滇白珠(Gaultheria leucocarpa var)分布江南 各省,四川、云南为集中分布区,在湖南湘西地区有
·9641·中国医院药学杂志2013年第33卷第18期Chin Hosp Pharm J,2013 Sep,Vol 33,No.18
DOI:10.13286/j.cnki.chinhosppharmacyj.2013.18.006
分布。现代研究证明,滇白珠含有机酸、苷类、黄酮
类、木脂素、槲皮素类等多种化合物,具有祛风除湿、
通络止痛、清热解毒等功效,用于风湿性关节炎、慢
性气管炎、风寒感冒等症[1]。本实验用滇白珠全株
水提物对慢性阻塞性肺疾病大鼠模型进行干预,通
过观察肺组织的病理变化,支气管肺泡灌洗液中细
胞计数及其中性粒细胞比率,肺组织和血清中C-反
应蛋白、IL-8的改变,探讨滇白珠对炎症的影响及
其机制,从而为临床防治慢性阻塞性肺疾病提供理
论支持。
1 材料
1.1 实验动物 健康SD雄性大鼠60只(湖南长
沙市开福区东创实验动物科技服务部提供,动物合
格证号 HNACSDC20120292),鼠龄12周,体质量
(274±29)g。
1.2 药物 滇白珠由湖南吉首医学院吕江明老师
2011年9月采集于湘西凤凰腊尔山镇两林乡,由我
院中药学李春艳教授鉴定。
2 方法
2.1 滇白珠水提物制备 称取滇白珠干燥全株
1 000 g、切碎,浸泡、水煎3次,每次30 min,合并水
滤液,浓缩为1 g·mL-1(生药),得到滇白珠水提物。
2.2 实验动物分组 将健康SD大鼠随机分为正
常对照组、模型组、滇白珠水提物高剂量组、中剂量
组、低剂量组,共5组,每组12只。
2.3 COPD模型制备 采用两次气管内注入脂多
糖(LPS)和反复烟熏的方法制作 COPD 大鼠模
型[2]。第1、14天各向气管内缓慢注入脂多糖200
μg(200μL),将模型组的大鼠放入的有机玻璃制成
的烟熏箱内,在其右上角开通一个直径1 cm的通气
孔。大鼠每天吸烟2次,每次16支,时间30 min,2
次间隔4 h,连续28 d。被动吸烟方法:将点燃的香
烟(购买的长沙卷烟厂生产的白沙牌香烟)通过三通
将烟雾吸入100 mL的注射器中,关闭吸烟通路一
端,再打开三通的另一端将烟雾注入烟熏箱内进行
大鼠被动吸烟。
2.4 动物给药 用药组大鼠吸烟8 d后每天吸烟
前通过灌胃器给大鼠灌胃滇白珠水提物一次(低剂
量组0.5 g·kg-1、中剂量组1.0g·kg-1、高剂量组
2.0g·kg-1,加生理盐水至2 mL)。正常对照组灌
胃等容量的生理盐水,28 d后处死大鼠。
2.5 肺组织匀浆制备 称取500 mg肺组织,加入
生理盐水1.0mL,组织匀浆器充分研磨,5 000 r·
min-1离心10 min,取上清0.1 mL,加生理盐水至
1.0mL,充分混匀,5 000 r·min-1离心10 min,取上
清液备测。
2.6 病理标本制作 病理光镜标本制备,实验各组
于吸烟结束后次日取每只大鼠右中叶肺组织,制成石
蜡切片,进行HE染色,光学显微镜下观察病变组织。
2.7 血清及支气管肺泡灌洗液(BALF)的采集
将大鼠用3%的戊巴比妥(25 mg·kg-1)麻醉后仰卧
固定于操作台,切开胸部,暴露出气管和双肺,从心
脏取血约5 mL,3 500 r·min-1,离心10 min,取血
清-20℃保存。结扎右主支气管,在隆突上用套管
针穿刺至左肺,缓慢注入无菌生理盐水3 mL,每次
注入后立即回吸得到BALF,重复3次。灌洗液纱
布过滤,回收率为60%~70%,混匀灌洗液进行白
细胞总数计数和白细胞比率测定。
2.8 测定血清和肺组织匀浆中C-反应蛋白、IL-8
水平 利用 H6000-020全自动生化分析仪,大鼠
C-反应蛋白试剂盒、IL-8试剂盒(武汉博士德生物
有限公司)并严格按照说明书进行检测。
2.9 统计学处理 采用SPSS13.0版统计软件进
行检验,计量资料用珚x±s表示,进行t检验。P<
0.05表示差异有显著性。
3 结果
3.1 病理改变 模型组的大鼠肉眼观察可见肺体
积较正常对照组明显增大,颜色苍白,弹性减弱,有
数量不等的肺泡融合形成大疱。光镜下观察,可见
肺泡管、肺泡囊和肺泡明显扩张,肺泡壁变薄,并有
不同程度的断裂,形成大囊泡。低剂量、中剂量及高
剂量用药组大鼠的支气管黏膜上皮脱落较模型组减
轻,炎性细胞浸润以及肺泡壁断裂和肺泡腔扩大亦
较模型组减轻,较对照组严重。见图1。
图1 滇白珠水提物对各组大鼠肺组织形态学的影响(HE染色,
×100)
A.模型组;B.正常对照组;C.低剂量组;D.中剂量组;E.高剂量
组
Fig 1 Influence of water extracts of Gaultheria leucocarpa var on
rats lung tissue morphology(HE staining,×100)
A.model group;B.normal control group;C.low dose group;D.
middle dose group;E.high dose group
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3.2 各组大鼠支气管肺泡灌洗液中细胞计数及分
类 模型组中炎症细胞总数增加,与正常对照组比
较差异有极显著性(P<0.01);各剂量治疗组炎症
细胞总数较模型组明显减少,差异有极显著性(P<
0.01);与正常对照组比较,模型组和治疗组中细胞
总数和中性粒细胞比例均显著升高,与模型组比较,
高、中、低剂量治疗组细胞总数和中性粒细胞比例显
著下降,并呈一定的剂量效应关系(P<0.01)。结
果见表1。
表1 各组大鼠BALF细胞总数、白细胞比率比较(珚x±s,n
=12)
Tab 1 Comparison of BALE total leukocytes counts and
neutrophil percentage in each group of rats(珚x±s,n=12)
组别 白细胞总数/(×108/L) 中性粒细胞比率/%
对照组 1.7±0.5 10.9±2.7
模型组 6.8±0.5a 24.5±5.0a
低剂量治疗组 5.05±0.28b 19.8±2.0b
中剂量治疗组 4.57±0.34b 17.6±2.5b
高剂量治疗组 3.2±0.6bc 14.4±2.2bc
注:与对照组比较,aP<0.01;治疗组与模型组比较,b P<0.05;高剂
量与低剂量组比较,c P<0.05
3.3 血清中CRP、IL-8的测定 模型组血清CRP、
IL-8明显较正常对照组增多,差异有极显著性(P<
0.01);高、中、低剂量治疗组血清CRP、IL-8均明显
较模型组减少,差异有显著性(P<0.05);低、中剂
量组间血清 CRP、IL-8水平均无明显差异(P>
0.05),高剂量组与低剂量组比较,差异有显著性(P
<0.05)。结果见表2。
表2 各组大鼠血清中CRP、IL-8活性比较(珚x±s,n=12)
Tab 2 Comparison of the activity of CRP、IL-8 in each
group of rats(珚x±s,n=12)
组别 CRP/μg·mL-1 IL-8/ng·mL-1
对照组 0.495 8±0.023 0.54±0.08
模型组 1.259 6±0.017a 1.12±0.18a
低剂量组 0.928 9±0.012b 0.82±0.09b
中剂量组 0.837 8±0.034b 0.70±0.32b
高剂量组 0.481 8±0.018bc 0.61±0.14bc
注:与对照组比较,aP<0.01;治疗组与模型组比较,b P<0.05;高剂
量与低剂量组比较,c P<0.05
3.4 各组大鼠肺组织匀浆中CRP、IL-8的测定
模型组大鼠肺组织CRP、IL-8明显较正常对照组增
多,差异有极显著性(P<0.01);各治疗组肺组织
CRP、IL-8均明显较模型组减少,差异有显著性(P
<0.05或P<0.01)。低、中剂量组间血清CRP、IL-
8水平无明显差异(P>0.05)。高剂量组与低剂量
组比较,差异有显著性(P<0.05)。结果见表3。
4 讨论
慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸系统常见
病,是世界各国研究的热点。吸烟和反复下呼吸道
感 染是COPD发生发展的主要原因。本实验通过
表3 各组大鼠肺组织匀浆中CRP、IL-8活性比较(珚x±s,n
=12)
Tab 3 Comparison of the activity of CRP,IL-8in lung tis-
sue homogenate of each group of rats(珚x±s,n=12)
组别 CRP/μg·mL-1 IL-8/ng·mL-1
对照组 0.432 7±0.013 0.65±0.13
模型组 1.238 0±0.025a 1.22±0.23a
低剂量组 0.926 3±0.015b 0.94±0.15b
中剂量组 0.825 6±0.020b 0.83±0.12b
高剂量组 0.541 6±0.006b 0.78±0.14b
注:与对照组比较,aP<0.01;治疗组与模型组比较,b P<0.05
熏吸香烟加气管内注射LPS法建立COPD大鼠模
型,结果显示模型组大鼠肺气肿形成,肺泡结构不完
整,肺泡壁变薄断裂,肺泡间隔也可见大量炎症细胞
浸润,黏膜下层、肌层、血管周围大量炎症细胞浸润,
符合COPD病理改变,说明造模成功。利用滇白珠
水提物进行干预后结果显示与模型组相比,高、中、
低剂量治疗组病理炎症改变减轻,提示滇白珠水提
物可以减轻COPD肺组织病理改变,对肺气肿结构
的改建有一定的防治作用。
气道炎症是慢性阻塞性肺疾病的基础病变,在
肺的不同部位有肺泡巨噬细胞、T淋巴细胞和中性
粒细胞增加。中性粒细胞在COPD气道腔内聚集
增加,并通过释放蛋白酶、氧自由基等引起组织损
伤,参与COPD气流阻塞的形成。IL-8是中性粒细
胞的重要趋化因子,诱导中性粒细胞脱颗粒,释放各
种酶引起组织严重损伤[3],使得局部的炎性细胞增
加,促进甚至加重气道炎症反应,并在一定程度上反
映了气道炎症的严重程度[3],可以作为评估呼吸道
炎症和受损程度的一个指标。当细菌或病毒侵入呼
吸道,细菌与毒素炎性坏死物可作为刺激物促使
TNF-α释放入血,促使血循环中核转录因子和其他
转录因子激活来放大炎症,从而增加IL-8表达[5]。
实验结果显示模型组大鼠支气管肺泡灌洗液中细胞
总数和中性粒细胞百分数较正常对照组显著增高,
细胞总数和中性粒细胞比例显著下降,从而提示中
性粒细胞的活化和聚集是慢性支气管炎与肺气肿炎
症过程的一个重要环节。利用滇白珠水提物干预
后,各剂量治疗组与模型组比较,中性粒细胞明显减
少,高剂量组与低剂量组细胞总数及中性粒细胞百
分数有明显的差异,提示该药物对烟熏加脂多糖诱
发大鼠慢性阻塞性肺疾病模型有显著减少白细胞数
量的作用,呈现一定的剂量效应关系。本实验结果
还显示,模型组大鼠血清及肺组织中IL-8含量较
高,利用滇白珠水提物治疗后,各剂量治疗组血清及
肺组织中IL-8含量均较模型组降低,从而说明滇白
珠水提物能降低慢性阻塞性大鼠血清及肺组织中
·1741·中国医院药学杂志2013年第33卷第18期Chin Hosp Pharm J,2013 Sep,Vol 33,No.18
IL-8的表达,减少炎性细胞因子的释放,从而控制
气道炎症。
正常情况下呼吸道上皮细胞也可分泌CRP,一
种急性时相反应蛋白,但当呼吸道受到病毒或细菌
感染时,它们所含的某些抗原成分或代谢产物,可激
活肺泡中的巨噬细胞也产生CRP,使得其在患者血
清中的水平升高。CRP可作为一种反映炎症、组织
损伤程度以及评价治疗反应的非特异性敏感指标。
从实验结果可知,模型组肺组织和血清的CRP水平
高于正常对照组,提示CRP在COPD具有较高的
表达,是反映COPD病情的重要生物学标志。高、
中、低剂量治疗组与COPD模型组比较,肺组织和
血清CRP均降低,提示高、中、低剂量治疗组能抑制
或减轻CRP的表达,中、低剂量组效果相当,高剂量
效果最好。由此推测,滇白珠对大鼠COPD模型的
炎症有一定的抑制作用,呈现一定的浓度依赖性。
综上所述,滇白珠水提物可以通过减少IL-8、
CRP的表达,减少炎性物质的释放及激活,起到一
定的抗炎作用,为临床治疗COPD提供理论依据。
参考文献:
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[收稿日期]2012-11-20
[基金项目]国家自然科学基金资助(编号:81070557) [作者简介]仇丽茹,女,医学博士,主治医生,研究方向:肾脏疾病,电话:13986095191;
E-mail:liruqiu@hotmail.com;xiongw7177@163.com
脂肪酸通过固醇调节元件结合蛋白1诱导足细胞的损伤
仇丽茹1,2,唐锦辉1,周建华1,Moshe Levi 2 (1.华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科,湖北 武汉430030;2.美
国科罗拉多州大学医学院肾脏病研究中心,科罗拉多,奥罗拉80045,美国)
[摘要] 目的:确定脂代谢和固醇调节元件结合蛋白在糖尿病和肥胖相关肾病和足细胞损伤发病机制中的重要作用,为白桦
脂醇治疗糖尿病肾病提供理论依据。方法:游离脂肪酸250μm处理分化后的人足细胞48 h,检测足细胞脂滴形成和TLR2/
TLR4mRNA和活化的SREBP1以及TLR4的蛋白表达情况以及炎性细胞因子IL-6的mRNA的表达;SREBP1c脂质体转染
足细胞,检测足细胞脂滴形成和TLR4和IL-6的表达。结果:游离脂肪酸250μm作用足细胞24 h即诱导人足细胞凋亡,
CARS成像显示足细胞脂滴增加,活化的SREBP1的65 kD部分表达增加,TLR2/TLR4的 mRNA和TLR4的蛋白表达增
加,IL-6的mRNA增加;SREBP1c转染足细胞后,足细胞内脂质合成明显增加,TLR4的蛋白表达上调,IL-6mRNA 表达上
调。结论:SREBP1表达上调促进足细胞脂质沉积,诱导TLR2/TLR4通路活化,炎性细胞因子IL-6合成增加。SREBP1在2
型糖尿病和肥胖肾病足细胞损伤过程中发挥重要作用,为2型糖尿病肾病和肥胖性肾病提供新的治疗靶点。
[关键词] 足细胞;固醇调节元件结合蛋白;糖尿病肾病;白桦脂醇
[中图分类号]R969 [文献标识码]A [文章编号]1001-5213(2013)18-1472-05
Free fatty acid induced podocytes injury by increased SREBP1
QIU Li-ru1,2,TANG Jin-hui 1,ZHOU Jian-hua1,Moshe Levi 2(1.Department of Pediatric kidney disease of Tongji
Hospital,Tongji Medical School,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan Hubei China,430030;2.Depart-
ment of Medicine,Division of Renal Diseases and Hypertension,University of Colorado,Aurora Colorado 80045,USA)
ABSTRACT:OBJECTIVE To determine the role of lipid metabolism and the sterol regulatory element binding protein 1
(SREBP1)in obesity and diabetes induced kidney disease,human podocytes treated with free fatty acid.METHODS The hu-
man podocytes were cultured with free fatty acid and transfected with SREBP1c.Protein level of SREBP1c and TLR4 were
mRNA level of TLR2/TLR4 were measured.Proinflammatory cytokines were checked.CARS imaging and Oil Red O meas-
ured the lipid of podocytes.RESULTS FFA caused podocyte injury and increased the expression of TLR2/TLR4 in cultured
·2741· 中国医院药学杂志2013年第33卷第18期Chin Hosp Pharm J,2013 Sep,Vol 33,No.18