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滇白珠提取物对慢性阻塞性肺疾病大鼠核转录因子-κB和肿瘤坏死因子-α的影响



全 文 :* 湖南省医药卫生科研计划课题(编号:B2012 - 071)
滇白珠提取物对慢性阻塞性肺疾病大鼠核转录
因子 - κB和肿瘤坏死因子 - α的影响*
王小莉,吕江明
吉首大学医学院病理生理学教研室(湖南吉首 416000)
【摘要】 目的 探讨滇白珠提取物对慢性阻塞性肺疾病( COPD) 大鼠核转录因子 - κB( NF - κB) 、肿瘤坏死
因子 - α( TNF - α) 的作用。方法 健康清洁级 SD雄性大鼠 24 只,随机分为正常对照组、模型组和药物干预组,
每组 8 只。采用烟熏加气管内滴入脂多糖复制 COPD模型,造模成功后利用滇白珠提取物进行干预,后观察各组
肺组织的病理变化,并采用免疫组织化学方法及酶联免疫试验检测肺组织中 NF - κB、TNF - α的表达情况。结果
模型组 NF - κB和 TNF - α的活性分别为( 1. 83 ± 0. 22) ng /mL和( 0. 898 ± 0. 012) g /mL,其表达与正常对照组
[( 0. 39 ± 0. 14) ng /mL和( 0. 123 ± 0. 024 ) ng /mL]比较,差异有统计学意义 ( P < 0. 05 ) ; 药物干预组 NF - κB 和
TNF - α的活性[( 0. 89 ± 0. 13) ng /mL和( 0. 470 ± 0. 008) ng /mL]与模型组比较,差异有统计学意义( P < 0. 05) 。
免疫组化结果显示,模型组的 NF - κB 和 TNF - α 表达分别为 0. 702 ± 0. 039 和 0. 538 ± 0. 021,与正常对照组的
0. 189 ± 0. 002 和 0. 003 ± 0. 008,药物干预组的 0. 328 ± 0. 026 和 0. 284 ± 0. 013 比较,差异均有统计学意义( P <
0. 05) 。结论 滇白珠提取物可降低肺组织中 NF - κB、TNF - α的表达,对 COPD的防治有一定的指导意义。
【关键词】 慢性阻塞性肺疾病; 滇白珠提取物; 核转录因子 - κB; 肿瘤坏死因子 - α
滇白珠(Gaultheria leucocarpa var)为我国西南地
区应用的一种民间草药,在湖南西部也有分布,民间也
有广泛应用。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,具有活血化瘀、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]。一直以来,滇白珠用于治疗慢
性阻塞性肺疾病(COPD)停留在民间水平上,缺乏系统
的实验研究,2012 年 4—10 月,本研究通过滇白珠提取
物干预 COPD大鼠后检测核转录因子 - κB(NF - κB)、
肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)的变化,从而探讨其治疗
COPD的机制,为防治 COPD提供一定的理论依据。
1 材料与方法
1. 1 实验动物与分组 健康清洁级 SD雄性大鼠 36只
(湖南长沙市开福区东创实验动物科技服务部购买,动物
编号 HNACSDC20120292),鼠龄 12 周,体重(274 ± 29)g。
随机分为 3 组:正常对照组、模型组和药物干预组,每
组 8 只。
1. 2 COPD模型的制备 采用气管内 2 次注入脂多糖
和反复烟熏的方法制作 COPD大鼠模型[2]。在第 1、14
天向气管内缓慢注入脂多糖 200 μg(200 μL) ,将大鼠
放入自制的有机玻璃烟熏箱内,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 以上,连续 28 d。被动吸烟方
法:将点燃的香烟(购买的贵州卷烟厂生产的黄果树牌
香烟)通过三通管将烟雾吸入 100 mL 的注射器中,关
闭吸烟通路一端,再打开三通管的另一端将烟雾注入
烟熏箱内进行大鼠被动吸烟。在烟熏后 8 d 正常对照
组和药物干预组给予处理:药物干预组:吸烟 8 d 后每
天吸烟前利用灌胃器给大鼠灌滇白珠提取物 1 次,给
药剂量为 1. 0 g /kg,加生理盐水至 2 mL,至共 28 d。正
常对照组灌胃等量的生理盐水,28 d 后处死用于实验
观察。
1. 3 滇白珠提取物的提取 滇白珠由吕江明老师
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。称取滇白珠干燥全株 500 g,
切碎,浸泡、水煎 3 次,30 min /次,合并水滤液,浓缩为
1 g /mL(生药) ,得到滇白珠提取物。
1. 4 支气管肺泡灌洗液( BALF) 的采集 将大鼠用
3%的苯巴比妥(25 mg /kg)麻醉后仰卧固定于操作台,
切开胸部,暴露气管及双肺,结扎右主支气管,用套管
针穿刺至左肺,缓慢注入 3 mL 无菌生理盐水,注入后
马上回吸,重复 3 次,并将灌洗液纱布过滤,得到
BALF。
1. 5 NF - κB及 TNF - α的测定 实验各组于吸烟结
束后次日取每只大鼠右肺组织,制成石蜡切片,进行
HE染色观察肺组织形态学改变。将切片进行免疫组
织化学染色,观察 NF - κB 及 TNF - α 的表达情况,免
疫组织化学染色阳性反应为胞浆呈棕褐色。应用
NF - κB 和 TNF - α 检测试剂盒用酶联免疫试验
(ELISA)对 BALF进行活性检测(ELISA 试剂盒购买于
武汉博士德生物有限公司)。
1. 6 统计学方法 采用 SPSS 13. 0 统计软件,计量资
料多组均数间比较采用单因素方差分析。
·6312· 广东医学 2013 年 7 月 第 34 卷第 14 期 Guangdong Medical Journal Jul. 2013,Vol. 34,No. 14
DOI:10.13820/j.cnki.gdyx.2013.14.004
2 结果
2. 1 病理改变 模型组的大鼠肉眼观察可见肺体积
增大,颜色苍白,弹性减弱。HE染色光镜下观察,表现
为支气管黏膜上皮变性、坏死、脱落,炎性细胞浸润,肺
泡扩张,肺泡壁变薄且并有不同程度的断裂,形成大囊
泡。药物干预组大鼠的炎症成都较模型组减轻,肺泡
壁断裂、大囊泡形成情况亦较模型组减轻,但较正常对
照组重。见图 1。
A:模型组;B:正常对照组;C:药物干预组
图 1 各组肺组织病理改变图(HE,× 100)
2. 2 肺组织 NF - κB和 TNF - α的免疫组化结果 模
型组与正常对照组大鼠比较,肺组织中 NF - κB 和
TNF - α的相对含量显著增加(P < 0. 05) ,药物干预组
与模型组比较含量明显减少(P < 0. 05)。见表 1。
表 1 各组 NF - κB和 TNF - α表达程度比较 珋x ± s
组别 n NF - κB TNF - α
正常对照组 8 0. 189 ± 0. 002 0. 003 ± 0. 008
模型组 8 0. 702 ± 0. 039* 0. 538 ± 0. 021*
药物干预组 8 0. 328 ± 0. 026*△ 0. 284 ± 0. 013*△
* 与对照组比较 P < 0. 01;△与模型组比较 P < 0. 05
2. 3 BALF 中 NF - κB 和 TNF - α 的活性 NF - κB
和 TNF - α的活性模型组与对照组比较、药物干预组
与模型组比较,差异均有统计学意义(P < 0. 05)。见
表 2。
表 2 各组大鼠 BALF中 NF - κB和 TNF - α
活性比较 (珋x ± s)ng /mL
组别 n NF - κB TNF - α
正常对照组 8 0. 39 ± 0. 14 0. 123 ± 0. 024
模型组 8 1. 83 ± 0. 22* 0. 898 ± 0. 012*
药物干预组 8 0. 89 ± 0. 13*△ 0. 470 ± 0. 008*△
* 与对照组比较 P < 0. 05;△与模型组比较 P < 0. 05
3 讨论
通过吸烟和脂多糖复制 COPD 模型,实验结果显
示具有明显的慢性支气管炎和肺气肿的形态学改变,
符合 COPD 病理学改变,提示造模成功。利用滇白珠
提取物干预后炎症和肺气肿的形态学有较明显的改
变,提示滇白珠提取物可以减轻 COPD 肺组织病理改
变,有一定的防治作用。
研究表明[3],气道炎症是 COPD 的基础病变。
TNF - α是一种具有广泛生物学活性的前炎症细胞因
子,在多细胞和分子间相互作用的诱导中起基础作用,
参与炎症过程。本研究结果显示,模型组大鼠 BALF
中 TNF - α 的活性明显增加,支气管、肺组织中的
TNF - α表达也显著增强,TNF - α 的高表达促进炎症
细胞黏附、游走和浸润,迅速引起肺损伤[4],加重了炎
症程度,表明 TNF - α 参与了 COPD 气道炎症反应。
NF - κB是近年发现的与多种炎性因子调控有关的转
录因子,通过诱导炎症、免疫细胞、肺气道上皮细胞中
许多重要的炎性介质的表达,参与了气道炎症的发生
发展过程。模型组大鼠肺组织和肺泡灌洗液中的
NF - κB表达均明显增加,表明 NF - κB 与 COPD 气道
炎症的程度密不可分。利用滇白珠提取物干预后,药物
干预组大鼠肺组织和 BALF中的 NF - κB和 TNF - α活
性和表达均明显下降,形态学改变也明显减轻,表明滇
白珠能够有效减轻实验性肺气肿的炎症病变程度。以
上结果表明,滇白珠提取物能够降低 COPD气道炎症及
肺气肿程度,机制可能是通过对 TNF - α 及 NF - κB 的
抑制,使炎症细胞的聚集,炎症细胞趋化程度减轻。
综上所述,COPD的发病机制是非常复杂的,TNF -
α、NF - κB参与了 COPD的发病过程,滇白珠提取物可
以下调 COPD的 TNF - α、NF - κB的表达,减少气道炎
症细胞的浸润,对 COPD大鼠气道炎症有抑制作用,从
而为临床早期防治 COPD提供了新的方法和思路。
参考文献
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[2] 宋一平,崔德健,茅培英. 慢性阻塞性肺病大鼠模型的建立及
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[3] TIDDENS H,SILERMAN M,BUSH A. The role of inflammation
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[4] ZIEGENHAGEN M W,ZEBE I P,ZISSE L G,et al. Serum level
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157(3) :761 - 762.
(收稿日期:2013 - 01 - 22 编辑:祝华)
·7312·广东医学 2013 年 7 月 第 34 卷第 14 期 Guangdong Medical Journal Jul. 2013,Vol. 34,No. 14