全 文 :艾麻口服液对慢性支气管炎模型大鼠气道病理损伤的影响
唐光华1 黄启福2 姜良铎1
(1北京中医药大学东直门医院 北京 100700)
(2北京中医药大学 北京 100029)
摘要:大鼠气管内注入低剂量脂多糖(LPS)制成慢性支气管炎模型。利用光镜和透射电镜方法并
结合图像分析技术观察各组大鼠气道病理形态学变化。结果:假手术组大鼠气道形态无明显异常
改变 。模型组大鼠出现气道内分泌物明显增多 ,气道腺体增厚 ,上皮不完整 ,气管粘膜层 、粘膜下层
大量炎细胞浸润 ,支气管外周淋巴滤泡形成;图像分析显示:模型组大鼠气管壁厚度 、气管腺体厚度
均较假手术组显著增加(P<0.01);肺脏超微结构显示:肺泡腔大量炎性细胞渗出 ,肺泡间隔增厚。
艾麻口服液组气道病理损伤较模型组明显减轻;图像分析显示:艾麻口服液组气管壁厚度明显变薄
(P<0.05)。橘红止咳液组气道病理损伤较模型组亦有所减轻 ,但作用不如艾麻口服液显著。结
论:艾麻口服液对慢性支气管炎病理改变具有明显的治疗作用。
关键词:内毒素;慢性支气管炎;艾麻口服液;病理;图像分析;大鼠
中图分类号:R285.5
1 材料与方法
1.1 实验用药及试剂
艾麻口服液:处方由生艾叶 、炙麻黄 、黄芩 、党
参 、丹参 、广地龙等组成 ,由北京中医药大学中药学
院制剂室制备。止咳橘红口服液:北京同仁堂生产 ,
批号为 991209。精制脂多糖(LPS),购自美国 Sigma
公司。其他试剂均为分析纯级 ,购自北京化学试剂
总公司。
1.2 实验仪器
SHADON牌全自动石蜡包埋机 、SHADON 牌全
自动切片机 、LKB5型超薄切片机 、JEM-1200EX 型
透射电镜 、SPOT 数码相机(美国 DIAGNGSTIC 公
司)、Metamorph图像分析软件(美国 Universal Imaging
Corporation)。
1.3 动物分组及处理
大鼠慢性支气管炎(以下简称慢支)模型的制
备 ,参照文献[ 2]改进 。雄性Wistar大鼠 36只 ,由北
京大学医学部实验动物中心提供 ,体重(200±10)g ,
鼠龄 12周 ,适应性喂养3 d后 ,随机分为 4组 。慢支
模型组 9只 ,用 2%戊巴比妥钠(50 mg kg)腹腔注射
麻醉 ,仰卧位固定于操作台 ,常规消毒 ,纵向切开颈
部 ,分离皮下 ,暴露气管 , 4号针头穿刺气管 ,注入浓
度为 1 g L 的脂多糖 200 μL ,从第 8天起 ,每日用生
理盐水 2 mL灌胃 ,共饲养 4周;假手术组 9只 ,除气
管注入液以生理盐水代替内毒素外 ,余处理同模型
组;中药治疗组(中剂量)9只 ,按模型组方法制备动
物模型 ,从第 8天起每天给予艾麻口服液灌胃 2 mL
(含生药 2 g mL),共 21 d;中药对照组 9 只 ,按模型
组方法制备动物模型 ,从第 8天起每天给予橘红止
咳口服液2 mL灌胃 ,共 21 d。
1.4 观察指标
1.4.1 大鼠全身状态:记录各组大鼠神态 、毛发光
泽度 、进食 、饮水及体重变化 、呼吸情况。
1.4.2 肺形态学观察:取大鼠右肺中叶(每组各取
大鼠 5只),在 4 ℃生理盐水中漂洗干净 ,立即投入
4%的甲醛溶液中固定 1 周 ,常规石蜡包埋 、切片 、
HE染色 ,光镜观察 。
1.4.3 形态计量指标:对 HE染色病理切片的支气
管壁厚度进行检测 ,在每张病理切片上随机选择气
管横切直径在 200 ~ 300 μm 范围内气管 5 支 ,测定
其气管壁厚度和气管壁腺体层厚度 ,分别取其平均
值作为该只大鼠的气管壁厚度和气管壁腺体层厚度
值 ,进行统计学分析。
1.4.4 肺脏的超微形态观察:另取假手术组 、模型
组 、中剂量治疗组和中药对照组每组各2只大鼠 ,断
头后 ,迅速剖取右肺中叶沿支气管树近肺门 1 3处 ,
切成1 mm3 大小 , 4%的戊二醛前固定 ,1%的锇酸后
固定 ,丙酮逐级脱水 ,环氧树脂 Epon812 包埋 ,超薄
切片机切片 , 1%醋酸铀及枸橼酸铅双重染色 ,透射
电镜观察。
·26· 北京中医药大学学报Journal of Beijing University of TCM 2002 年 9月第 25 卷第 5期September 2002 , Vol.25 , No.5
唐光华 ,男, 29岁 ,在读医学博士生
1.5 数据分析
各组数据均值以 x ±s 表示 ,用 SAS统计软件
包进行方差分析 ,q检验 。
2 结果
2.1 大鼠的全身状态
造模后 ,模型组大鼠出现倦怠 ,活动减少 ,毛发
逐渐失去光泽 ,造模后的最初几天 ,模型组大鼠饮水
增加 ,1周后进食饮水均减少 ,体重增加较正常组 、
假手术组慢 。大鼠造模后 ,可听见明显的气道痰鸣
音 ,各治疗组治疗 10 d后 ,痰鸣音逐渐减轻;而模型
组大鼠气道痰鸣音改变不明显 。治疗组整体情况仍
较正常和假手术组差 ,但较模型组改善。各组大鼠
1个月后体重变化情况见表 1。
表 1 各组大鼠 1个月后体重增加量(g;n=9; x±s)
组 别 体重增加量
假 手 术 组 106±10
模 型 组 69±20 **
中药治疗组 92±14 #
中药对照组 90±10 #
注:与假手术组相比**P<0.01;与模型组相比#P<0.05
2.2 肺形态学变化
假手术组:大鼠气管上皮完整 ,腺体未见增厚 ,
气管粘膜下基本上无炎性细胞浸润 ,支气管外周未
见淋巴滤泡形成(见图 1);模型组:大鼠气道内分泌
物明显增多 ,上皮不完整 ,气道腺体增厚 ,气管粘膜
层 、粘膜下层大量单核炎细胞浸润 ,支气管外周淋巴
滤泡形成(见图 2);中药治疗组:大鼠气道内分泌物
减少 ,气管上皮层基本完整 ,气管壁和腺体层较模型
组变薄 ,粘膜下炎细胞浸润减轻 ,支气管外周淋巴滤
泡小(见图 3);中药对照组:大鼠气道内分泌物减
少 ,气管上皮基本完整 ,气管壁和腺体层也较模型组
变薄 ,粘膜下炎细胞浸润减轻 ,支气管外周淋巴滤泡
小(见图 4)。
图 1 假手术组气道病理形态学变化 HE×33
图 2 模型组气道病理形态学变化 HE×33
图 3 中药治疗组气道病理形态学变化 HE×33
图 4 中药对照组气道病理形态学变化 HE×33
2.3 形态计量指标
气管壁及腺体层厚度测定结果见表 2。
表 2 各组慢支大鼠气管壁及腺体层厚度(μm;n =5; x±s)
组 别 气管壁厚度 腺体层厚度
假 手 术 组 27.47±4.21 7.70±1.32
模 型 组 64.57±6.41** 39.29±6.74 **
中药治疗组 52.10±4.96# 31.74±2.91
中药对照组 56.30±7.94 34.22±7.73
注:与假手术组相比**P<0.01;与模型组相比#P<0.05
结果显示 ,大鼠造模 28 d后 ,气管壁厚度 、腺体
层厚度均明显高于假手术组;艾麻口服液治疗 21 d
·27·第 5 期 唐光华等 艾麻口服液对慢性支气管炎模型大鼠气道病理损伤的影响
后 ,气管壁厚度较模型组明显变薄 , P <0.05 ,腺体
层厚度有变薄的趋势;橘红止咳口服液治疗 21 d
后 ,气管壁厚度和腺体层厚度均有变薄的趋势 ,但无
统计学意义。
2.4 肺脏超微结构改变
假手术组支气管周围肺泡 、间质细胞内各细胞
器形态完好 ,未见明显异常 ,肺泡腔内未见炎细胞渗
出(见图 5);慢支组终末支气管粘膜下水肿 ,较多单
核细胞浸润 ,肺泡管及肺泡间隔增生 ,单核细胞增多
(见图 6);中药治疗组肺泡间隔接近正常 ,未见单核
细胞浸润 , II 型肺泡细胞分泌颗粒增多(见图 7)。
中药对照组终末支气管内单核细胞浸润减少 ,肺泡
壁菲薄 ,接近正常(见图 8)。
图 5 假手术组肺脏超微结构改变 透射电镜×3000
图 6 模型组肺脏超微结构改变 透射电镜×3000
图 7 中药治疗组肺脏超微结构改变 透射电镜×3000
图 8 中药对照组肺脏超微结构改变 透射电镜×3000
3 讨论
慢性支气管炎(Chronic bronchitis)简称慢支 ,是
严重危害人民身体健康的常见病和多发病 。近年的
研究结果显示 ,慢支存在明显的以中性粒细胞为主
的慢性气道炎症反应。慢支的气道病理改变正是慢
性炎症的表现或结果[ 1 ~ 4] 。慢性支气管炎的病理改
变主要表现为气管 、支气管壁的慢性炎性细胞浸润 ,
腺体的粘液泡增生 、肥大 ,浆液型及混合型腺泡发生
粘液变 ,腺泡及导管因粘液潴留而扩张 ,粘液上皮的
杯细胞增生 ,分泌亢进 。如果慢支反复急性发作 ,则
会逐渐出现气管壁增厚 ,支气管软骨破坏 ,病变继续
向细支气管 、肺泡蔓延[ 5] 。而慢支气道的这些病理
变化与慢性气道炎症关系密切。
慢支气道和肺部的这些病理改变 ,与传统中医
对慢支气道局部痰 、瘀阻滞的病理机制是一致的。
针对慢支气道炎症对慢支病理损伤的影响 ,本研究
试图从毒和络病的角度进行研究。根据现代毒理
论[ 6] ,慢支的气道慢性炎症 ,包括各种炎性细胞的浸
润 ,炎症介质的释放 ,过量氧自由基的产生等所造成
气管和肺组织 、细胞的损伤 ,正是一种内生之毒的表
现 。“毒”持续内生 ,不仅损伤正气 ,更是痰 、瘀内生
之源。另外 ,中医有“久病入络”之说 ,慢支是一种慢
性病 ,慢支每每迁延不愈 ,不易根治;而且毒也是形
成络病的一个重要病理因素[ 7 , 8] 。因此 ,根据既往中
医对慢支的病机认识 ,并结合慢支现代病生理机制
研究 ,我们提出慢支气道痰瘀毒互结 、肺管肺络受损
不畅 、局部正气不足的病理状态可能是导致慢支持
续存在和反复发作的一个重要病理环节。针对慢支
稳定期关键病机 ,在既往中医防治慢支经验的基础
上又兼顾了内生之毒和络脉不通的病理因素 ,以包
含宣肺化痰 、解毒通络 、益气活血诸法的艾麻口服液
进行治疗 ,以期提高疗效 ,并探讨其机制。本实验重
点从形态学角度观察其对慢支气道局部痰(气道分
·28· 北京中医药大学学报 2002年第 25 卷
泌物 、支气管壁腺体层增生 、肥大的腺体分泌细胞
等)、瘀(支气管壁 、肺间质炎性细胞浸润等)及气道
局部正气(气道上皮完整性)的影响 。
从大鼠的整体情况来看 ,造模后大鼠出现倦怠 ,
活动减少 ,进食均减少 ,体重增加明显低于假手术
组 ,而且部分大鼠呼吸时可闻及痰鸣音 ,说明慢支大
鼠的体质下降 ,气道分泌物增多 。这些情况表明大
鼠经过造模后 ,出现了类似中医虚证和痰证的表现 。
经中药治疗后 ,大鼠的情况得到明显改善 ,这从整体
上显示出艾麻口服液对慢支的初步疗效 。形态学结
果显示 ,慢支大鼠气道出现符合人类慢性支气管炎
的病理改变。这说明大鼠慢性支气管炎模型复制成
功 ,同时也证明持续的气道炎症正是慢支病理机制
中的一个重要环节 。慢支大鼠经艾麻口服液治疗
后 ,气道病理损伤明显减轻 ,气管壁厚度变薄 ,气管
腺体层厚度也有变薄趋势 。
综上所述 , LPS 气道注入诱导大鼠慢性支气管
炎模型复制成功;艾麻口服液能有效改善慢支气道
局部痰 、瘀及正气不足的病理状态 。
参 考 文 献
1 Hill AT , Bayley DL, Campbell EJ , et al.Airways inflammation
in chronic bronchitis:the effects of smoking and alpha1-anti-
trypsin deficiency[ J] .Eur Respir J , 2000 , 15(5):886~ 890
2 马 楠 , 崔德健 ,梁延杰 , 等.气管内注入脂多糖建立大鼠
慢性支气管炎模型.中华结核和呼吸杂志 , 1999 , 22(6):
371 ~ 372
3 马 楠 , 崔德健 ,黎 君 , 等.慢性支气管炎大鼠肿瘤坏死
因子α、巨噬细胞炎症蛋白-2 及髓过氧化物酶的研究.
中华内科杂志 , 1999 , 38(8):523 ~ 526
4 Thurlbeck WM.Pathophysiology of chronic obstructive pulmo-
nary disease.Clin Chest Med , 1990 , 11(3):389~ 403
5 翁心植.慢性阻塞性肺疾病与肺原性心脏病.北京:北京
出版社 , 1999.29 ~ 41
6 姜良铎 , 张文生.从毒论治初探.北京中医药大学学报 ,
1998 , 15(4)∶24~ 26
7 王永炎.关于提高脑血管疾病疗效难点的思考.中国中西
医结合杂志 , 1997 , 17(2):195 ~ 196
8 雷 燕 , 王永炎 ,黄启福.络病理论探微.北京中医药大学
学报 , 1998 , 21(2):18~ 23
(收稿日期:2002-03-22)
Effects of Aima Oral Solution on Airway Pathologic Injuries in the Rats
with Chronic Bronchitis
Tang Guanghua(唐光华), Huang Qifu(黄启福), Jiang Liangduo (姜良铎)
(Dongzhimen Hospital , Beijing University of Traditional Chinese Medicine , Beijing 100700)
ABSTRACT:Male Wistar rats were randomly divided into the sham operation(SO)group , model group , Aima
Oral Solution(AOS)group and Juhongzhike Oral Solution(JOS)group , and each group consisted of 9 animals.The rat
model of chronic bronchitis was induced by the intratracheal injection of a small dose of lipopolysaccharide.Optical and
transmission electron microscopic methods and image analysis were used to observe airway pathomorphological changes in
the rats in the above 4 groups.The results showed that there were no obvious abnormal morphological changes in the air-
way of the animals in the SO group;but in the animals in the model group , the secretion in the airway was obviously in-
creased , the glands of the airway were thickened , the epithelium of the airway was damaged , tracheal mucous and sub-
mucous layers were infiltrated by a large quantity of inflammatory cells , and the peribronchial lymph follicles were
formed.Image analysis revealed that the thickness of the tracheal wall and tracheal glands was significantly increased in
the animals in the model group as compared with that in the SO group (P <0.01).The observation of the lung ul-
trastructure revealed that the alveolar cavities were infiltrated by a large quantity of inflammatory cells and the alveolar in-
terstitium was thickened in the animals in the model group;but the airway pathologic injuries were obviously relieved in
the AOS group as compared with those in the model group.Image analysis showed that the thickness of the tracheal wall
in the animals in the AOS group was significantly decreased (P<0.05).Although the airway pathologic injuries were
also relieved by JOS as compared with those in the model group , the efficacy of JOS was not as good as that of AOS.
KEYWORDS:Lipopolysaccharide;Chronic Bronchitis;Aima Oral Solution;Pathology;Image Analysis;Rat
·29·第 5 期 唐光华等 艾麻口服液对慢性支气管炎模型大鼠气道病理损伤的影响