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艾麻口服液对慢性支气管炎大鼠气道炎症影响的实验研究



全 文 :·科技之窗 ·
艾麻口服液对慢性支气管炎大鼠气道炎症影响的实验研究*
唐光华 1, 2 黄启福1 姜良铎 3
 唐光华 ,男 ,博士 ,副主任医师
*首都医学发展科研基金资助项目(No.首都 ZD199808)
(1北京中医药大学基础医学院 北京 100029;2广东省中医院;3北京中医药大学东直门医院)
摘要:目的 观察艾麻口服液对慢性支气管炎大鼠气道炎症的影响 ,并探讨其部分疗效机制 。方法
用气管内注入低剂量脂多糖复制大鼠慢性支气管炎模型 。雄性 Wistar大鼠随机分为假手术组 、慢
支模型组 、艾麻口服液组及橘红止咳口服液对照组 (n=7)。测定各组大鼠支气管肺泡灌洗液
(BALF)细胞总数及白细胞分类计数 ,肺组织中髓过氧化物酶(MPO)活力 , BALF、血浆及肺组织匀
浆液中总超氧化物歧化酶(SOD)活力和丙二醛(MDA)含量 ,测定大鼠 BALF、肺组织及外周血中肿
瘤坏死因子 -α(TNF-α)、白细胞介素-8(IL-8)的含量 。结果 慢性支气管炎大鼠 BALF中炎性细胞
明显增高 ,肺组织中的 MPO活性 、肺组织及外周血中 MDA含量明显增加 , BALF、肺组织及外周血
中总 SOD活力则明显降低;经艾麻口服液治疗后 , BALF中炎症细胞分类计数 、肺组织中 MPO活
性 、肺组织及外周血中 MDA含量均明显降低 , BALF、肺组织及外周血中总 SOD活力明显升高。进
一步研究显示 ,艾麻口服液能减少慢支大鼠 BALF中 IL-8的含量 ,减少慢支大鼠 BALF、肺组织匀浆
液及血浆中 TNF-α含量。结论 艾麻口服液通过调节 TNF-α、IL-8的分泌以减少慢支气道炎性细
胞的浸润 ,同时具有促进氧自由基的清除和抗脂质过氧化损伤作用 。
关键词:慢性支气管炎;艾麻口服液;氧自由基;内毒素;肿瘤坏死因子-α;白细胞介素-8;大鼠
中图分类号:R285.5
EffectofAimaoralliquid onairwayinflammation inratswith
chronicbronchitis
TANGGuang-hua1, 2 , HUANGQi-fu1 , JIANGLiang-duo3
(1SchoolofFundamentalMedicine, BeijingUniversityofChineseMedicine, Beijing100029;2 Gongdong
Hospital of Traditional Chinese Mdeicine; 3 Dongzhimen Hospital, Beijing University of
ChineseMedicine)
Abstract:Objective TostudytheefectsofAimaoralliquid(AM)ontheairwayinflammationinrats
withchronicbronchitis(CB)andtostudythetherapeuticmechanismofAM.Method Ratmodelwith
CBwasestablishedbyintratrachealinjectionwithlowdoseoflipopolysaccharide.MaleWistarratswere
randomlydividedintofourgroups, shamoperated(Sham)group, CBgroup, CB+AMgroup, andCB+
Juhongzhikeoralliquid(JH)group, with7ratsineverygroup.ThetotalnumberofWBCanddiferential
countinthebronchoalveolarlavagefluid(BALF)werecounted.TheactivityofMPOinthelung, the
activityoftotalSODinBALF, lungandbloodplasma, theMDAcontentinthelungandbloodplasma,
andthecontentofIL-8 andTNF-αinBALF, lungandbloodplasmaweremeasured.Results The
numberoftotalcels, monocyte-macrophage, neutrophilandlymphocyteweresignificantlyincreasedin
theBALFofmodelgroupcomparedwithshamgroup(P<0.01).AftertreatedbyAM, thenumberof
totalcelandtheanddiferentialcountWBCintheBALFweresignificantlydecreasedcomparedwithCB
·748·
北京中医药大学学报
JournalofBeijingUniversityofTraditionalChineseMedicine   
第 30卷第 11期 2007年 11月
Vol.30 No.11 Nov.2007
rats(P<0.05).TheactivityoftotalSODdecreasedsignificantlyinBALF, lungandbloodplasma, and
thecontentofMDAwasincreasedsignificantlyinBALFandlungintheCBrats(P<0.01);The
activitywasincreasedsignificantlyandthecontentofMDAinCB+AMgroup(P<0.05).Fartherstudy
showedthatAMcouldsignificantlydecreasedthecontentofIL-8intheBALFcomparedwithCBmodel
group, significantlydecreasedthecontentofTNF-αcomparedwithCBmodelgroup, notonlyinthe
BALF, butalsointhelungandbloodplasma.Conclusion AMcanreducetheairwayinflammationof
theCBratsthroughdownregulatingthesecretingofTNFαandIL-8, andpromotingtheclearanceofthe
oxygenfreeradicalandincreasingtheabilitytoresistthelipoperoxidationinjury.
Keywords:Chronicbronchitis;Aimaoralliquid;lipopolysaccharide;lipoperoxidationinjury;tumor
necrosisfactor-α;Interleukin-8;rat
  慢性支气管炎(Chronicbronchitis, CB)是危
害人类健康的常见病和多发病 。慢性支气管炎
属于慢性阻塞性肺病(ChronicObstructivePulmo-
naryDisease, COPD)的高危阶段 [ 1] , 其气道炎症
与 COPD的气道炎症有很大的相似之处 ,亦是以
中性粒细胞气道浸润为主要特征的慢性炎症反
应 。该慢性炎症与炎性因子 TNFα等的释放 、趋
化因子 IL-8等的表达 、黏附分子 ICAM-1等的上
调表达有关 [ 2] ,过激的炎症反应最终导致组织的
损伤 [ 3] 。因此 ,气道炎症是 CB病生理机制中的
一个关键环节 ,亦是其向 COPD发展的重要病生
理基础 。目前尚无阻断慢支气道炎症的特效制
剂 ,糖皮质激素对于 CB气道炎症疗效也不佳 [ 4] ,
因此 ,研究治疗慢支气道炎症的有效药物具有重
要意义 。既往研究 [ 5]艾麻口服液具有减轻 CB支
气管炎症和改善支气管病理损伤的作用 。本实
验是在既往研究基础上 ,进一步观察其影响慢支
大鼠气道炎症的机制 ,以阐明其部分疗效机制 。
1 材料与方法
1.1 试药及试剂
艾麻口服液 ,由北京中医药大学中药学院制
剂室制备 ,主要成分有艾叶挥发油 、麻黄碱 、黄芩
总甙 、丹参素等 。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 。大鼠白细胞介素 -8(IL-8)和肿
瘤坏死因子 -α(TNF-α)ELISA试剂盒均购自法
国 DIACLONE公司 。丙二醛(MDA)试剂盒 、超
氧化物歧化酶(SOD)试剂盒均由南京建成生物
制品公司提供 。其他试剂均为分析纯级 ,购自北
京化学试剂总公司 。
1.2 主要仪器
TBL型低温高速离心机 、XBL型 721分光光度
计 、SW-100型烤箱 、LTP-L离心涂片机 、酶标仪。
1.3 模型复制及动物分组
大鼠 CB模型的制备 ,参照文献 [ 6]并有改动 。
雄性 Wistar大鼠 42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 6组 ,每组 7只 。慢支模型
组: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
2mL灌胃 ,共饲养 4周;假手术组:除气管注入液以
生理盐水代替内毒素外 ,余处理同模型组;艾麻治疗
组(低 、中 、高剂量组):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: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 大鼠支气管肺泡灌洗液 (BALF)白细胞总
数及分类计数
造模 28 d后 ,各组大鼠均用 2%戊巴比妥 50
mg/kg腹腔注射麻醉 ,仰卧固定 ,暴露气管 ,在环甲
软骨处剪一 “V”形小口 ,将静脉套管插入左主支气
管;用 6mLHanks液分 2次灌洗 ,总回收率为 60%
~ 80%。灌洗液离心 ,细胞经 Hanks液洗涤后 ,用
Hanks液制成 1mL的细胞悬液 ,一部分用血细胞计
数板做细胞计数;一部分制成细胞片(每片 80 μL),
瑞氏染色行细胞分类计数。
1.4.2 BALF液 、肺脏组织及血浆中 MDA含量的
测定
用生理盐水将肺脏组织制成 10%的匀浆 , 4 ℃,
3 000r/min,离心 10 min, 取上清进行测定 。 MDA
测试采用硫代巴比妥法 , 方法按照试剂盒说明书
进行 。
·749·第 11期 唐光华等 艾麻口服液对慢性支气管炎大鼠气道炎症影响的实验研究
1.4.3 总 SOD活性的测定
用生理盐水将肺脏组织制成 1%的匀浆 , 4℃, 3
000r/min,离心 10 min,取上清进行测定。 SOD测
试采用羟胺法 ,方法按照试剂盒说明书进行。
1.4.4 肺组织匀浆髓过氧化物酶(MPO)活力测定
取组织块称重 ,以 19倍试剂盒中 2号试剂制成
5%的组织匀浆。具体方法按照试剂盒说明书进行 。
1.4.5 BALF、肺组织及血浆中 IL-8和 TNF-α含量
测定
采用双抗体夹心 ABC-ELISA法 ,检测程序按照
试剂盒说明书进行。
1.5 统计方法
各组数据以 x±s表示 ,统计学分析用方差分析
和 q检验。
2 结果
2.1 BALF白细胞总数及分类计数
经过 28d造模后 ,慢支模型组大鼠肺泡灌洗液
中炎性细胞数显著增加(P<0.01),其中单核 -巨噬
细胞 、中性粒细胞和淋巴细胞数均显著高于假手术
组(P<0.01);经艾经麻口服液治疗后 ,肺泡灌洗液
中炎性细胞显著降低 ,同时中性粒细胞和淋巴细胞
计数亦显著降低(P<0.01),中剂量组与大剂量组
均能显著降低慢支大鼠 BALF中炎性细胞 。艾麻口
服液在降低肺泡灌洗液炎性细胞数的疗效优于橘红
止咳口服液。结果见表 1。
表 1 艾麻口服液对慢支大鼠 BALF白细胞计数及分类的影响( x±s, n=7)
组别 WBC/(×108L-1) WBC分类计数 /%单核巨噬细胞 中性粒细胞 淋巴细胞
假手术组 7.50±2.43 73.23±10.26 5.9±0.90 20.63±9.12
模型组 15.16±2.49** 41.67±11.14** 16.19±2.09** 38.64±8.35**
艾麻低剂量治疗组 10.56±2.85■ 49.99±10.16 14.27±2.15■■ 34.09±7.00
艾麻中剂量治疗组 9.10±2.05■■★ 67.39±10.14■■ 10.11±1.86■■ 22.5±8.35■■
艾麻高剂量治疗组 9.05±2.21■■★ 64.67±10.98■■ 9.76±1.98■■ 21.57±8.21■■
橘红对照组 11.87±2.23■ 59.54±9.66■ 11.97±2.09■■ 27.97±7.08■
  注:与假手术组比较**P<0.01;与橘红对照组比较★P<0.05;与慢支模型比较■P<0.05 ■■P<0.01
2.2 肺脏组织及血浆中 MDA含量的测定结果
慢支模型组大鼠肺组织匀浆液和血浆 MDA含
量均明显升高 ,与假手术组相比 P<0.01;经艾麻口
服液中剂量治疗后 ,肺组织匀浆液和血浆中 MDA
含量明显降低;而橘红止咳口服液治疗组仅使肺组
织匀浆液中 MDA含量明显降低 ,说明两种复方中
药均可减轻大鼠脂质过氧化损伤 。二者相比 ,艾麻
口服液疗效优于橘红止咳口服液。结果见表 2。
表 2 艾麻口服液对慢支大鼠肺组织及
血浆中 MDA含量的影响( x±s;n=7)
组别
MDA含量
肺组织
(mm/kg)
血浆
(μmol/L)
假手术组 11.40±2.14 4.34±0.94
慢支模型组 17.69±2.84** 7.20±1.74**
艾麻中剂量治疗组 13.95±1.68■ 4.92±1.11■
橘红对照组 14.11±1.42■ 5.82±1.84
  注:与假手术组比较**P<0.01;与慢支模型组比较
■P<0.05
2.3 BALF、肺组织及血浆总 SOD活力测定
慢支模型组大鼠 BALF、肺组织匀浆液和血
浆总 SOD活力均明显降低;经艾麻口服液中剂量
治疗后 , BALF、肺组织匀浆液和血浆中总 SOD活
力明显增高 ,接近假手术组水平 ,与模型组相比 ,
P<0.05或 P<0.01;橘红止咳口服液治疗组也
能增强慢支大鼠总 SOD活力 ,其效果较艾麻口服
液略差 。说明两种复方中药均能提高慢支大鼠
清除自由基的能力 ,疗效以艾麻口服液为优 。结
果见表 3。
2.4 肺组织匀浆 MPO活力测定
慢支模型组大鼠肺组织匀浆液 MPO活力明显
升高 ,与假手术组相比 P<0.01;经艾麻口服液中剂
量治疗后 ,其活力显著降低 ,与模型组相比 , P<0.
05;橘红止咳口服液对照组降低慢支大鼠肺组织
MPO活力不明显。以上说明艾麻口服液能降低慢
支大鼠肺组织中中性粒细胞活力 ,其作用优于橘红
止咳口服液。结果见表 4。
·750· 北京中医药大学学报                     第 30卷
表 3 艾麻口服液对慢支大鼠 BALF、肺组织及血浆总 SOD活力的影响( x±s;n=7)
组别 总 SOD活力 /(U/mg)BALF 肺组织 血浆
假手术组 29.8±3.6 384.5±39.8 104.5±18.3
慢支模型组 19.1±3.1** 279.0±66.0** 77.5±11.2**
艾麻中剂量治疗组 25.5±3.4■■ 361.7±53.0■ 96.8±13.5■
橘红对照组 24.4±2.1■■ 340.3±46.6 94.1±12.9■
  注:与假手术组比较**P<0.01;与慢支模型组比较■P<0.05 ■■P<0.01
表 4 艾麻口服对慢支模型大鼠肺
组织中 MPO活力的影响( x±s;n=7)
组别 MPO活性 /(U/g)
假手术组 0.88±0.18
慢支模型组 1.73±0.28**
艾麻中剂量治疗组 1.41±0.21■
橘红对照组 1.52±0.23
  注:与假手术组比较**P<0.01;与慢支模型组比较
■P<0.05
2.5 BALF、肺组织及血浆中 IL-8和 TNF-α含量
慢支大鼠 BALF和肺组织匀浆液中 IL-8的含量
较假手术组明显升高(P<0.01),经艾麻口服液治
疗后 , BALF中 IL-8含量与模型组相比明显下降(P
<0.05)。结果见表 5。
慢支模型组大鼠 BALF、肺组织匀浆液及血浆
中 TNF-α的含量较假手术组明显升高(P<0.01),
经艾麻口服液治疗后 ,其含量与模型组相比明显下
降(P<0.05或 P<0.01)。结果见表 6。
表 5 艾麻口服液对慢支大鼠 BALF、肺组织及血浆中 IL-8的影响( x±s;n=6)
组别 IL-8含量BALF/(ng/L) 肺 /(ng/kg) 血浆 /(ng/L)
假手术组 48.01±3.55 26.82±4.58 0
慢支模型组 64.68±8.22** 51.85±14.94** 7.89±0.39
艾麻中剂量治疗组 50.96±2.99ΔΔ 36.21±6.01 7.70±0.24
  注:与假手术组比较**P<0.01;与慢支模型组比较■■P<0.01
表 6 艾麻口服液对慢支大鼠 BALF、肺组织及血浆中 TNF-α的影响( x±s;n=6)
组别 TNF-α含量BALF/(ng/L) 肺 /(ng/kg) 血浆 /(ng/L)
假手术组 18.36±3.67 17.47±5.57 8.14±0.58
慢支模型组 73.10±16.86** 79.83±23.54** 20.33±4.85**
艾麻治疗组(中剂量) 51.84±6.43■ 41.61±9.54■■ 12.95±1.48■■
  注:与假手术组比较**P<0.01;与慢支模型组比较■P<0.05 ■■P<0.01
3 讨论
慢支气道炎症是复杂的 ,其中中性粒细胞扮演
了重要的角色。中性粒细胞等激活的炎症反应起了
“双刃剑 ”的作用:适度的反应起到气道保护作用 ,
有助于抗菌 、杀菌;但过量及持续的激活则会导致气
道损伤 ,尤其是氧自基损伤 。其机制包括中性粒细
胞释放过多的髓过氧化物酶(MPO)等 。 MPO活力
的大小反映了中性粒细胞的聚集和活力[ 7] 。氧自
由基[ 8]对机体的损害作用主要是损伤生物膜和蛋
白质 ,其损伤的最终产物是丙二醛(MDA)。而机体
抗自由基损伤的能力可以通过测量 SOD等抗氧化
酶活力的大小来反映 。气道氧自由基损伤与抗氧自
由基损伤的相互过程是慢支气道炎症损伤与抗损伤
的一个重要环节 ,而气道炎症的启动与持续 ,与炎症
因子 、趋化因子等的释放关系密切。 TNFα是慢支
气道炎症的一个重要的炎症前因子 [ 2] ,中性粒细胞
在慢支气道中的大量定向聚集 ,并过度激活导致气
道的损伤是慢支气道炎症中一个重要病理环节。研
究显示 , IL-8可能是其最重要的趋化因子 [ 9] 。
实验结果显示 ,艾麻口服液可以减少慢支模型
组大鼠的气管肺泡灌洗液中增高的白细胞总数及分
类计数 ,同时降低髓过氧化物酶的活性 。氧自基损
伤及抗损伤的研究结果亦显示 ,慢支气道存在明显
的氧自由基损伤和抗氧自由基损伤的能力下降。经
·751·第 11期 唐光华等 艾麻口服液对慢性支气管炎大鼠气道炎症影响的实验研究
宣肺化痰 、益气活血 、解毒通络的中药复方艾麻口服
液治疗后 ,气管肺泡灌洗液中炎性细胞显著降低 、中
性粒细胞活力减轻 、抗自由损伤能力提高而氧自由
基损伤明显减轻 。以上研究说明艾麻口服液具有良
好的减轻慢支气道炎症的气道损伤作用。进一步的
实验结果显示 ,艾麻口服液的以上作用机制与其抑
制气道炎症因子 TNF-α及中性粒细胞趋化因子 IL-
8的分泌有关。
根据中医毒理论[ 10] ,慢支气道炎症形成大量活
性氧及自由基 ,这些内生的对机体产生损害的不利
因素 ,可看作是内生之毒。慢支气道炎症的持续 ,内
生之毒不断产生 ,不仅导致气道正气损伤 ,而且是虚
邪留滞的重要原因。包含宣肺化痰 、解毒通络 、益气
活血诸治法的中医复方艾麻口服液 ,能减轻慢支气
道炎细胞浸润 ,抑制炎细胞的过度激活 ,从而减少内
生之毒续生 ,提高机体抗毒解毒能力。其机制与抑
制相关炎症因子及炎性细胞趋化因子的过度分泌
有关。
总之 ,艾麻口服液治疗慢支有效的机制除了氧
自由基损伤保护外 ,更重要的机制可能是抑制了内
生之毒续生的关键环节 ,即相关炎症因子的启动和
释放。本实验研究有助于在中医理论指导下研制调
节气道炎症的中药复方制剂。
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(收稿日期:2006-05-08)
《北京中医药大学学报(中医临床版)》2008年征订启事
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·752· 北京中医药大学学报                     第 30卷