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Effects of cordyceps sinensi on bleomycin-induced pulmonary fibrosis in mice

人工冬虫夏草菌液对博莱霉素致小鼠肺纤维化的保护作用



全 文 :人工冬虫夏草菌液对博莱霉素致小鼠
肺纤维化的保护作用
王少杰 o白 文 3 o王春玲 o戴 中
k北京大学 人民医院 中医科 o北京 tssswwl
≈摘要   目的 }研究人工冬虫夏草菌液 k¦²µ§¼¦¨³¶¶¬± ±¨¶¬l对博莱霉素 k… l致肺纤维化小鼠的保护作用 ∀方
法 }小鼠随机分为 w组 o模型组经鼻滴入博莱霉素 x °ª# ®ªpt建立肺间质纤维化模型 o人工冬虫夏草菌液预防治疗
组于滴入 … 前 w{ «予人工冬虫夏草菌液灌胃 o人工冬虫夏草菌液治疗组于滴入 … 后第 tw天给人工冬虫夏
草菌液灌胃 o并与正常小鼠进行对照 ∀第 u{天收获其支气管肺泡灌洗液 k…„ƒl和肺组织 o右肺行苏木精 2伊红
k‹∞l和  ¤¶¶²±三色染色 o并观察电镜下细胞超微结构的改变 o左肺经酸解法检测肺组织羟脯氨酸 k‹ ≠ °l含量 o用
酶联免疫吸附法 k∞Œ≥„l检测 …„ƒ中转化生长因子 2Βk·µ¤±¶©²µ°¬±ªªµ²º·«©¤¦·²µ2Βto׊ƒ2Βtlo干扰素 2Χk¬±·¨µ©¨µ²±2
ΧoŒƒ‘2Χlo白细胞介素 wk¬±·¨µ¯¨ ∏®¬±2woŒ2wl的浓度 ∀结果 }虫草菌液干预组与模型组比较 o小鼠肺系数明显下降
kΠ  s1sxl~肺泡炎 !纤维化程度均有改善 kΠ  s1sxlo其中人工冬虫夏草菌液防治组改善最明显 ~肺 ‹ ≠ °含量下
降 kΠ  s1sxl~…„ƒ中 ׊ƒ2ΒoŒ2w含量亦明显下降 kΠ  s1sxl~防治组可使 Œƒ‘2Χ含量升高 kΠ  s1sxl∀结论 }人
工冬虫夏草菌液可以在某种程度上减轻 … 诱导的肺泡炎及肺纤维化程度 o对肺纤维化有一定预防作用 ~其作用
机制可能是通过抑制 ׊ƒ2Βt在肺组织中的表达 o并调整 ´型 rµ型细胞因子平衡达到的 ∀
≈关键词   人工冬虫夏草菌液 ~肺纤维化小鼠 ~博莱霉素 ~转化生长因子 2Β~干扰素 2Χ~白细胞介素 w
≈中图分类号   • u{xqx ≈文献标识码   „ ≈文章编号   tsst2xvsukusszluw2uyuv2sx
≈收稿日期   ussz2s|2sw
≈通讯作者   3 白文 oר¯}kstsl{{vux{{xo∞2°¤¬¯}¥¤¬º ±¨tstu
ƒ √¬³q¶¬±¤q¦²°
特发性肺纤维化 k¬§¬²³¤·«¬¦³∏¯°²±¤µ¼ ©¬¥µ²¶¬¶o
Œ°ƒl是一种原因不明的疾病 o其特征是成纤维细胞
的增殖及大量细胞外基质 k ¬¨·µ¤ ¦¨¯¯∏¯¤ °¤·µ¬¬o
∞≤ l的聚积 o导致器官组织结构的改建 o最终导致
肺间质纤维化 ∀许多细胞因子参与了这一过程 o转
化生长因子 k·µ¤±¶©²µ°¬±ªªµ²º·« ©¤¦·²µo ׊ƒ2Βtl在
刺激细胞间基质的积聚过程中所发挥的作用尤为重
要 o是迄今发现的最强的细胞外基质沉积促进
剂 ≈t  ∀国内外许多研究证明 o抑制 ׊ƒ2Βt的生成
可以改善肺纤维化的进程 ≈u  ∀近年来 o有学者提
出 o´型 rµ型细胞因子失衡可能在肺纤维化的发病
过程中起重要作用 ≈vow  ∀本病目前没有满意的治疗
方法 o预后较差 ∀西医主要应用糖皮质激素及免疫
抑制剂 o但疗效差异较大且副作用明显 ∀近年来 o中
医药在防治肺纤维化方面取得了一定进展 o且副作
用相对较小 ∀本实验采用中药人工冬虫夏草菌液对
博莱霉素致肺纤维化小鼠进行干预 o探讨其临床价
值及可能的作用机制 ∀
1 材料
1q1 动物
y ∗ {周龄雄性 Œ≤• 小鼠 w{只 o体重 us ª左右 o
无特殊病原 k≥°ƒl级 k北京维通利华实验动物技术
公司 lo寄养于北京大学人民医院实验动物中心
k≥≠ ÷Ž京 ussy2sszl∀
1q2 药物
人工冬虫夏草菌液 k中美华东制药有限公司自
制 o浓度 s1| ª# °pt lo博莱霉素 k日本化药株式会
社 o批号 ywstusl∀
1q3 试剂与仪器
小鼠 ׊ƒ2Βt酶联免疫吸附 k∞Œ≥„ l试剂盒
k… ±¨§¨ µ公司 l~小鼠 Œƒ‘2ΧoŒ2w酶联免疫吸附测定
k∞Œ≥„l试剂盒 k北京晶美生物技术公司 l~免疫组
化 k≥°法 l试剂盒 k中山公司 l~组织匀浆机 k美国
ƒ¬¶«¨ µ公司 l∀
2 方法
2q1 模型制备
根据文献报道 ≈x 及预实验结果 o发现取博莱霉
#vuyu#
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素剂量 x °ª# ®ªpt !给药途径采取经鼻滴入可取得
气管内直接给药同样的肺纤维化模型 o对动物损伤
小 o死亡率低 o并且给药 u周时小鼠肺内已出现明显
纤维化 o甚至蜂窝样改变 ∀
2q2 分组及给药
小鼠随机分为 w组 o每组 tu只 o肺纤维化模型组
k模型组 l}经鼻滴入博莱霉素 ~虫草预防治疗组 k防
治组 l}先于博莱霉素滴入前 w{ «即予人工冬虫夏草
菌液灌胃 o按人与小鼠体表面积公式计算出小鼠每天
每公斤体重的给药量 ≈y  o人工冬虫夏草菌液 s1yy ª#
®ªpt # §pt o原液稀释后灌胃 o每次喂药量为 s1x °o
每日 t次 ~虫草治疗组 k治疗组 l}经鼻滴入博莱霉素
tw §后 o第 tx天予人工冬虫夏草菌液灌胃 o用量同防
治组 ~正常对照组给生理盐水 k正常组 l∀
2q3 标本处理
各组于造模前和实验结束时分别称量小鼠体
重 o第 u{天统一处死动物 o气管插管 o用 s1x °
°…≥灌洗肺组织 u次 o收获支气管肺泡灌洗液
k…„ƒl和肺组织 o称量肺组织 o求肺系数 €肺重
k°ªl r体重 kªl∀右肺经 wh多聚甲醛固定 o进行苏
木精 2伊红 k‹∞l染色 ! ¤¶¶²±三色染色及免疫组化
染色 ~每组动物随机各取 t只常规制作透射电子显
微镜切片 ~左肺在液氮中保存供测羟脯氨酸 k‹≠°l
用 ~…„ƒ t xss µ# °¬±pt o离心 x °¬±o保留上清 o于
pzs ε 保存 o供测 ׊ƒ2ΒoŒƒ‘2ΧoŒ2w含量用 ∀
2q4 组织病理学分析
2q4q1 常规病理 右肺组织经不同浓度乙醇常规
脱水 !石蜡包埋 !切片后 o分别予以 ‹∞和  ¤¶¶²±三
色染色 ∀
2q4q2 肺泡炎和肺纤维化评分方法 依照 ≥½¤2
³¬¨ ≈¯z 法确定肺泡炎和肺纤维化的程度 os级 }无肺
泡炎 ~t级 }轻度肺泡炎 o病变区域少于全肺的 ush o
肺泡结构正常 ~u级 }中度肺泡炎受累面积占全肺的
ush ∗ xsh ~v级 }弥漫性肺泡炎 o病变范围  xsh ∀
肺泡炎的程度以 sotou和 v表示 ∀评价肺组织切片
纤维化程度 }利用  ¤¶¶²±氏三色染色的切片观察肺
纤维化在切片中所占的比例 ∀肺纤维化的程度以百
分比表示 ∀
2q4q3 电镜观察 每组随机任选 t只 o进行常规透
射电镜观察 ∀主要观察肺泡上皮基底膜的完整性 ~
肺泡 µ型上皮细胞的超微结构 ∀重点观察胞质内板
层小体的数量与形态 o同时观察线粒体 !高尔基体及
粗面内质网的结构变化 ∀
2q5 肺组织 ‹≠°含量测定
参照文献 ≈{ 用酸解法测定肺组织中 ‹≠°含
量 ∀即将左肺组织在 t °°…≥缓冲液中匀浆 o在高
温条件下用 w °y °²¯# pt ‹ ≤酸解 o酸解液先后
与枸橼酸缓冲液 k³‹ y1sl!氯胺 ×溶液和伊里克
k∞«µ¬¯¬¦«l溶液反应经 xxs ±°波长记录吸光度
kΑl∀根据 ‹≠°对照品浓度标准曲线计算每克肺
中的 ‹≠°含量 kΛª# ªpt l∀
2q6 …„ƒ中 ׊ƒ2Βto Œƒ‘2Χo Œ2w含量测定
按 ׊ƒ2Βto Œƒ‘2Χo Œ2w ∞Œ≥„试剂盒说明进
行操作 o根据标准曲线计算样本中 ׊ƒ2Βto Œƒ‘2Χo
Œ2w的含量 k³ª# °pt l∀
2q7 统计方法
用 ≥°≥≥ ts1s统计软件进行分析 o计量资料以 cξ ? σ
表示 o用 τ检验检测组间差异 o用单因素方差分析进行
组间多重比较 o以 Πs1sx为差异有显著性 ∀
3 结果
3q1 虫草菌液对博莱霉素小鼠肺纤维化模型体重
和肺系数的作用
正常对照组小鼠体重增加明显 o体格健壮 o食欲
好 o毛发有光泽 o善打斗 o至 u{ §均存活 ~模型组精
神差 o瘦弱 o毛发晦暗 o无光泽 o活动少 o死亡 v只 o存
活 |只 ∀
实验结束时正常对照组及防治组小鼠体重明显增
加 o与起始时比较差异有显著性 o其中防治组
kΠs1sxlo正常对照组 kΠs1stl~模型组体重明显下
降 o与起始时比较差异有显著性 kΠs1sxl∀见表 t∀
肺系数是小鼠单位体重下相应的肺重 o可间接
反映肺组织纤维化的程度 ∀因为肺纤维化时 o纤维
母细胞和胶原在肺内的沉积 o使得肺重量和正常比
较有所增加 ∀模型组小鼠肺系数与正常对照组比较
明显升高 kΠ  s1sstl∀防治及治疗组小鼠肺系数
与正常对照组比较差异无显著性 ~防治及治疗组与
模型组相比均下降 o差异有显著性 kΠ  s1sxlo但防
治组与治疗组之间差异无显著性 o见表 t∀
3q2 虫草菌液对博莱霉素小鼠肺纤维化模型肺组
织病理形态学的影响
3q2q1 肺组织形态学变化 肉眼观察 }正常对照组
双肺表面光滑 !饱满 o呈粉红色 ~模型组表面凹凸不
平 o呈暗红色 o边缘有点状出血 o部分肺叶体积缩小 o
呈灰白色 o表面有白色结节 ~虫草菌液干预组部分肺
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表 t 实验始末各组小鼠体重和肺系数变化 kcξ ? σl
组别 ν 剂量 rª# ®ªpt 起始时体重 rª 结束时体重 rª 肺系数 r°ª# ªpt
正常 tu p u|1|v ? s1vt vz1zv ? s1yvwl u1zt ? s1tx
模型 | p vs1yw ? t1vz uz1t{ ? s1|uvl w1yt ? s1vztl
防治 tu s1yy vt1u| ? t1v{ vx1{u ? u1{vvl u1|y ? s1txul
治疗 tu s1yy vt1yz ? t1us vt1zt ? u1{| v1tz ? s1t{ul
注 }与正常对照组比较 tl Π  s1sx~与模型组比较 ul Π  s1sx~与起始时比较 vl Π  s1sxowl Π  s1st
叶暗红色 o部分肺叶表面光滑 ∀光镜观察 }正常对照
组肺泡及间隔结构正常 o偶见胶原纤维 ∀模型组可见
肺泡结构破坏 o肺泡间隔增厚 o肺实质结构紊乱 o部分
局部炎细胞浸润 o  ¤¶¶²±三色染色可见肺间质大量
蓝色胶原纤维沉积 o灶性纤维化形成 o分布不均 o肺泡
炎与肺间质纤维化多为中重度 ~虫草菌液干预组可见
肺泡间隔增厚程度减轻 o炎性细胞较少 o肺泡结构大
致正常 o肺泡炎与肺纤维化多为轻度 o少数为中度 o可
见少量胶原纤维 ∀电镜结果 }模型组肺泡µ型细胞微
绒毛破坏 o变稀少或消失 o部分细胞崩解 o线粒体结构
破坏 o板层小体数量减少 o肺间质及肺泡腔内炎性细
胞多 o内含大量溶酶体及吞噬颗粒 ∀虫草菌液干预组
肺泡型细胞少数板层小体空泡样变 o微绒毛较丰富 o
肺间质中胶原纤维含量较模型组减少 o见图 t∀
3q2q2 肺泡炎和肺纤维化程度的比较 模型组小鼠肺
泡炎评分和肺纤维化的程度较正常对照组明显增加 o
差异有显著性 kΠ s1stl~防治和治疗组肺泡炎评分较
模型组明显降低 o差异有显著性 kΠs1stlo见表 u∀
3q3 虫草菌液对博莱霉素小鼠肺纤维化模型肺组
织 ‹≠°含量的影响
图 t 各组肺纤维化小鼠肺泡结构的变化
„q正常对照组 k ¤¶¶²± ≅ ussl~…q模型组 k ¤¶¶²± ≅ ussl~
≤q防治组 k ¤¶¶²± ≅ ussl~⁄q模型组基底膜可见成纤
维细胞和交错的胶原纤维束 k电镜 ≅ yzssl
模型组小鼠 ‹≠°含量与正常对照组比较明显
升高 o差异有显著性 kΠ  s1stl∀防治和治疗组
‹≠°含量与模型组相比均下降 o差异有显著性 kΠ 
s1sxlo但防治和治疗组之间差异无显著性 o见表 u∀
表 u 各组小鼠肺泡炎 !肺纤维化 !肺组织中羟脯氨酸含量 kcξ ? σl
组别 ν 剂量 rª# ®ªpt 肺泡炎评分 肺纤维化 rh 羟脯氨酸含量 rΛª# ªpt
正常 tu p s1yx ? s1xu w1w uzt1yz ? t|1s{
模型 | p u1yu ? s1xutl w|1stl ytz1wu ? uw1vstl
防治 tu s1yy t1xs ? s1xvvl ty1zvl vzv1s| ? vv1yvul
治疗 tu s1yy t1vv ? s1xsvl tw1yvl vyu1zu ? ux1yyul
注 }与正常对照组比较 tl Π  s1st~与模型组比较 ul Π  s1sxovl Π  s1st
3q4 虫草菌液对博莱霉素小鼠肺纤维化模型肺泡
灌洗液中 ׊ƒ2Βto Œƒ‘2Χo Œ2w含量影响
本实验结果表明 o模型组小鼠 ׊ƒ2Βt含量明
显高于正常对照组 o两者差异有显著性 kΠ  s1stlo
防治组与模型组比较可降低 ׊ƒ2Βt的含量 o差异
有显著性 kΠ  s1sxlo治疗组与模型组比较也可降
低 ׊ƒ2Βt的含量 o但差异无显著性 ∀
模型组 !防治组和治疗组小鼠 Œƒ‘2Χ含量均明
显低于正常对照组 o差异有显著性 kΠ  s1sxlo防治
组 Œƒ‘2Χ含量比模型组升高 o差异有显著性 kΠ 
s1sxl∀
模型组小鼠 Œ2w含量明显高于正常对照组 o两
者差异有显著性 kΠ  s1sxlo防治和治疗组可降低
Œ2w含量 o与模型组比较差异有显著性 kΠ  s1sxlo
见表 v∀
4 讨论
传统中医认为冬虫夏草具有补益肺肾的作用 ∀有
研究报道其对肝纤维化有一定的抑制作用 ≈|ots  ∀但对
肺纤维化的作用尚无报道 ∀笔者选用人工培育的冬虫
夏草替代天然虫草 o探讨其对肺纤维化的作用 ∀
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表 v 各组小鼠肺泡灌洗液中 ׊ƒ2Βto Œƒ‘2Χo Œ2w含量 kcξ ? σl
组别 ν 剂量 rª# ®ªpt ׊ƒ2Βr±ª# °pt Œƒ‘2Χr³ª# °pt Œ2wr³ª# °pt
正常 tu p t1vw{ ? s1stx tsw1ys ? tx1{y uts1{x ? wy1z{
模型 | p t1|uw ? s1twsul zs1ux ? |1xztl uzu1yw ? v{1uwtl
防治 tu s1yy t1wwu ? s1s||wl {|1uv ? t|1x|tovl tsz1vw ? vz1||wl
治疗 tu s1yy t1yxu ? s1uvv yw1vv ? tv1uxtl tsy1st ? v{1uwwl
注 }与正常对照组比较 tl Π  s1sxoul Π  s1st~与模型组比较 vl Π  s1sxowl Π  s1st
人工虫草菌液的主要活性成分是 ⁄u甘露醇和
虫草酸 o具有保肺益肾 !增强机体免疫力 !抗炎 !抗缺
氧及止咳化痰和舒张肺支气管平滑肌等作用 ≈ttotu  ∀
本实验研究分为 u个药物干预组 }冬虫夏草菌液治
疗组 k以下简称治疗组 l及冬虫夏草菌液预防治疗
组 k以下简称防治组 lo实验结果表明 }冬虫夏草菌
液虽不能防止小鼠肺纤维化的形成 o但能减轻气道
炎症的程度 o并能有效减轻肺纤维化病理改变的进
一步发展 ∀
在肺纤维化的发病过程中 o由于组织损伤后慢
性炎症的持续存在 o导致对炎症损害的过度修复 o
∞≤活化增殖 ∀在参与肺纤维化的细胞因子网络
中 o׊ƒ2Βt是目前研究较为明确的细胞因子 o其促
进纤维化生成的分子机制已基本肯定 ∀肺纤维化动
物模型以及人类 Œ°ƒ中 o׊ƒ2Βt水平都是升高的 o
׊ƒ2Βt抗体及 ׊ƒ2Βt受体拮抗剂都能减弱博莱霉
素所致的肺内胶原沉积 o减少 ∞≤ 的降解 ≈tv  ∀本
研究显示 }模型组 …„ƒ中 ׊ƒ2Βt明显升高 o与既
往研究一致 ~防治组及治疗组与模型组相比较均可
降低 ׊ƒ2Βt含量 ∀
许多学者认为 o肺纤维化过程可能和促纤维化
的 µ型反应过强 o抗纤维化的 ´型反应不足有关 o两
者之间存在着交互的负反馈作用 ∀ Œƒ‘2Χ是重要的
´型细胞因子 o是有效的抗纤维化因子 ∀ ≥ ª¨¨ ¯
等 ≈tw 研究认为 }尽管气管内注射博莱霉素的小鼠肺
内 Œƒ‘2Χ的产生在肺损伤反应的早期炎症阶段增
多 o可能通过其他前炎症因子如 בƒ2Α等对炎症有
促进作用 o其持续表达对减轻纤维化程度仍很重要 ~
Œ2w是促进成纤维细胞源性细胞外基质产生的 µ型
细胞因子 o可以使成纤维细胞活化为具有纤维化分
泌活性的肌成纤维细胞 o此效应可以被 Œƒ‘2Χ所削
弱 ∀ ‹∏¤∏¬等 ≈tx 认为 Œ2w在肺部损伤和纤维化过
程中具有双重作用 }在早期限制 ×淋巴细胞的募
集 o而在后期则促进纤维化的形成 ∀研究发现 }模型
组 …„ƒ中 Œƒ‘2Χ含量明显低于正常对照组 oŒ2w
含量明显高于正常对照组 o说明肺纤维化进程中存
在 ´型 rµ型细胞因子失衡 o防治组与模型组相比
较 o可升高 Œƒ‘2Χ含量 o但仍低于正常组 o治疗组无
此作用 ~防治组及治疗组 …„ƒ中 Œ2w含量较模型
组均有下降 o但两组之间差异不显著 ∀
以上结果显示治疗组及防治组对肺纤维化小鼠
均有较好的干预作用 o均可以通过降低 ׊ƒ2Βt含
量改善肺纤维化进程 ∀治疗组可以降低 µ型细胞因
子含量 o对 ´型细胞因子影响不大 ~防治组不仅降低
µ型细胞因子含量 o而且升高 ´型细胞因子含量 ∀
因此 o人工冬虫夏草的早期应用似乎对小鼠肺纤维
化的进程有更好的防治意义 o其主要作用机制可能
是通过降低 µ型细胞因子含量 o升高 ´型细胞因子
含量 o从而调整 ´型 rµ型细胞因子平衡达到的 o但
因本实验周期较短 o因此结果有待进一步验证 ∀
≈参考文献  
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Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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ª¤°°¤¬± ·«¨ √¨²¯∏·¬²± ²©°∏µ¬±¨¥¯ ²¨°¼¦¬± ∏¯±ª©¬¥µ²¶¬¶≈ q „°
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≈责任编辑 古云侠  
5中国中药杂志 6近况简介
5中国中药杂志 6为中国自然科学核心期刊 o中国中文核心期刊 o中国科技核心期刊 ~为 /中国科学引文数据库 0 ! /中国学
术期刊综合评价数据库 0和 /中国科技论文统计源 0核心期刊 o并且被 5中国学术期刊文摘 6中 !英文版收录 ∀在国际上 o被美国
医学索引  §¨¯¬± 及¨ 5化学文摘 6k≤„l!5生物学文摘 6k…„l!5国际药学文摘 6kŒ°„l!5分析文摘 6k„„l等收录 ∀
据 ussx年中国科技论文统计与分析年度研究报告结果 }5中国中药杂志 6在  §¨¯¬± 收¨录中国论文的期刊中名列第 w位 o
为 xuw篇 ∀据中国科学技术信息研究所信息分析研究中心发布 ussy年版中国科技期刊引证报告 }5中国中药杂志 6总被引频
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5中国中药杂志 6荣获第三届国家期刊奖百种重点期刊 o国家中医药管理局 /以岭杯 0第三届全国中医药优秀期刊评选一
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第 vu卷第 uw期
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中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλοφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
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