盧國彥，張 玥，孟慶乃，鄭賽晶，周 昆，胡利民

（1.天津中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥研究院，天津市中藥藥理學重點實驗室，天津 300193；2.上海煙草（集團）公司技術中心，上海 200082）

·實驗研究·

中藥添加劑對吸煙大鼠呼吸功能及免疫功能的影響

盧國彥1，張 玥1，孟慶乃2，鄭賽晶2，周 昆1，胡利民1

（1.天津中醫(yī)藥大學中醫(yī)藥研究院，天津市中藥藥理學重點實驗室，天津 300193；2.上海煙草（集團）公司技術中心，上海 200082）

[目的]評價中藥添加劑對大鼠吸煙所致的呼吸功能及免疫功能的改善效果。[方法]吸煙組大鼠在煙氣環(huán)境中每日暴露1 h，對照組大鼠在煙機無卷煙空吸環(huán)境中每日暴露1 h，持續(xù)3個月，測定肺功能，臟器系數(shù)，腹主動脈取血測定血清中抗氧化、免疫因子指標。[結果]各吸煙組大鼠用力肺活量（FVC）與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義，但FEV1/FVC%（一秒率）有所下降，其中3號煙組與0號煙組相比顯著升高（P<0.05）。2、3號煙組用力中期呼氣流速（FEF25%～75%）、最大呼氣中段流量（MMF）、最大呼氣流量（PEF）各項指標與0號煙組相比明顯改善，且與對照組值接近；1、2、3號煙組大鼠肺臟、胸腺臟器系數(shù)較0號煙組相比，無統(tǒng)計學差異。1號煙組脾臟系數(shù)極顯著高于0號煙組（P<0.01），3號煙組脾臟系數(shù)顯著高于0號煙組（P<0.05）；與0號煙組相比，2、3號煙組超氧化物歧化酶（SOD）顯著升高（P<0.05），丙二醛（MDA）差異無統(tǒng)計學意義；1、2、3號煙組γ-干擾素（IFN-γ）均高于0號煙組，白介素-1β（IL-1β）均低于0號煙組，但差異無統(tǒng)計學意義。與0號煙組相比，1號煙組能極顯著降低IL-6（P<0.001），3號煙組能顯著降低IL-12（P<0.05）。[結論]2、3號添加劑可改善吸煙引起的大鼠肺功能降低，和對吸煙造成的抗氧化能力下降有保護作用。1、3號添加劑均可一定程度上改善因吸煙引起的大鼠免疫力下降，由此得出3號添加劑為卷煙的理想添加劑。

卷煙；大鼠；肺功能；免疫功能

吸煙被世界衛(wèi)生組織稱為繼戰(zhàn)爭、饑荒、瘟疫、污染之后的人類“第5種威脅”。據(jù)報道，中國有3億吸煙者，7.4億人受到二手煙危害，每年有120萬人死于煙草相關疾病[1-2]。吸煙有害健康，吸食香煙可誘發(fā)多種疾病，如肺癌、支氣管炎、肺氣腫、口腔癌、膀胱癌[3-4]等。明知吸煙有害健康，但很少有人能夠完全放棄吸煙。煙草與中藥同源，本研究運用中藥理論，在卷煙中加入中藥添加劑，通過發(fā)揮中藥的減毒作用，減少乃至消除吸煙對人體的危害。本實驗重點考察了中藥添加劑對吸煙3個月大鼠的肺功能和免疫功能的改善效果。

1 材料

1.1 受試樣品 0、1、2、3號4種卷煙，其中0號煙為無添加劑的普通卷煙，1、2、3號煙是在0號煙的基礎上添加3種不同的添加劑。1號煙加入太子參、杭白芍、枸杞子、丹參、浙貝母等。2號煙加入西洋參、杭白芍、杏紅、皂角刺、丹參等。3號煙加入沙參、麥門冬、杭白芍、黃芩、西洋參、杏紅、皂角刺、丹參等。本實驗所用卷煙由上海煙草(集團)公司提供。中藥添加劑卷煙制法如下：將生藥材回流提取后減壓濃縮，至生藥材與浸膏之比為1∶1，加入浸膏3倍體積量的95%乙醇，24 h后抽濾，取上清液減壓濃縮至稠膏，最終稠膏濃度與生藥材之比為1∶2。所得稠膏以1%的體積比噴灑在煙絲上，烘干后制成卷煙。

1.2 動物與分組 Wistar大鼠，雌雄各半，SPF級，由北京華阜康生物科技股份有限公司購進，許可證號：SCXK（京）2005-0013。飼養(yǎng)于天津中醫(yī)藥大學實驗動物中心。100只大鼠按隨機數(shù)字表法隨機分為5組，每組各20只。分別為對照組、0號煙組、1號煙組、2號煙組、3號煙組，大鼠吸煙組吸煙量均為20支/日。3個月后，對照組死亡3只，0號煙組無死亡，1號煙組死亡1只，2號煙組死亡3只，3號煙組死亡1號。取臟器時發(fā)現(xiàn)3號煙組臟器異常1只。取血時，0號煙組失敗3只，1號煙組失敗3只。

1.3 藥品及試劑 丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。白介素-1β（IL-1β）、白介素-6（IL-6）、白介素-12（IL-12）、γ-干擾素（IFN－γ）酶聯(lián)免疫吸附實驗（ELISA）試劑盒均購自上海西唐生物科技有限公司。

1.4 實驗儀器 JJC-Ⅱ型自動吸煙機（中國船舶科學研究中心制造，國家煙草專賣局科教司監(jiān)制），恒壓閥、恒流閥、流量計（德國FESTO），PUMA無油直接傳動式空氣壓縮機（福建龍海力霸通用機械有限公司），JJ2000精密電子天平（常熟雙杰測試儀器廠），AE200S電子分析天平（上海梅特勒-托利多儀器有限公司），多功能讀板儀FlexStation3型（美國Molecular Devices公司），離心機LDZ5-2型（北京醫(yī)用離心機廠），AniRes 2005動物肺功能分析系統(tǒng)（北京貝蘭博科技有限公司）。

2 方法

2.1 動物煙氣暴露方式 將通過自動吸煙機產(chǎn)生的卷煙主流煙氣和空氣以一定的比例稀釋混合，再以恒流方式到達僅鼻吸煙暴露（nose-only）裝置[5-6]，保證各吸煙孔的煙氣被大鼠吸入。吸煙機抽吸容量為每口35 mL，間隔每分鐘抽吸1口，每口抽吸時間為2 s。吸煙組大鼠在nose-only系統(tǒng)的煙氣環(huán)境中暴露1 h，對照組在煙機無卷煙空吸狀態(tài)下暴露1 h，持續(xù)3個月。吸煙組大鼠最初3 d按照7、14、20支煙逐步增加，使其有一定的適應期。

2.2 肺功能檢測 每周稱動物體質(zhì)量，吸煙3個月后腹腔注射戊巴比妥鈉，固定于鼠板上，分離、暴露氣管，在氣管軟骨環(huán)之間水平開口，插入金屬插管，與檢測儀相連，得到：用力肺活量（FVC）、第1秒用力呼氣容積（FEV1）、第2秒用力呼氣容積（FEV2）、一秒率（FEV1/FVC%）、FEV2與FVC的比值百分數(shù)（FEV2/FVC%）、用力中期呼氣流速（FEF25%～75%）、最大用力呼氣中期時間（FMFT）、最大呼氣中期流速（MMF）、最大用力呼氣流速（PEF）、用力呼氣時間（FET）。

2.3 臟器系數(shù) 肺功能檢測后，腹主動脈取血5mL，放盡余血，取肺臟、脾臟和胸腺，稱質(zhì)量，計算臟器系數(shù)。臟器系數(shù)=臟器濕質(zhì)量（g）/體質(zhì)量（g）× 100%。

2.4 抗氧化功能和免疫功能檢測 將血液3000r/min離心10 min，取上清液，黃嘌呤氧化酶法測定血清中SOD，硫代巴比妥酸（TBA）法測定血清中MDA，ELISA法檢測IFN-γ、IL-6、IL-12、IL-1β。

2.5 統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.5統(tǒng)計學軟件處理數(shù)據(jù)，計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較時，若方差齊采用LSD法，若方差不齊用Dunnett’s T3法，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

3 結果

3.1 對肺功能的改善 各吸煙組大鼠肺活量（FVC）與對照組相比差異無統(tǒng)計學意義，但FEV1/ FVC%有所下降，說明吸煙組大鼠存在氣道阻塞性通氣障礙，其中3號煙組與0號煙組相比顯著升高（P<0.05），說明氣道阻塞得到改善。2、3號煙組FEF25%～75%、MMF、PEF各項指標與0號煙組相比明顯改善，且與對照組接近，表明2、3號添加劑可明顯抑制吸煙導致的大鼠呼吸功能下降。見圖1。

圖1 對大鼠肺功能的改善Fig.1 The improvement of the lung function of rats

3.2 對臟器系數(shù)的影響 各吸煙組大鼠與對照組相比體質(zhì)量均降低，見圖2。1、2、3號煙組大鼠肺臟、胸腺臟器系數(shù)較0號煙組相比，差異無統(tǒng)計學意義。1號煙組脾臟系數(shù)顯著高于0號煙組。（P<0.01），3號煙組脾臟系數(shù)高于0號煙組（P<0.05），見表1。

圖2 對大鼠體質(zhì)量的影響Fig.2 The effects on the body weight of rats

表1 對大鼠臟器系數(shù)的影響（±s）Tab.1 The effects on viscera coefficient of rats（±s）%

表1 對大鼠臟器系數(shù)的影響（±s）Tab.1 The effects on viscera coefficient of rats（±s）%

注：與0號煙組比較，*P<0.05，**P<0.01。

組別n 肺臟 胸腺 脾臟對照組 17 0.656 0±0.245 7 0.093 6±0.034 0 0.215 6±0.051 0 0號煙組 20 0.708 8±0.145 1 0.073 4±0.024 2 0.213 5±0.039 1 1號煙組 19 0.725 2±0.162 9 0.085 2±0.029 5 0.248 3±0.038 1** 2號煙組 17 0.820 8±0.353 0 0.070 2±0.024 0 0.246 9±0.085 8 3號煙組 18 0.714 1±0.147 0 0.075 0±0.031 7 0.236 6±0.043 2*

3.3 對SOD、MDA的影響 與0號煙組相比，2、3號煙組SOD顯著升高（P<0.05），MDA差異無統(tǒng)計學意義，見圖3。

圖3 對大鼠抗氧化功能的影響Fig.3 The effects on the antioxidant function of rats

3.4 對IFN-γ、IL-6、IL-12、IL-1β的影響 1、2、3號煙組IFN-γ均高于0號煙組，但差異無統(tǒng)計學意義，IL-1β均低于0號煙組，但差異無統(tǒng)計學意義；與0號煙組相比，1號煙組能極顯著降低IL-6（P< 0.001），3號煙組能顯著降低IL-12（P<0.05），見表2。

表2 對免疫因子的影響（±s）Tab.2 The effects on immune factors（±s）pg/mL

表2 對免疫因子的影響（±s）Tab.2 The effects on immune factors（±s）pg/mL

注：與0號煙組比較，*P<0.05，**P<0.001。

組別 n IFN-γ IL-6 IL-12 IL-1β對照組 17 390.78±141.01 1 201.51±158.17 192.04±87.35 19.59±8.18 0號煙組 17 227.83±79.34 1 409.04±219.96 497.35±172.56 31.82±5.75 1號煙組 16 309.86±185.03 1 224.97±193.03**419.86±128.72 24.49±9.21 2號煙組 17 277.96±37.17 1 412.11±280.63 465.49±160.03 26.90±10.56 3號煙組 19 311.76±123.48 1 449.75±114.50 394.38±197.44*27.20±10.34

4 討論

本實驗主要評價中藥添加劑對吸煙導致大鼠肺功能降低的保護作用。吸煙3個月后，大鼠肺活量與對照組相比無變化，若延長吸煙時間，形成重度吸煙，肺活量將降低，肺功能降低[7]。但FEV1、FEV1/ FVC、PEF等呼吸功能指標顯著下降，氣道阻力增加，表明普通煙組大鼠吸煙3個月后存在氣道通氣障礙，而2、3號煙組各項指標與普通煙組相比明顯改善，表明2、3號煙所使用的中藥添加劑在抑制吸煙大鼠肺功能降低方面有一定的作用。

煙氣中的有害物質(zhì)[8-12]，包括多種氧化劑，大量的自由基等，破壞了細胞氧化抗氧化的平衡，誘導細胞ROS升高，造成氧化應激，氧化損傷DNA、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)，細胞毒性物質(zhì)MDA[13-14]產(chǎn)生增多，最終誘發(fā)各種疾病。MDA可反應機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接地反應出細胞損傷的程度。SOD是維持細胞氧化還原狀態(tài)平衡的重要抗氧化物質(zhì)，主要反映機體清除氧自由基的能力。實驗結果顯示，與0號煙組相比，2、3號煙組可顯著升高SOD，對吸煙造成的抗氧化能力下降有保護作用。

IFN-γ主要通過促進T細胞分化，增強細胞免疫。IL-1β是一個重要的促炎因子，能激活炎癥細胞釋放炎癥介質(zhì)，引起肺部炎癥，能促進慢性阻塞性肺疾?。–OPD）的發(fā)展[15]。IL-6是一種促炎因子，可導致內(nèi)皮血管損傷，抑制內(nèi)皮修復,加劇血管受損,導致肺損傷，加劇肺功能惡化[16]。IL-1β可觸發(fā)級聯(lián)反應，導致血清細胞因子明顯升高，促進疾病發(fā)展。結果顯示，1、2、3號煙組均能升高IFN-γ，降低IL-1β。其中1號添加劑可顯著降低IL-6，3號添加劑可顯著降低IL-12，其余無統(tǒng)計學意義。

綜上所述，2、3號添加劑可改善吸煙引起的大鼠肺功能降低，對吸煙造成的抗氧化能力下降有保護作用。1、3號添加劑均可一定程度上改善因吸煙引起的大鼠免疫力下降。前期研究證實了2、3號添加劑能顯著延長小鼠咳嗽潛伏期50%，降低咳嗽次數(shù)20%。由此可知3號添加劑為卷煙中的理想添加劑。

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Effects of Chinese herbal medicine additives on respiratory and immune function of cigarette-smoking rats

LU Guo-yan1,ZHANG Yue1,MENG Qing-nai2,ZHENG Sai-jing2,ZHOU Kun1,HU Li-min1
（1.Tianjin Key Laboratory of Chinese medicine Pharmacology,Institute of Traditional Chinese Medicine,Tianjin University of Traditional Chinese Medicine,Tianjin 300193,China;2.The Technical Center of Shanghai Tobacco(Group)Company, Shanghai 200082,China）

[Objective]To evaluate the improving effect of Chinese herbal medicine additives on the respiratory and immune function of cigarette-smoking rats.[Methods]The smoking group was exposed in the flue gas of nose-only system for 1 hour every day,while the control group was exposed in the system without cigarette for 1 hour.Three months later the pulmonary function and the organ coefficient were determined.Taking blood from the abdominal aorta the serum antioxidant and immune factors were measured.[Results]The forced vital capacity of smoking rats was the same with the control group.FEV1/FVC%,however,was declined.Among them,No.3 tobacco group were increased significantly compared with the 0 tobacco group(P<0.05).At the same time,the index of forced expiratory flow 25%～75% (FEF25%～75%),maximal mid-expiratory flow (MMF)and peak expiratory flow (PEF)in No.2 and No.3 tobacco group were improved significantly compared with 0 tobacco group.They were closed to control group.Spleen organ coefficient of 1,3 tobacco group was significantly higher than that of 0 smoke group(P<0.05).No.2,3 tobacco group were increased significantly compared with the 0 tobacco group on SOD(P<0.05)without significant difference on MDA.No.1,2,3 tobacco group were higher comparing with 0 tobacco group.The IFN-γ was increased and the IL-1β decreased.No.1 tobacco group could significantly reduce the IL-6(P<0.001)and No.3 tobacco group could significantly reduce the IL-12(P<0.05).[Conclusion]No.2,3 additives can effectively inhibit the declining of respiratory function in rats induced by smoking,and protect the oxidative damage.No.1,3 additive can partly improve the immunity of rats caused by smoking.No.3 additive is the ideal additive for cigarettes.

cigarettes;rats;lung function;immune function

R285.5

A

1672-1519（2014）11-0677-04

2014-05-27）

（本文編輯：馬 英，馬曉輝）

10.11656/j.issn.1672-1519.2014.11.11

盧國彥（1986－），女，碩士研究生，主要從事中藥藥理學研究。

胡利民，E-mail:huliminth@126.com。