徐升,董艷,楊昆,龔新月,李娜
(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 中醫(yī)內(nèi)科,四川 成都 610032;2.四川省中醫(yī)醫(yī)院 呼吸科,四川 成都 610071)
三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘模型大鼠保護(hù)作用及對(duì)CysLTs炎癥通路的影響
徐升1,董艷2Δ,楊昆1,龔新月1,李娜1
(1.成都中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院 中醫(yī)內(nèi)科,四川 成都 610032;2.四川省中醫(yī)醫(yī)院 呼吸科,四川 成都 610071)
目的 探討三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘模型大鼠保護(hù)作用及對(duì)半胱氨酰白三烯(cysteinyl leukotrienes,CysLTs)炎癥通路的影響。方法 將60只Wistar大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、孟魯司特組、三子養(yǎng)親湯2.7、5.4和10.8 g/kg劑量組,每組10只。除正常組外,其他各組動(dòng)物經(jīng)10%卵白蛋白(ovalbumin,OVA)腹腔注射致敏和 1%氣道吸入激發(fā)建立哮喘模型。正常組使用等量0.9%NaCl致敏和治療。使用光學(xué)顯微鏡觀察各組肺組織,使用ELISA試劑盒檢測(cè)各組大鼠血清中的白細(xì)胞介素-5(IL-5)和CysLTs水平,使用Western blot檢測(cè)各組大鼠肺組織中CysLTs受體和嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-3(eotaxin 3,Eot-3)蛋白表達(dá)水平,使用逆轉(zhuǎn)錄PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)檢測(cè)各組大鼠肺組織中CysLTs受體和Eot-3的mRNA表達(dá)量。結(jié)果 與模型組比較,孟魯司特組和三子養(yǎng)親湯10.8 g/kg劑量組的肺組織病理顯著改善。三子養(yǎng)親湯10.8、5.4 g/kg劑量組血清IL-5、CysLTs水平顯著低于模型組(P<0.05),三子養(yǎng)親湯10.8、5.4 g/kg劑量組肺組織中的CysLTs受體和Eot-3 mRNA及2.7 g/kg劑量組Eot-3 mRNA表達(dá)水平顯著低于模型組(P<0.05),三子養(yǎng)親湯2.7、5.4和10.8 g/kg劑量組肺組織中的CysLTs受體和Eot-3蛋白表達(dá)水平顯著低于模型組(P<0.05)。結(jié)論 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘模型大鼠具有保護(hù)作用,而保護(hù)作用的機(jī)制可能是通過阻斷CysLTs介導(dǎo)的炎癥通路。
三子養(yǎng)親湯;孟魯司特;支氣管哮喘;CysLTs;動(dòng)物模型
支氣管哮喘是一種由淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞和嗜酸性粒細(xì)胞等多種炎性細(xì)胞和炎性介質(zhì)所介導(dǎo)的呼吸道慢性炎性疾病[1]。中醫(yī)認(rèn)為內(nèi)伏痰濕是支氣管哮喘發(fā)生的根本原因[2]。目前臨床上已有多種藥物通過抑制半胱氨酰白三烯(cysteinyl leukotrienes,CysLTs)的受體來阻斷CysLTs炎癥通路治療支氣管哮喘時(shí)收到良好的治療效果[3]。三子養(yǎng)親湯出自明代《韓氏醫(yī)通》,具有降氣消食、溫化痰飲之功效。三子養(yǎng)親湯以消為補(bǔ),從化痰的角度來改善哮喘癥狀,在臨床上對(duì)支氣管哮喘的治療收到了良好的治療效果[4]。但三子養(yǎng)親湯治療支氣管哮喘的作用機(jī)制還不明確,缺乏客觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這為三子養(yǎng)親湯在治療支氣管哮喘的廣泛應(yīng)用造成一定的阻礙,本研究采用支氣管哮喘大鼠模型,通過檢測(cè)給藥三子養(yǎng)親湯后支氣管模型大鼠體內(nèi)相關(guān)因子的變化,以客觀闡釋三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘治療作用的機(jī)制。
1.1 材料
1.1.1 試驗(yàn)藥物:三子養(yǎng)親湯(白芥子9 g、紫蘇子9 g和萊菔子9 g,所購中藥由本院董艷博士鑒定為真品,所購三味中藥在溫水中浸潤30 min,然后加2倍藥材量的溫水先大火至水沸騰,后文火煎煮10~15 min);孟魯司特(四川大冢制藥有限公司,產(chǎn)品批號(hào)為20140908)。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物:選擇健康的Wistar大鼠60只,雄性,體質(zhì)量為230~260 g周齡為8~9周,購自成都中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[許可證號(hào)為SCXK(川):2011-21],本研究通過成都中醫(yī)藥大學(xué)倫理委員會(huì)審核,并在整合實(shí)驗(yàn)過程中遵守《動(dòng)物保護(hù)法》相關(guān)規(guī)定。
1.1.3 試劑:CysLTs兔抗鼠多克隆抗體(美國Sigma公司,產(chǎn)品批號(hào)為14234),Eot-3兔抗鼠多克隆抗體(美國Sigma公司,產(chǎn)品批號(hào)為14854),氫氧化鋁(河南萬豐??撇牧嫌邢薰?,產(chǎn)品批號(hào)為20131211),二抗為兔抗(美國Sigma公司,產(chǎn)品批號(hào)為14551),IL-5 ELISA試劑盒(美國Sigma公司,產(chǎn)品批號(hào)為14361)和CysLTs(美國Sigma公司,產(chǎn)品批號(hào)為14364),兔抗ECL發(fā)光試劑(上海譜振生物科技有限公司,產(chǎn)品批號(hào)為20150302),總蛋白提取試劑盒(南京諾唯贊生物科技有限公司,產(chǎn)品批號(hào)為20150609),戊巴比妥鈉注射劑(上海新亞藥業(yè)有限公司,產(chǎn)品批號(hào)為:20151008),PCR試劑盒(美國Thermo Fisher公司,批號(hào)為205673)。
1.1.4 儀器:442型超聲霧化器(上海合力醫(yī)療器械廠),H-7650型透射電子顯微鏡(日本日立公司),CT16E型低溫離心機(jī)(日本日立公司)、plex 200型電泳儀(Bio-Rad公司),EXL-808型酶標(biāo)儀(美國寶特公司),2720型PCR儀(美國Thermo Fisher公司)。
1.2 方法 將60只大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組、模型組、孟魯司特組、三子養(yǎng)親湯10.8、5.4和2.7 g/kg劑量組,每組10只。
1.2.1 動(dòng)物模型復(fù)制及給藥:模型組、孟魯司特組和三子養(yǎng)親湯各劑量組大鼠在實(shí)驗(yàn)第1天和第8天分別腹腔注射,對(duì)大鼠的支氣管進(jìn)行致敏,其中1 mL注射液中含100 mg的OVA和100 mg氫氧化鋁凝膠的無菌抗原液;再從實(shí)驗(yàn)第14天后將模型組、孟魯司特組和三子養(yǎng)親湯組大鼠置于密閉的玻璃容器中,使用超聲霧化器將1%OVA水溶液霧化吸入激發(fā),每天1次,每次30 min,連續(xù)激發(fā)14 d。正常對(duì)照組大鼠使用等量0.9%NaCl進(jìn)行腹腔內(nèi)注射以及霧化吸入,操作方法同上[5]。各組大鼠在實(shí)驗(yàn)第1天開始灌胃給藥,正常對(duì)照組(0.9%NaCl)、模型組(0.9%NaCl)、孟魯司特組[0.004 g/(kg·d)]、三子養(yǎng)親湯各劑量組(10.8、5.4和2.7 g生藥/kg),灌胃體積為1 mL/100 g,各組大鼠在每次激發(fā)前1 h給藥,連續(xù)14 d。
1.2.2 指標(biāo)檢測(cè):
① 肺組織HE及電鏡觀察:取各組大鼠的部分肺組織經(jīng)過0.9%NaCl清洗后放置于10%甲醛溶液中固定,取經(jīng)過10%甲醛固定肺組織1 mm3,然后經(jīng)過脫水、包埋和切片后分別進(jìn)行HE染色和3%的醋酸鈾-枸櫞酸鉛染色,再分別對(duì)肺組織切片采用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察。
② 大鼠血清中IL-5和CysLTs水平檢測(cè):各組大鼠在最后一次激發(fā)24 h后按0.3 mL/100 g腹腔注射2.0%的戊巴比妥鈉麻醉,腹主動(dòng)脈取血5 mL,靜置,待血清和血細(xì)胞分層后用離心機(jī)分離,3000 r/min,離心10 min,收集血清,按照IL-5 ELISA試劑盒和CysLTs試劑盒上的使用說明對(duì)各組大鼠血清中的IL-5和CysLTs水平檢測(cè)。
③ 大鼠肺組織中CysLTs受體和嗜酸性粒細(xì)胞趨化因子-3(eotaxin 3,Eot-3)的mRNA表達(dá)水平檢測(cè):取各組大鼠的部分肺組織經(jīng)過0.9%NaCl清洗后,按照RNA提取試劑和操作說明提取各組大鼠肺組織中的RNA。CysLTs受體的上游引物為:5’-CTTGAACGTACTCTGACACTACAA-3’,下游引物為:5’-GAGATGT-CGTCAGATTTTCAGTTCCAT-3’;Eot-3的上游引物為:5’-GGAACT-GCCACACGTGGGAGTGAC-3’,下游引物為:5’-CTCTGGGAG-GAAACACCCTCTCC-3’;β-actin的上游引物為:5’-TCCTGTGGC-ATCCACGAAACT-3’,下游引物為5’-GAAGCATTTGCGGTGGAT-3’。參照逆轉(zhuǎn)錄PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)操作說明檢測(cè)各組大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3的mRNA表達(dá)水平。
④大鼠肺組織中CysLTs受體和Eot-3表達(dá)水平檢測(cè):在最后一次激發(fā)24 h后,取各組大鼠的1/3肺組織經(jīng)過0.9%NaCl清洗后,提取總蛋白,總蛋白用凝膠電泳儀對(duì)分離,轉(zhuǎn)膜,封閉,加入稀釋6000倍CysLTs受體和700倍Eot-3兔抗鼠多克隆抗體并在4 ℃的條件性孵育過夜,再加稀釋6000倍二抗常溫下孵育2 h,涂抹ECL發(fā)光試劑,暗室內(nèi)曝光,拍照,用Image J軟件分析目的蛋白和內(nèi)參蛋白β-actin的灰度值并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
2.1 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織病理的影響 正常對(duì)照組支氣管壁及其周圍肺組織結(jié)構(gòu)完整;模型組大鼠肺組織中可以見到大量的炎性細(xì)胞,支氣管黏膜出現(xiàn)水腫,支氣管內(nèi)的分泌物增多,支氣管壁厚度增加,管腔直徑變小,可以見到少數(shù)的支氣管內(nèi)部的褶皺減少,并且伴有部分上皮出現(xiàn)脫落,支氣管壁及其周圍可以見到炎性細(xì)胞浸潤,其中浸潤較多的是EOS細(xì)胞;孟魯司特組和三子養(yǎng)親湯10.8 g/kg劑量組肺泡內(nèi)僅可以見到少量的炎性細(xì)胞,部分支氣管黏膜僅出現(xiàn)程度較輕的水腫,支氣管壁及其周圍炎性細(xì)胞浸潤較少;三子養(yǎng)親湯5.4 g/kg劑量組和2.7 g/kg劑量組炎性細(xì)胞浸潤程度及支氣管黏膜水腫程度在模型組和三子養(yǎng)親湯10.8 g/kg劑量組之間。
2.2 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠血清中IL-5和CysLTs水平的影響 模型組血清中的IL-5和CysLTs水平顯著高于正常對(duì)照組,孟魯司特組以及三子養(yǎng)親湯10.8、5.4 g/kg劑量組血清中的IL-5和CysLTs水平顯著低于模型組(P<0.05)。見表1。
表1 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠血清中IL-5和CysLTs水平的影響
*P<0.05,與正常對(duì)照組比較,compared with normal control group;#P<0.05,與模型組比較,compared with model group
2.3 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3的mRNA表達(dá)的影響 模型組大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3的mRNA水平顯著高于正常對(duì)照組;孟魯司特組以及三子養(yǎng)親湯10.8、5.4 g/kg劑量組肺組織CysLTs受體和Eot-3的mRNA水平顯著低于模型組,三子養(yǎng)親湯2.7 g/kg劑量組肺組織Eot-3mRNA顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。見表2。
表2 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3的mRNA表達(dá)的影響
*P<0.05,與正常對(duì)照組比較,compared with normal control group;#P<0.05,與模型組比較,compared with model group
2.4 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3蛋白表達(dá)的影響 模型組大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3蛋白表達(dá)水平顯著高于正常對(duì)照組,孟魯司特組以及三子養(yǎng)親湯2.7、10.8、5.4 g/kg劑量組肺組顯著的低于模型組(P<0.05)。見表3。
表3 三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織中的CysLTs受體和Eot-3表達(dá)的影響
*P<0.05,與正常對(duì)照組比較,compared with normal control group;#P<0.05,與模型組比較,compared with model group
支氣管哮喘在中醫(yī)中屬于哮喘的范疇,臨床治療中,哮喘發(fā)病以祛寒化飲、溫肺止哮為重要治療原則[5-7]。三子養(yǎng)親湯是由白芥子、紫蘇子和萊菔子三味藥組成,方中的白芥子具有溫肺利氣、快膈消痰之功效,紫蘇子具有降氣行痰、止咳平喘之功效,萊菔子具有消食導(dǎo)滯、行氣祛痰之功效,三味藥物合用具有順氣消痰、消化食積、止咳平喘之功效[8]。三子養(yǎng)親湯在臨床中廣泛的應(yīng)用于支氣管炎、支氣管哮喘等呼吸系統(tǒng)疾病[9],近些年來的藥理學(xué)研究結(jié)果同樣表明三子養(yǎng)親湯具有抗炎、止咳、平喘、祛痰的藥理作用[10]。在本研究中三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織病理觀察結(jié)果表明,三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠肺組織具有保護(hù)作用,降低支氣管哮喘大鼠肺組織中EOS細(xì)胞浸潤,降低炎性反應(yīng)等。
支氣管哮喘是一種由多種炎性細(xì)胞、炎性因子以及細(xì)胞因子共同作用的結(jié)果,發(fā)病機(jī)制十分復(fù)雜。但白三烯是導(dǎo)致支氣管哮喘發(fā)生的一種非常重要的炎性介質(zhì),已經(jīng)在多項(xiàng)研究結(jié)果中表明CysLTs介導(dǎo)的炎癥通路在支氣管哮喘的發(fā)生和發(fā)展的過程中起到非常重要的作用[11]。而抑制CysLTs介導(dǎo)的炎癥通路成為治療支氣管哮喘藥物非常重要一個(gè)作用靶點(diǎn),如在臨床中使用較多的孟魯司特即是通過抑制CysLTs介導(dǎo)的炎癥通路來治療支氣管哮喘[12]。CysLTs和CysLTs受體相互結(jié)合后可以促進(jìn)Eot-3細(xì)胞活性因子的表達(dá),而Eot-3對(duì)Eos細(xì)胞具有特異性的趨化作用,并且Eot-3是促進(jìn)Eos細(xì)胞趨化作用最強(qiáng)的活性因子[13]。在本研究中模型組支氣管哮喘大鼠血清中的IL-5和CysLTs以及肺組織中的CysLTs受體和Eot-3蛋白表達(dá)水平和肺組織中的CysLTs受體和Eot-3的mRNA表達(dá)水平顯著高于正常對(duì)照組,而三子養(yǎng)親湯高、中劑量組血清IL-5和CysLTs水平顯著低于模型組,三子養(yǎng)親湯高、中劑量組肺組織中的CysLTs受體和Eot-3的mRNA及低劑量組Eot-3的mRNA表達(dá)水平顯著低于模型組,三子養(yǎng)親湯高、中、低劑量組肺組織中的CysLTs受體和Eot-3蛋白表達(dá)水平顯著低于模型組(P<0.05),這些結(jié)果表明阻斷CysLTs介導(dǎo)的炎癥通路是三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘大鼠保護(hù)可能的一個(gè)作用機(jī)制之一。
綜上所述,三子養(yǎng)親湯對(duì)支氣管哮喘模型大鼠具有保護(hù)作用,而保護(hù)作用的機(jī)制可能是通過阻斷CysLTs介導(dǎo)的炎癥通路。這一研究結(jié)果為客觀地解釋三子養(yǎng)親湯治療支氣管哮喘的作用機(jī)制提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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(編校:王儼儼)
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Protective effect of Sanzi-Yangqin Decoction on asthmatic rats and the influence of Sanzi-Yangqin Decoction on CysLTs inflammatory pathways
XU Sheng1, DONG Yan2Δ, YANG Kun1, GONG Xin-yue1, LI Na1
(1.Department of Chinese Internal Medicine, College of Clinical Medicine, Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chengdu 610032, China; 2.Department of Respiratory Medicine, Sichuan Chinese Medicine Hospital, Chengdu 610071, China)
ObjectiveTo explore the protective effect of Sanzi-Yangqin Decoction on asthmatic rats and the influence of Sanzi-Yangqin Decoction on cysteinyl leukotrienes (CysLTs) inflammatory pathways.MethodsThe 60 Wistar rats were randomly divided into normal control group, model group, montelukast group, Sanzi-Yangqin Decoction 2.7 g/kg dose group, 5.4 g/kg dose group and 10.8 g/kg dose group, 10 rats in each group.In addition to the normal group, the other groups of animals
10% ovalbumin (OVA) by intraperitoneal injection and 1% airway inhalation challenge to establish asthma model.Normal control group received saline sensitization and treatment.The lung tissue was observed by optical microscopy.The serum levels of IL-5 and CysLTs were detected by ELISA.The levels of CysLTs receptor and Eot-3 protein in rat lung tissue were detected by Western blot.The CysLTs receptor and Eot-3 mRNA levels in rat lung tissue were detected by reverse transcription PCR (RT-PCR).ResultsCompared with the model group, lung tissue pathology significantly improved in montelukast group and Sanzi-Yangqin Decoction 10.8 g/kg dose group.The serum levels of IL-5 and CysLTs in Sanzi-Yangqin Decoction 10.8 and 5.4 g/kg dose group were lower than model group (P<0.05).The levels of CysLTs receptor and Eot-3 mRNA in 10.8 and 5.4 g/kg dose group, Eot-3 mRNA in 2.7 g/kg dose group in rat lung tissue were lower than model group (P<0.05).The levels of CysLTs receptor and Eot-3 protein of 2.7, 5.4 and 10.8 g/kg dose group in rat lung tissue were lower than model group (P<0.05).ConclusionSanzi-Yangqin Decoction has a protective effect for asthmatic rats.The mechanism of the protective effect may block CysLTs mediate inflammatory pathways.
Sanzi-Yangqin Decoction; montelukast; bronchial asthma; CysLTs; animal model
四川省科技廳課題(2014SZ0071-2)
徐升,男,博士在讀,研究方向:呼吸病與老年病的實(shí)驗(yàn)與臨床研究,E-mail:269021239@qq.com;董艷,通信作者,女,博士,研究方向:呼吸病與老年病的實(shí)驗(yàn)與臨床研究,E-mail:1006071854@qq.com。
R562.2+5
A
1005-1678(2016)01-0040-04