徐瑞,張曉
南陽市第一人民醫(yī)院,河南 南陽 473000
哮喘是兒童時期常見的一種反復(fù)發(fā)作的哮鳴氣喘肺系疾病,隨著環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,哮喘患病率有逐年上升的趨勢,2000年全國哮喘防治小組采用整群抽樣調(diào)查我國城區(qū)兒童哮喘的現(xiàn)患病率為0.12%~3.34%,平均1.54%,累計患病率為0.25%~4.63%,平均1.98%[1]。而河南省2001年采用分層隨機(jī)對18個市共43個流調(diào)點(diǎn)進(jìn)行整體抽樣調(diào)查顯示:0~14歲兒童累積哮喘患病率為1.75%,其中78.8%在3歲內(nèi)發(fā)病,7歲前起病的占90.6%[2]。哮喘本質(zhì)的病理變化就是一種氣道慢性炎癥;緩解期控制氣道慢性炎癥、降低高反應(yīng)性、促進(jìn)黏膜壁的修復(fù)等求本治療將是規(guī)范化治療哮喘的重點(diǎn)。一氧化氮(Nitric Oxide,NO)是一種內(nèi)源性調(diào)控分子,由左旋精氨酸在一氧化氮合酶(Nitric Oxide Synthase,NOS)的作用下氧化而成,在機(jī)體內(nèi)起著重要的信使作用??偟囊谎趸厦?Total Nitric Oxide Synthase,TNOS)主要包括誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(inducible Nitric Oxide Synthase,iNOS)和構(gòu)成型一氧化氮合酶(constitutive Nitric Oxide Synthase,cNOS),前者主要調(diào)節(jié)生理功能,后者主要在病理狀態(tài)下產(chǎn)生。哮喘發(fā)作時,機(jī)體在多種刺激因素的誘導(dǎo)下使iNOS合成的NO增加,局部NO大量合成,引起氣道充血,毛細(xì)血管通透性增加,使血漿滲漏,加重哮喘病情。
小青龍湯出自張仲景《傷寒論》麻黃湯證之后,為外解表邪、內(nèi)蠲水飲、宣肺平喘的著名經(jīng)方,數(shù)千年的臨床實踐證實其在治療支管哮喘方面療效確切。地龍性咸、寒,具有清熱熄風(fēng)、通絡(luò)、平喘、利尿的功效,現(xiàn)代實驗研究表明其含有的廣地龍次黃嘌呤有顯著舒張支氣管的作用,并可拮抗組織胺引起的平滑肌痙攣,具有明顯抗炎平喘作用[3]。小青龍湯變方是由小青龍湯加地龍而成,是宋桂華教授治療哮喘的經(jīng)驗基礎(chǔ)方,臨床療效顯著。因此,本研究通過觀察不同劑量小青龍湯變方對發(fā)作期哮喘小鼠血清及肺組織勻漿液中NO含量、NOS活性和肺組織病理改變的影響,試圖闡明該方在哮喘急性期可能的作用機(jī)制,同時為探求中藥源iNOS抑制劑提供參考。
1.1 實驗動物 選用健康、清潔級、雄性BALB/c小鼠50只,鼠齡4~5周,體質(zhì)量20~25 g。由河南省實驗動物中心提供。飼養(yǎng)于河南中醫(yī)學(xué)院動物實驗中心,實驗室自然光線采光,通風(fēng)良好,控制室溫在20~25℃之間,濕度(50±10)%,晝夜周期12 h。動物飼料為河南省實驗動物中心提供的滅菌、標(biāo)準(zhǔn)干燥鼠糧。
1.2 實驗藥物 卵白蛋白(Ovalhumin,OVA)(美國Sigma公司,規(guī)格1 g/瓶,批號:20110209),2%OVA霧化液配制:2 gOVA溶于含50 mg氫氧化鋁的100 mL生理鹽水中,充分混勻,冷藏靜置;0.05%卵蛋白抗原混懸液:5 mgOVA溶于含5 mg氫氧化鋁的10 mL生理鹽水中;地塞米松注射液(河北華威制藥公司)配置成4.5 mg/kg(約相當(dāng)于人用量0.5 mg/kg);小青龍湯變方高劑量組:按100 mL溫開水含生藥100 g濃度配制(麻黃、白芍各18 g,細(xì)辛、五味子、地龍各12 g,甘草、干姜各5 g,半夏、桂枝各9 g);小青龍湯變方低劑量組:按100 mL溫開水含生藥50 g濃度配制(麻黃、白芍各9 g,細(xì)辛、五味子、地龍各6 g,半夏、桂枝各4.5 g,干姜、甘草各2.5 g),所有中藥均采用三九顆粒劑,由河南中醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院中藥房提供。
1.3 實驗試劑 氧化鋁干粉(上海美化公司,100 mL/瓶,批號:20110308);NO(酶法)試劑盒、NOS比色法檢測試劑盒、考馬斯亮藍(lán)蛋白測定試劑盒均購于南京建成生物工程研究所;無水乙醇、蘇木素液、戊巴比妥干粉、伊紅、中性樹膠等。
1.4 動物分組 將50只健康、清潔級、雄性BALB/c小鼠按隨機(jī)數(shù)字表法分為5組:空白組、模型組、小青龍湯變方低劑量組、小青龍湯變方高劑量組、激素組,每組10只。
1.5 模型的制備及干預(yù) 參考汪受傳主編《中醫(yī)兒科臨床研究》[4]中哮喘小鼠模型制作方法:在實驗第1、7、14天造模組小鼠腹腔內(nèi)注射OVA和氫氧化鋁凝膠混懸液0.2 mL致敏(含100 μg OVA和2 mg氫氧化鋁);而空白組同時注射等量的生理鹽水;在第15天將造模組小鼠置于自制激發(fā)箱內(nèi),給予2 mL2%的OVA生理鹽水懸液霧化吸入以激發(fā)哮喘(35 min/d,共7天)??瞻捉M小鼠用2 mL生理鹽水進(jìn)行霧化吸入。誘喘成功后小鼠表現(xiàn)為前期煩躁不安,活動頻繁;后期靜伏不動,毛發(fā)豎立,呼吸急促,萎靡不振,嚴(yán)重者伸頸,縮胸,收腹呈喘息狀,大小便失禁等。
空白組按照造模方法用生理鹽水代替OVA;造模成功后,模型組干預(yù)藥物用生理鹽水代替;小青龍湯變方低、高劑量組:從OVA吸入第1天起,霧化吸入前0.5 h,灌胃小青龍湯變方,低劑量組給藥量0.5 g/(mL·d),高劑量組給藥量 1 g/(mL·d),連續(xù)給藥7天,從實驗起每5天測一次小鼠體質(zhì)量,以及時調(diào)整給藥。激素組:自吸入OVA第1天起,霧化前0.5 h腹腔注射地塞米松針劑4.5 mg/(kg·d)(約相當(dāng)于人的劑量0.5 mg/(kg·d),連續(xù)給藥7天,具體用藥劑量參照苗明三主編《實驗動物和動物實驗技術(shù)》[5]提供的常用動物與人的不同體質(zhì)量的藥物換算公式計算:D2=D1×K2/K1,D2為動物用藥量,D1為人的劑量,K2為 1,K1為 0.11。
1.6 標(biāo)本采集及制備 各組小鼠末次激發(fā)結(jié)束后12 h內(nèi)以1%戊巴比妥鈉(30 mg/kg)腹腔注射以麻醉、頸椎脫臼法處死所有小鼠,按取血、制備肺組織勻漿液、取肺組織的順序立即采集標(biāo)本。取血標(biāo)本用低速離心機(jī)以2 000 r/min的速度離心20 min,用移液管吸取血清放置一次性試管,于-20℃冰箱保存,以備指標(biāo)檢測;取肺組織后在醫(yī)用無菌紗布上滲干后放入已編好號的10%中性福爾馬林固定液中備用,以備標(biāo)本的檢測。采用比色法測定血清及肺組織中NO的含量,采用硝酸還原酶法測定血清及肺組織中NOS的含量。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS18.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行處理,計量資料以(x±s)表示,先對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行方差齊性檢驗,采用單因素方差分析(One-way ANOVA),若方差齊則用SNK法進(jìn)行多樣本間的兩兩比較,不齊時用Dunnett's T3比較,取α=0.05為檢驗水準(zhǔn)。
2.1 各組小鼠一般情況 實驗第17天,激素組死亡1只,考慮為腹腔注射操作不當(dāng)所致。與空白組比較,造模組小鼠在霧化第一天,約霧化12 min左右即出現(xiàn)煩躁不安、抓頭撓腮、呼吸深快、腹部痙攣抽動、活動減少、遲滯、大便增多等過敏喘息表現(xiàn),但隨著干預(yù)藥物次數(shù)的增多及時間的延長,小青龍湯變方低劑量組、小青龍湯變方高劑量組和激素組小鼠再次給予霧化后上述表現(xiàn)均較模型組明顯減輕,模型組則過敏喘息癥狀仍然較重,精神較差,活動進(jìn)一步減少,進(jìn)食、飲水明顯減少。
2.2 各組小鼠血清、肺組織勻漿液中NO含量比較見表1。與空白組比較,模型組小鼠血清及肺組織NO含量明顯增高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,小青龍湯變方低、高劑量組和激素組小鼠血清及肺組織NO含量明顯下降(P<0.05)。與小青龍湯變方低劑量組比較,小青龍湯變方高劑量組小鼠血清及肺組織NO含量降低更加顯著,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與小青龍湯變方高劑量組比較,激素組在降低哮喘小鼠體內(nèi)血清及肺組織NO含量數(shù)值變化方面較為接近,但無統(tǒng)計學(xué)意義。
表1 各組小鼠血清、肺組織勻漿液中NO含量比較(x±s)
2.3 各組小鼠血清中NOS含量比較 見表2。與空白組比較,模型組小鼠體內(nèi)血清TNOS、iNOS含量均明顯增高(P<0.05)。與模型組比較,小青龍湯變方低、高劑量組和激素組小鼠血清TNOS、iNOS均明顯降低(P<0.05);與小青龍湯變方低劑量組比較,小青龍湯變方高劑量組在降低小鼠體內(nèi)血清TNOS、iNOS方面作用更加顯著(P<0.05);其中激素組與小青龍湯變方高劑量組療效接近,二者無統(tǒng)計學(xué)差異。
表2 各組小鼠血清中NOS含量比較(x±s) U/mL
2.4 各組小鼠肺組織勻漿液中NOS含量比較 見表3。與空白組比較,模型組小鼠肺組織勻漿液中TNOS、iNOS含量明顯增高(P<0.05)。與模型組比較,小青龍湯變方低、高劑量組和激素組小鼠肺組織勻漿液中TNOS、iNOS含量均明顯降低(P<0.05)。與小青龍湯變方低劑量組比較,小青龍湯變方高劑量組小鼠肺組織勻漿液中TNOS、iNOS含量下降顯著(P<0.05);小青龍湯變方高劑量組及激素組療效接近,無統(tǒng)計學(xué)差異。
表3 各組小鼠肺組織勻漿液中NOS含量比較(x±s) U/mL
2.5 各組小鼠肺組織HE染色結(jié)果 見圖1??瞻捉M小鼠肺組織氣管纖毛排列整齊,肺泡壁結(jié)構(gòu)完整,血管無充血,炎性細(xì)胞浸潤現(xiàn)象不明顯。模型組小鼠支氣管黏膜下層可見中性粒細(xì)胞為主的炎性浸潤,伴見纖毛部分脫落、粘連、倒伏、壞死等,氣管壁明顯增厚,局部血管充血水腫。激素組、小青龍湯變方低、高劑量組較模型組有明顯好轉(zhuǎn),以激素組和小青龍湯變方高劑量組病變最為輕微,僅見少許淋巴細(xì)胞浸潤,充血輕微,氣道壁厚度較模型組明顯變薄,但比空白組厚。小青龍湯變方低劑量組小鼠氣管壁、肺組織周圍依然可見較多淋巴細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等炎性浸潤,氣管壁較厚,較模型組明顯好轉(zhuǎn),但不如激素組、小青龍湯變方高劑量組改善明顯。
面對數(shù)量龐大的2型糖尿病患者和沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān),作為無法治愈的慢性疾病,治療目的在于實現(xiàn)對血糖有效控制,同時防止并發(fā)癥出現(xiàn);患者自我管理是2型糖尿病患者治療的核心所在,這是需要緊隨病情所采取的方式[1-2]。因此不管是在血糖控制上,還是自我管理上,均需要重視關(guān)鍵因素。目前全球調(diào)查結(jié)果顯示,在自我管理水平方面2型糖尿病患者整體偏低。他們在管理能力上表現(xiàn)不強(qiáng),血糖控制不穩(wěn)定,可引起急慢性并發(fā)癥,同時使患者產(chǎn)生焦慮和抑郁情緒M。因此如何提高2型糖尿病患者自我管理狀況已成為迫切需要解決的問題[3-4]。
圖1 各組小鼠肺組織HE染色結(jié)果 (×200)
哮喘病人呼出氣中NO含量較正常人高,其主要是由于哮喘患者氣道上分布的多種炎性細(xì)胞因子刺激iNOS活性增強(qiáng)所致。大量炎性因子可誘導(dǎo)iNOS活性表達(dá)增強(qiáng),致使NO釋放增多并發(fā)揮細(xì)胞毒性作用,研究證明,NO參與了哮喘時支氣管微循環(huán)改變。Bemareggi M等[6]證明NO對微循環(huán)亦有雙重作用,在生理狀態(tài)下,NO可以抑制微循環(huán)血漿滲出,但在哮喘狀態(tài)下,NO可增加微循環(huán)通透性,增加血漿滲出,致氣道高反應(yīng)性和加重哮喘發(fā)病。
研究表明,哮喘病人呼出氣中NO含量較正常人高2~3倍[7],iNOS抑制劑可以降低哮喘患者呼出氣NO水平。楊利康等[8]通過實驗發(fā)現(xiàn)哮喘豚鼠肺組織中cNOS活性水平變化不明顯,說明哮喘時神經(jīng)性一氧化氮的缺乏不明顯,是iNOS活性水平升高,導(dǎo)致肺組織中NO水平隨之升高,從而引起氣道高反應(yīng)性增強(qiáng),加重哮喘發(fā)病。哮喘患者呼出氣中NO含量增加,在哮喘惡化時進(jìn)一步升高[9],一定程度上反映哮喘炎癥反應(yīng)的過程和嚴(yán)重程度。吸入外源性NO雖然可輕度擴(kuò)張支氣管,但卻增加了氣道的高反應(yīng)性,而哮喘的本質(zhì)是氣道慢性炎癥改變,氣道局部平滑肌痙攣只是哮喘病理過程的一個組成部分而非全部,因此選擇性抑制iNOS活性將是治療哮喘的方向之一,也是激素治療哮喘的機(jī)制之一。
本實驗也進(jìn)一步證實了哮喘小鼠體內(nèi)血清、肺組織勻漿液中NO含量明顯增高,iNOS活性增強(qiáng),而cNOS變化不明顯,NO、iNOS在哮喘發(fā)病中起著重要的作用。哮喘發(fā)作時iNOS活性明顯增強(qiáng),可以促進(jìn)病理狀態(tài)下NO過量產(chǎn)生,加重哮喘發(fā)作期癥狀及肺組織的炎性浸潤。
綜上,本課題研究結(jié)果進(jìn)一步說明了小青龍湯變方可降低哮喘發(fā)作期小鼠體內(nèi)iNOS含量、抑制其活性表達(dá),降低NO過量產(chǎn)生,從而改善哮喘癥狀及肺組織病理變化,且以高劑量組改善更為明顯。推測小青龍湯變方治療急性發(fā)作期哮喘的作用機(jī)制之一可能和影響機(jī)體組織內(nèi)NO和iNOS代謝活性有關(guān),且在一定范圍內(nèi)隨著藥量的增加而發(fā)揮更強(qiáng)的作用,這體現(xiàn)了中醫(yī)藥復(fù)方在治療疾病中多途徑、多靶點(diǎn)的療效優(yōu)勢。此外,小青龍變方高劑量組的治療作用和激素組接近,為臨床部分哮喘發(fā)作期癥狀較輕,未達(dá)到使用激素指證的患兒提供了另一種治療選擇。但本研究樣本量偏小,可重復(fù)性偏低,下一步我們將進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量,制定更嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、準(zhǔn)確、具有更高可重復(fù)性的研究方案,進(jìn)一步揭示中醫(yī)藥多途徑、多靶點(diǎn)的療效優(yōu)勢。
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