杜孟姣　鐘艷梅　鄧善濱　余楚欽　陳莉詩　蔡延渠

中圖分類號 R285.5;R563.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號 1001-0408（2020）05-0564-07

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2020.05.12

摘 要 目的：研究鹽酸班布特羅對慢性阻塞性肺疾?。–OPD）模型大鼠的改善作用機(jī)制，并尋找潛在的生物標(biāo)志物。方法：將30只大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組和鹽酸班布特羅組（3.3 mg/kg），每組10只。模型組、鹽酸班布特羅組大鼠采用煙熏聯(lián)合脂多糖滴注法建立COPD模型。造模成功后，鹽酸班布特羅組大鼠灌胃相應(yīng)藥物，正常組和模型組大鼠灌胃等體積生理鹽水，每天給藥1次，連續(xù)給藥45 d。末次給藥后，采集各組大鼠血清樣品及肺泡灌洗液，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測肺泡灌洗液中白細(xì)胞介素6（IL-6）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）水平;采用液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）技術(shù)檢測血清代謝物并進(jìn)行代謝組學(xué)分析。采用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）法篩選并鑒定差異代謝物，再結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)找出潛在生物標(biāo)志物，并利用MetPA分析平臺(tái)對其進(jìn)行代謝通路富集分析。結(jié)果：與正常組比較，模型組大鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α水平顯著升高（P<0.05）;與模型組比較，鹽酸班布特羅組大鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α水平顯著降低（P<0.05）。代謝組學(xué)、OPLS-DA結(jié)果顯示，共發(fā)現(xiàn)21個(gè)差異代謝物，其中12個(gè)為潛在生物標(biāo)志物（包括馬來酰丙酮酸、羥基丙酮酸、羥基丙二酸半醛等），且鹽酸班布特羅可顯著降低馬來酰丙酮酸、甲基硒代半胱氨酸、5-脫氧-D-葡萄糖醛酸等標(biāo)志物的水平（P<0.05），升高羥基丙酮酸、羥基丙二酸半醛、丙二酸等標(biāo)志物水平（P<0.05）;生物標(biāo)志物主要富集于戊糖磷酸途徑、乙醛酸和三羧酸代謝通路，其次富集于肌醇磷酸代謝通路、精氨酸與酪氨酸代謝通路和甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸代謝通路。結(jié)論：鹽酸班布特羅改善COPD的機(jī)制可能與降低細(xì)胞調(diào)節(jié)因子IL-6、TNF-α水平有關(guān)，還可能與氨基酸代謝、能量代謝、脂質(zhì)代謝等通路有關(guān)。

關(guān)鍵詞 鹽酸班布特羅;慢性阻塞性肺疾病;機(jī)制;生物標(biāo)志物;代謝組學(xué);液質(zhì)聯(lián)用;大鼠

Study on the Mechanism of Bambuterol Hydrochloride in the Improvement of Chronic Obstructive Pulmonary Disease Model Rats

DU Mengjiao，ZHONG Yanmei，DENG Shanbin，YU Chuqin，CHEN Lishi，CAI Yanqu（New Drug Research and Development Center of Guangdong Pharmaceutical University & Guangdong Provincial Key Laboratory of New Dosage Form， Guangzhou 510006， China）

ABSTRACT? ?OBJECTIVE： To study the mechanism of Bambuterol hydrochloride in the improvement of chronic obstructive pulmonary disease （COPD） model rats， and to find the potential biomarker. METHODS： Totally 30 rats were randomly divided into normal group， model group and bambuterol hydrochloride group （3.3 mg/kg）， with 10 rats in each group; COPD model was established by lipopolysaccharide （LPS） infusion combined with smoking in model group and bambuterol hydrochloride group. After modeling， bambuterol hydrochloride group was given relevant medicine intragastrically， normal group and model group were given constant volume of normal saline intragastrically， once a day， for consecutive 45 d. After last medication， the serum sample and alveolar lavage fluid of rats were collected. The levels of interleukin-6 （IL-6） and tumor necrosis factor-α （TNF-α） in alveolar lavage fluid were detected by ELISA. The serum metabolites were detected by LC-MS and analyzed by metabolomics. Orthogonal partial least squares discriminant analysis （OPLS-DA） was used to screen out the differential metabolites. The potential biomarkers were identified based on the related literature， and the metabolic pathway enrichment analysis was carried out by MetPA analysis platform. RESULTS： Compared with normal group， the levels of IL-6 and TNF-α in alveolar lavage fluid of rats were increased significantly in model group （P<0.05）. Compared with model group， the levels of IL-6 and TNF-α in alveolar lavage fluid of rats were decreased significantly in bambuterol hydrochloride group （P<0.05）. Results of metabolomics and OPLS-DA showed that 21 differential metabolites and 12 potential biomarkers were found （including maleylpyruvate， hydroxypyruvate， tartronate semialdehyde， etc.）. Bambuterol hydrochloride can significantly reduce the levels of maleylpyruvate， methylselenocysteine and 5-deoxy-D-glucuronic acid （P<0.05）， while increase the levels of hydroxypyruvate， tartronate semialdehyde and malonic acid （P<0.05）. These biomarkers were mainly concentrated in pentose phosphoric acid pathway， glyoxylic acid and tricarboxylic acid metabolism pathway， followed by inositol phosphoric acid metabolism pathway， arginine and tyrosine metabolism pathway， glycine， serine and threonine metabolism pathway. CONCLUSIONS： The mechanism of bambuterol hydrochloride improving COPD may be associated with the decrease of the levels of TNF-α and IL-6， as well as the pathway of amino acid metabolism， energy metabolism and lipid metabolism.

KEYWORDS? ?Bambuterol hydrochloride; Chronic obstructive pulmonary disease; Mechanism; Biomarkers; Metabolomics; LC- MS; Rat

慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一種常見的以持續(xù)氣流受限為特征的慢性炎癥性疾病[1-4]。COPD是呼吸系統(tǒng)的常見病和多發(fā)病，多發(fā)于老年人，目前全球40歲以上成年人中至少有10%患有COPD，已成為世界上第四大死因[5]。COPD患病率高、病程長，發(fā)作期與緩解期呈交替進(jìn)行，最終導(dǎo)致呼吸殘疾，嚴(yán)重影響患者的勞動(dòng)能力和生活質(zhì)量，增加沉重的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，已成為一個(gè)重要的公共衛(wèi)生問題[6]。

鹽酸班布特羅是腎上腺素β2受體激動(dòng)劑的前體藥物，能夠?qū)χ夤芷交‘a(chǎn)生松弛作用，能夠很好地改善COPD[7]，但其治療COPD的機(jī)制尚不明確。近年來，代謝組學(xué)的研究不斷發(fā)展，不僅成為后基因組學(xué)時(shí)代最重要的組學(xué)技術(shù)之一，亦成為最重要的系統(tǒng)生物學(xué)科[8]。為了進(jìn)一步了解鹽酸班布特羅治療COPD的作用機(jī)制，本課題組通過煙熏聯(lián)合脂多糖滴注法構(gòu)建COPD大鼠模型，然后給予鹽酸班布特羅進(jìn)行干預(yù)，利用液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）技術(shù)分析鹽酸班布特羅對COPD作用的潛在生物標(biāo)志物，從代謝網(wǎng)絡(luò)層面闡明鹽酸班布特羅治療COPD的作用機(jī)制，以期進(jìn)一步了解COPD的病理生理過程，并為早期診斷、病情監(jiān)測及鹽酸班布特羅的療效評價(jià)提供依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

400 L煙熏箱（課題組自制）;SKJ.MHP型麻醉咽喉鏡（泰興市斯美特醫(yī)療器械有限公司）;Nexera X2型高效液相色譜儀（日本島津公司）;Triple TOF 5600+型質(zhì)譜（MS）儀（美國Sciex公司）;Multiskan FC型酶標(biāo)儀、HERA型 CO2細(xì)胞培養(yǎng)箱[賽默飛世爾科技（中國）有限公司];CX41型光學(xué)顯微鏡（日本奧林巴斯有限公司）;Buxco PFT型實(shí)驗(yàn)動(dòng)物肺功能檢測系統(tǒng)（美國DSI公司）;ALLEGRA X-30R型離心機(jī)（美國Beckman Coulter公司）;1-16K型高速低溫離心機(jī)（德國Sigma公司）;XW-80A型渦旋混合器（上海精科實(shí)業(yè)有限公司）。

1.2 藥品與試劑

鹽酸班布特羅片（齊魯制藥有限公司，批號：7K0091D28、8C0011D28，規(guī)格：10 mg）;椰樹牌香煙（廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司）;脂多糖（美國Sigma公司，批號：057M4013V）;生理鹽水（江西科倫藥業(yè)有限公司，批號：C18100104）;水合氯醛（天津市大茂化學(xué)試劑廠，批號：20171215）;大鼠腫瘤壞死因子α（TNF-α）酶聯(lián)免疫吸附（ELISA）試劑盒（批號：569180906）、大鼠白細(xì)胞介素6（IL-6）ELISA試劑盒（批號：385180906）均購自天津安若瑞康生物技術(shù)有限公司;無水乙醚（廣州化學(xué)試劑廠，批號：20180901）;甲醇、甲酸和乙腈為色譜純，水為蒸餾水。

1.3 動(dòng)物

SPF級SD大鼠30只，雄性，體質(zhì)量180～220 g，購自南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心，動(dòng)物使用許可證號：SYXK（粵）2017-0125。大鼠于溫度（23±2） ℃、濕度（50±5）%、12 h光照/12 h黑暗交替的環(huán)境下進(jìn)行飼養(yǎng)。

2 方法

2.1 溶液的制備

2.1.1 鹽酸班布特羅灌胃溶液的制備 將鹽酸班布特羅片研磨成細(xì)粉，精密稱取適量細(xì)粉于錐形瓶中，加水超聲（功率：350 W，頻率：35 kHz）10 min，制成質(zhì)量濃度為0.33 mg/mL的鹽酸班布特羅灌胃溶液（以主藥計(jì)），備用。

2.1.2 脂多糖溶液的制備 精密稱取適量脂多糖于10 mL離心管中，加生理鹽水渦旋溶解，制成質(zhì)量濃度為1 mg/mL的脂多糖溶液，備用。

2.1.3 水合氯醛溶液的制備 精密稱取適量水合氯醛于50 mL離心管中，加水渦旋溶解制成10%水合氯醛溶液，備用。

2.2 分組、造模與給藥

將30只SD大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d后，將大鼠隨機(jī)分為正常組、模型組和鹽酸班布特羅組（3.3 mg/kg，以主藥計(jì)，根據(jù)人臨床有效劑量換算而得），每組10只。模型組、鹽酸班布特羅組采用煙熏聯(lián)合脂多糖滴注法[9]復(fù)制COPD大鼠模型：將大鼠每天定時(shí)在煙薰箱內(nèi)用香煙煙熏，每天3次，每次30 min，煙熏間隔1 h;同時(shí)，分別于煙熏第1、14天時(shí)用10%水合氯醛（0.95 mL/300 g）麻醉，仰臥位固定大鼠，暴露聲門，將喉鏡輕輕插入喉口，再將靜脈套管針快速插入氣管，拔出針芯，用注射器滴注1 mg/mL脂多糖溶液0.2 mL，然后將大鼠固定板直立旋轉(zhuǎn)，使藥物均勻散布于大鼠兩肺。正常組大鼠正常飼養(yǎng)，不煙熏，滴注時(shí)以等體積生理鹽水代替。以肺功能檢測及肺泡灌洗液生化指標(biāo)等作為COPD造模成功的指標(biāo)[9]。造模成功后，對模型組及鹽酸班布特羅組大鼠每天繼續(xù)用香煙持續(xù)煙熏，每天2次，每次30 min，每次煙熏間隔4 h;同時(shí)，鹽酸班布特羅組大鼠灌胃相應(yīng)藥物，正常組和模型組大鼠灌胃等體積的生理鹽水，每天1次，連續(xù)給藥45 d。

2.3 肺泡灌洗液的制備與相關(guān)指標(biāo)的檢測

各組隨機(jī)抽取6只大鼠，腹腔注射10%水合氯醛深度麻醉后，頸椎脫臼處死，剪開頸部皮膚，暴露氣管，從氣管小口處用6 mL生理鹽水灌洗右肺2次，回抽收集肺泡灌洗液。將肺泡灌洗液于4 ℃下以1 000 r/min離心15 min，取上清液，按IL-6、TNF-α ELISA試劑盒說明書的相關(guān)操作，檢測IL-6、TNF-α水平。

2.4 血樣采集及處理

末次給藥結(jié)束后，各組大鼠禁食24 h，然后以乙醚麻醉，于眼眶后靜脈叢取血3 mL至離心管中，室溫靜置1 h，待凝固分層后，在4 ℃下以12 000 r/min離心10 min，取上清液，備用。

2.5 LC-MS法檢測大鼠血清中的代謝產(chǎn)物

2.5.1 色譜與質(zhì)譜條件 （1）色譜條件。色譜柱為ZORBAX Eclipse Plus C18（100 mm×2.1 mm，3.5 μm）;正離子流動(dòng)相為含0.1%甲酸的水溶液（A）-乙腈（B）;負(fù)離子流動(dòng)相為含5 mmol/L乙酸銨的水溶液（A）-乙腈（B）;柱溫為50 ℃;流速為0.5 mL/min;進(jìn)樣體積為2 μL。正、負(fù)離子梯度洗脫條件均為0～1 min，2%B;1～13 min，2%B→90%B;13～16 min，90%B;16～16.1 min，90%B→2%B;16.1～20 min，2%B。（2）質(zhì)譜條件。樣品質(zhì)譜信號采集分別用正、負(fù)離子模式掃描模式，毛細(xì)管電離電壓為3.0 kV;取樣錐孔電壓為27 eV;萃取錐孔電壓為4 eV;離子源溫度為120 ℃;脫溶劑溫度為500 ℃;脫溶劑氮?dú)饬魉贋?00 L/h;錐孔反吹氮?dú)饬魉贋?0 L/h。

2.5.2 樣品的制備與檢測 吸取血清樣品40 μL加入 96孔板中，再加入甲醇120 μL，封膜后振蕩1 min，置于-20 ℃冷凍30 min后，在4 ℃下以4 000 r/min離心20 min。吸取上清液25 μL至96孔板中，加入225 μL 50%甲醇稀釋，混合均勻，按“2.5.1”項(xiàng)下色譜與質(zhì)譜條件進(jìn)樣分析。

2.6 數(shù)據(jù)采集與分析

2.6.1 差異代謝物的篩選及鑒定 為了區(qū)分正常組與模型組、模型組與鹽酸班布特羅組血清樣品中代謝物之間的差異，減少與研究目的不相關(guān)的生物學(xué)差異和樣本處理分析過程中的偏差，本文采用正交偏最小二乘判別分析（OPLS-DA）。將LC-MS數(shù)據(jù)文件（.raw）使用MasslynxV 4.1數(shù)據(jù)軟件轉(zhuǎn)換為開放數(shù)據(jù)格式文件（.csv），得到保留時(shí)間、質(zhì)荷比（m/z）、峰面積的數(shù)據(jù)矩陣后，導(dǎo)入SIMCA-P 14軟件進(jìn)行代謝組學(xué)分析。分別對正、負(fù)離子模式下的數(shù)據(jù)進(jìn)行OPLS-DA分析。評價(jià)數(shù)據(jù)模型的參數(shù)有R2Y和Q2，其中R2Y表示所建模型對Y矩陣的解釋率，Q2表示模型的預(yù)測能力。一般情況下，R2Y和Q2大于0.5時(shí)，即可認(rèn)為該模型可接受，其值越接近1代表模型擬合越準(zhǔn)確、模型可靠性越高[10]。再將m/z數(shù)據(jù)輸入京都基因與基因組百科全書（KEGG）數(shù)據(jù)庫（https：//www.kegg.jp/）查詢差異代謝物。

為了更直觀展示差異代謝物及對其進(jìn)行差異代謝物的篩選，本文運(yùn)用T檢驗(yàn)和變異倍數(shù)分析得出差異倍數(shù)（Fold change）和Q值（Q-value）2個(gè)指標(biāo)，通常將差異倍數(shù)≥2或≤0.5、Q值≤0.05作為篩選差異代謝物的標(biāo)準(zhǔn)[11]。結(jié)果以火山圖（差異倍數(shù)的對數(shù)log2差異倍數(shù)為橫坐標(biāo)，Q值的負(fù)對數(shù)-log10Q為縱坐標(biāo)）形式呈現(xiàn)，表示其同一類樣本間的重復(fù)性是否良好。

2.6.2 潛在生物標(biāo)志物通路分析 通過查找相關(guān)文獻(xiàn)資料[12-18]，找出差異性代謝物中與COPD疾病相關(guān)的潛在生物標(biāo)志物。為研究潛在生物標(biāo)志物所涉及的代謝途徑及各潛在生物標(biāo)志物之間的相互作用關(guān)系，利用MetPA分析平臺(tái)（https：//www.metaboanalyst.ca/）對最終得到的潛在生物標(biāo)志物進(jìn)行代謝通路富集分析[19]。將血清中的潛在生物標(biāo)志物導(dǎo)入MetaboAnalyst 4.0軟件分析，橫坐標(biāo)為代謝通路影響值，縱坐標(biāo)為-log10P，表示得到的代謝通路富集分析的顯著性水平。橫、縱坐標(biāo)值越大，顏色越深，圓圈越大，則與代謝通路的相關(guān)性越大[20]。

2.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。各項(xiàng)指標(biāo)結(jié)果采用x±s表示，對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗(yàn)及方差齊性檢驗(yàn)后使用單因素方差分析，組間兩兩比較采用Dunnett或Dunnetts T3方法。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 大鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α水平的測定結(jié)果

與正常組比較，模型組大鼠肺泡灌洗液中IL-6、TNF-α水平顯著升高（P<0.05）;與模型組比較，鹽酸班布特羅組大鼠肺泡灌洗液中TNF-α、IL-6水平顯著降低（P<0.05），詳見表1。

3.2 大鼠血清中代謝產(chǎn)物的LC-MS分析結(jié)果

各組大鼠血清樣品在正、負(fù)離子模式下的總離子流圖見圖1。由圖1可知，各組大鼠血清中代謝產(chǎn)物存在差異。

3.3 差異代謝物的篩選及鑒定分析結(jié)果

3.3.1 OPLS-DA分析結(jié)果 各組大鼠血清代謝物的OPLS-DA分析結(jié)果見圖2。

由圖2可見，在正、負(fù)離子模式下，正常組和模型組在t[1]維均能完全分開，說明煙熏聯(lián)合脂多糖法誘導(dǎo)COPD后大鼠血清代謝產(chǎn)物發(fā)生了顯著的改變，表明COPD模型成功建立;模型組和鹽酸班布特羅組在t[1]維可以完全分開，說明鹽酸班布特羅給藥后COPD模型大鼠血清中的代謝產(chǎn)物發(fā)生了顯著改變;同時(shí)，鹽酸班布特羅組在t[2]維向正常組靠近，說明鹽酸班布特羅可使COPD大鼠血清代謝產(chǎn)物超于正常值。OPLS-DA分析結(jié)果顯示，正離子模式下R2Y=0.99，Q2=0.727;負(fù)離子模式下R2Y=0.997，Q2=0.676。

3.3.2 火山圖分析結(jié)果 正常組與模型組、模型組與鹽酸班布特羅組大鼠血清樣品差異代謝物火山圖結(jié)果見圖3。

3.3.3 差異代謝物分析結(jié)果 基于“3.3.1”“3.3.2”項(xiàng)下結(jié)果，共發(fā)現(xiàn)21個(gè)差異代謝物，包括馬來酰丙酮酸、羥基丙酮酸、羥基丙二酸半醛、丙二酸、脲甲酸、芥子氣、D-4-羥基-2-酮戊二酸、4-羥基-2-氧代戊二酸、2-肌醇、2-酮基-3-脫氧-D-葡糖糖酸、葡糖酸內(nèi)酯、5-脫氫-2-脫氧-D-葡萄糖酸、2D-2，3，5/4，6-五羥基環(huán)己酮、5-脫氧-D-葡萄糖醛酸、L-半乳糖-1，4-內(nèi)酯、L-古洛糖酸-γ-內(nèi)酯、2-脫氫-3-脫氧-D-半乳糖酸酯、2-脫氫-3脫氧-L-半乳糖酸酯、3-富馬酰基丙酮酸、甲基硒代半胱氨酸、L-抗壞血酸-6-磷酸鹽，詳見表2。

3.4 潛在生物標(biāo)志物通路分析

3.4.1 潛在生物標(biāo)志物 根據(jù)“3.3”項(xiàng)下篩選的差異代謝物并結(jié)合相關(guān)參考文獻(xiàn)，共鑒定出12個(gè)潛在生物標(biāo)志物（如馬來酰丙酮酸、羥基丙酮酸、羥基丙二酸半醛等）。結(jié)果，鹽酸班布特羅可顯著降低馬來酰丙酮酸、甲基硒代半胱氨酸、5-脫氧-D-葡萄糖醛酸等標(biāo)志物的水平，升高羥基丙酮酸、羥基丙二酸半醛、丙二酸、脲甲酸、2-肌醇、2-酮基-3-脫氧-D-葡糖糖酸、葡糖酸內(nèi)酯、5-脫氫-2-脫氧-D-葡萄糖酸、2D-2，3，5/4，6-五羥基環(huán)己酮的水平。鹽酸班布特羅對COPD模型大鼠的潛在生物標(biāo)志物的影響見表3。

表3 鹽酸班布特羅對COPD模型大鼠的潛在生物標(biāo)志物的影響

3.4.2 潛在生物標(biāo)志物的代謝通路分析 鹽酸班布特羅改善COPD模型大鼠的代謝通路主要富集在戊糖磷酸途徑、乙醛酸和二羧酸代謝通路，其次富集于肌醇磷酸代謝通路、精氨酸和酪氨酸代謝通路和甘氨酸、絲氨酸、蘇氨酸代謝通路。潛在生物標(biāo)志物的代謝通路分析結(jié)果見圖4。

4 討論

本研究以COPD模型大鼠作為研究對象，應(yīng)用LC-MS技術(shù)對大鼠血清樣本進(jìn)行代謝組學(xué)分析，最終共篩選出12個(gè)潛在生物標(biāo)志物。研究結(jié)果表明，羥基丙酮酸、羥基丙二酸半醛、丙二酸、脲甲酸、2-肌醇、2-酮基-3-脫氧-D-葡糖糖酸、葡糖酸內(nèi)酯、5-脫氫-2-脫氧-D-葡萄糖酸、2D-2，3，5/4，6-五羥基環(huán)己酮和5-脫氧-D-葡萄糖醛酸的相對含量較正常組顯著下降，馬來酰丙酮酸和甲基硒代半胱氨酸物質(zhì)較正常組顯著升高，給予鹽酸班布特羅片后上述物質(zhì)的相對含量均較模型組顯著上升或下降，顯示鹽酸班布特羅片可以改善代謝功能。

核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB）和酪氨酸激酶-轉(zhuǎn)錄因子（JAK-STAT）信號通路是參與COPD炎癥發(fā)生的相關(guān)通路，其中IL-6可誘導(dǎo)STAT3的過度表達(dá)[12]。由于JAK-STAT信號通路的存在，多種細(xì)胞因子會(huì)與受體結(jié)合[13]，與受體耦連的JAKs激酶聚集，導(dǎo)致周圍的JAKs互相磷酸化后被激活;激活后的JAKs磷酸化受體上的酪氨酸位點(diǎn)使受體與STATs結(jié)合，從而發(fā)生磷酸化;磷酸化后的STATs家族成員形成二聚體進(jìn)入細(xì)胞核，與核內(nèi)特異的DNA序列結(jié)合參與基因轉(zhuǎn)錄，發(fā)揮生物學(xué)效應(yīng)[14-15]，且此過程與炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。與空白組比較，模型組大鼠肺泡灌洗液中IL-6和TNF-α水平均顯著升高（P<0.05），推測可能是因?yàn)镮L-6誘導(dǎo)STAT3的過度表達(dá)，增強(qiáng)了大鼠體內(nèi)炎癥反應(yīng);給予鹽酸班布特羅干預(yù)后，大鼠肺泡灌洗液中2種因子水平顯著下降，推測該藥是通過調(diào)節(jié)細(xì)胞因子TNF-α和IL-6水平對COPD炎癥起到調(diào)節(jié)作用。

相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，COPD患者肌肉能量代謝受到干擾[16]。羥基丙酮酸、丙二酸、2-酮基-3-脫氫-D-葡萄糖酸和葡糖酸內(nèi)酯是參與糖的有氧氧化和無氧氧化的重要物質(zhì)[17]。本研究結(jié)果顯示，羥基丙酮酸、丙二酸、2-酮基-3-脫氫-D-葡萄糖酸和葡糖酸內(nèi)酯在鹽酸班布特羅干預(yù)后均顯著升高（P<0.05），說明鹽酸班布特羅可改善機(jī)體能量代謝，達(dá)到提供能量的作用。

5-脫氫-2-脫氧-D-葡萄糖酸、2D-2，3，5/4，6-五羥基環(huán)己酮、5-脫氧-D-葡萄糖醛酸和2-肌醇與肌醇磷酸代謝密切相關(guān)，磷酸肌醇代謝與血管平滑和呼吸肌有關(guān);脲甲酸參與精氨酸的合成，精氨酸能夠增強(qiáng)呼吸肌力、調(diào)節(jié)細(xì)胞免疫功能，還能以一氧化氮前體的形式來降低肺循環(huán)阻力[18]。本研究結(jié)果顯示，與正常組比較，模型組中上述5種物質(zhì)水平均顯著下降（P<0.05），推測這是由于抑制了磷酸肌醇代謝途徑，使每一步代謝物的含量都有所減少;同時(shí)精氨酸的合成被抑制，增強(qiáng)了COPD肺循環(huán)阻力。與模型組比較，鹽酸班布特羅組上述5種物質(zhì)水平均顯著升高（P<0.05），說明鹽酸班布特羅促進(jìn)了肌醇磷酸代謝，進(jìn)而調(diào)節(jié)COPD引起的呼吸紊亂。

綜上所述，鹽酸班布特羅改善COPD的作用機(jī)制除可能與抑制細(xì)胞調(diào)節(jié)因子IL-6、TNF-α水平有關(guān)外，還可能與氨基酸代謝、能量代謝、脂質(zhì)代謝等通路有關(guān)。

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（收稿日期：2019-09-24 修回日期：2019-12-24）

（編輯：唐曉蓮）