李雨鵬 宓 丹 潘 沖 李曉梅
(遼寧中醫(yī)藥大學附屬第二醫(yī)院,遼寧 沈陽 110032)
咳嗽變異性哮喘(CVA)是一種以慢性咳嗽為主癥的呼吸道疾病,在就診的慢性咳嗽中占14%~62%,是慢性咳嗽的主要原因之一[1]。近年來由于環(huán)境因素影響CVA的患病率呈上升趨勢[2]。目前CVA治療主要以支氣管擴張劑、吸入性糖皮質激素等為主,盡管這些藥物取得了較好的臨床療效,然而長期應用帶來的高血糖、骨質疏松等副作用不容忽視。同時,這些治療并不能有效預防復發(fā),減緩氣管重塑的發(fā)生。因此,需要尋找一種安全有效的治療方法。
中醫(yī)藥治療CVA在減輕氣道炎癥、降低氣道高反應性,抑制氣道重塑等方面具有多靶點的作用[3]。扶正固本湯聯合“伏九貼”穴位貼敷是本科室基于“冬病夏治”理論研制的治療CVA有效方法,臨床療效顯著,但作用機制不清。近年來研究表明,免疫失衡是導致CVA發(fā)病的重要因素[4]。因此本研究從免疫相關因子角度,來闡述“伏九貼”聯合“扶正固本湯”治療CVA的部分機制。
1.1 實驗動物 SPF級雄性大鼠180~200 g,購自北京華阜康生物科技股份有限公司,生產許可證號:SCXK(京)2016-0002。動物飼養(yǎng)條件:室溫22~24℃,濕度65%左右,復合鼠飼料喂養(yǎng)。
1.2 試劑及儀器 卵蛋白(OVA):美國Sigma公司;氫氧化鋁干粉[AI(OH)3]、辣椒素:北京百奧萊博科技有限公司;白細胞介素-4(IL-4)酶聯免疫試劑盒、白細胞介素-10(IL-10)酶聯免疫試劑盒、轉化生長因子-β(TGF-β)酶聯免疫試劑盒:武漢博士生物技術有限公司。動物超聲霧化器:江蘇魚躍醫(yī)療設備股份有限公司。石蠟包埋機:德國LEICA公司。病理切片機:德國LEICA公司。電熱恒溫水浴箱:北京國華醫(yī)療儀器廠。酶標儀:BENCHMARK,BIO-RAD。Leica顯微鏡:DM2000徠卡顯微系統(tǒng)(上海)貿易有限公司。
1.3 實驗藥物 扶正固本湯,組成:黨參25 g,佛手15 g,茯苓 25 g,炙甘草15 g,芥子 5 g,桔梗 15 g,半夏15 g,山藥20 g,山茱萸15 g,五味子15 g,蟬蛻15 g。藥材用中藥煎藥機煎煮,含生藥3.0 g/mL。伏九貼:延胡索、細辛、白芥子等藥碾成粉末,姜汁調成膏狀。地塞米松片(天津天藥藥業(yè)有限公司,國藥準字H12020686,規(guī)格:0.75 mg×100片)。
1.4 分組及造模 將SPF大鼠隨機分為空白組、模型組、治療組、地塞米松組,每組10只。根據文獻采用OVA聯合Al(OH)3多次激發(fā)致敏法制備CVA模型[5]。除空白組外,其余各組第1日腹腔注射2 mg卵蛋白OVA和100 mg的AI(OH)3,14 d后再次腹腔注射2 mg卵蛋白OVA和100 mg的Al(OH)3,空白組同時注射等量的生理鹽水。第15天后除空白組,其余各組予以1%OVA霧化,空白組用生理鹽水霧化,每日1次,共7 d。以大鼠出現呼吸急促、腹肌收縮、咳嗽等表現確定模型成功。
1.5 藥物干預 末次霧化結束24 h后各組予相應藥物。1)治療組:扶正固本湯6 g/(kg·d)灌胃,給藥體積設為1 mL/100 g,同時將伏九貼敷藥貼制成0.5 cm×0.5 cm大小,厚度為0.3 cm的藥餅,貼于背部相應穴位處[大椎(雙側)、肺俞(雙側)、膏肓(雙側)、膻中],用膠布固定,每日1次,每次1.5 h,持續(xù)14 d。2)地塞米松組:0.5 mg/(kg·d)地塞米松灌胃,給藥體積設為1 mL/100 g,每日1次,用生理鹽水浸紗布敷貼于相應穴位處,每日1次,持續(xù)14 d。3)模型組、空白組:生理鹽水10 mL/(kg·d)灌胃,用生理鹽水浸紗布敷貼于相應穴位處(同治療組),每日1次,持續(xù)14 d。
1.6 觀察指標 1)觀察各組大鼠咳嗽次數變化情況:實驗結束后,將大鼠分組放入玻璃罩中,霧化10-4mol/L辣椒素溶液60 s(霧化流量3 mL/mim),記錄2 min內各大鼠的咳嗽次數。2)IL-4、IL-10、TGF-β含量:動物處死后取頸部、前胸正中皮膚切口,打開胸腔,用手術線結扎右主支氣管,于左側主支氣管進行氣管插管,在氣管中下1/3處做一切口,將灌洗針插入氣管并結扎固定,進行支氣管肺泡灌洗。用注射器抽取預熱的生理鹽水(37℃)2.5 mL緩慢注入大鼠肺組織中,保留20 s,緩慢抽回。反復注入抽回操作5次,回收肺泡灌洗液(BALF),每只大鼠各收集BALF 10 mL,4℃保存。向5個稀釋標準品的EP管中預先加入250 μL的標準品稀釋液,再進行倍比稀釋。將標準品稀釋液直接作為空白孔。設標準孔5孔,分別依次加入50 μL不同濃度的標準品,待測樣品孔加待測BALF 50 μL,空白孔加50 μL。覆膜,37℃水浴箱孵育1 h。取出后洗滌,每孔加抗體工作液100 μL,覆膜,37℃孵育1 h。重復洗板3次,甩干。每孔加入酶結合工作液100 mL,覆膜,37℃水浴箱孵育30 min。重復洗板3次。每孔加入底物溶液100 μL,覆膜,37 ℃避光顯色。加入終止液50 μL,終止反應,藍色立即轉變黃色。在450 nm波長處用酶標儀測定各孔吸光度(OD)值,用OD值作為橫坐標,標準品濃度作為縱坐標,繪制出標準曲線圖。根據待測樣品的OD值,由標準曲線得到其濃度,計算出結果。3)氣管及周圍組織形態(tài)結構觀察:取大鼠左肺中葉放入4%甲醛溶液中浸泡固定,脫水,石蠟包埋切片,脫蠟,HE染色,顯微鏡下400倍觀察氣管及其周圍組織形態(tài)、結構。
1.7 統(tǒng)計學處理 應用SPSS19.0統(tǒng)計軟件。實驗數據符合正態(tài)分布的計量資料以(±s)表示,組間比較采用單因素方差分析處理,采用LSD檢驗。不符合正態(tài)分布的,采用非參數Kruskal-Wallis檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 各組大鼠體征及咳嗽次數比較 見表1。空白組大鼠一般狀態(tài)較好,呼吸平穩(wěn),毛色光澤,激發(fā)后伴有輕微咳嗽。模型組致敏后大鼠精神狀態(tài)較差,毛色失去光澤,反應緩慢,激發(fā)后出現不同程度的咳嗽,口鼻分泌物較多。地塞米松組、治療組致敏后大鼠表現與模型組相似,經14 d治療后兩組整體狀態(tài)顯著好轉,地塞米松組、治療組2 min內咳嗽次數較模型組比均顯著減少,組間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。
表1 各組大鼠2 min內咳嗽次數比較(次,±s)
注:與模型組比較,*P<0.05。
images/BZ_39_165_1052_1169_1118.png1.70±0.67 8.40±1.26 5.00±0.81*4.80±0.63*空白組模型組地塞米松組治療組10 10 10 10
2.2 各組大鼠肺部組織觀察 見圖1。經HE染色后氣管周圍的嗜酸性粒細胞、淋巴細胞等炎性細胞呈藍色??瞻捉M:肺泡結構清晰,肺泡上皮完整,氣管壁不增生,氣管上皮完整,腔內無滲出液。模型組:氣管周圍可見大量炎性細胞浸潤,管腔變窄,黏膜水腫,結締組織輕度增生。地塞米松組、治療組同樣存在不同程度的氣管腔狹窄,炎性細胞浸潤,但較模型組程度減輕。
圖1 各組大鼠肺部組織觀察(HE染色,400倍)
2.3 各組大鼠BALF中IL-4、IL-10、TGF-β的含量比較 見表2。與空白組比,模型組BALF液中致炎因子IL-4顯著升高(P<0.05),地塞米松組、治療組可以抑制IL-4的表達,與模型組比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。地塞米松組IL-4與治療組之間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。與空白組比,模型組BALF液中抑炎因子IL-10、TGF-β顯著下降(P<0.05),地塞米松組、治療組可以促進IL-10、TGF-β水平的表達,與模型組比差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。地塞米松組與治療組之間TGF-β含量差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。治療組IL-10含量顯著高于地塞米松組(P<0.05)。
表2 各組大鼠BALF中IL-4、IL-10、TGF-β的含量比較(pg/mL,±s)
表2 各組大鼠BALF中IL-4、IL-10、TGF-β的含量比較(pg/mL,±s)
注:與模型組比較,*P<0.05;與地塞米松組比較,△P<0.05。
組別空白組模型組地塞米松組治療組n 10 10 10 10 IL-4 26.79±1.20 37.90±1.23 31.84±1.97*32.78±2.01*IL-10 37.27±2.53 33.40±1.80 38.29±2.18*40.92±2.23*△TGF-β 32.93±1.65 27.96±2.12 31.86±2.85*31.85±2.86*
CVA在中醫(yī)典籍中歸為“久咳”“頑咳”“風咳”等范疇,主要病理因素是“伏風”[6]。風邪侵入人體后失治、誤治,或先天稟賦不足,以致“風伏于肺絡”成為“伏風”,再次感邪后引發(fā)伏風,內外合邪阻礙肺宣降功能以致患者咳嗽不止[7]。邪伏于內,其氣必虛,故治療應外散風邪,內補肺脾腎之氣以去除“伏于肺絡之風”。伏九貼是本院名老中醫(yī)郭振武教授依據“冬病夏治”理論研制的治療咳喘病的有效方劑,具有溫補肺氣,止咳平喘的功效[8]。扶正固本湯中用黨參、山藥、山茱萸補脾、肺、腎之氣,以培本固元;佛手、茯苓調理氣機以防滋膩過甚;白芥子、半夏降逆化痰,蟬蛻疏散內外風邪,桔梗宣氣止咳,五味子收斂肺氣,炙甘草調和諸藥。諸藥共用具有補肺脾益腎、祛風散邪、止咳平喘的功效。本研究結果提示扶正固本湯聯合伏九貼穴位貼敷能夠減少CVA模型大鼠咳嗽次數。
近年來研究認為免疫學機制在CVA的發(fā)病過程中扮演重要角色。初始的T淋巴細胞在不同的微環(huán)境中分化成不同的亞群,各亞群處于動態(tài)平衡中,維持機體正常的免疫功能。而Th2亞群的過度活化,導致T淋巴細胞亞群之間的平衡打破,致炎因子過度分泌被認為是CVA發(fā)生的免疫學機制[9]。Th2在CVA中發(fā)揮的作用與其分泌的細胞因子IL-4密不可分[10]。IL-4是強大的致炎因子,在CVA患者早期就呈高表達狀態(tài),并且IL-4的表達水平常常被作為判定CVA療效的細胞因子之一[11]。IL-4可以調節(jié)多種細胞因子的分泌水平,使氣道內聚集多種炎癥細胞,成為慢性氣道炎癥形成的源頭之一[12]。調節(jié)性T細胞(Treg)是一種免疫抑制T細胞,能夠抑制效應性T細胞的表達,當Treg的分化不足和出現功能缺陷時,過敏性疾病就會發(fā)生[13]。IL-10和TGF-β是由Treg細胞分泌的兩種標志性因子[14],IL-10能夠抑制各種炎性因子的分泌和自身的免疫應答,在哮喘患者血清中表達水平顯著低于健康者,并與哮喘嚴重程度呈反比[15]。TGF-β在哮喘炎癥反應中能抑制T淋巴細胞向Th2型轉化,還能通過增加轉錄因子FoxP3的表達促進Treg的分化,間接抑制Th2免疫反應,減少嗜酸性粒細胞的浸潤[16]。CVA大鼠經扶正固本湯聯合穴位貼敷或地塞米松治療后,與模型組比肺支氣管周圍炎癥細胞浸潤程度減輕,肺泡灌洗液中炎性介質下降,抗炎因子含量升高。因此,本實驗研究認為扶正固本湯聯合穴位貼敷能夠抑制IL-4的表達,并促進IL-10、TGF-β的表達,減輕氣道炎癥,與糖皮質激素作用相似。但其在促進IL-10表達上更優(yōu)于糖皮質激素,這提示扶正固本湯聯合穴位貼敷在治療CVA中可能更偏重于促進抗炎因子的表達,這也正體現了扶正固本湯聯合穴位貼敷通過“扶正”達到“祛邪”目的的方義。
引發(fā)CVA的免疫機制非常復雜,經典的Th1/Th2失衡無法完全解釋CVA的發(fā)病機制,越來越多的研究發(fā)現CVA患者中存在Treg/Th2失衡。本實驗研究通過扶正固本湯聯合穴位貼敷對Th2、Tregs效應因子的研究初步推測扶正固本湯聯合穴位貼敷能夠糾正Th2/Tregs的失衡,但其具體的治療靶點將在今后的研究中進一步驗證。