周 勇,范伏元,柳玉佳,李 妲
(1.湖南中醫(yī)藥大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410208 2.湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院,湖南 長(zhǎng)沙 410007)
肺纖維化(Pulmonary fibrosis,PF)是以肺泡間質(zhì)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、纖維母細(xì)胞增生和肺泡間質(zhì)纖維結(jié)締組織沉積為特征的免疫介導(dǎo)的慢性進(jìn)展性疾病[1]。該病預(yù)后不佳,生存率低,中位生存期為2~3年,我國(guó)肺纖維化的5年生存率大約為30%,嚴(yán)重威脅人類健康[2]。目前,肺纖維化的發(fā)病機(jī)制尚不完全清楚,但炎癥反應(yīng)與之聯(lián)系緊密[3]。西醫(yī)治療肺纖維化的手段有限,長(zhǎng)期應(yīng)用糖皮質(zhì)激素和免疫抑制劑的副作用較大。因此,尋找治療PF的新思路意義重大。桃紅四物湯是中醫(yī)經(jīng)典名方,源自《醫(yī)宗金鑒》,具有養(yǎng)血、活血祛瘀之效,廣泛應(yīng)用于冠心病、腦梗死、糖尿病、關(guān)節(jié)炎等疾病的治療[4]。臨床研究表明,桃紅四物湯可以抑制血清中的炎癥因子,從而達(dá)到治療相關(guān)疾病的效果[5-6]。本次研究提出假設(shè),桃紅四物湯可能通過(guò)降低模型大鼠炎癥因子表達(dá),從而起到治療肺纖維化的作用,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)SD雌性大鼠50只,體質(zhì)量(200±20)g,由湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心統(tǒng)一代購(gòu),動(dòng)物供應(yīng)商編碼:GYS-201905230001,質(zhì)量合格編號(hào):ZS-202011170012,倫理審核編號(hào):LLBH-202010150003,飼養(yǎng)于湖南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF清潔級(jí)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)藥物 甲潑尼龍片劑(天津天藥藥物股份有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字:H20020224),桃紅四物湯組成:當(dāng)歸、熟地、川芎、白芍、桃仁各10 g,紅花6 g。各藥物均選用湖南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院中藥房藥材。先取各藥加水適量,花、葉、細(xì)莖類質(zhì)地較疏松和輕浮的植物藥一般浸泡20~30 min后入煎,根、果實(shí)類藥物需浸泡60 min后入煎。第一遍煎煮時(shí)水量應(yīng)為藥材量的5~8倍。煎藥一般先用大火煮沸后,再用文火煮,本次實(shí)驗(yàn)煎2次。第1次煎制結(jié)束后,將藥汁濾出,重新加水至高出藥平面約0.5~1 cm,進(jìn)行第2次煎制。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)材料 博來(lái)霉素(北京索萊寶科技有限公司,貨號(hào):Z8020),多聚甲醛(Biosharp生物公司,貨號(hào):2275),水合氯醛(天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);臺(tái)式高速離心機(jī)(塞維爾servicebio生物科技有限公司D1008E),大鼠IL-1β、IL-6、TNF-αELISA檢測(cè)試劑盒(美國(guó)AndyGene公司)。
1.2.1 動(dòng)物模型制備 采用氣管內(nèi)滴注博來(lái)霉素制備PF模型,腹腔注射10%水合氯醛(3.5 mL/kg)麻醉大鼠,后將其固定,使大鼠的頭部與桌面呈約30°夾角,剃頸毛,消毒頸部皮膚,嚴(yán)格無(wú)菌操作下,用外科手術(shù)刀在頸中作長(zhǎng)約1 cm切口,充分分離并暴露氣管,直視下將裝有博來(lái)霉素(4 mg/kg)的1 mL注射器針頭穿刺兩環(huán)狀軟骨間的氣道中,快速將藥物推入氣管中,期間保持針頭穩(wěn)定在氣管中央,退針后將鼠板與桌面呈90°夾角,來(lái)回旋轉(zhuǎn)鼠板,盡可能使博來(lái)霉素均勻分布在雙肺中。再用手術(shù)線縫合傷口,待大鼠麻醉醒后置于鼠盒,放回籠位飼養(yǎng)。對(duì)照組采用上述方法給予等體積生理鹽水[7]。
1.2.2 動(dòng)物分組及給藥方式 50只大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1 d后隨機(jī)分成5組,每組10只:Ⅰ空白組、Ⅱ模型組、Ⅲ甲潑尼龍組、Ⅳ桃紅四物湯低劑量組、Ⅴ桃紅四物湯高劑量組。灌胃給藥,從造模24 h后起,每天1次,連續(xù)灌胃28 d,直到取材。參照人體與動(dòng)物體表面積的折算系數(shù)[8],將給藥量按標(biāo)準(zhǔn)體重?fù)Q算成大鼠的每日用藥劑量,將甲潑尼龍片劑制備成0.2 g/L的混懸液,中藥湯劑熬制成低劑量為2 g/mL,高劑量為4 g/mL的水煎劑;Ⅲ組給藥劑量為1.8 mg /( kg·d),Ⅳ組給藥劑量為2 g /( kg·d),Ⅴ組給藥劑量為4 g /( kg·d)。空白組、模型組給予等體積0.9%氯化鈉注射液。
連續(xù)給藥28 d后,用10%水合氯醛(3.5 mL/kg)腹腔注射麻醉,腹主動(dòng)脈取血,室溫靜置30 min后離心(4 500 r·min-1,5 min,4 ℃),分離血清,嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明書方法檢測(cè)血清中TNF-α、IL-1β、IL-6含量。取大鼠左側(cè)肺組織以4%多聚甲醛固定,采用蘇木素-伊紅(HE)染色,在光鏡下觀察肺組織肺泡炎癥和纖維化程度。
大鼠肺組織的HE染色結(jié)果如圖1顯示,空白組大鼠肺組織結(jié)構(gòu)正常,肺泡腔明顯,肺泡壁薄,肺組織未見明顯充血水腫,未見炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)。模型組大鼠肺泡腔縮小,肺泡壁明顯增厚增寬,可見大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),部分細(xì)支氣管上皮細(xì)胞脫落。甲潑尼龍組及桃紅四物湯低、高劑量組肺組織與模型組相比較,肺泡壁變薄,可見局部充血,少量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),其中甲潑尼龍組和高劑量桃紅四物湯組的纖維化程度更低。見圖1。
圖1 各組肺組織HE染色觀察(×200倍)
與空白組比較,模型組大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α含量顯著升高(P<0.05)。與模型組比較,甲潑尼龍組、桃紅四物湯低、高劑量組血清中的IL-1β、IL-6、TNF-α顯著降低(P<0.05)。其中,甲潑尼龍組與桃紅四物湯高劑量比較IL-1β、IL-6、TNF-α差異不具有顯著性(P>0.05),甲潑尼龍組與桃紅四物湯低劑量比較IL-1β、IL-6、TNF-α差異具有顯著性(P<0.05),桃紅四物湯劑低劑量組與桃紅四物湯高劑量組之間IL-1β、IL-6、TNF-α差異不具有顯著差異性(P>0.05)。見表1。
表1 5組大鼠血清中IL-1β、IL-6、TNF-α含量
肺纖維化屬于中醫(yī)學(xué)“肺痹”和“肺痿”等范疇,《素問(wèn)·痹論篇》記載:“肺痹者,煩滿而喘”,《素問(wèn)·五臟生成》提出:“有積氣在胸中,喘而虛,名曰肺痹?!薄督饏T要略》將肺痿單獨(dú)列為專篇論述,指出:“痿者萎也,如草木之萎而不榮?!逼洳∫虿C(jī)復(fù)雜,中醫(yī)認(rèn)為氣虛、痰阻、瘀血是主要病理因素,早期肺脾氣虛為主,外邪侵襲肺及脈絡(luò),致痰瘀互結(jié),病程延綿,在治法上主張清熱化痰治標(biāo)的同時(shí),也注重活血化瘀以治本[9]。有醫(yī)家認(rèn)為,血瘀貫穿于肺纖維化的全過(guò)程,活血化瘀法貫穿于肺纖維化治療之始終[10]。桃紅四物湯是在四物湯的基礎(chǔ)上加入活血化瘀的桃仁、紅花,使其在調(diào)補(bǔ)氣血的同時(shí),活血化瘀的功效更佳。
肺纖維化的病理特征為早期肺泡上皮細(xì)胞的彌漫性損傷,引起肺泡炎癥,當(dāng)肺部炎癥持續(xù)存在,而免疫相關(guān)因子通過(guò)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑擴(kuò)大肺組織的損傷,導(dǎo)致大量成纖維細(xì)胞聚集,驅(qū)動(dòng)膠原、ECM沉積和組織收縮,引起肺實(shí)質(zhì)增厚及瘢痕形成[11]。TNF-α是一種重要的炎癥介質(zhì),有聚集炎癥細(xì)胞的作用,肺損傷早期增加的TNF-α可上調(diào)黏附分子和化學(xué)趨化分子,是損傷肺炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)的原因,TNF-α也是一種致纖維化因子,可刺激成纖維細(xì)胞的增值;IL-1β、IL-6 是重要的促炎因子,主要功能是通過(guò)趨化炎癥細(xì)胞聚集和促進(jìn)炎細(xì)胞浸潤(rùn),加速肺纖維化早期的肺泡炎癥反應(yīng),進(jìn)而介導(dǎo)特發(fā)性肺纖維化的發(fā)生[12]?,F(xiàn)代研究證實(shí),桃紅四物湯可通過(guò)提高抗氧化能力,降低過(guò)氧反應(yīng)等對(duì)CCl4誘導(dǎo)的肝纖維化起到保護(hù)作用[13],且具有抑制TNF-α和IL-6的失控性釋放,清除炎癥介質(zhì),減少炎癥滲出,促進(jìn)炎癥吸收的作用[14]。本研究結(jié)果顯示,通過(guò)博來(lái)霉素制作的肺纖維化大鼠模型組與空白組比較,肺泡壁增寬增厚,肺組織結(jié)構(gòu)紊亂,炎性細(xì)胞滲出明顯,表示造模成功,而TNF-α、IL-1β、IL-6明顯升高,表示炎性因子在肺纖維化中發(fā)揮重要作用。與模型組比較,藥物干預(yù)組肺組織少量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),肺泡壁較薄,TNF-α、IL-1β、IL-6降低,且隨著劑量上升,指標(biāo)下降更明顯。與甲潑尼龍組比較,桃紅四物湯低劑量組肺組織損傷更嚴(yán)重,炎癥因子升高;桃紅四物湯高劑量組肺組織及炎性因子無(wú)明顯變化。這說(shuō)明桃紅四物湯能明顯降低肺纖維化中的炎性因子,改善肺纖維化組織結(jié)構(gòu),其中高劑量組效果與甲潑尼龍相似,病理結(jié)果也證實(shí)了此結(jié)論。
綜上,桃紅四物湯可以抑制炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6的釋放,通過(guò)抗炎作用發(fā)揮抗纖維化作用,其抗纖維化機(jī)制有待進(jìn)一步明確。