郭澤樂,何麗清,儲開博,尹煉
(山西中醫(yī)藥大學(xué),山西 晉中 030619)
肺陽虛證是指肺臟陽氣不足,溫煦失職引起機(jī)體功能衰退及一系列臨床表現(xiàn)的概稱,多見于外感及其他內(nèi)傷雜病后期[1]。究其成因,多責(zé)之于外感寒邪,內(nèi)傷生冷或久居陰寒之地。以往研究表明[2],肺陽虛證會使機(jī)體免疫能力下降,增加機(jī)體感染的風(fēng)險。目前西醫(yī)多采用抗炎抗病毒聯(lián)合抗生素進(jìn)行治療[3],但該治療手段所采用藥物多屬寒涼之品,在治療的同時也可能造成嚴(yán)重的副作用,不僅肺臟本體受損,更牽連到其他臟器,加重對機(jī)體的損害。中醫(yī)藥在治療肺陽虛證方面具有較好療效,在提高機(jī)體免疫力的同時能預(yù)防其他感染,能夠安全、高效地治療呼吸系統(tǒng)疾病[4]。柴胡桂枝湯是《傷寒論》中的經(jīng)典名方,具有外散風(fēng)寒、通調(diào)三焦氣機(jī)之功效。方中桂枝、生姜清太陽表寒,柴胡、黃芩通暢氣機(jī),人參、炙甘草、大棗益氣健脾。肺為嬌臟,不耐寒燥,因此在選方治療方面,應(yīng)著重考慮肺的功能屬性。柴桂沙麥湯是在柴胡桂枝湯的基礎(chǔ)上加沙參、麥冬而成,全方溫散但不傷正氣,升陽但無燥熱之弊。前期臨床觀察發(fā)現(xiàn)該方治療肺陽虛疾病具有很好的療效[5],但是目前對于柴桂沙麥湯的免疫作用機(jī)制未深入了解。因此,本實(shí)驗擬探討柴桂沙麥湯對肺陽虛小鼠血清炎癥細(xì)胞因子和T淋巴細(xì)胞亞群水平的影響,研究柴桂沙麥湯可能的免疫作用機(jī)制,為臨床治療提供實(shí)驗依據(jù)。
1.1 實(shí)驗動物 8周齡SPF級Bal b/c小鼠60只,雌雄各半,體質(zhì)量18~22 g,購于北京維通利華實(shí)驗動物技術(shù)有限公司,動物生產(chǎn)許可證號:SCXK(京)2016-0006。本實(shí)驗小鼠飼養(yǎng)于山西中醫(yī)藥大學(xué)科研樓動物實(shí)驗中心動物房,飼養(yǎng)條件為室內(nèi)溫度22~26 ℃,濕度40%~60%,自然光照,自由飲食,飼養(yǎng)條件符合《實(shí)驗動物管理條件》要求,適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后開始實(shí)驗。本實(shí)驗研究方案獲得山西中醫(yī)藥大學(xué)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn),批準(zhǔn)編號:2020DW068。
1.2 藥物與試劑 柴桂沙麥湯(方藥組成:桂枝6 g,柴胡9 g,黃芩6 g,人參5 g,半夏6 g,白芍3 g,炙甘草3 g,大棗3 g,生姜3 g,麥冬5 g,沙參5 g)由山西中醫(yī)藥大學(xué)國醫(yī)堂藥房提供。APC Anti-mouse CD3 [17A2](批號:20200311)、FITC Anti-mouse CD4[GK1.5](批號:20201215)、PerCP-Cyanine5.5 Anti-mouse CD8a[53-6.7](批號:20200607)均購自Tonbo Biosciences公司;小鼠白細(xì)胞介素-2(IL-2)ELISA檢測試劑盒(批號:20210319)、小鼠白細(xì)胞介素-6(IL-6)ELISA檢測試劑盒(批號:20210117)、小鼠TNF-α ELISA檢測試劑盒(批號:20210216)均購自上海江萊生物科技有限公司。
1.3 主要儀器 BSM120.4電子分析天平(上海卓精公司);Infinite F50酶標(biāo)分析儀(瑞士帝肯公司);FACS Calibur流式細(xì)胞儀(美國BD公司);HW-1500A切片機(jī)(德國LEICA公司);DHG干燥箱(上海一恒公司);TG16-W離心機(jī)(湖南湘儀公司)。
1.4 造模與分組 60只Bal b/c小鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,采用完全隨機(jī)分組法分為空白組、模型組、柴桂沙麥湯低劑量組、柴桂沙麥湯中劑量組、柴桂沙麥湯高劑量組,每組12只。除空白組外,其余各組復(fù)制肺陽虛小鼠模型[6]。提前用冰塊制造0~4 ℃低溫環(huán)境,小鼠每日在此環(huán)境中冰凍1 h,結(jié)束后對小鼠實(shí)施冰水力竭游泳,此過程持續(xù)30 d。造模期間各組小鼠給予8%低蛋白飼料喂養(yǎng),除空白組以外,其他各組小鼠給予冰水灌胃,2次/d,0.2 mL/次。若小鼠出現(xiàn)體質(zhì)量下降、行動遲緩、拱背、反應(yīng)力下降、愛扎堆、食欲不振并伴隨咳嗽、打噴嚏等情況,說明造模成功。
1.5 實(shí)驗給藥 柴桂沙麥湯低、中、高劑量組給藥濃度按照《藥理實(shí)驗方法學(xué)》[7]中人和動物間體表面積折算的等效劑量比計算,柴桂沙麥湯低、中、高劑量組的藥物劑量分別為2.7、5.4、10.8 g/(kg·d)。造模成功后,柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠分別灌胃給予不同劑量的柴桂沙麥湯??瞻捉M和模型組小鼠給予等體積生理鹽水[6],1次/d,連續(xù)30 d。
1.6 觀察指標(biāo)
1.6.1 小鼠體質(zhì)量、脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)[8]分別于第1、15、30天給藥前(禁食不禁水)測量小鼠體質(zhì)量;第31天脫頸椎處死小鼠,用75%酒精對小鼠表皮進(jìn)行消毒處理,在無菌環(huán)境下取出小鼠脾臟和胸腺,用生理鹽水沖洗器官表面殘血并用濾紙清理器官表面多余的水分,稱取器官濕質(zhì)量,并按照公式分別計算脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)。脾臟(胸腺)指數(shù)=脾臟(胸腺)質(zhì)量/體質(zhì)量×10。
1.6.2 小鼠外周血清IL-2、IL-6和TNF-α水平 小鼠行眼球采血,室溫條件下靜置4 h,以4 000 r/min離心20 min,取上層血清,并按照ELISA試劑盒說明書進(jìn)行操作,上機(jī)檢測血清IL-2、IL-6和TNF-α水平。
1.6.3 小鼠脾臟T淋巴細(xì)胞亞群 無菌條件取出脾臟,用PBS沖洗表面血污,將小鼠脾臟移入培養(yǎng)皿中,用5 mL注射器針?biāo)ㄑ心ィ?00目過濾網(wǎng)過濾,制成脾臟淋巴細(xì)胞懸液,定容至5 mL,混勻收集。在1 000 r/min的條件下離心8 min,棄上清液,加入紅細(xì)胞裂解液,室溫條件下靜置5 min后,以1 000 r/min的條件離心8 min,棄上清液,加入5 mL PBS重懸混勻,同等條件下離心8 min,棄上清液,調(diào)整細(xì)胞濃度并用PBS清洗后定容至100μL,同時加入CD3、CD4、CD8三種抗體各1μL,避光染色20 min后加入500 μL PBS終止反應(yīng),以1 000 r/min的條件離心8 min,棄上清液,之后再加入500 μL PBS,以相同的條件離心后棄上清液,PBS定容至500 μL混勻上機(jī)檢測。實(shí)驗中所有樣本均制備陰性樣本。
1.6.4 小鼠肺組織形態(tài)學(xué)觀察 處死小鼠后,在無菌環(huán)境下取出小鼠肺組織,用生理鹽水沖洗表面血污,用濾紙擦干表面水分,在4%多聚甲醛中固定,石蠟包埋并切片,HE染色后鏡下觀察。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 26.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行分析。計量資料以“均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差”()表示,首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗和方差齊性檢驗,多組間比較采用單因素方差分析,重復(fù)測量數(shù)據(jù)采用重復(fù)測量方差分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組小鼠體質(zhì)量比較 由于造模影響,各組小鼠體質(zhì)量整體比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),存在分組效應(yīng),與空白組比較,模型組和柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠體質(zhì)量均明顯降低(P<0.05)。給藥第15、30天,柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠體質(zhì)量均明顯高于模型組(P<0.05)。所有小鼠不同時間點(diǎn)體質(zhì)量比較,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),即存在時間效應(yīng),空白組和柴桂沙麥湯低、中、高劑量組均如此,存在時間效應(yīng);時間因素與組別因素存在交互效應(yīng),差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。(見表1、圖1)
表1 各組小鼠體質(zhì)量比較()
表1 各組小鼠體質(zhì)量比較()
注:F時間主效應(yīng)=100.476,P時間主效應(yīng)=0.000;F分組主效應(yīng)=85.889,P分組主效應(yīng)=0.000;F交互效應(yīng)=15.204,P交互效應(yīng)=0.000;與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05
2.2 各組小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)比較 與空白組比較,模型組小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均明顯降低(P<0.05);與模型組比較,柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù)均明顯升高(P<0.05);柴桂沙麥湯低、中、高劑量組間小鼠脾臟指數(shù)比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05);柴桂沙麥湯高劑量組小鼠胸腺指數(shù)高于柴桂沙麥湯低劑量組(P<0.05)。(見表2)
表2 各組小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)比較()
表2 各組小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與柴桂沙麥湯低劑量組比較,cP<0.05
2.3 各組小鼠外周血清IL-2、IL-6和TNF-α水平含量比較 與空白組比較,模型組小鼠血清IL-2水平明顯降低(P<0.05),IL-6、TNF-α水平均明顯升高(P<0.05);與模型組比較,柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠血清IL-2水平明顯升高(P<0.05),IL-6、TNF-α水平均明顯降低(P<0.05),且柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠血清IL-2和IL-6水平呈劑量依賴性,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);柴桂沙麥湯中劑量組小鼠血清TNF-α水平低于柴桂沙麥湯低劑量組(P<0.05);柴桂沙麥湯高劑量組小鼠血清TNF-α水平與柴桂沙麥湯中劑量組比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(見表3)
表3 各組小鼠外周血清IL-2、IL-6、TNF-α 水平比較()
表3 各組小鼠外周血清IL-2、IL-6、TNF-α 水平比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與柴桂沙麥湯低劑量組比較,cP<0.05;與柴桂沙麥湯中劑量組比較,dP<0.05
2.4 各組小鼠脾臟CD3+、CD4+、CD8+T淋巴細(xì)胞百分比及CD4+/CD8+比值比較 與空白組比較,模型組小鼠CD3+T淋巴細(xì)胞百分比明顯降低(P<0.05);與模型組比較,柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠CD3+T淋巴細(xì)胞百分比均明顯升高(P<0.05),其中以柴桂沙麥湯高劑量組升高最為明顯,柴桂沙麥湯低、中劑量組之間比較,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(見表4、圖2)
與空白組比較,模型組小鼠CD4+T淋巴細(xì)胞百分比和CD4+/CD8+比值均明顯降低(P<0.05),CD8+T淋巴細(xì)胞百分比明顯升高(P<0.05);與模型組比較,柴桂沙麥湯中、高劑量組小鼠CD4+T淋巴細(xì)胞百分比明顯升高(P<0.05),CD8+T淋巴細(xì)胞百分比明顯降低(P<0.05),CD4+/CD8+比值明顯升高(P<0.05),其中以柴桂沙麥湯高劑量組最為明顯。柴桂沙麥湯低劑量組小鼠CD4+T淋巴細(xì)胞百分比、CD8+T淋巴細(xì)胞百分比、CD4+/CD8+比值與模型組比較,差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。(見表4、圖3)
表4 各組小鼠脾臟CD3+T 淋巴細(xì)胞百分比比較()
表4 各組小鼠脾臟CD3+T 淋巴細(xì)胞百分比比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與柴桂沙麥湯低劑量組比較,cP<0.05;與柴桂沙麥湯中劑量組比較,dP<0.05
表5 各組小鼠脾臟CD4+、CD8+T 淋巴細(xì)胞百分比及CD4+/CD8+比值比較()
表5 各組小鼠脾臟CD4+、CD8+T 淋巴細(xì)胞百分比及CD4+/CD8+比值比較()
注:與空白組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與柴桂沙麥湯低劑量組比較,cP<0.05;與柴桂沙麥湯中劑量組比較,dP<0.05
2.5 各組小鼠肺組織病理形態(tài)比較 空白組小鼠肺組織無明顯異樣,肺泡及終末支氣管上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)完整排列整齊,無明顯炎癥細(xì)胞浸潤。模型組小鼠肺泡出現(xiàn)明顯炎癥細(xì)胞浸潤,肺泡組織結(jié)構(gòu)破壞,間隔縮小。柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠肺組織結(jié)構(gòu)明顯好轉(zhuǎn);柴桂沙麥湯低劑量組小鼠肺泡腔塌陷好轉(zhuǎn),腔隙內(nèi)炎癥細(xì)胞浸潤減少。柴桂沙麥湯中劑量組小鼠肺泡腔進(jìn)一步好轉(zhuǎn),腔內(nèi)間隙明顯增寬;柴桂沙麥湯高劑量組小鼠肺組織改善最為明顯,但未恢復(fù)至空白組水平。(見圖4)
肺陽虛證先賢多有論述,從《難經(jīng)·四十九難》中提到的“形寒飲冷則傷肺”和《黃帝內(nèi)經(jīng)》中提到的“重寒傷肺”及《金匱要略》中記載的“肺中冷”可以看出,本證成因系外傷風(fēng)寒,肺先受病,內(nèi)傷飲冷,脾陽不振,母病及子,致內(nèi)外皆傷[9]。因此,本實(shí)驗以此為理論基礎(chǔ),并且根據(jù)相關(guān)經(jīng)驗[10-11]采用每日冰凍1 h模擬外邪犯肺,每日冰水力竭游泳模擬形寒勞倦,每日冰水灌胃以及低蛋白飲食模擬內(nèi)飲生冷,陽氣不振,采用多種因素方法復(fù)制肺陽虛小鼠模型。結(jié)果顯示,小鼠行動能力變差,喜扎堆,鉆于墊料中,大便稀軟,體質(zhì)量明顯降低,表明小鼠肺陽虛模型復(fù)制成功。外感寒邪,肺衛(wèi)失固,因此出現(xiàn)惡寒等陽虛的表現(xiàn);肺受寒則氣化不行,水液不布,脾陽不振,故大便溏。灌胃柴桂沙麥湯后,小鼠體質(zhì)量逐漸恢復(fù),精神狀態(tài)好轉(zhuǎn),咳嗽、打噴嚏次數(shù)減少,行動能力改善,大便性狀改善。說明柴桂沙麥湯能改善小鼠肺陽虛癥狀。
相關(guān)研究表明,陽虛證候會引起機(jī)體免疫功能減退[12]。本實(shí)驗中模型組小鼠脾臟CD3+、CD4+T淋巴細(xì)胞百分比和CD4+/CD8+比值明顯降低,CD8+T淋巴細(xì)胞百分比水平升高,IL-2細(xì)胞因子降低,這表明肺陽虛證會使機(jī)體免疫能力減退。柴胡桂枝湯由小柴胡湯、桂枝湯二方合成。根據(jù)相關(guān)報道[13-14],臨床上依據(jù)肺陽虛患者外感風(fēng)寒,營衛(wèi)失和,內(nèi)傷飲冷,傷正日久,邪氣內(nèi)陷,陽氣虧虛的病機(jī),選用柴胡桂枝湯治療肺陽虛患者具有較好療效。方中桂枝湯可以外散風(fēng)寒,調(diào)和營衛(wèi),而小柴胡湯主要和解半表半里之邪,固護(hù)正氣,待大氣一轉(zhuǎn),則機(jī)體陽氣升發(fā),溫煦功能自然恢復(fù)。中國北方地區(qū)冬季多寒冷而干燥,飲食習(xí)慣多為膏粱厚味,容易形成虛實(shí)夾雜、寒熱錯雜之證,因此,本課題組將柴胡桂枝湯化裁,加入沙參和麥冬,改良成為柴桂沙麥湯[5]。柴桂沙麥湯以桂枝為君藥,發(fā)表散寒,辛溫通陽;人參、生姜、半夏為臣藥,益氣健脾,溫肺化痰,同時可助桂枝祛邪透表;方以柴胡、黃芩為佐藥,兩藥相合調(diào)理三焦氣機(jī),肺胃得安;然肺為嬌臟,肺陽虛一證中以正氣虧虛為主,但若純用辛溫發(fā)散之品,恐溫燥傷肺,暗耗陰津,因而勤求古訓(xùn),“善補(bǔ)陽者,陰中求陽”,故于本方中加入甘涼清潤之沙參、麥冬與白芍,以上潤肺體,下滋腎陰。另以炙甘草為使,益氣和胃,配伍桂枝、生姜辛溫化陽,助解表散寒,配伍白芍、沙參和麥冬,以酸甘堅陰,同時可以制約桂枝、半夏之溫燥。全方配伍得當(dāng),調(diào)暢營衛(wèi)與三焦,同時散寒升陽但無溫燥之弊,可做到標(biāo)本兼顧。
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)認(rèn)為,脾臟和胸腺是重要的免疫器官,是衡量機(jī)體免疫能力的重要指標(biāo)[15]。本實(shí)驗結(jié)果顯示,模型組小鼠脾臟、胸腺指數(shù)明顯低于空白組,可能由于外寒內(nèi)飲的刺激,導(dǎo)致模型組小鼠免疫器官指數(shù)下降。柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠免疫器官指數(shù)明顯高于模型組,可能為方中人參、炙甘草等藥聯(lián)合作用的結(jié)果。同時,柴桂沙麥湯可以增加肺陽虛小鼠的體質(zhì)量。MOSMANN T R等[16]將Th細(xì)胞分為Th1和Th2兩種功能不同的細(xì)胞因子亞群,IL-2、TNF-α主要由Th1細(xì)胞分泌,參與細(xì)胞免疫。IL-6主要由Th2細(xì)胞分泌,參與體液免疫。IL-2可促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖、分化、生長,誘導(dǎo)免疫細(xì)胞分泌細(xì)胞因子發(fā)揮免疫效應(yīng),對機(jī)體抗病毒感染和增強(qiáng)免疫應(yīng)答有重要作用,因此,IL-2水平是反映機(jī)體細(xì)胞免疫的重要標(biāo)志。IL-6是一種作用廣泛的細(xì)胞因子,具有抗感染、調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的作用,當(dāng)單核巨噬細(xì)胞受到病毒的刺激時會產(chǎn)生大量的IL-6。同時,IL-6是機(jī)體炎癥反應(yīng)最先出現(xiàn)的細(xì)胞因子,對于判斷急性炎癥具有重要作用。TNF-α主要是由單核巨噬細(xì)胞產(chǎn)生的內(nèi)源性細(xì)胞因子。研究表明,少量的TNF-α具有抗炎屬性,可抑制機(jī)體炎癥反應(yīng)和殺滅癌細(xì)胞,但是大量的TNF-α則變成促炎因子,會促進(jìn)T細(xì)胞產(chǎn)生各種炎癥因子,進(jìn)而誘發(fā)炎癥反應(yīng),引起機(jī)體器官組織的壞死[17-19]。IL-2可以反映機(jī)體免疫功能,IL-6和TNF-α都屬于促炎因子。當(dāng)肺陽虛患者機(jī)體免疫能力降低時,易誘發(fā)炎癥反應(yīng),因此檢測炎癥細(xì)胞因子的表達(dá),對于疾病的診療有著至關(guān)重要的作用。本研究發(fā)現(xiàn),柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠血清IL-2水平明顯高于模型組,IL-6、TNF-α水平明顯低于模型組,并且以柴桂沙麥湯中、高劑量組更為顯著,由此可以說明柴桂沙麥湯具有調(diào)節(jié)機(jī)體血清細(xì)胞因子、抑制炎癥反應(yīng)、提高細(xì)胞免疫的作用。T淋巴細(xì)胞亞群主要用于監(jiān)測機(jī)體細(xì)胞免疫功能。其中CD3+T淋巴細(xì)胞作用于成熟細(xì)胞表面,參與機(jī)體抗原應(yīng)激反應(yīng)。CD4+T淋巴細(xì)胞主要發(fā)揮免疫調(diào)節(jié)作用,可抑制免疫細(xì)胞的活化,從而避免機(jī)體發(fā)生免疫性疾病。CD8+T淋巴細(xì)胞是一種細(xì)胞毒性的T淋巴細(xì)胞,具有抗感染功能,可以殺滅被感染的靶細(xì)胞[20-21],同時,CD4+/CD8+比值也可反映機(jī)體當(dāng)前的免疫狀態(tài)。本研究發(fā)現(xiàn),與空白組比較,模型組小鼠CD3+、CD4+T淋巴細(xì)胞百分比明顯降低,CD8+T淋巴細(xì)胞百分比明顯升高,說明肺陽虛小鼠免疫功能下降;柴桂沙麥湯低、中、高劑量組小鼠CD3+、CD4+T淋巴細(xì)胞百分比、CD4+/CD8+比值均明顯升高,CD8+T淋巴細(xì)胞百分比降低,并且以柴桂沙麥湯高劑量組效果更為明顯。
綜上所述,柴桂沙麥湯具有緩解肺陽虛小鼠癥狀的功效,能提高肺陽虛小鼠脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)及體質(zhì)量,升高血清IL-2水平,降低血清IL-6、TNF-α水平,改善肺部形態(tài)結(jié)構(gòu),其作用機(jī)制可能與調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群的平衡,增強(qiáng)機(jī)體細(xì)胞免疫有關(guān)。