李 星，劉 琪，張瀟予，張 偉，李竹英

（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸科，黑龍江 哈爾濱 150040； 2.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)研究生院，黑龍江 哈爾濱 150040； 3.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院兒科，黑龍江 哈爾濱 150040）

百日咳作為致嬰幼兒死亡的急性呼吸道傳染病之一，主要因百日咳桿菌引起［1］。在百日咳治療上，從傳統(tǒng)的多抗原全細(xì)胞百日咳疫苗到無細(xì)胞百日咳疫苗，在一定程度上降低了與百日咳有關(guān)疾病的發(fā)病率和死亡率，但卻不能為機(jī)體提供持久的免疫力，使機(jī)體自身抵抗疾病［2］。中醫(yī)認(rèn)為，百日咳初期肺氣宣發(fā)，邪氣尚存，中、后期若能行潤肺清嗓、清肺氧陰治療，可使患兒逐漸康復(fù)［3］。復(fù)方百部止咳糖漿由百部、苦杏仁、桑白皮、麥冬、知母、黃芩、陳皮、甘草、天南星、枳殼、桔梗11味中藥加工而成，具有清肺止咳功效，用于肺熱咳嗽、痰黃黏稠、百日咳，收錄于《衛(wèi)生部藥品標(biāo)準(zhǔn)》 中藥成方制劑第六冊［4］。Toll 樣受體4 （Tolllike receptor 4，TLR4） 在固有免疫和獲得性免疫中起橋梁作用，是炎癥信號通路的門戶蛋白，在免疫防御中廣泛表達(dá)，TLR4 啟動機(jī)體炎癥參與入侵病原體的清除，在肺組織中表達(dá)升高亦會加重炎癥損傷［5-6］。核因子-κB （nuclear factor-κB，NF-κB） 是TLR4 調(diào)節(jié)的重要下游分子，其活化是炎癥反應(yīng)和免疫應(yīng)答的關(guān)鍵調(diào)節(jié)機(jī)制，NF-κB 活化在肺疾病中引發(fā)肺部損傷和氣道高反應(yīng)性狀態(tài)［7］。TLR4/NF-κB信號通路在百日咳中的作用機(jī)制尚未見報(bào)道，故本研究探討復(fù)方百部止咳糖漿對百日咳小鼠呼吸道感染模型的影響，并初步探討其作用機(jī)制。

1 材料

1.1 動物 78 只4 周齡SPF 級BALB/c 雌性小鼠，體質(zhì)量（11.23±1.14） g，購自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動物技術(shù)有限公司［實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)許可證號SCXK （京） 2019-0018］，在溫度 （25±0.5）℃、相對濕度（55±5）%、自然光照環(huán)境下常規(guī)飼養(yǎng)。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)（倫理號2021LSD191）。

1.2 菌株 日本百日咳桿菌標(biāo)準(zhǔn)株Tohama Ⅰ株（上海金畔生物科技有限公司，批號M1917B） 在小鼠肺部進(jìn)行毒力復(fù)蘇，然后將其接種在瓊脂培養(yǎng)基上，37 ℃培養(yǎng)40 h，在無菌室溫環(huán)境下將含有菌落的培養(yǎng)液置于離心管中，4 000 r/min 離心10 min，棄培養(yǎng)基，收取菌液，添加TE 緩沖液懸浮菌液，加80%甘油，于-80 ℃保存。

1.3 試劑與藥物 復(fù)方百部止咳糖漿 （批號20210613，重慶科瑞制藥有限責(zé)任公司）； 羅紅霉素片（批號20210326，石藥集團(tuán)歐意藥業(yè)有限公司），用蒸餾水配制成4 mg/mL 混懸液。瓊脂培養(yǎng)基，小鼠腫瘤壞死因子-α （tumor necrosis factor-α，TNF-α）、白細(xì)胞介素（interleukin，IL） -1β、IL-6酶聯(lián)免疫吸附（ELISA） 試劑盒，CD4-PE 抗體，CD8-FITC 抗體 （ 批號 HB0109-3、HB0402-5、HB1327-4、HB1325-9、HB1912-1、1913-2，青島海博生物技術(shù)有限公司）； 蘇木素-伊紅（HE） 染色試劑盒、二氨基聯(lián)苯胺顯色試劑、蛋白裂解液（批號BZ-6012、BZ-7143、BZ-8017，北京索萊寶科技有限公司）； 羊抗鼠TLR4、NF-κB、甘油醛-3-磷酸脫氫酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，GAPDH） 單克隆抗體、羊抗鼠二抗 （ 批號ab71241、ab70558、ab79114、ab10871，英 國Abcam 公司）； BCA 試劑盒 （批號PAZ57112-K，上海碧云天生物科技有限公司）。

1.4 儀器 KW-DM-YWH 型小動物肺部定量霧化器、KC6700 型酶標(biāo)儀（北京元森凱德生物技術(shù)有限公司）； F700 型小動物麻醉機(jī)、XK-SW002 型光學(xué)顯微鏡（北京友誠嘉業(yè)生物科技有限公司）；Auto40 型流式細(xì)胞儀、5200 型蛋白凝膠成像儀（上海天能科技有限公司）。

2 方法

2.1 造模、分組及給藥 66 只小鼠參考文獻(xiàn)［8］報(bào)道建立百日咳模型，使用實(shí)驗(yàn)Tohama Ⅰ株（濁度3.8×1010CFU/mL，體積5 mL） 霧化30 min，感染7 d。實(shí)驗(yàn)過程中6 只小鼠死亡，其余60 只均表現(xiàn)為聳毛、精神萎靡、易受驚狀態(tài)，培養(yǎng)菌落明顯增加，表明模型建立成功［8］，成功率為90.91%。60 只小鼠隨機(jī)分為模型組、陽性組（40 mg/kg 羅紅霉素混懸液［9］） 和復(fù)方百部止咳糖漿低、中、高劑量組（0.715、1.43、2.86 g/kg，臨床等效劑量的0.5、1、2 倍），每組12 只； 另取12 只同周齡正常小鼠作為對照組。復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組小鼠每天灌胃給藥2 次，陽性組小鼠每天灌胃給藥1 次，對照組、模型組小鼠每天灌胃給予等體積蒸餾水，連續(xù)3 d。

2.2 一般狀況觀察 給藥結(jié)束后，觀察小鼠一般狀況，包括精神、運(yùn)動狀態(tài)，皮毛、飲食飲水情況。

2.3 菌落計(jì)數(shù)檢測 給藥結(jié)束后，小鼠腹腔注射1%戊巴比妥鈉麻醉，在麻醉機(jī)吸氣端、呼氣端、儲氣囊口采集標(biāo)本，無菌棉球在麻醉機(jī)管腔內(nèi)壁平速移動2 cm 擦拭取樣，取樣后同一樣品置于同一5 mL 瓊脂培養(yǎng)基上振蕩，取0.5 mL 接種在無菌培養(yǎng)基上，37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48 h，菌落計(jì)數(shù)。

2.4 樣本采集 取小鼠腹主動脈血4 mL，分成2份，一份室溫靜置1 h，1 000 r/min 離心10 min，取上清用于炎癥因子水平檢測； 另一份用于CD4＋、CD8＋T 細(xì)胞比例檢測。取血后小鼠頸椎脫臼，胸骨劍突處沿著胸骨正中剪開皮膚，肋骨下緣兩側(cè)剪開橫骨，提拉胸骨暴露出雙肺，小心取出，左肺置于4%多聚甲醛中固定，右肺置于-80 ℃冰箱中保存。

2.5 HE 染色觀察肺組織形態(tài) 取于4%多聚甲醛中固定的肺組織，經(jīng)乙醇脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后切片（5 μm），蘇木精染色，乙醇伊紅復(fù)染，乙醇脫水，二甲苯透明，中性樹膠封片，在光學(xué)顯微鏡下觀察拍照。參考文獻(xiàn)［10］ 報(bào)道對肺組織損傷進(jìn)行評分，正常肺組織為0 分； 輕度炎癥現(xiàn)象為1 分； 肺泡壁結(jié)構(gòu)無明顯破壞，出現(xiàn)中度炎癥改變?yōu)? 分； 肺泡壁增厚，中度炎癥損傷為3 分；肺組織結(jié)構(gòu)區(qū)域性破壞，中至重度炎癥損傷為4 分；肺組織破壞布滿整個(gè)視野，重度炎癥損傷為5 分。

2.6 ELISA 法檢測血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平 嚴(yán)格按照ELISA 試劑盒說明書檢測小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平。

2.7 流式細(xì)胞儀檢測腹主動脈血CD4＋、CD8＋T 細(xì)胞比例 取各組小鼠血液，加入CD4-PE、CD8-FITC 抗體，黑暗環(huán)境下反應(yīng)30 min，離心后重懸，置于流式細(xì)胞儀中，上機(jī)檢測CD4＋、CD8＋T 細(xì)胞比例。

2.8 Western blot 法檢測肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá) 取于-80 ℃冰箱保存的小鼠肺組織約30 mg，添加蛋白裂解液后冰上裂解20 min，4 ℃、10 000 r/min 離心20 min，BCA 試劑盒測定蛋白總濃度，每孔上樣30 μg，電泳分離蛋白質(zhì)，轉(zhuǎn)移至硝酸纖維素膜上，5%脫脂奶粉溶液室溫封閉2 h，加入對應(yīng)一抗TLR4 （1 ∶1 000）、NF-κB （1 ∶1 000）、GAPDH （1 ∶2 000），4 ℃孵育過夜，次日加入二抗（1 ∶4 000），室溫孵育1 h，二氨基聯(lián)苯胺顯色試劑顯色，蛋白凝膠成像儀拍照。

2.9 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 通過SPSS 25.0 軟件進(jìn)行處理，符合正態(tài)分布、方差齊的計(jì)量資料以（±s） 表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用SNK-q檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3 結(jié)果

3.1 復(fù)方百部止咳糖漿對小鼠一般狀況的影響 對照組小鼠精神狀態(tài)良好、運(yùn)動活潑，皮毛光亮，飲食飲水正常； 模型組小鼠精神較差，反應(yīng)遲鈍，皮毛凌亂缺乏光澤，食量下降； 陽性組小鼠精神狀態(tài)良好，運(yùn)動、飲食增加； 復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組小鼠精神狀態(tài)逐漸好轉(zhuǎn)，運(yùn)動、飲食增加。

3.2 復(fù)方百部止咳糖漿對小鼠菌落數(shù)量及肺組織形態(tài)的影響 除對照組外，其余各組小鼠均檢測到百日咳桿菌，見圖1。對照組肺泡間隔無增厚； 模型組肺組織肺泡受損明顯，出現(xiàn)異常的肺泡結(jié)構(gòu)、明顯的炎癥浸潤，肺泡增厚和彌漫性間充質(zhì)水腫明顯； 陽性組肺組織損傷不明顯，出現(xiàn)一定的炎癥浸潤、水腫； 復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組隨著劑量的增加，肺組織肺泡結(jié)構(gòu)逐漸正常，炎癥浸潤明顯緩解，水腫減輕，肺泡間隔增厚減弱，見圖2。與對照組比較，模型組菌落數(shù)量、肺組織損傷評分升高（P＜0.05）； 與模型組比較，復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組菌落數(shù)量、肺組織損傷評分降低 （P＜0.05），并呈劑量依賴性； 與陽性組比較，復(fù)方百部止咳糖漿低、中劑量組菌落數(shù)量、肺組織損傷評分升高（P＜0.05），高劑量組菌落數(shù)量、肺組織損傷評分降低（P＜0.05），見表1。

表1 各組小鼠菌落數(shù)量、肺組織損傷評分比較（±s，n＝12）Tab.1 Comparison of colony number and pulmonary tissue injury score in mice of each group （±s，n＝12）

表1 各組小鼠菌落數(shù)量、肺組織損傷評分比較（±s，n＝12）Tab.1 Comparison of colony number and pulmonary tissue injury score in mice of each group （±s，n＝12）

注： 與對照組比較，*P＜0.05； 與模型組比較，＃P＜0.05； 與陽性組比較，△P＜0.05。

組別菌落數(shù)量/個(gè)肺組織損傷評分/分對照組0.00±0.000.00±0.00模型組404.42±32.72*3.95±0.36*陽性組204.42±22.48＃2.16±0.23＃復(fù)方百部止咳糖漿低劑量組 343.50±25.43?！?.15±0.32＃△復(fù)方百部止咳糖漿中劑量組 262.17±26.62?！?.57±0.27＃△復(fù)方百部止咳糖漿高劑量組87.42±14.34?！?.86±0.19＃△

圖1 各組菌落觀察Fig.1 Observation of colonies in each group

圖2 各組小鼠肺組織形態(tài)學(xué)（HE 染色，×200）Fig.2 Mouse pulmonary tissue morphology of each group （HE staining，×200）

3.3 復(fù)方百部止咳糖漿對小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平的影響 與對照組比較，模型組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平升高（P＜0.05）；與模型組比較，復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平降低（P＜0.05），并呈劑量依賴性； 與陽性組比較，復(fù)方百部止咳糖漿低、中劑量組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平升高（P＜0.05），高劑量組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平降低（P＜0.05），見表2。

表2 各組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平比較（pg/mL，±s，n＝12）Tab.2 Comparison of serum TNF-α，IL-1β and IL-6 levels in mice of each group （pg/mL，±s，n＝12）

表2 各組小鼠血清TNF-α、IL-1β、IL-6 水平比較（pg/mL，±s，n＝12）Tab.2 Comparison of serum TNF-α，IL-1β and IL-6 levels in mice of each group （pg/mL，±s，n＝12）

注： 與對照組比較，*P＜0.05； 與模型組比較，＃P＜0.05； 與陽性組比較，△P＜0.05。

組別TNF-αIL-1βIL-6對照組562.12±73.46645.13±43.1656.16±7.48模型組1 023.13±143.16*2 338.16±534.45*186.15±16.35*陽性組737.86±68.47＃1 286.47±268.86＃113.24±11.34＃復(fù)方百部止咳糖漿低劑量組865.12±96.15?！? 756.37±447.81?！?54.48±13.47＃△復(fù)方百部止咳糖漿中劑量組793.23±73.42?！? 568.66±346.19＃△132.44±13.03?！鲝?fù)方百部止咳糖漿高劑量組647.58±64.73?！? 067.76±247.77＃△86.48±9.15?！?/p>

3.4 復(fù)方百部止咳糖漿對小鼠腹主動脈血CD4＋、CD8＋T 細(xì)胞比例的影響 與對照組比較，模型組小鼠腹主動脈血CD4＋T 細(xì)胞比例降低（P＜0.05），CD8＋T 細(xì)胞比例升高（P＜0.05）； 與模型組比較，復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組小鼠腹主動脈血CD4＋T細(xì)胞比例升高（P＜0.05），CD8＋T 細(xì)胞比例降低（P＜0.05），并呈劑量依賴性； 與陽性組比較，復(fù)方百部止咳糖漿低、中劑量組小鼠腹主動脈血CD4＋T 細(xì)胞比例降低（P＜0.05），CD8＋T 細(xì)胞比例升高（P＜0.05），高劑量組小鼠腹主動脈血CD4＋T細(xì)胞比例升高（P＜0.05），CD8＋T 細(xì)胞比例降低（P＜0.05），見圖3、表3。

表3 各組小鼠腹主動脈血CD4＋、CD8＋T 細(xì)胞比例比較（±s，n＝12）Tab.3 Comparison of blood CD4＋and CD8＋T cell ratios in mouse abdominal aorta of each group （±s，n＝12）

表3 各組小鼠腹主動脈血CD4＋、CD8＋T 細(xì)胞比例比較（±s，n＝12）Tab.3 Comparison of blood CD4＋and CD8＋T cell ratios in mouse abdominal aorta of each group （±s，n＝12）

注： 與對照組比較，*P＜0.05； 與模型組比較，＃P＜0.05； 與陽性組比較，△P＜0.05。

組別CD4＋T 細(xì)胞比例/%CD8＋T 細(xì)胞比例/%對照組38.45±1.9820.97±0.95模型組27.91±0.81*31.15±1.59*陽性組32.94±1.36＃23.98±1.05＃復(fù)方百部止咳糖漿低劑量組29.89±1.03?！?7.53±1.30?！鲝?fù)方百部止咳糖漿中劑量組31.79±1.24＃△25.49±1.17?！鲝?fù)方百部止咳糖漿高劑量組34.63±1.45＃△22.17±1.01?！?/p>

3.5 復(fù)方百部止咳糖漿對小鼠肺組織TLR4、NFκB 蛋白表達(dá)的影響 與對照組比較，模型組小鼠肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá)升高（P＜0.05）；與模型組比較，復(fù)方百部止咳糖漿各劑量組小鼠肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá)降低（P＜0.05），并呈劑量依賴性； 與陽性組比較，復(fù)方百部止咳糖漿低、中劑量組小鼠肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá)升高（P＜0.05），高劑量組肺組織TLR4、NF-κB蛋白表達(dá)降低（P＜0.05），見圖4、表4。

表4 各組小鼠肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá)比較（±s，n＝12）Tab.4 Comparison of pulmonary tissue TLR4 and NF-κB protein expressions in mice of each group （±s，n＝12）

表4 各組小鼠肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá)比較（±s，n＝12）Tab.4 Comparison of pulmonary tissue TLR4 and NF-κB protein expressions in mice of each group （±s，n＝12）

注： 與對照組比較，*P＜0.05； 與模型組比較，＃P＜0.05； 與陽性組比較，△P＜0.05。

組別TLR4/GAPDHNF-κB/GAPDH對照組0.16±0.030.34±0.05模型組0.86±0.09*1.57±0.18*陽性組0.34±0.05＃0.70±0.06＃復(fù)方百部止咳糖漿低劑量組0.67±0.06?！?.40±0.16＃△復(fù)方百部止咳糖漿中劑量組0.51±0.06?！?.12±0.13?！鲝?fù)方百部止咳糖漿高劑量組0.23±0.03＃△0.47±0.06?！?/p>

圖4 各組小鼠肺組織TLR4、NF-κB 蛋白條帶Fig.4 Protein bands of pulmonary tissue TLR4 and NF-κB in mice of each group

4 討論

目前，接種百白破疫苗可有效降低百日咳桿菌感染，但不能獲得終身性免疫［11-12］，導(dǎo)致百日咳發(fā)病率回升，研究百日咳的有效治療方法對于緩解疾病意義重大。本研究采用Tohama Ⅰ株感染7 d 建立百日咳小鼠呼吸道感染模型，經(jīng)鑒定，模型小鼠均檢出百日咳桿菌，且均表現(xiàn)為聳毛、精神萎靡、易受驚狀態(tài)，與高晶晶等［8］研究一致，證明模型建立成功。

百日咳病因在本虛標(biāo)實(shí)，治療除“祛邪” 外，還應(yīng)重視“扶正”。祛邪主要指清熱化痰，調(diào)肝降逆； 扶正表現(xiàn)為瀉肺祛邪時(shí)兼潤肺［3］。復(fù)方百部止咳糖漿中百部潤肺下氣、止咳； 苦杏仁止咳平喘、潤腸通便； 桑白皮瀉肺平喘、利水消腫； 麥冬養(yǎng)陰生津、潤肺清心； 知母清熱、鎮(zhèn)咳； 黃芩清熱燥濕、瀉火解毒； 陳皮健脾燥濕化痰、化寒痰； 甘草益氣復(fù)脈、鎮(zhèn)咳平喘； 天南星燥濕化痰、祛風(fēng)止痙； 枳殼利尿、鎮(zhèn)靜、行氣化瘀； 桔梗止咳祛痰、宣肺利咽，全方諸藥相合，具有宣肺止咳、平喘化痰功效［13-14］。本研究以4 周齡小鼠為研究對象，模擬4～5 歲兒童［15］，發(fā)現(xiàn)復(fù)方百部止咳糖漿可以在一定程度上減少小鼠百日咳細(xì)菌數(shù)量和肺組織損傷評分，并改善百日咳小鼠肺組織肺泡結(jié)構(gòu)和炎癥浸潤，減輕水腫和肺泡間隔增厚現(xiàn)象，且呈劑量依賴性。提示復(fù)方百部止咳糖漿可以在一定程度上改善百日咳小鼠疾病狀況，緩解肺組織損傷情況，實(shí)現(xiàn)對百日咳的治療作用。

TLR4 參與炎癥反應(yīng)與免疫應(yīng)答調(diào)節(jié)模式識別受體，細(xì)菌、病毒刺激后病原模式分子能被TLR4識別，從而誘發(fā)TLR4 活化，活化的TLR4 通過多種途徑促進(jìn)NF-κB 活化，從而調(diào)控基因的表達(dá)［16］。而NF-κB 作為核轉(zhuǎn)錄因子，位于TLR4 下游，正常情況下與抑制蛋白結(jié)合沒有活性［17］； 在細(xì)胞受到刺激時(shí)，NF-κB 與抑制蛋白分離而被活化，活化后的NF-κB 進(jìn)入細(xì)胞核，與靶基因上特定的κB 序列結(jié)合，啟動核內(nèi)相關(guān)因子的表達(dá)，進(jìn)而促進(jìn)下游炎癥因子如TNF-α、IL-1β、IL-6 的表達(dá)［18-19］。TLR4可進(jìn)一步調(diào)節(jié)T 細(xì)胞免疫，增強(qiáng)免疫活性，放大炎癥效應(yīng)，從而發(fā)揮作用［20］。在機(jī)體免疫過程中，CD4＋起輔助作用，CD8＋起免疫抑制作用，二者相互拮抗。研究顯示百日咳患兒的外周血中CD4＋水平降低，CD8＋水平升高，二者比例明顯失調(diào)［21］，本研究結(jié)果與其一致，說明百日咳小鼠的免疫反應(yīng)過度。經(jīng)復(fù)方百部止咳糖漿干預(yù)后，小鼠血清TNFα、IL-1β、IL-6 水平、腹主動脈血CD8＋T 細(xì)胞比例、肺組織TLR4、NF-κB 蛋白表達(dá)均降低，腹主動脈血CD4＋T 細(xì)胞比例升高，表明復(fù)方百部止咳糖漿可能通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路降低炎癥因子的表達(dá)，緩解免疫過度激活，發(fā)揮抗炎作用。

綜上所述，復(fù)方百部止咳糖漿可能通過抑制TLR4/NF-κB 信號通路從而降低炎癥因子的表達(dá)，緩解過度免疫反應(yīng)，起到抗炎作用，從而實(shí)現(xiàn)對機(jī)體的保護(hù)，為百日咳的臨床治療提供理論依據(jù)。