紅霉素對(duì)慢性阻塞性肺病大鼠瘦素及腫瘤壞死因子－α水平的影響

杜 娟 張多多 王勤敬 陸思靜 (遼寧醫(yī)學(xué)院附屬第一醫(yī)院呼吸內(nèi)科，遼寧 錦州 000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者營養(yǎng)狀況的改變受體內(nèi)多種因素影響，其中瘦素可能起到重要的作用〔1，2〕，其營養(yǎng)不良還與細(xì)胞因子介導(dǎo)的代謝紊亂有關(guān)。有研究認(rèn)為腫瘤壞死因子(TNF)-α可能通過增加能量消耗，導(dǎo)致COPD患者的營養(yǎng)不良〔3〕。近年來的大量研究證明，紅霉素具有潛在的免疫調(diào)節(jié)活性，對(duì)呼吸系統(tǒng)疾病的治療具有一定的臨床價(jià)值〔4，5〕。本研究探討紅霉素(EM)在COPD大鼠模型中發(fā)揮的作用及機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 材料 45只健康雄性SD大鼠，鼠齡12 w，體重(190±20)g，由遼寧醫(yī)學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。注射用乳糖酸紅霉素(0.3 g/支)，由大連美羅大藥廠生產(chǎn)，批號(hào)H21021679。脂多糖:美國 Sigma公司，用無菌注射用水配成濃度為200 μg/200 μl的溶液。瘦素放射免疫試劑盒和TNF-α放射免疫試劑盒:北京解放軍總醫(yī)院科技開發(fā)中心放免研究所。

1.2 分組 45只SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組(不做任何處理，為空白對(duì)照)、COPD模型組和紅霉素治療組，每組15只。

1.3 標(biāo)本的采集與制備

1.3.1 肺組織勻漿上清的制備 取肺組織精確稱重后與冷生理鹽水按體積重量比1∶9混合，使用組織勻漿機(jī)反復(fù)研磨，然后放入試管中3 500 r/min離心10 min，取上清置于－70℃冰箱待測。

1.3.2 支氣管肺泡灌洗液(BALF)的采集 切開胸部，暴露氣管及肺部，結(jié)扎右主支氣管，在隆突上用套管針穿刺至左肺，以5 ml生理鹽水分兩次灌洗左肺，每次反復(fù)回抽3次。

1.4 觀察指標(biāo) (1)BALF中白細(xì)胞總數(shù)及分類計(jì)數(shù)。(2)采用放射免疫分析法測定血清瘦素和TNF-α水平，操作嚴(yán)格按照說明書完成，使用對(duì)數(shù)-線性坐標(biāo)紙計(jì)算結(jié)果。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠的一般情況 正常對(duì)照組大鼠反應(yīng)靈敏，呼吸平穩(wěn)，毛色光潔，飲水飲食正常;COPD模型組及紅霉素治療組大鼠出現(xiàn)活動(dòng)減少，精神萎靡，呼吸困難等癥狀;紅霉素治療組癥狀較輕，精神狀態(tài)較好，但也有一定程度的呼吸困難。

2.2 各組大鼠BALF中白細(xì)胞總數(shù)和分類計(jì)數(shù) COPD模型組BALF中白細(xì)胞總數(shù)及淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)與正常對(duì)照組相比明顯增加(P＜0.05)。紅霉素治療組與COPD模型組相比能明顯降低BALF中白細(xì)胞總數(shù)及淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞和中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)(P＜0.05)。見表1。

2.3 各組大鼠肺組織勻漿及血清中瘦素和TNF-α的含量表2可見，COPD模型組肺組織勻漿及血清中瘦素和TNF-α的含量與正常對(duì)照組相比明顯升高(P＜0.05);經(jīng)紅霉素治療后，大鼠肺組織勻漿及血清中瘦素和TNF-α的含量與COPD模型組相比均降低(P＜0.05)。

表1 各組大鼠BALF中白細(xì)胞總數(shù)及分類計(jì)數(shù)(×109/L，±s ，n=15)

表1 各組大鼠BALF中白細(xì)胞總數(shù)及分類計(jì)數(shù)(×109/L，±s ，n=15)

與正常對(duì)照組比較:1)P＜0.05;與COPD模型組比較:2)P＜0.05;下表同

組別 白細(xì)胞總數(shù) 淋巴細(xì)胞 巨噬細(xì)胞 中性粒細(xì)胞正常對(duì)照組0.60±0.01 0.25±0.01 0.04±0.00 0.19±0.01 COPD模型組 1.44±0.011)0.80±0.011)0.12±0.001)0.42±0.011)紅霉素治療組 0.66±0.142)0.31±0.012)0.05±0.012)0.25±0.012)

表2 各組大鼠肺組織勻漿及血清中瘦素和TNF-α 含量比較(μg/L，±s，n=15)

表2 各組大鼠肺組織勻漿及血清中瘦素和TNF-α 含量比較(μg/L，±s，n=15)

組別 肺組織勻漿瘦素 TNF-α血清瘦素 TNF-α正常對(duì)照組15.12±0.04 95.00±0.55 5.29±0.04 60.66±0.07 COPD模型組 3 2.40±0.061)119.20±1.631)14.66±0.061)64.62±0.071)紅霉素治療組 17.40±0.052)103.67±0.632)6.75±0.032)62.62±0.092)

3 討論

COPD模型組大鼠BALF中白細(xì)胞總數(shù)及中性粒細(xì)胞數(shù)顯著增高，巨噬細(xì)胞絕對(duì)計(jì)數(shù)增加，表明氣道腔存在以中性粒細(xì)胞及巨噬細(xì)胞為主的炎癥。其形成機(jī)制可能為:脂多糖可直接引起氣道上皮損傷，又可激活巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞生成前炎癥因子TNF-α、IL-8等，趨化并激活中性粒細(xì)胞釋放蛋白酶等細(xì)胞毒性物質(zhì)，導(dǎo)致支氣管慢性炎癥及肺氣腫形成。本研究結(jié)果提示紅霉素能部分改善氣道腔以中性粒細(xì)胞為主的炎癥〔6〕。

炎癥介質(zhì)在COPD發(fā)病中的作用越來越受重視，TNF-α是一種重要的炎癥介質(zhì)，在COPD的發(fā)病過程中，TNF-α的過度表達(dá)導(dǎo)致了炎癥反應(yīng)的慢性化和肺組織損傷加重〔7〕。TNF-α由巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、肺泡上皮細(xì)胞等釋放，啟動(dòng)炎癥反應(yīng)，調(diào)節(jié)機(jī)體的特異和非特異性免疫功能，并與COPD的高代謝有關(guān)，可能通過增加能量消耗，導(dǎo)致COPD患者的營養(yǎng)不良。瘦素受到TNF-α系統(tǒng)調(diào)節(jié)，參與了COPD營養(yǎng)不良的病理生理機(jī)制，其主要功能是抑制食欲，增加能量消耗，使體重下降。

本研究顯示，COPD大鼠血清瘦素、TNF-α水平明顯高于正常對(duì)照組，可能與急性感染或低氧血癥激活TNF-α系統(tǒng)有關(guān)，故TNF-α高表達(dá)或持續(xù)增高可促進(jìn)分解代謝，使?fàn)I養(yǎng)狀態(tài)惡化。因此認(rèn)為在炎性狀態(tài)下，瘦素和細(xì)胞因子的聯(lián)合作用可能是食欲減退、體重下降的原因。瘦素-細(xì)胞因子的聯(lián)合作用是造成COPD患者消瘦和營養(yǎng)不良及對(duì)營養(yǎng)支持反應(yīng)效果差的原因之一〔8〕。紅霉素可以通過其抗炎作用抑制炎性細(xì)胞因子的釋放，破壞細(xì)胞因子-瘦素的聯(lián)合作用減少營養(yǎng)不良的發(fā)生。

1 王立師.慢性阻塞性肺疾病患者血清瘦素與營養(yǎng)狀態(tài)、骨密度的關(guān)系〔J〕.江西醫(yī)藥，2010;45(5):447-8.

2 Linh Vong，Chianping Ye，Zongfang Yang，et al.Leptin action on GABAergic neurons prevents obesity and reduces inhibitory tone to POMC neurons〔J〕.Neuron，2011;71(1):142-54.

3 Calikoglu M，Sahin G，Unlu A，et al.Leptin and TNF-αlpha levels in patients with chronic obstructive pulmonary disease and their relationship to nutritional parameters〔J〕.Respiration，2004;71(1):45-50.

4 Shinkai M，F(xiàn)oster GH，Rubin BK.Macrolide antibiotics modulate ERK phosphorylation and IL-8 and GM-CSF production by human bronchial epithelial cells〔J〕.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol，2006;290(1):L75-L85.

5 Shinkai M，Lopez-Boado YS，Rubin BK.Clarithromycin has an immunomodulatory effect on ERK-mediated inflammation induced by Pseudomonas aeruginosa flagellin〔J〕.J Antimicrob Chemother，2007;59(6):1096-101.

6 路 巍，戎雪冰，趙 燁.羅紅霉素治療COPD穩(wěn)定期臨床觀察〔J〕.中國誤診學(xué)雜志，2010;10(19):4596-6.

7 劉景艷，修清玉.細(xì)胞因子在慢性阻塞性肺疾病發(fā)病中的作用〔J〕.國外醫(yī)學(xué)·呼吸系統(tǒng)分冊，2005;25(6):420-2.

8 胡智慧，李永春.瘦素與慢性阻塞性肺疾病患者營養(yǎng)不良和呼吸肌疲勞的關(guān)系探討〔J〕.醫(yī)學(xué)與哲學(xué):臨床決策論壇版，2009;9:46-8.