溫陽抗寒合劑改善小鼠支氣管哮喘的作用及機制
李昕輝
(北華大學附屬醫(yī)院呼吸科,吉林吉林132011)
摘要〔〕目的觀察溫陽抗寒合劑(WYKHM) 對哮喘小鼠的治療作用及機制。 方法90只Balb/c小鼠隨機分為空白對照組、哮喘組、氨茶堿組、WYKHM高(200 mg/kg)、中(100 mg/kg)、低劑量組(50 mg/kg)。卵蛋白(OVA)致敏小鼠,7 d后給藥,14 d后OVA攻擊引發(fā)哮喘,48 h后測定外周血中白細胞分類計數(shù)、白介素(IL)-5和IL-23水平,一氧化氮(NO)、一氧化氮合酶(NOS)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)水平。結果WYKHM能顯著降低外周血中NO和NOS的含量,與哮喘組比較差異極其顯著(P<0.05或P<0.001);治療組和氨茶堿組外周血中IL-5和IL-23水平也明顯低于哮喘組(P<0.01或P<0.001);WYKHM治療后,外周血中SOD水平明顯上升,MDA水平明顯下降,與對照組和哮喘組比較差異顯著(P<0.05或P<0.01)。結論WYKHM通過降低NOS活性和NO水平,降低IL-5和IL-23水平,提高SOD活性,降低MDA水平改善哮喘。
關鍵詞〔〕溫陽抗寒合劑;支氣管哮喘;白介素-5;白介素-23
中圖分類號〔〕R562.25〔文獻標識碼〕A〔
基金項目:吉林市科技局科技發(fā)展計劃項目資助課題(No.200903010)
第一作者:李昕輝(1966-),女,副主任醫(yī)師,主要從事變態(tài)反應性疾病的研究。
哮喘的病理特征為支氣管黏膜的嗜酸性粒細胞(EOS),淋巴細胞等炎癥細胞浸潤。相關細胞因子如白細胞介素(IL)-5參與對效應細胞的分化、黏附、遷移與功能激活〔1,2〕。IL-23與抗腫瘤免疫、抗感染免疫及自身免疫病密切相關,在過敏原刺激下分泌產(chǎn)生大量的IL-23參與哮喘發(fā)病〔3〕。溫陽抗寒合劑(WYKHM)是根據(jù)張仲景配方并在之基礎上,根據(jù)哮喘特點增加了具有溫熱、抗炎、止咳、平喘的成分,該藥配方科學,藥理作用獨特,經(jīng)內(nèi)外調(diào)節(jié)和陰陽平衡將呼吸系統(tǒng)與機體功能協(xié)調(diào)起來,有標本兼治的功效。本實驗通過觀察WYKHM對哮喘小鼠血清中一氧化碳(NO)、NO合酶(NOS)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)和IL-5、IL-23相關細胞因子的影響,為揭示哮喘發(fā)病機制和中藥新藥研發(fā)奠定理論基礎。
1材料與方法
1.1材料與試劑Balb/c小鼠,雌雄各半,體重(20±2)g,由吉林大學基礎醫(yī)學院實驗動物部提供,合格證號:醫(yī)動字第10-5107。WYKHM由四川中醫(yī)藥研究所提供。IL-5 和IL-23 ELISA檢測試劑盒(96份):深圳晶美公司;1%和10%卵白蛋白(OVA):北京經(jīng)科公司;10%氫氧化鋁凝膠:本教研室自行配制;NO檢測試劑盒,NOS檢測試劑盒,SOD檢測試劑盒,MDA檢測試劑盒:南京建成生物工程研究所。超聲霧化器:溫州奧迪科技公司;霧化吸入箱:自制;電子顯微鏡:JEM-100SX,日本電子公司;全自動酶標儀:美國 Bio-RAD;96孔酶標板:南京建成;恒溫超速離心機:上海分析儀器廠。
1.2哮喘小鼠模型的建立及給藥小鼠腹腔注射10%OVA、10%氫氧化鋁凝膠致敏,2 w后以1%OVA溶液超聲霧化,通入霧化吸入箱5 min,放入小鼠繼續(xù)霧化20 min激發(fā),連續(xù)激發(fā)3 d。觀察小鼠反應,若有煩躁不安、呼吸急促、腹肌抽搐、兩便失禁等為陽性。對照組小鼠腹腔注射生理鹽水0.1 ml,14 d后用37℃生理鹽水霧化吸入,共3 d,1次/d,20 min/次。小鼠致敏后1 w,各組開始灌胃給藥,氨茶堿組(20 mg/kg)、高劑量組(200 mg/kg)、中劑量組(100 mg/kg)、低劑量組(50 mg/kg),連續(xù)1 w,同時觀察動物反應。
1.3血漿中細胞分離計數(shù)及各項指標的測定最后一次給藥后24 h,小鼠眶靜脈取血置入含肝素的試管中,同時取血涂片測定細胞總數(shù)、白細胞分類計數(shù)(WBC)。檢測血漿中細胞因子IL-5和IL-23、NO、MDA水平、NOS、SOD活性。
1.4IL-5、IL-23的測定本實驗采用雙抗體夾心法測定血漿中IL-5和IL-23濃度,酶標板中包被有抗IL-5和IL-23抗體,稀釋液后加入等量的標準液、對照液及樣品,反應后2 h用緩沖液吸出并沖洗每孔,重復5次,標本中未與抗IL-5抗體和IL-23抗體結合的部分被洗掉,最后加入IL-5和IL-23連接液孵育2 h,再次沖洗,加入底物及反應終止液,在波長450 nm處測定光密度值OD,根據(jù)標準曲線計算出血漿中IL-5和IL-23含量。
1.5統(tǒng)計學方法應用SPSS11.0軟件方差分析、t檢驗和直線相關分析。
2結果
2.1外周血中WBC和細胞分類百分比與對照組比較,哮喘組WBC計數(shù)和EOS分類百分比明顯增多;與哮喘組比較,WYKHM高劑量組能明顯降低EOS分類百分比(P<0.01);與對照組比較,中、低劑量組能增加WBC總數(shù)和EOS分類百分比(P<0.01)。見表1。
2.2外周血中IL-5和IL-23水平變化與對照組相比,哮喘組外周血中IL-5、IL-23含量顯著升高(P<0.01或P<0.001),氨茶堿組血中IL-23水平升高(P<0.01);與哮喘組相比,WYKHM高、中、低劑量組均能降低IL-5水平及IL-23水平(P<0.01或P<0.001)。見表2。
2.3外周血中EOS計數(shù)與IL-5水平的相關性將外周血中IL-5水平與血中EOS數(shù)量做直線相關分析,結果顯示二者呈顯著正相關(γ=0.878,P<0.05)。
2.4外周血中NOS活性和NO水平測定與對照組相比,哮喘組NOS活性和NO含量明顯升高(P<0.01或P<0.001)。與哮喘組比較,氨茶堿組和WYKHM藥物高、中、低劑量組NO、NOS水平均降低(P<0.001)。見表2。
表1 外周血WBC和細胞分類百分比
與對照組比較:1)P<0.01;與哮喘組比較:2)P<0.01
2.5外周血中SOD活性和MDA水平測定由表4可見,與對照組相比,哮喘組SOD活性明顯降低,MDA水平明顯升高(P<0.01或P<0.05);氨茶堿組和WYKHM藥物高中低劑量組均能提高外周血中SOD活性,降低MDA水平,與哮喘組比較(P<0.05或P<0.01)。見表2。
表2 外周血中各指標水平比較
與對照組比較:1)P<0.01,2)P<0.001;與哮喘組比較:3)P<0.05,4)P<0.01
3討論
哮喘病嚴重影響了人們生活狀況和生活質(zhì)量。IL-5是嗜酸細胞炎癥的關鍵調(diào)控因子,通過對EOS募集、遷移入氣道并維持炎癥反應的正向調(diào)控作用,使支氣管黏膜產(chǎn)生特征性改變并激活EOS,產(chǎn)生活性氧自由基及花生四烯酸代謝產(chǎn)物,損傷氣道,造成氣道高反應性〔4〕。IL-23由活化的樹突細胞(DC)和巨噬細胞(Mφ)分泌產(chǎn)生,由一個新的蛋白p19與IL-2中的亞基p40組成〔5〕。IL-23可以直接激活巨噬細胞和樹突狀細胞產(chǎn)生IL-23R,促進腫瘤壞死因子(TNF)-α和IL-1炎性介質(zhì)的產(chǎn)生,進一步促進IL-23依賴和非依賴途徑的慢性炎癥反應和細胞免疫反應〔6〕。作為血管內(nèi)皮舒張因子,NO可以舒張支氣管平滑肌緩解哮喘,隨病情進展,NO合成增加超過一定限度便產(chǎn)生毒副作用,如擴張氣道黏膜血管、增強滲出、誘發(fā)氣道黏膜水腫〔7〕。NO與O2-生成過氧亞硝基陰離子并能衍生多種其他氧化劑,導致氣道上皮細胞損傷,是哮喘氣道高反應性形成的主要原因〔8〕。哮喘期間具有抗氧化作用的酶,如SOD的活性迅速丟失,導致大量毒性氧化產(chǎn)物在氣道內(nèi)聚集,導致MDA水平升高,SOD活性下降〔9〕。
4參考文獻
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〔2014-02-18修回〕
(編輯袁左鳴/滕欣航)