★ 熊英 宋志秀 顧云 陸金路 韋姜飛 秦宇航 朱延(.南京中醫(yī)藥大學(xué) 南京003;.南京中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院針?biāo)幗Y(jié)合教育部重點實驗室 南京 003)
哮喘是兒童最常見的呼吸道疾病之一,內(nèi)源性的特異性促炎癥消退介質(zhì)(SPMs)調(diào)控障礙被認(rèn)為是哮喘急性炎癥不能及時消退,并轉(zhuǎn)為慢性炎癥的重要原因[1]。中醫(yī)學(xué)認(rèn)為,脾虛是兒童哮喘的重要病理基礎(chǔ)[2]。筆者前期臨床研究發(fā)現(xiàn),脾虛與患有哮喘等過敏性疾病兒童的過敏體質(zhì)密切相關(guān)[3];動物實驗研究也提示,脾虛導(dǎo)致哮喘大鼠促炎癥消退介質(zhì)水平升高受限,促炎和促炎癥消退介質(zhì)之間平衡紊亂,哮喘炎癥消退減緩等[4-5]。還有研究表明,脾虛使哮喘大鼠肺組織核轉(zhuǎn)錄因子κBp65 (NF-κBp65)的活性進(jìn)一步增加[6],而 NF-κBp65 活化與哮喘時多種炎性蛋白的高表達(dá)有關(guān)[7]。
捏脊法是防治兒童哮喘的常用外治法,有較好的臨床效果[8-9]。動物實驗研究結(jié)果也顯示,捏脊法可有效改善脾虛哮喘大鼠的腸道菌群失調(diào),改善促炎和促炎癥消退介質(zhì)之間的失衡,有助于肺部炎癥的消退[4-5]。
環(huán)氧合酶-2(COX-2)、5-脂氧合酶(5-LO)和15-LO 是參與促炎和促炎癥消退介質(zhì)類別轉(zhuǎn)換和合成的關(guān)鍵酶[1],因而可能在哮喘炎癥的轉(zhuǎn)歸中有著重要作用[10]。因此,本研究欲通過觀察脾虛對哮喘大鼠COX-2、5-LO、15-LO水平和NF-κBp65活化程度的影響以及捏脊法的干預(yù)作用,以探索脾虛為兒童哮喘重要病理基礎(chǔ)的依據(jù)以及捏脊法的效應(yīng)機(jī)制。
1.1 實驗動物和分組 雄性SPF級SD幼鼠42只(體重40.0~50.7g),由上海斯萊克實驗動物有限責(zé)任公司提供(許可證號:SCXK(滬)2007-0005)。按照隨機(jī)數(shù)字法,將SD幼鼠分成4組:對照組(n=6),哮喘組(n=12),脾虛哮喘組(n=12),脾虛哮喘捏脊組(n=12),各組大鼠體重?zé)o明顯差異(P>0.05)。實驗室光照適度,潔凈程度及通風(fēng)條件良好,室溫(22℃±2℃),濕度50%~70%,常規(guī)飼料喂養(yǎng)。
1.2 主要藥物、試劑及儀器 實驗中所用中藥材由南京中醫(yī)藥大學(xué)國醫(yī)堂門診部提供,冷水浸泡30min,煎煮2次后將藥液合并,且濃縮至1mL/g的原藥材。卵蛋白(OVA,Grade V,Sigma公司,貨號A5503),酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒(上海酶聯(lián)生物科技有限公司),NF-κB p65兔抗大鼠多克隆抗體(武漢博士德生物工程有限公司),霧化器(江蘇魚躍器械有限公司),Rayto RT-6100酶標(biāo)分析儀,DP71/BX60型顯微鏡(Olympus Corp.,Tokyo, Japan)。
1.3 脾虛哮喘大鼠模型的建立 以破氣耗氣加饑飽失常方法建立脾虛模型,繼而采用OVA致敏和激發(fā)方法建立哮喘模型[5],對照組和哮喘組以自來水灌胃,對照組以生理鹽水致敏與激發(fā)。
1.4 捏脊法干預(yù) 助手輕輕固定大鼠頭尾部,操作者先以指腹從大椎沿脊柱正中輕撫大鼠背部皮膚至尾根部3遍;再以雙手拇食指輕輕對稱提起大鼠背部中線兩側(cè)的皮膚,并以指腹相對用力,緊貼中線從尾根部捏至大椎穴處,共7遍,最后以3遍捏三提一結(jié)束,力量以大鼠不尖叫且較平靜為度。捏脊法干預(yù)在脾虛造模第10天始至OVA致敏前每周一、三、五、日各操作1次,OVA致敏期間每日操作1次。
1.5 ELISA檢測大鼠肺組織COX-2、5-LO和15-LO水平 右肺葉部分組織剪成小塊分裝于凍存管,投入液氮后儲存于-80℃冰箱儲存待測。ELISA檢測嚴(yán)格按照相應(yīng)試劑盒說明進(jìn)行,測定吸光度值并換算成濃度水平。
1.6 免疫組化檢測并計算NF-κBp65細(xì)胞入核的百分比 采用免疫組織化學(xué)SABC(Strept Avidin-Biotin Complex)法檢測,操作步驟按說明書進(jìn)行。以細(xì)胞核著棕黃色為NF-κBp65入核細(xì)胞,主要觀察肺內(nèi)小支氣管及其周圍部位,每張切片隨機(jī)選取5個高倍視野(X400),計算NF-κBp65入核細(xì)胞數(shù)占總細(xì)胞數(shù)的百分比,取平均值作為該切片的代表值,以此表示其活性程度。
2.1 各組大鼠肺組織COX-2、5-LO和15-LO水平 見表1。與對照組比較,在哮喘造模結(jié)束后18h和42h,哮喘組、脾虛哮喘組和脾虛哮喘捏脊組的COX-2水平均明顯上升(P均<0.01),且各組42h水平均顯著高于18h時(P均<0.01)。脾虛哮喘組18h和42h 的COX-2水平均顯著高于哮喘組(P均<0.01),而脾虛哮喘捏脊組18h和42h的COX-2水平均顯著低于脾虛哮喘組(P均<0.01)。
與對照組比較,在哮喘造模結(jié)束后18h和42h,哮喘組、脾虛哮喘組和脾虛哮喘捏脊組的5-LO水平均明顯上升(P均<0.01),且各組42h水平均顯著高于18h時(P均<0.01)。脾虛哮喘組18h和42h的5-LO水平與哮喘組均無明顯差異(P均>0.05),而脾虛哮喘捏脊組18h和42h的5-LO水平也與脾虛哮喘組無明顯差異(P均>0.05),18h時卻明顯高于哮喘組(P<0.05)。
與對照組比較,在哮喘造模結(jié)束后18h和42h,哮喘組、脾虛哮喘組和脾虛哮喘捏脊組的15-LO水平均明顯上升(P均<0.01),且各組42h水平均顯著高于18h時(P均<0.01)。脾虛哮喘組18h的15-LO水平與哮喘組無明顯差異(P>0.05),但42h已顯著低于哮喘組42h的水平(P<0.01),而脾虛哮喘捏脊組18h和42h的15-LO水平均顯著高于脾虛哮喘組(P均<0.01),且明顯高于哮喘組(P均<0.01)。
表1 各組肺組織脂質(zhì)介質(zhì)合成酶的水平比較() pg/mL
表1 各組肺組織脂質(zhì)介質(zhì)合成酶的水平比較() pg/mL
注:與正常對照組比較,△△P<0.01;與哮喘組(18h)比較,▼▼P<0.01;與脾虛哮喘組(18h)比較,**P<0.01;與哮喘組(42h)比較,☆☆P<0.01,☆P<0.05;與脾虛哮喘組(42h)比較,★★P<0.01,★P<0.05;與捏脊脾虛哮喘組(18h)比較,◇◇P<0.01。
組別 n COX-2 5-LO 15-LO正常對照組 18h 6 129.00±6.74 861.47±100.58 625.18±41.06哮喘組18h 6 196.01±10.77△△ 1300.48±63.57△△ 685.67±16.98△△42h 6 233.00±15.18△△▼▼ 1946.60±115.62△△▼▼ 817.50±31.49△△▼▼脾虛哮喘組18h 6 244.29±16.65△△▼▼ 1376.91±75.65△△ 674.16±35.66△△42h 6 270.09±20.38△△**☆☆ 2016.54±226.00△△** 762.58±26.16△△☆☆**脾虛哮喘捏脊組18h 6 218.32±13.73△△▼** 1496.84±239.74△△▼ 780.35±31.03△△▼▼**42h 6 244.25±20.78△△★★◇◇ 2026.52±148.58△△◇◇ 870.71±17.01△△☆☆★★◇◇
2.2 免疫組化測定肺組織NF-κBp65的活性 見圖1。NF-κBp65進(jìn)入細(xì)胞核是其被激活的表現(xiàn),NF-κBp65入核的細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的比例為其活性程度。免疫組化結(jié)果顯示,與對照組相比,各組NF-κBp65活性均顯著升高(P<0.01,P<0.05)。
哮喘組和脾虛哮喘捏脊組42h的NF-κBp65活性均比18h明顯降低(P均<0.05),但脾虛哮喘組42h與18h并無顯著差異(P>0.05)。脾虛哮喘組42h的NF-κBp65活性顯著高于哮喘組42h時水平(P<0.05),脾虛哮喘捏脊組18h和42h的NF-κBp65活性均顯著低于脾虛哮喘組(P<0.05,P<0.01)。
圖1 肺組織NF-κBp65的活性比較
ω-6長鏈多不飽和脂肪酸(PUFAs)為必需脂肪酸,其中的花生四烯酸(AA)一方面可通過5-LO合成半胱氨酸白三烯(CysLTs),或者通過5-LO與15-LO/12-LO的共同作用合成脂氧素(LXs);另一方面也可通過COX-2合成包括前列腺素 E2(PGE2)在內(nèi)的 PGs[11]。在炎癥消退時的脂質(zhì)介質(zhì)類別轉(zhuǎn)換過程中,COX-2途徑的PGs在較低水平時即可啟動從5-LO活性占優(yōu)勢向15-LO活性占優(yōu)勢的轉(zhuǎn)換,并促進(jìn)經(jīng)15-LO途徑的SPMs合成[12]。但過多的COX-2表達(dá)也可能會抑制5-LO和15-LO基因的表達(dá)[13]。本研究顯示,脾虛導(dǎo)致COX-2水平的異常升高,這與前期研究顯示的脾虛導(dǎo)致PGE2水平異常升高的結(jié)果是一致的[5]。而各組COX-2水平在42h比18h水平仍顯著升高,與NF-κBp65活性變化結(jié)合來看,提示在這兩個時間節(jié)點間可能還存在炎癥高峰期。
CysLTs和LXs均為AA的代謝產(chǎn)物,LXA4/CysLTs若出現(xiàn)不平衡,可導(dǎo)致哮喘發(fā)作或加重。CysLTs為促炎介質(zhì),5-LO是其合成的關(guān)鍵酶,在體內(nèi)主要由嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、單核細(xì)胞和上皮細(xì)胞通過單細(xì)胞或者跨細(xì)胞途徑合成;以LXA4為代表的LXs為促炎癥消退介質(zhì),5-LO和15-LO 是其合成的關(guān)鍵酶[10,14]。
筆者前期的研究結(jié)果表明,脾虛導(dǎo)致哮喘炎癥的消退延緩,可能與LXA4/CysLTs之間的失衡有關(guān)[5]。本研究結(jié)果顯示,脾虛導(dǎo)致15-LO水平升高緩慢,這與脾虛導(dǎo)致LXA4升高緩慢,使LXA4/CysLTs失衡的結(jié)果是一致的;但脾虛并未導(dǎo)致5-LO水平的明顯變化,這可能與5-LO同時參與促炎介質(zhì)和促炎癥消退介質(zhì)生成的雙重角色有關(guān)。
捏脊法既是一種外治法,又是小兒推拿最常用的手法之一,防治兒童哮喘有較好的臨床效果[8-9]。捏脊法循督脈和足太陽膀胱經(jīng)操作,善于健脾、調(diào)理臟腑[15]。本研究顯示,捏脊法有助于降低脾虛大鼠肺組織的COX-2水平,提升15-LOX水平,并減輕NF-κBp65的激活,這可能是其改善脾虛哮喘促炎/促炎癥消退介質(zhì)平衡,促進(jìn)肺部炎癥消退的機(jī)制之一。
本研究表明,脾虛導(dǎo)致哮喘大鼠15-LO水平升高緩慢,COX-2水平異常升高,肺組織NF-κBp65的活性增加。捏脊法可提升脾虛哮喘大鼠肺組織15-LO水平,降低COX-2水平,降低NF-κBp65的活性,這可能是其干預(yù)兒童哮喘的重要機(jī)制之一。