(陕西国际商贸学院 陕西 西安 712046)
摘要:目的:研究当归多糖对COPD小鼠炎症反应的治疗作用及其作用机制。方法:采用经鼻滴注造模液的方法复制COPD小鼠模型,给予受试药干预后观测COPD小鼠行为学、肺组织干湿比重,观测肺组织病理学变化及BALF中IL-6、IL-8及TNF-α的水平。结果:当归多糖可明显缓解小鼠抓鼻、打喷嚏、呼吸异常等COPD行为学及肺组织病理学,显著降低肺组织干湿比重及IL-6、IL-8及TNF-α水平。结论:当归多糖具有抑制COPD炎症反应的作用,抑制IL-6、IL-8及TNF-α的高表达是其抑制炎症反应的作用机制之一。
关键词:当归多糖;慢性阻塞性肺疾病;炎症反应;小鼠
慢性阻塞性肺疾病(COPD)简称慢阻肺,是一种以气道慢性炎症为特征的异质性呼吸系统疾病。《神农本草经》谓当归“主咳逆上气”而临床用于治疗COPD,当归多糖为其主要成分之一,对幼鼠肺损伤有明显保护作用[1]。本研究采用香烟烟雾提取物及脂多糖(LPS)滴鼻来建立COPD动物模型,研究当归多糖对COPD肺组织炎症反应的影响,为其临床治疗COPD提供理论依据。
1材料与方法
1.1药品与试剂
IL-6、IL-8、TNF-α试剂盒、脂多糖(LPS)、卵清白蛋白(OVA)、兰州牌香烟、地塞米松磷酸钠注射液(DEX)。
造模液的制备:将3mL PBS注入香烟过滤器的液体储存室,点燃装在烟嘴上的香烟,用洗耳球轻抽吸嘴,香烟烟雾经过PBS后被吸出,收集香烟尘雾提取液。将2mg LPS溶于2mL香烟尘雾提取液中即得COPD造模液,现配现用。
1.2仪器
鼻部暴露与全身暴露吸入染毒系统(CHT)、光学显微镜(CH-212)、电子天平(BS1103)、医学图像分析系统(BI-2000)。
1.3动物
由甘肃中医药大学科研中心提供的SPF级雄性KM小鼠,体质量18~22g。
1.4实验分组和模型建立
取SPF级雄性KM小鼠72只,随机分为空白对照组(Control)、模型组(Model)、地塞米松组(DEX)、当归多糖各干预组(ASP-L 25mg/kg、ASP-M 50mg/kg、ASP-H 100mg/kg)(n=12)。参考文献及预实验[2],乙醚轻度麻醉小鼠后,将造模液10μL滴入小鼠鼻腔,1次/d;第15天开始,滴鼻造模液增加至15μL,1次/2d,连续2周。造模的同时给予相应的药物,其中空白对照组及模型组给纯净水,按1.0mg/kg灌胃,连续28天。
1.5观测COPD行为学
实验第28天,雾化吸入2%OVA激发液120s后,观察10min内小鼠打喷嚏、抓鼻及哮喘发作症状并进行半定量分析[3]。
1.6提取并分析BALF
观测结束后,用1%戊巴比妥钠麻醉小鼠后,手术暴露气管,结扎右支气管,用PBS灌洗左支气管及肺泡,将所得支气管肺泡灌洗液(BALF)3000r/min离心10min,取上清液测定IL-6、IL-8及TNF-α。
1.7采集指标、测定指标
于固定位置摘取右肺组织,精密称取湿重,干燥至恒重后称取干重,计算湿干重比值。另取肺组织,按文献[4]方法行HE染色后采用BI-2000型医学图像分析系统观察肺组织病理学变化。
1.8统计分析
实验所得数据都以均数±标准差表示,使用SPSS 25.0软件进行统计学分析,组间差异比较用单因素方差分析(one-way ANOVA)。
2结果
2.1 ASP对COPD行为学的影响
造模后期,Model组出现明显打喷嚏、抓鼻,其部分动物出现呼吸异常现象。激发后,与Control组比较,小鼠打喷嚏、抓鼻次数及呼吸频率分值显著增加(P<0.05)。不同剂量ASP干预后,与Model组比较上述指标显著降低(P<0.01)。
表1 ASP对COPD行为学的影响
Group | dose(mg/kg) | No. of sneezing | No. of catching nose | Degree of COPD |
Control | - | 7.2±2.9** | 1.5±1.6** | 0.0±0.0** |
Model | - | 15.7±6.4 | 8.5±5.9 | 5.8±2.5 |
DEX | 1.0 | 6.8±4.3* | 4.5±2.8* | 2.6±2.4* |
ASP-H | 100 | 5.3±3.4** | 2.5±1.8** | 1.2±1.9** |
ASP-M | 50 | 5.9±3.8** | 3.1±2.4** | 2.1±2.2** |
ASP-L | 25 | 6.2±4.1** | 3.5±2.9** | 2.4±2.4** |
注:与模型对照组比较,*P<0.05,**P<0.01。
2.2 ASP对COPD小鼠肺组织病理学的影响
Control组小鼠气道黏膜上皮光滑,肺泡形态均匀,肺组织炎性细胞浸润较少;Model组小鼠肺组织炎性细胞浸润明显,多连片出现,黏膜上皮脱落滞留于气道,使气道变窄;肺泡结构紊乱,肺泡壁变薄,肺泡腔扩大。经ASP干预后,上述病理学变化明显得到改善。
2.3 ASP对COPD小鼠肺组织湿干比重的影响
结果显示,Control、Model、DEX、ASP-H、ASP-M及ASP-L小鼠的肺组织湿干比重值分别为4.01±0.25、5.18±0.48、4.22±0.31、4.26±0.34、4.32±0.37、4.38±0.43。与Control组比较,Model组小鼠肺组织湿干重比值显著升高(P<0.01);在ASP不同剂量的干预下,相较于Model组上述指标明显下降(P<0.01)。
2.4 ASP对COPD小鼠BALF中IL-6、IL-8及TNF-α的影响
与Control组比较,Model组小鼠支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-6、IL-8及TNF-α显著升高,差异有统计学意义(P<0.01);在不同剂量ASP的作用下上述指标明显下降,与Model组比较有统计学意义(P<0.01)。
图1 ASP对COPD小鼠BALF中IL-6、IL-8及TNF-α的影响
注:**P<0.01表示与Control组比较;##P<0.01代表与Model组比较。
3讨论
结果显示,当归多糖能显著改善COPD小鼠打喷嚏、抓鼻及呼吸等行为学及病理学变化,降低肺组织干湿重比值及BALF中IL-6、IL-8及TNF-α的含量。提示当归多糖通过减轻肺组织水肿而缓解COPD炎症反应可能与抑制IL-6、IL-8及TNF-α等炎症介质的水平有关。
参考文献
[1] 王莹巍,王颖,张晗.当归多糖对哮喘小鼠模型氧化应激与炎症反应的影响[J].解剖科学进展,2023,29(01):96-98+102.
[2] 梁小波,吴德洪,王星,等.鼻内滴注烟草提取物和脂多糖建立慢性阻塞性肺疾病小鼠模型的评价[J].吉林大学学报(医学版), 2019, 45(6): 1454-1458+1486.
[3] 郭鹏翔,杨扶德,王志旺,等.党参对慢性阻塞性肺疾病模型小鼠炎症介质的影响[J].世界中医药,2022,17(20):2847-2850+2859.
[4] 郭思佳,封继宏,吴健广,等.补肺颗粒对慢性阻塞性肺疾病稳定期模型小鼠肺组织炎症反应的影响[J].辽宁中医杂志,2019,46(6):1314-1317+1345.
基金项目:陕西国际商贸学院2023年度校级科研项目,项目名称:当归多糖对慢性阻塞性肺疾病模型小鼠炎症反应的影响,编号SMXY202313。