【摘要】目的探討哮喘豚鼠氣道中TGF-β1、IL-13、VEGF表達的變化,及黃芪對其的干預(yù)作用。方法健康雄性豚鼠40只隨機分成4組:正常對照組(A組),模型組(B組),吸入布地奈德混懸液組(C組),地塞米松組(D組),每組10只。以腹腔內(nèi)注射聯(lián)合霧化吸入卵蛋白復(fù)制哮喘氣道重塑模型,末次激發(fā)后24h處死豚鼠,以免疫組化方法測氣道中IL-13的表達。結(jié)論布地奈德治療組及地塞米松治療組IL-13的表達相對于哮喘組均有不同程度的減輕,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,而布地奈德治療組及地塞米松治療組組內(nèi)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
【關(guān)鍵詞】哮喘;布地奈德混懸液;IL-13
文章編號:1004-7484(2013)-11-6828-01
支氣管哮喘的基本特點為慢性炎癥和氣道高反應(yīng)性[1]。哮喘反復(fù)發(fā)作時存在的急慢性炎癥過程可引起氣道不可逆結(jié)構(gòu)性改變,當氣道上皮下基底膜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增厚和纖維化及平滑肌層增厚、血管增生擴張等改變時,稱為氣道重塑(airway remodeling)[2]。這就是臨床上慢性持續(xù)性哮喘氣流阻塞存在不可逆性成分的重要、原因。近幾年,隨著免疫學(xué)和分子生物學(xué)的進展,對哮喘的發(fā)病機制的研究有細胞水平進入了分子水平,細胞因子,粘附因子等炎癥介質(zhì)在近些年成為了研究的熱點,說明上述因子在哮喘發(fā)病機制中具有重要的作用。目前的研究認為[3]IL-13可能參與了哮喘氣道重塑的過程。目前糖皮質(zhì)激素是治療哮喘的首選藥物,而吸入糖皮質(zhì)激素可作用于炎癥的多個環(huán)節(jié),調(diào)控靶細胞的基因轉(zhuǎn)錄,抑制多種炎癥因子的生成及炎癥細胞的活化,提高β2受體的敏感性,進而防止氣道重塑。有鑒于此,本研究通過向哮喘豚鼠模型霧化吸入布地奈德混懸液,以氣道上皮組織中IL-13的表達作為觀察指標,探討吸入布地奈德混懸液在哮喘治療中的作用機制及局部與全身用藥的差異。1資料與方法
健康雄性豚鼠40只(由南華大學(xué)動物實驗部提供,清潔級),12周齡左右,體重(400±50)g。豚鼠40只按隨機數(shù)字分成對照組(A組)、哮喘組(B組)、吸入布地奈德組(C組)和地塞米松組(D組),每組10只。復(fù)制哮喘模型哮喘組首日和第15日兩次致敏,10%卵清白蛋白1ml,腹腔注射,第二次致敏后一周開始超聲霧化吸入3%的卵清白蛋白激發(fā)哮喘,依癥狀霧化吸入30s至3min,直到出現(xiàn)哮喘癥狀:呼吸增快,點頭呼吸,躁動,隔日誘喘一次,共18次。地塞米松治療組和吸入布地奈德治療組致敏方法及誘喘方法同哮喘組,第21日起每次誘喘前30min霧化吸入布地奈德1mg和腹腔內(nèi)注射地塞米松1.5mg/kg。對照組以生理鹽水替代卵清白蛋白同步實驗。動物處理:哮喘豚鼠于末次霧化吸入24h后,以1000u/ml肝素鈉腹腔注射抗凝,水合氯醛(0.8g/kg)腹腔注射麻醉,無菌開胸穿刺心臟取血處死豚鼠,收集標本。通過氣管插管導(dǎo)管(由中心靜脈導(dǎo)管改成)灌注10%中性甲醛使肺葉充分膨脹,取一葉支氣管肺組織做圖像分析,其余肺組織置于10%中性甲醛中固定24h以上,常規(guī)石蠟包埋,切片行HE染色、免疫組化。IL-13抗體染色采用鏈霉親和素-生物素-酶(SABC)免疫組化染色法。胞膜或胞漿內(nèi)有棕黃色顆粒且著色明顯高于背景者為陽性。免疫組化結(jié)果在400倍視野下,每張玻片隨機取10個視野,用BLTS2080病理圖象采集系統(tǒng)和Image Pro Plus 5.02專業(yè)圖像分析軟件,分別測定陽性顆粒的平均光密度值,進行分析處理。所有統(tǒng)計分析使用SPSS13.0軟件進行分析,計量資料用資料用均數(shù)±標準差表示,組間均數(shù)差異的比較采用t檢驗,計數(shù)資料采用χ2檢驗,以p<0.05為有統(tǒng)計學(xué)意義,p<0.01代表差異非常顯著。2結(jié)果
哮喘組切片可見氣道黏膜、黏膜下層、肺泡區(qū)有大量呈棕黃色的陽性細胞,對照組切片可見氣道黏膜、黏膜下層、肺泡區(qū)有少量呈棕黃色的陽性細胞,平均光密度值分析比較,哮喘組IL-13的平均光密度值均明顯高于對照組,示哮喘組IL-13陽性表達明顯強于對照組,而布地奈德治療組及地塞米松治療組IL-13的表達相對于哮喘組均有不同程度的減輕,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,而布地奈德治療組及地塞米松治療組組內(nèi)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,見表1。
3討論
支氣管哮喘是由多種細胞特別是肥大細胞、嗜酸性粒細胞和T淋巴細胞參與的氣道慢性炎癥。其發(fā)生是由遺傳因素和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果,免疫反應(yīng)的異常在發(fā)病機制中起重要作用。目前大量的研究表明至少有10余種細胞、20余種細胞因子和50多種生物活性物質(zhì)參與了哮喘的發(fā)生[4]。
IL-13是一個重要的介導(dǎo)變態(tài)反應(yīng)的Th2型細胞因子,它的過度增加可誘發(fā)變態(tài)反應(yīng),如出現(xiàn)氣道高反應(yīng)性、嗜酸性粒細胞炎癥、Ig-E增高等,還與多種粘附分子及趨化因子表達增多、支氣管杯狀細胞分泌黏液增多和氣道纖維化有關(guān)。在趨化因子的作用下,血管內(nèi)的炎癥細胞與血管壁的粘附分子結(jié)合并跨越血管壁、定向移行從而向氣道聚集。IL-13還可抑制Eos的凋亡,延長其存活時間[5]從而使氣道炎癥的持續(xù)時間延長。IL-13能夠刺激人肺纖維細胞產(chǎn)生纖維素,并呈時間質(zhì)量濃度依賴關(guān)系,參與呼吸道重塑過程。
布地奈德是一種非鹵化糖皮質(zhì)激素,有較高的糖皮質(zhì)激素受體結(jié)合力,具有很強的抗炎作用,可減輕炎癥滲出,減輕水腫和毛細血管擴張,抑制炎癥細胞向炎癥部位移動,阻止過敏遞質(zhì)的釋放并降低各種過敏遞質(zhì)的活性,同時可抑制組織中細胞生長因子和趨化因子的合成和釋放,并可通過對血液循環(huán)中T淋巴細胞和嗜酸性粒細胞的再分配作用,促使其由血液進入機體其他部位,使其在血循環(huán)中的數(shù)量減少;并可促使中性粒細胞、巨噬細胞向炎癥部位的聚集減少。
本研究結(jié)果顯示,哮喘豚鼠應(yīng)用糖皮質(zhì)激素(包括布地奈德混懸液及地塞米松),肺部炎癥反應(yīng)明顯減輕,鏡下顯示與哮喘組及對照組有明顯的區(qū)別。哮喘組豚鼠氣道內(nèi)的IL-13水平明顯高于正常對照組,二者之間存在統(tǒng)計學(xué)差異(P<0.01)。而布地奈德治療組及地塞米松治療組IL-13的表達相對于哮喘組均有不同程度的減輕,差異均有統(tǒng)計學(xué)意義,而布地奈德治療組及地塞米松治療組組內(nèi)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。
綜上所述,哮喘的氣道重塑過程中,IL-13具有重要的調(diào)控作用,其在很大程度上促使或誘發(fā)氣道重塑的發(fā)生。吸入用布地奈德混懸液可能通過抑制IL-13在哮喘豚鼠肺組織中的表達,從而達到抑制氣道重塑的作用,減輕哮喘癥狀,避免或延緩肺功能的進一步損害。同時,吸入用布地奈德混懸液作為局部作用的激素,與全身用糖皮質(zhì)激素的作用比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義,二者均能降低氣道內(nèi)IL-13的水平。參考文獻
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