鄧宜材+劉雯珍+陳子晗+張雅馨+鄢樹楓+鄭志凌+董芳+陳卓
[摘要] 目的 評估健脾益氣復(fù)方中藥顆粒劑聯(lián)合腸內(nèi)營養(yǎng)粉劑安素治療慢性阻塞性肺疾病(COPD)的有效性與安全性。 方法 選取雄性小鼠96只,其中24只作為正常對照組,其余72只采用煙熏小鼠法建立COPD模型,隨機分3組:COPD模型組、安素治療組(0.558 g/mL安素,0.1 mL/10 g小鼠)及中藥聯(lián)合安素治療組(0.558 g/mL安素,0.1 mL/10 g小鼠+2.5 g/mL中藥,0.06 mL/10 g小鼠)。所有小鼠在實驗全程進行體重監(jiān)測,并分別在治療前、治療后2周及5周進行血清學(xué)檢測及肺組織切片檢查。 結(jié)果 與正常對照組小鼠相比,COPD模型組小鼠體重增加明顯減緩,血清總蛋白和白蛋白含量均明顯降低(P < 0.05),血清谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量均明顯升高(P < 0.05)。與COPD模型組小鼠相比,中藥聯(lián)合安素治療組小鼠的體重明顯回升,治療后5周,血清總蛋白和白蛋白含量均顯著增加(P < 0.05),血清谷草轉(zhuǎn)氨酶和谷丙轉(zhuǎn)氨酶含量均明顯下降(P < 0.05)。病理切片結(jié)果也證實了中藥聯(lián)合安素治療對COPD肺部病理改變具有明顯改善作用。 結(jié)論 健脾益氣復(fù)方中藥聯(lián)合腸內(nèi)營養(yǎng)粉劑安素可明顯改善COPD營養(yǎng)不良狀況,并有效改善其肺組織受損情況。
[關(guān)鍵詞] 慢性阻塞性肺疾??;腸內(nèi)營養(yǎng)劑;中藥復(fù)方;小鼠
[中圖分類號] R563 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-7210(2017)05(b)-0020-05
[Abstract] Objective To evaluate the validity and safety of a combination therapy with a compound Chinese medicine and an enteral nutrition powder ensure on chronic obstructive pulmonary diseases (COPD). Methods Among 96 male mice, 24 mice were randomly selected as a normal control group, the other 72 mice were induced as COPD mice after 60-day smoking. These COPD mice were then randomly divided into 3 groups: COPD positive group, Ensure treatment group (0.558 g/mL Ensure, 0.1 mL/10 g mice), combination therapy group (0.558 g/mL Ensure, 0.1 mL/10 g mice+2.5 g/mL traditional Chinese medicin, 0.06 mL/10 g mice). The weights of all mice were monitored during the whole experimental period. The serologic tests were carried out before and at different time points (2 weeks or 5 weeks) after the treatments began. Meanwhile, histological examinations of their lungs were performed. Results Compared with the normal control group mice, COPD mice showed a lower amount of serum albumin (P < 0.05) and a higher level of serum aminotransferase activity (P < 0.05) with a much slower rate in weight gaining. After 5-week treatments with the combination therapy, compared with the COPD positive group, the amounts of serum albumin were increased gradually (P < 0.05) and the serum aminotransferase activities were returned to normal (P < 0.05). Results from histological examinations confirmed the efficacy of the combination therapy on COPD mice. Conclusion The combination therapy with a compound Chinese medicine and an enteral nutrition Ensure is effective in improvement of poor nutrition status in COPD mice induced by smoking, and effectively improve the lung tissue damage.
[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease; Enteral nutrition; Compound Chinese medicine; Mice
慢性阻塞性肺疾?。╟hronic obstructive pulmonary disease,COPD),簡稱慢阻肺,是一種常見的慢性呼吸系統(tǒng)疾病,其特征是持續(xù)存在的氣流受限,可進一步發(fā)展為肺源性心臟病,甚至發(fā)生肺功能衰竭[1]。據(jù)預(yù)測,到2020年COPD將躍升為世界疾病經(jīng)濟負擔(dān)第五位和第三大死因[2]。目前雖然對于COPD的確切發(fā)病機制尚不清楚,但研究發(fā)現(xiàn)COPD患者多伴有營養(yǎng)不良癥,造成病情進行性加重,反復(fù)發(fā)作,導(dǎo)致該病病死率逐年升高[3]。因此,營養(yǎng)狀況被公認是影響COPD患者預(yù)后的獨立危險因素[4]。據(jù)報道,腸內(nèi)營養(yǎng)粉劑在一定程度上可改善COPD患者的營養(yǎng)狀況[5]。此外,傳統(tǒng)中醫(yī)藥在治療COPD上也有其獨特療效,可提高整體免疫功能達到改善癥狀、減少疾病急性發(fā)作次數(shù)等作用[6]。為進一步了解傳統(tǒng)中藥組成的健脾益氣復(fù)方中藥顆粒劑治療COPD的效果,本實驗通過煙熏法建立小鼠COPD模型,并通過不同治療方法,監(jiān)測小鼠體重、血清學(xué)檢測指標(biāo)及進行肺組織切片檢查等方法,評估該復(fù)方中藥顆粒劑聯(lián)合腸內(nèi)營養(yǎng)粉劑治療COPD的有效性與安全性。
1 材料與方法
1.1 實驗動物
SPF級雄性健康ICR小鼠96只,6~7周齡,由福建醫(yī)科大學(xué)實驗動物中心提供,生產(chǎn)許可證號為SCXK(閩)2012-0001,實驗動物合格證號為0002359。實驗小鼠飼養(yǎng)于12 h光照/12 h黑暗的SPF級環(huán)境中,自由攝食和飲水,動物適應(yīng)1周[體重(20±3)g]后進行實驗。
1.2 藥品與試劑
袋裝健脾益氣復(fù)方中藥顆粒劑(批號為5113541,廣東一方有限公司生產(chǎn)),每袋由黨參15 g、茯苓10 g、白術(shù)10 g、黃芪10 g、桔梗6 g、薏苡仁15 g、陳皮6 g、甘草3 g生藥組成。濃縮后顆粒劑克數(shù)與生藥克數(shù)的比例分別為黨參1∶3.3,茯苓1∶20,白術(shù)1∶3.3,黃芪1∶5,桔梗1∶4,陳皮1∶6,薏苡仁1∶10.7,甘草1∶6。由廈門大學(xué)附屬福州第二醫(yī)院提供。成人用量為:每日1次,每次1袋,以300 mL溫飲用水沖服。本實驗中將該復(fù)方中藥顆粒劑溶解于水配置成10倍于人單位公斤體重溶液(即2.5 g/mL),按0.06 mL/10 g小鼠體重給小鼠灌服,每日1次。腸內(nèi)營養(yǎng)粉劑安素(Ensure),美國雅培公司生產(chǎn),400 g/聽,每100克粉劑含蛋白質(zhì)15.9 g,碳水化合物60.7 g,脂肪15.9 g,以及多種礦物質(zhì)和維生素微量元素,能量1 kcal/mL。作為人體部分營養(yǎng)補充,成人用量為55.8 g粉劑溫水沖調(diào)成250 mL,口服,每日1次。配置成5倍于人單位公斤體重溶液(即0.558 g/mL),按照0.1 mL/10 g小鼠體重灌服,每日1次。
1.3 方法
1.3.1 COPD小鼠模型建立 雄性小鼠96只,其中24只作為正常對照組(以下簡稱“對照組”),其余72只進行煙熏造模:置入熏煙染毒箱(50 cm×40 cm×35 cm,54 L)內(nèi)熏紅金龍牌香煙(焦油量8 mg,煙氣煙堿量0.5 mg,煙氣一氧化碳量11 mg)煙霧,30 min/次,1次/d(每次5支煙),每周休息1 d,煙熏造模60 d。小鼠體重出現(xiàn)明顯下降,呈現(xiàn)倦怠、嗜睡等癥狀;血清學(xué)檢測指標(biāo)出現(xiàn)顯著異常(包括血清總蛋白、血清白蛋白含量的下降等);肺組織切片明確顯示COPD病理特點,由此認為COPD小鼠造模成功。
1.3.2 分組與給藥 煙熏60 d后,將72只煙熏造模小鼠采用簡化分層隨機法(也稱簡化均衡隨機法,即將小鼠按照體重大小順序排列,分組時依次從隨機數(shù)字表中順序取數(shù),把每次取得的數(shù)字除以組數(shù),所得余數(shù)作為這一輪開始分配的組次,從該組開始順次每組分配一只,然后再取下個隨機數(shù),除以組數(shù),所得余數(shù)作為下一輪開始分配的組次,順次每組分配一只,直至分完所有動物為止)分為3組:COPD模型組(以下簡稱“模型組”)、安素治療組(以下簡稱“治療組”)、中藥聯(lián)合安素治療組(以下簡稱“聯(lián)合組”)。對照組和模型組小鼠均按0.1 mL/10 g小鼠體重的劑量灌服生理鹽水;治療組小鼠用5倍人單位公斤體重安素(0.558 g/mL)按0.1 mL/10 g小鼠體重劑量灌服;聯(lián)合組小鼠用10倍人單位公斤體重中藥(2.5 g/mL)按0.06 mL/10 g小鼠體重劑量灌服及5倍人單位公斤體重安素溶液按0.1 mL/10 g小鼠體重劑量灌服。上述給藥均每日1次,連續(xù)5周。每日給藥前稱重小鼠,并作為該日給藥量的計算依據(jù)。
1.3.3 指標(biāo)與檢測 從煙熏造模至實驗結(jié)束期間,在對所有小鼠進行體重監(jiān)測的同時,分別在給藥前、給藥后2周及5周將各組小鼠隨機選取8只采血測血清總蛋白、白蛋白、球蛋白、谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶含量,評估不同治療方案的有效性與安全性。此外,通過對COPD小鼠肺組織病理切片觀察,可進一步驗證不同治療方案對COPD肺組織病理改變的改善程度。
1.4 統(tǒng)計學(xué)方法
采用GB-STAT統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析,符合正態(tài)分布的計量資料數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,組間比較采用單因素方差分析法,使用LSD-t法進行驗后多重比較。以P < 0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2 結(jié)果
2.1 不同治療方案對COPD小鼠體重的影響
進行煙熏法建立小鼠COPD模型的早期(即煙熏4 d之內(nèi)),對照組與模型組小鼠體重?zé)o明顯差異,但隨煙熏時間延長,模型組小鼠體重出現(xiàn)明顯降低(煙熏后4~10 d),煙熏10 d后小鼠體重維持在相對穩(wěn)定范圍(煙熏后10~16 d),之后逐漸適應(yīng)了煙熏環(huán)境而表現(xiàn)為體重開始反彈性增加(圖1)。盡管煙熏后期小鼠的體重處于增長態(tài)勢,但這些小鼠的活躍度和活動性均明顯下降,表現(xiàn)為倦怠、嗜睡等現(xiàn)象。
通過連續(xù)5周不同給藥方案的治療,模型組小鼠體重始終保持較低水平;治療組小鼠體重與模型組無明顯差異;而聯(lián)合組小鼠在給藥10 d(即實驗天數(shù)為70 d)后,體重出現(xiàn)逐步攀升現(xiàn)象,再經(jīng)過10 d的修復(fù)時間(即實驗天數(shù)為80 d),小鼠基本達到對照組小鼠的體重水平(圖2)。
2.2 不同治療方案對COPD小鼠營養(yǎng)性指標(biāo)的影響
血清學(xué)指標(biāo)檢測顯示:煙熏60 d后小鼠的血清總蛋白及白蛋白含量明顯降低,相關(guān)肺組織切片出現(xiàn)明顯纖維組織增生、肺泡數(shù)目顯著減少等現(xiàn)象,進一步確認了COPD小鼠模型的成功建立。在不同治療方案下,小鼠的血清總蛋白含量、血清白蛋白含量及血清球蛋白含量的檢測顯示:給藥前模型組小鼠的總蛋白及白蛋白含量處于較低水平,與對照組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P < 0.05)。治療后2周及5周模型組小鼠總蛋白及白蛋白含量仍較低,與對照組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P < 0.05)。治療組小鼠和聯(lián)合組小鼠,在治療后第2周其總蛋白含量和白蛋白含量基本恢復(fù)到正常水平,與對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P > 0.05)。與此同時,所有小鼠的血清球蛋白含量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P > 0.05)。見表1~3。
2.3 不同治療方案對COPD小鼠安全性指標(biāo)的影響
對照組小鼠的谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性及谷草轉(zhuǎn)氨酶活性在整個實驗過程均無明顯波動;與之相反,模型組小鼠的谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性大幅度上升,與對照組相比,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P < 0.05),且該酶的活性隨著時間的推移呈遞增趨勢。治療組小鼠谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性基本被控制在給藥前水平,但與對照組相比,其谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性依然顯著偏高(P < 0.05)。聯(lián)合組小鼠在用藥后谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性逐步恢復(fù)降低,治療5周后其谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性與對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P > 0.05),提示其谷丙轉(zhuǎn)氨酶活性已基本恢復(fù)正常。見表4。
本研究發(fā)現(xiàn),經(jīng)煙熏60 d建立的COPD小鼠模型,其谷草轉(zhuǎn)氨酶活性與對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P > 0.05),但2周后的血清學(xué)指標(biāo)監(jiān)測發(fā)現(xiàn)其谷草轉(zhuǎn)氨酶活性顯著提高(P < 0.01),并持續(xù)到實驗結(jié)束。治療組小鼠的谷草轉(zhuǎn)氨酶活性出現(xiàn)一定回落趨勢,但治療5周后與對照組相比,差異仍有統(tǒng)計學(xué)意義(P < 0.05)。聯(lián)合組谷草轉(zhuǎn)氨酶活性明顯下降,治療5周后與對照組相比,差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P > 0.05),提示該組小鼠谷草轉(zhuǎn)氨酶活性已基本恢復(fù)正常。見表5。
2.4 不同治療方案對COPD小鼠肺組織切片的影響
對不同治療方案持續(xù)治療5周的COPD小鼠進行肺組織病理切片檢查結(jié)果可見:對照組小鼠的呼吸道及肺泡上皮結(jié)構(gòu)完整,平滑肌完整未見纖維組織增生,肺泡組織形態(tài)均勻,肺泡區(qū)炎癥細胞浸潤較少;相反地,模型組小鼠的支氣管管腔顯著增厚,出現(xiàn)纖維組織增生,各級支氣管管壁、血管黏膜下和周圍肺組織伴有大量炎性細胞浸潤,肺泡壁變薄,肺泡腔擴大,部分融合形成肺大泡,肺泡數(shù)目顯著減少。與模型組比較,治療組小鼠的支氣管管腔增厚情況明顯減輕,黏液栓形成減少,纖維組織增生減輕,各級支氣管管壁、血管黏膜下和周圍肺組織炎性細胞浸潤相對減少,肺泡破壞數(shù)目也明顯減少;聯(lián)合組小鼠的肺組織切片中無明顯支氣管管腔增厚情況,黏液栓形成也顯著減少,纖維組織增生不明顯,各級支氣管管壁、血管黏膜下和周圍肺組織炎性細胞浸潤也較少,肺泡破壞數(shù)目較少,證實了該聯(lián)合療法對COPD小鼠的治療作用。見圖3。
3 討論
COPD是病死率呈上升趨勢的少數(shù)慢性疾病之一,具有病程長、病情反復(fù)、合并癥多、病死率高等特點[7]。目前用于COPD患者病情評價的方法很多,各有其優(yōu)缺點及應(yīng)用限[8]。其中,血細胞計數(shù)和血紅蛋、總蛋白、白蛋白、前白蛋白、三酰甘油、膽固醇以及各類免疫球蛋白量是常用的實驗室指標(biāo)[9]。此外,體重下降是COPD患者全身炎癥的反映,是COPD進程中獨立的影響因素[10],也是其預(yù)后的重要評判指標(biāo)之一。COPD的病理學(xué)改變主要發(fā)生于中央氣道、外周氣道、肺實質(zhì)和肺的血管系統(tǒng)[11]。因此,本實驗通過監(jiān)測COPD小鼠體重,比較治療前后小鼠血清總蛋白、白蛋白、球蛋白的含量差異以及觀察小鼠肺組織的病理切片作為評判COPD小鼠造模成功的標(biāo)準(zhǔn)和對各治療方案效果的評估。結(jié)果顯示:進行60 d煙熏的小鼠均出現(xiàn)了COPD的癥狀。
據(jù)報道,在并發(fā)呼吸衰竭的COPD患者中約70%存在營養(yǎng)不良[12-13],出現(xiàn)營養(yǎng)不良的主要原因在于:①機體耗能量增加;②胃腸道消化吸收功能下降;③長期處于炎癥發(fā)生階段,機體持續(xù)發(fā)熱、感染、應(yīng)激反應(yīng)等加劇了能量消耗,加重患者營養(yǎng)不良[14]。毋庸置疑,對患者進行針對性的營養(yǎng)支持,實施個體化營養(yǎng)干預(yù)及時改善患者的營養(yǎng)狀況具有重要的臨床意義[15-16]。本實驗中采用的腸內(nèi)營養(yǎng)粉劑安素,其主要成分為蛋白質(zhì)、碳水化合物、脂肪、多種礦物質(zhì)和維生素微量元素,可使患者的糖脂代謝、營養(yǎng)狀況等不同程度獲益[17],對高齡伴有營養(yǎng)障礙的患者能明顯提高蛋白水平、降低炎性反應(yīng)等[18]。
此外,中醫(yī)學(xué)認為COPD患者長期咳嗽、咳痰、氣喘,耗損肺氣,而脾與肺有土金相生的母子關(guān)系,日久致脾氣耗損,即所謂“肺病及脾,子盜母氣”。根據(jù)中醫(yī)“虛則補其母”“肺主氣,脾生氣”理論,采用益氣健脾法治療,既健脾,又益肺[19]。本研究采用的健脾益氣復(fù)方中藥,其主要成分為黨參、茯苓、白術(shù)、黃芪、桔梗、薏苡仁、陳皮、甘草。其中,黨參補中益氣,和胃生津;茯苓健脾淡滲利水;白術(shù)燥濕利水;茯苓和白術(shù)一燥一滲,燥濕與滲濕相結(jié)合,使水濕外除[20]。黃芪補氣;桔梗升清,宣肺利氣,化痰,并有載藥上行之功;薏苡仁健脾滲濕;陳皮理氣健脾;甘草和中益氣。諸藥合用,共成健脾益氣、滲濕化痰之功。實驗結(jié)果表明,采用健脾益氣復(fù)方中藥聯(lián)合安素治療方法既可有效改善體內(nèi)營養(yǎng)狀況,又有助于改善脾胃功能促進營養(yǎng)吸收及緩解肺功能損傷等作用。
需要指出的是,本研究中利用煙熏法建立小鼠COPD模型后,采用健脾益氣復(fù)方中藥聯(lián)合腸內(nèi)營養(yǎng)劑安素的治療方案中涉及的劑量配比屬經(jīng)驗性選擇,二者是否有更佳配比方案,仍有待進一步探討。
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(收稿日期:2017-01-21 本文編輯:程 銘)