彭靜,羊忠山,李玉卿,袁嘉麗
云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500
下呼吸道細(xì)菌定植常見于慢性阻塞性肺疾病(Chronic obstructive pulmonary disease,COPD)穩(wěn)定期患者,定植的細(xì)菌作為刺激物有可能導(dǎo)致氣道炎癥及肺功能降低,并且當(dāng)細(xì)菌負(fù)荷超過閾值時就會產(chǎn)生嚴(yán)重的炎癥反應(yīng),導(dǎo)致COPD加重。玉屏風(fēng)散加味方具有益氣、滌痰、逐瘀的功效,臨床用于治療COPD療效顯著。本實驗從細(xì)菌定植的角度觀察玉屏風(fēng)散加味方治療COPD的作用機(jī)制,為該方的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)。
1.1 實驗動物 SPF級雄性Wistar大鼠50只,體質(zhì)量(250±20)g,購于成都達(dá)碩生物科技有限公司,動物合格證號SCXK(川)2013-0024,飼養(yǎng)于云南中醫(yī)學(xué)院實驗動物中心。
1.2 實驗藥物 玉屏風(fēng)散加味方由黃芪、白術(shù)、防風(fēng)、桑白皮、浙貝母、白芥子、三七、莪術(shù)8味中藥組成,由云南中醫(yī)學(xué)院附屬中醫(yī)醫(yī)院藥房提供,均為《中國藥典》所載品種,由云南中醫(yī)學(xué)院中藥鑒定教研室鑒定其品種和質(zhì)量。全方生藥總量129 g,以成人每天治療劑量根據(jù)大鼠體表面積換算為其等效劑量,此劑量作為中劑量組,低、中、高劑量的濃度分別為 4.644 g/(kg·d)、9.288 g/(kg·d)、27.864 g/(kg·d)。
1.3 試劑及儀器 紅河牌香煙(紅河卷煙廠,煙堿含量10mg/支),脂多糖(LPS,Sigma公司,批號L2880),細(xì)菌基因組DNA提取試劑盒(Sangon Biotech公司,批號SK8256),熒光定量PCR試劑盒(Applied Biosystems公司,批號 4472908),ABI 7500熒光定量 PCR儀(Applied Biosystems公司),F(xiàn)lurochem9900-50數(shù)字凝膠成像系統(tǒng)(Alpha Innotech corporation公司)。
1.4 動物分組及模型制備 SPF級雄性Wistar大鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)1周后隨機(jī)分為正常組、模型組、玉屏風(fēng)散加味方低劑量組(低劑量組)、玉屏風(fēng)散加味方中劑量組(中劑量組)、玉屏風(fēng)散加味方高劑量組(高劑量組)5組,每組10只。除正常組外,其余4組大鼠分別于第1、8、15、22天給予10%水合氯醛腹腔注射麻醉后,氣管內(nèi)注入LPS200μL,第2~28天(注射LPS當(dāng)天除外)上午將大鼠置于自制密閉的有機(jī)玻璃箱內(nèi),注入5%(煙霧的容積/煙熏箱的容積)紅河牌香煙煙霧,30min/d,共28天;第29天開始,隔天煙熏霧化1次,30min/d,直至第112天。正常組不予煙熏,但采用相同的方法氣管內(nèi)滴入等量的生理鹽水。由于實驗過程中操作不當(dāng)導(dǎo)致部分大鼠死亡,因此結(jié)果中各組大鼠數(shù)量不等于10。
1.5 干預(yù)方法 第84天起,每天灌胃給藥1次,中劑量組為9.288 g/(kg·d),低、中、高劑量的比例為0.5∶1∶3,連續(xù)給藥28天。正常組和模型組以無菌蒸餾水灌胃。
1.6 指標(biāo)檢測 給藥結(jié)束后的第2天將大鼠處死后取材,無菌條件收集大鼠左肺支氣管肺泡灌洗液(BALF),采用Miseq測序平臺進(jìn)行鏈球菌、奈瑟菌、葡萄球菌、黃桿菌屬、檸檬酸細(xì)菌屬、彎曲菌屬6類細(xì)菌相對含量的高通量檢測。取大鼠右肺組織制作病理切片,在固定液中固定,用乙醇進(jìn)行梯度脫水,用二甲苯透明后進(jìn)行浸蠟和包埋,切片后完成HE染色。
1.7 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計量資料以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 一般情況 見圖1。正常組大鼠支氣管上皮完整,管腔內(nèi)無明顯滲出與炎性細(xì)胞浸潤;模型組大鼠氣道及各級支氣管黏膜下可見不同程度的慢性炎癥細(xì)胞(包括淋巴細(xì)胞、漿細(xì)胞及單核細(xì)胞)和少量中性粒細(xì)胞浸潤,支氣管平滑肌厚度明顯增加、支氣管纖毛柱狀上皮部分脫落、纖毛粘連倒伏、變形壞死,氣道上皮復(fù)層化,杯狀上皮細(xì)胞增生,肺小動脈管壁增厚,部分肺泡擴(kuò)張融合。與模型組比較,中、高劑量組大鼠支氣管病理改變明顯減輕,而低劑量組大鼠支氣管病理改善不明顯。
2.2 各組大鼠氣道6類細(xì)菌相對含量比較 見表1。與正常組比較,模型組大鼠氣道鏈球菌、奈瑟菌、葡萄球菌、黃桿菌屬、檸檬酸細(xì)菌屬、彎曲菌屬相對含量均明顯升高,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,低劑量組大鼠氣道鏈球菌、奈瑟菌、彎曲菌屬、黃桿菌屬、葡萄球菌相對含量明顯降低(P<0.05),中劑量組大鼠氣道檸檬酸細(xì)菌屬、黃桿菌屬、葡萄球菌相對含量明顯降低(P<0.05),而高劑量組6類細(xì)菌相對含量差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。
圖1 HE染色切片比較圖(×100)
表1 各組大鼠6類細(xì)菌相對含量比較(±s) %
表1 各組大鼠6類細(xì)菌相對含量比較(±s) %
與正常組比較,①P<0.05;與模型組比較,②P<0.05
組 別正常組模型組低劑量組中劑量組高劑量組n87977鏈球菌0.417±0.062 0.777± 0.128①0.429± 0.075②0.443±0.115 0.512±0.068奈瑟菌0.039±0.009 0.088± 0.017①0.042± 0.010②0.063±0.010 0.063±0.009葡萄球菌0.189±0.034 0.321± 0.048①0.162± 0.030②0.146± 0.028②0.239±0.056黃桿菌屬0.041±0.010 0.403± 0.172①0.027± 0.003②0.032± 0.014②0.173±0.031檸檬酸細(xì)菌屬0.306±0.078 3.629± 1.432①2.151±1.072 0.257± 0.081②1.129±0.755彎曲菌屬0.063±0.011 0.128± 0.025①0.071± 0.013②0.120±0.039 0.093±0.013
玉屏風(fēng)散加味方中8味中藥均有不同程度的抑菌作用。黃芪對痢疾桿菌、肺炎雙球菌、溶血性鏈球菌A、B、C及金黃色、檸檬色、白色葡萄球菌等均有抑制作用[1];白術(shù)揮發(fā)油對鮑曼不動桿菌、金黃色葡萄球菌和草綠色鏈球菌的抑制作用較明顯,抑菌率達(dá)95%以上[2];防風(fēng)具有抗菌和抗炎作用,其對金黃色葡萄球菌、二型溶血性鏈球菌、肺炎雙球菌等均有抑制作用[3];有文獻(xiàn)指出,桑白皮甾醇對細(xì)菌的抑制作用強(qiáng)弱順序依次為:大腸桿菌>枯草芽孢桿菌>志賀氏菌>金黃色葡萄球菌[4];海南溫莪術(shù)揮發(fā)油對白色念珠菌、白色葡萄球菌、四聯(lián)球菌、金黃色葡萄球菌、蠟狀芽孢桿菌、大腸桿菌及枯草芽孢桿菌都有抑制作用[5]。此外,浙貝母、白芥子、三七也有較好的抗炎抗病毒作用。本方8味中藥相輔相成,共同發(fā)揮著抑菌作用。
本實驗選取的鏈球菌和葡萄球菌是革蘭氏陽性菌,其余4類細(xì)菌都是革蘭氏陰性菌。其中葡萄球菌多數(shù)為非致病菌,少數(shù)可導(dǎo)致疾病,是最常見的化膿性球菌,也是醫(yī)院交叉感染的重要來源,代表菌種有金黃色葡萄球菌、白色葡萄球菌等。劉雪梅等[6]對COPD穩(wěn)定期及急性加重期(AECOPD)患者痰標(biāo)本進(jìn)行細(xì)菌學(xué)分析,篩查常見致病菌的感染情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)金黃色葡萄球菌在AECOPD檢出率明顯高于穩(wěn)定期,說明金黃色葡萄球菌感染是一部分AECOPD的發(fā)病原因之一。裴琦等[7]分析了重度COPD患者下呼吸道細(xì)菌感染情況,結(jié)果顯示主要革蘭陽性病原菌以金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、溶血葡萄球菌為主。鏈球菌廣泛存在于自然界人及動物糞便、健康人鼻咽部中,大多數(shù)不致病,與COPD密切相關(guān)的主要是肺炎鏈球菌,有文獻(xiàn)報道COPD患者肺炎鏈球菌檢出率明顯增高[8]。
淋病奈瑟菌和腦膜炎奈瑟菌是引起人類疾病的常見病原性奈瑟菌,其他菌種則屬于寄生在人體上呼吸道的正常菌群或條件致病菌。汪洋[9]的實驗表明COPD患者口咽部菌群的優(yōu)勢菌群以草綠色鏈球菌和奈瑟氏菌為主,檢出率為100%。黃桿菌屬是一種非發(fā)酵革蘭陰性桿菌,是以產(chǎn)生黃色素為特征的一個菌屬,可引起肺炎,也可招致腦膜炎、敗血癥等疾病。該病的致病力不強(qiáng),為條件致病菌,一般情況下不引起感染,但在機(jī)體免疫力下降時可能引起感染。孫健龍等[10]研究發(fā)現(xiàn)黃桿菌屬引起的下呼吸道感染多發(fā)生在老年、有基礎(chǔ)疾病、應(yīng)用廣譜抗菌藥、進(jìn)行機(jī)械通氣治療的患者,且耐藥率較高。檸檬酸細(xì)菌屬是腸細(xì)菌科中的革蘭氏陰性、可運動的細(xì)菌,此菌屬多與醫(yī)院感染有關(guān),在臨床實驗室中,尿液、血液和腦脊液等標(biāo)本都能分離到該細(xì)菌。標(biāo)本來源方面以痰標(biāo)本為主,其次為外科傷口拭子和尿液,該菌對大多數(shù)抗菌藥物仍具有較高的敏感性。彎曲菌屬是一類微需氧菌,對人類致病的主要是空腸彎曲菌和胎兒彎曲菌胎兒亞種,前者是人類腹瀉最常見的病原菌之一,后者在免疫功能低下時可引起敗血癥、腦膜炎等。
綜上,此6類細(xì)菌雖然不是COPD下呼吸道感染常見檢出率較高的細(xì)菌,與COPD的相關(guān)報道也較少見,但本實驗結(jié)果顯示,造模后這6類細(xì)菌相對含量確實顯著升高,提示它們與COPD的發(fā)病相關(guān),而用玉屏風(fēng)散加味方干預(yù)后它們的相對含量均有不同程度的下降,說明該方能減輕這些細(xì)菌的定植量,緩解COPD炎癥,且以低、中劑量組效果較佳,這對我們臨床運用該方具有一定的指導(dǎo)意義。
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