1.中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院中藥研究所,北京 100700;2.華北理工大學(xué)中醫(yī)學(xué)院,河北 唐山 063210;3.北京中醫(yī)藥大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,北京 100029
甲型H1N1流感病毒最早于2009年4月在墨西哥爆發(fā)[1],隨即在全球范圍內(nèi)蔓延。世界衛(wèi)生組織初始將此型流感稱為“人感染豬流感”,后將其更名為“甲型H1N1流感”。2009年6月11日,世界衛(wèi)生組織將甲型H1N1流感警戒提升為6級(jí),同年,中國(guó)明確將甲型流感病毒H1N1納入乙類傳染病,并采取甲類傳染病的預(yù)防和控制措施[2]。流感病毒具有易變異性和易傳染性,免疫力低下的人群更易受到攻擊[3],因此,探尋兼具調(diào)節(jié)機(jī)體免疫功能的抗流感性肺炎藥物顯得尤為重要。喘可治注射液由淫羊藿、巴戟天組成,具有抗過(guò)敏、增強(qiáng)體液免疫與細(xì)胞免疫的功能,研究發(fā)現(xiàn)喘可治注射液還表現(xiàn)出一定的抗炎作用,可以減少細(xì)胞炎性因子TNF-α、IL-β、IL-18等的分泌,減輕大鼠肺葉局部炎癥反應(yīng)[4]。本研究通過(guò)建立免疫低下病毒性肺炎動(dòng)物模型,對(duì)喘可治注射液防治流感的藥效學(xué)作用進(jìn)行評(píng)價(jià)。
1.1 動(dòng)物及病毒株 ICR小鼠,SPF級(jí),體重(14±1)g,雌雄各半,購(gòu)自北京維通利華試驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,許可證編號(hào):SCXK(京)2006-0009。甲型H1N1流感病毒鼠肺適應(yīng)株(FM/1/47株),購(gòu)自中國(guó)疾病預(yù)防控制中心病毒病預(yù)防控制研究所,由本所ABSL-2試驗(yàn)室傳代,-80 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2 藥品及試劑 喘可治注射液,廣州健心藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字Z20010172,批號(hào)20080905059,規(guī)格2 mL/支;達(dá)菲(磷酸奧司他韋膠囊),瑞士巴塞爾豪夫邁·羅氏有限公司產(chǎn)品,上海羅氏制藥有限公司分裝,批號(hào)B1162,分裝批SH0033;注射用環(huán)磷酰胺:批號(hào)20090103,山西普德藥業(yè)有限公司產(chǎn)品;乙醚,北京試劑公司產(chǎn)品,批號(hào)20090707。
1.3 儀器 Applied Biosystems 7500型定量PCR儀,美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)(ABI)公司產(chǎn)品;TC-96/G/H(b) 梯度PCR儀,博日科技有限公司產(chǎn)品;HC-3018R高速冷凍離心機(jī),中科中佳公司產(chǎn)品;MSC1.8型A2型生物安全柜,德國(guó)Thermo產(chǎn)品;YP/0001型動(dòng)物體重電子天平,上海越平科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;AR1140型動(dòng)物臟器電子天平,美國(guó)Chaus產(chǎn)品。
2.1 給藥劑量設(shè)計(jì) 喘可治注射液成人臨床常規(guī)用量為8 mL/60 kg/d,試驗(yàn)時(shí)小鼠用量為1.5 mL/kg/d(相當(dāng)于人臨床用藥量的等效劑量),試驗(yàn)時(shí)按等容不等濃0.2 mL/10 g腹腔注射給藥。達(dá)菲臨床用量為150 mg/60 kg,換算為小鼠等效劑量為27.5 mg/kg/d,按0.2 mL/10 g灌胃給藥。
2.2 病毒株處理甲型H1N1流感病毒(FM1株),本室常規(guī)雞胚傳代,TCID50為1×10-4.5,-80 ℃冰箱保存。
2.3 流感病毒H1N1感染致小鼠肺炎模型 除正常對(duì)照組外,其余組小鼠按10 mL/kg皮下注射環(huán)磷酰胺(10 mg/kg),每日1次,共2天,造成免疫低下模型[5]。除正常對(duì)照組、環(huán)磷酰胺組外,其余組小鼠用乙醚輕度麻醉,以15個(gè)LD50病毒液(FM1株)滴鼻感染,每只35 μL,造成免疫低下病毒性肺炎小鼠模型[3]。
2.4 分組及給藥 ICR小鼠隨機(jī)分為5組,分別為正常對(duì)照組、環(huán)磷酰胺對(duì)照組、模型對(duì)照組、達(dá)菲對(duì)照組(灌胃給藥)、喘可治注射液組(腹腔注射給藥),每組10只。治療性實(shí)驗(yàn):感染當(dāng)天開(kāi)始給藥,每天1次,連續(xù)4 d,第5天后稱重,處死小鼠,檢測(cè)各指標(biāo)。預(yù)防實(shí)驗(yàn):各組給予相應(yīng)的藥物,每天1次,連續(xù)5 d,給藥第5天后,除正常對(duì)照組外,其它組小鼠用乙醚輕度麻醉,以15個(gè)LD50流感病毒液FM1株滴鼻感染,感染第4天后,稱重,處死小鼠,檢測(cè)各指標(biāo)。
2.5 引物設(shè)計(jì)與合成 引物設(shè)計(jì):利用Primer Premier 5.0軟件進(jìn)行序列分析并設(shè)計(jì)引物,所設(shè)計(jì)引物的Tm值、GC含量及3′末端穩(wěn)定性等基本參數(shù)依據(jù)引物優(yōu)化原則。
引物合成:由上海英駿公司合成。針對(duì)流感病毒(H1N1)基因序列的上下游引物序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列
2.6 Real-time RT-PCR擴(kuò)增 用液氮研磨肺組織后,使用Trizol提取肺組織中的RNA,用上述H1N1和GAPDH引物進(jìn)行實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng),反應(yīng)體積為20 μL,反應(yīng)體系含樣本RNA 2 μL。反應(yīng)條件為:42 ℃ 5 min,95 ℃ 10 s,95 ℃ 5 s,60 ℃ 34 s,共40個(gè)循環(huán)。反應(yīng)結(jié)束后分析各檢測(cè)樣本Ct值。
2.7 計(jì)算方法 肺指數(shù)=肺濕重(g)/體重(g);脾指數(shù)=脾濕重(g)/體重(g);胸腺指數(shù)=胸腺濕重(g)/體重(g);肺指數(shù)抑制率=(病毒對(duì)照組平均肺指數(shù)-實(shí)驗(yàn)組平均肺指數(shù))/(病毒對(duì)照組平均肺指數(shù)-正常對(duì)照組平均肺指數(shù))×100%。
病毒載量計(jì)算方法:使用相對(duì)定量的方法,以GAPDH作為內(nèi)對(duì)照,選擇一個(gè)樣品(Con)作為 Calibrator,計(jì)算方法如下:
ConΔCt=Con Ct-Con GAPDH Ct
樣本ΔCt=樣本Ct-樣本GAPDH Ct
樣本ΔΔCt=樣本ΔCt-ConΔCt
2-ΔΔCt是各處理組基因表達(dá)相對(duì)Calibrator的倍數(shù)改變。
相對(duì)含量的變化=2-ΔΔCt×100%
病毒載量抑制率=(病毒對(duì)照組病毒載量均值-實(shí)驗(yàn)組病毒載量均值)/病毒對(duì)照組病毒載量均值×100%。
3.1 喘可治注射液對(duì)甲型流感病毒H1N1感染免疫低下小鼠肺炎模型的治療作用 甲型H1N1流感病毒FM1株感染免疫低下小鼠后,肺指數(shù)增高,脾、胸腺指數(shù)降低,三者與環(huán)磷酰胺組比較差異均有顯著性意義(P<0.01)。達(dá)菲對(duì)照組肺、脾、胸腺指數(shù)與模型對(duì)照組比較差異均有顯著性意義(P<0.01)。喘可治注射液組脾、胸腺指數(shù)升高,脾指數(shù)與模型對(duì)照組比較有顯著性意義(P<0.05);喘可治注射液組肺指數(shù)有所降低,但與模型對(duì)照組比較無(wú)顯著性意義(P>0.05)。
表2 喘可治注射液對(duì)FM1株流感病毒免疫低下小鼠肺炎的治療作用
注:與環(huán)磷酰胺對(duì)照組比較,#P<0.05,##P<0.01;與模型對(duì)照組比較,**P<0.01
3.2 喘可治注射液對(duì)甲型流感病毒H1N1感染免疫低下小鼠肺炎模型的預(yù)防作用 采用甲型H1N1流感病毒FM1株感染免疫低下小鼠后,肺指數(shù)明顯增高,與環(huán)磷酰胺對(duì)照組比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);感染前預(yù)防性給予臨床等效劑量的喘可治注射液4 d,可明顯降低肺指數(shù),與模型對(duì)照組比較差異有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。
預(yù)防性給預(yù)喘可治注射液可明顯降低小鼠肺組織中FM1株流感病毒病毒載量,與模型對(duì)照組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),病毒載量抑制率可達(dá)58.68%。
表3喘可治注射液對(duì)FM1株流感病毒感染免疫低下小鼠肺炎的預(yù)防作用
組別劑量肺指數(shù)抑制率/%病毒載量抑制率/%正常對(duì)照組-0.62±0.06---環(huán)磷酰胺對(duì)照組-0.70±0.07---模型對(duì)照組-1.56±0.50##-1517839.97±391122.94-達(dá)菲對(duì)照組27.5mg/kg1.10±0.18**54.13376923.34±26710.71**75.17喘可治注射液1.5mL/kg0.93±0.18**73.59627217.53±31385.04**58.68
注:與環(huán)磷酰胺對(duì)照組比較,##P<0.01;與模型對(duì)照組比較,**P<0.01。
環(huán)磷酰胺是目前臨床常用的一類經(jīng)典廣譜抗腫瘤藥物,但其有明顯的細(xì)胞毒性,治療過(guò)程中往往會(huì)殺傷體內(nèi)增生活躍的免疫細(xì)胞,致使機(jī)體免疫低下,甚至免疫紊亂[5],因此,該藥常常被用來(lái)制備免疫低下動(dòng)物模型。應(yīng)用環(huán)磷酰胺造成免疫低下小鼠模型,操作簡(jiǎn)便,是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中比較常用的一種方法[6-7]。甲型H1N1流感病毒屬于正粘病毒科A型流感病毒,攜帶有H1N1亞型豬流感病毒毒株包含禽流感、豬流感及人流感三種流感病毒的核糖核酸基因片斷,盡管不同亞型之間可以組成很多種流感病毒血清型,但是可造成人感染豬流感病毒的血清型主要有H1N1、H1N2和H3N2[8],其中H1N1占的比例最大,因此,本實(shí)驗(yàn)采用甲型H1N1流感病毒FM1株感染免疫低下動(dòng)物造成肺炎模型。
當(dāng)流感病毒在肺臟支氣管上皮細(xì)胞和肺組織中大量增殖時(shí),可引起嚴(yán)重的病理組織損傷,如肺部水腫、炎性滲出、充血等,導(dǎo)致支氣管炎和間質(zhì)性肺炎[9-10],這些病理改變均可使肺臟重量增加,肺指數(shù)值越大,表示肺組織病變程度越嚴(yán)重,因而,肺指數(shù)可用來(lái)評(píng)價(jià)肺組織病變程度。而對(duì)病毒載量相對(duì)定量的分析,可表現(xiàn)出病毒復(fù)制動(dòng)力學(xué)[11],也反映肺組織中病毒的濃度,是病毒增殖和免疫清除機(jī)制共同作用的結(jié)果[12],因而,在判定疾病進(jìn)程和臨床治療效果上具有極大的價(jià)值[3]。
本研究成功建立了流感病毒感染免疫低下小鼠肺炎模型,以肺指數(shù)和病毒載量為評(píng)價(jià)指標(biāo),觀察喘可治注射液對(duì)甲型H1N1流感病毒FM1株感染免疫功能低下小鼠的防治作用,并與我國(guó)衛(wèi)生部推薦的治療流感主要藥物達(dá)菲進(jìn)行了比較研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,治療性給予喘可治注射液后,小鼠脾指數(shù)則升高明顯,與模型對(duì)照組比較有顯著性差異(P<0.01),小鼠肺指數(shù)雖有明顯的降低趨勢(shì),但與模型對(duì)照組比較無(wú)顯著性差異(P>0.05)。預(yù)防性給予喘可治注射液后,肺指數(shù)及肺組織中毒病毒載量均明顯降低,與模型對(duì)照組比較有顯著性差異(P<0.01),病毒載量抑制率達(dá)58.68%。以上數(shù)據(jù)證實(shí),喘可治注射液對(duì)甲型H1N1流感病毒有明顯的抑制或殺滅作用,同時(shí)還具有免疫調(diào)節(jié)作用,可改善和提高機(jī)體的免疫功能,對(duì)感病毒感染免疫低下小鼠肺炎模型防治作用明顯。本研究為其臨床應(yīng)用提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù),為今后免疫低下病毒性肺炎的藥效評(píng)價(jià)和免疫致病機(jī)制研究提供方法學(xué)參考。