王玨,李竹英
黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院,黑龍江 哈爾濱 150040
支氣管哮喘(簡(jiǎn)稱(chēng)哮喘)是由多種炎癥細(xì)胞及細(xì)胞組分相互作用導(dǎo)致的慢性氣道炎癥性疾病,發(fā)病過(guò)程中受到炎性介質(zhì)的不斷刺激而觸發(fā)氣道壁損傷和氣道結(jié)構(gòu)變化。因此,抑制氣道炎癥反應(yīng)是防治哮喘的一個(gè)重要方向。流行病學(xué)顯示,我國(guó)哮喘患病人數(shù)約4 570萬(wàn),總體發(fā)病率達(dá)4.2%[1-2]。平喘顆粒是國(guó)家級(jí)名老中醫(yī)劉建秋教授傳承前輩思想并結(jié)合多年臨床實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)所創(chuàng)立,劉教授認(rèn)為哮喘慢性持續(xù)期的病機(jī)根本為“陽(yáng)虛痰盛”,故以“溫陽(yáng)益氣,化痰平喘”為核心思想,組方平喘顆粒用于哮喘慢性持續(xù)期的臨床治療。前期研究發(fā)現(xiàn),平喘顆??赏ㄟ^(guò)抑制上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化和血管生成、干預(yù)上皮細(xì)胞自噬與凋亡改善哮喘的病理進(jìn)程[3-5]。本研究通過(guò)觀察平喘顆粒對(duì)哮喘小鼠肺組織Toll樣受體2(toll-like receptor2,TLR2)和TLR4表達(dá)及相關(guān)炎性因子的影響,探討平喘顆粒對(duì)哮喘的作用。
1.1 動(dòng)物8周齡健康清潔級(jí)雌性BALB/c小鼠30只,體質(zhì)量(20±2)g,購(gòu)自遼寧長(zhǎng)生生物技術(shù)股份有限公司,許可證號(hào):SCXK(遼)2015-0001。
1.2 藥物與試劑平喘顆粒[淫羊藿200 g,太子參150 g,黃芪150 g,五味子150 g,知母100 g,麻黃(炙)100 g,款冬花(炙)150 g,地龍100 g,罌粟殼40 g](黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院提供,批號(hào):20180723)。白細(xì)胞介素-4(interleukin-4,IL-4)、IL-5、IL-13 ELISA試劑盒(杭州聯(lián)科生物技術(shù)股份有限公司,批號(hào)分別為:70-EK204/2-96、70-EK205-96、70-EK213/2-96);卵清蛋白(ovalbumin,OVA)(上海生工生物技術(shù)有限公司,批號(hào):A003056-0100);烏拉坦(美國(guó)Sigma公司,貨號(hào):U2500-100G);40 ng·L-1多聚甲醛(上海碧云天生物技術(shù)有限公司,貨號(hào):P0099);蘇木精、伊紅染色液(北京索萊寶生物科技有限公司,貨號(hào)分別為:H8070、G1100);PVDF膜(上海谷研生物技術(shù)有限公司,批號(hào):GOY-C3192);細(xì)胞裂解液(上海梵態(tài)生物技術(shù)有限公司,批號(hào):FT-LG1227);PMSF(北京伊塔生物技術(shù)有限公司,批號(hào):YT1705);BCA蛋白濃度測(cè)定試劑盒、TLR2抗體、TLR4抗體(美國(guó)Abcam公司,貨號(hào)分別為:ab102536、ab209216、ab22048);內(nèi)參β-actin抗體(圣克魯斯生物技術(shù)公司,貨號(hào):sc-47778)。
1.3 儀器Proline微量移液器[芬蘭百得實(shí)驗(yàn)室儀器(中國(guó))有限公司];ELX-800型酶標(biāo)儀(美國(guó)伯騰儀器有限公司);Lx81型倒置熒光顯微鏡(日本Olymps公司);OLB-200B型水平搖床(濟(jì)南歐萊博科學(xué)儀器有限公司);165-8001型電泳儀(美國(guó)Bio-Rad公司);DYCZ-40D型轉(zhuǎn)移槽(北京六一儀器廠(chǎng));CM69001型-30℃恒冷低溫切片機(jī)(德國(guó)Leica公司);DWHL-668型-70℃超低溫冰箱(中科美菱低溫科技股份有限公司)。
2.1 動(dòng)物分組與模型復(fù)制將30只BALB/c小鼠隨機(jī)分為對(duì)照組、模型組、平喘顆粒組,每組10只。模型組和平喘顆粒組采用腹腔注射加霧化OVA致敏液[100μg OVA+1 mg Al(OH)3]制備慢性哮喘小鼠模型[6],分別于第1天、第14天腹腔注射0.2 mL致敏液,第22天后改用1%OVA溶液進(jìn)行霧化,激發(fā)30 min,每周3次,連續(xù)激發(fā)8周。對(duì)照組用生理鹽水代替OVA激發(fā),平喘顆粒組從第1次霧化激發(fā)的當(dāng)天開(kāi)始,每天灌胃給予平喘顆粒藥液,持續(xù)給藥8周,激發(fā)階段每次激發(fā)前1 h灌胃,對(duì)照組和模型組給予等體積的生理鹽水灌胃,給藥時(shí)間同平喘顆粒組。
2.2 血清中IL-4、IL-5、IL-13水平的檢測(cè)于末次激發(fā)24 h后,采用20%烏拉坦(5 mg·kg-1)腹腔注射麻醉,摘眼球取血并制備血清,檢測(cè)血清中IL-4、IL-5、IL-13水平。
2.3 HE染色觀察肺的病理變化每組隨機(jī)選5只小鼠,開(kāi)胸取小鼠右肺的前葉及中葉部分,分離肺組織,用40 ng·L-1多聚甲醛固定保存。將固定后的組織石蠟包埋后切片,脫蠟,水洗后進(jìn)行蘇木精-伊紅染色,觀察各組小鼠肺組織的病理學(xué)改變。
2.4 Western blot法檢測(cè)肺組織TLR2、TLR4的表達(dá)每組隨機(jī)取5只小鼠的肺組織,提取肺組織總蛋白,進(jìn)行蛋白質(zhì)定量,電泳、轉(zhuǎn)膜、封閉及抗體孵育、曝光。用凝膠圖像處理系統(tǒng)分析目標(biāo)條帶的灰度值。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法用SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量數(shù)據(jù)采用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較用單因素方差分析(One-Way ANOVA),兩兩比較用LSD檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3.1 小鼠肺組織的病理變化對(duì)照組小鼠肺組織及支氣管結(jié)構(gòu)正常,肺泡輪廓清晰;模型組小鼠肺組織及支氣管外周可見(jiàn)大量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn),肺泡結(jié)構(gòu)異常;平喘顆粒組小鼠肺組織上述病理改變減輕,但與對(duì)照組仍有差距,肺組織及支氣管外周可見(jiàn)多個(gè)中等大小的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)灶,肺泡結(jié)構(gòu)不完整。見(jiàn)圖1。
圖1 各組小鼠肺組織病理學(xué)損傷(HE,×200)
3.2 小鼠血清中IL-4、IL-5和IL-13水平的檢測(cè)與對(duì)照組比較,模型組小鼠血清中IL-4、IL-5和IL-13水平明顯升高(P<0.05);與模型組比較,平喘顆粒組小鼠血清中IL-4、IL-5和IL-13水平明顯降低(P<0.05)。見(jiàn)圖2。
圖2 小鼠血清中IL-4、IL-5和IL-13水平
3.3 小鼠肺組織TLR2和TLR4蛋白表達(dá)與對(duì)照組比較,模型組小鼠肺組織TLR2和TLR4蛋白表達(dá)明顯升高(P<0.05);與模型組比較,平喘顆粒組小鼠肺組織TLR2和TLR4蛋白表達(dá)明顯降低(P<0.05)。見(jiàn)圖3、圖4。
圖3 各組小鼠肺組織TLR2和TLR4蛋白表達(dá)
圖4 各組小鼠肺組織TLR2和TLR4蛋白表達(dá)
平喘顆粒是黑龍江中醫(yī)藥大學(xué)自制的中藥制劑,全方共由9味中藥組成。方中麻黃溫通宣肺平喘,淫羊藿入腎經(jīng)振奮陽(yáng)氣,二者為君,陽(yáng)氣通達(dá),肺臟宣散之氣得以肅降,腎臟氣化功能得以恢復(fù)。五味子入肺腎二經(jīng),斂肺止咳,太子參補(bǔ)脾肺氣陰,兼化痰止咳,黃芪補(bǔ)脾升陽(yáng)。款冬花宣肺止咳,地龍瀉熱平喘,以上5味中藥共為臣藥。罌粟殼酸澀收斂,可斂肺氣以止咳,同時(shí)防止君藥辛散耗氣,為佐藥。知母甘寒養(yǎng)陰,潤(rùn)肺止咳,可降肺之氣逆,引諸藥歸經(jīng),為使藥。方中藥物配伍升降有序、陰陽(yáng)同補(bǔ)、收散并用,補(bǔ)益氣血、溫化痰濕、宣暢氣機(jī),共奏溫陽(yáng)益氣、化痰平喘之功。研究表明,麻黃、五味子、款冬花、地龍均具有抗炎、平喘、鎮(zhèn)咳等作用[7-11]。金華良等[12]研究發(fā)現(xiàn),淫羊藿可降低哮喘大鼠肺泡灌洗液中IL-4、IL-5和IL-13水平,從而抑制氣道炎癥。
哮喘的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜多變,常伴隨著多種免疫細(xì)胞、細(xì)胞因子及炎性介質(zhì)的參與,故免疫調(diào)節(jié)失衡是哮喘的主要致病因素之一。目前普遍認(rèn)為哮喘的免疫調(diào)節(jié)失衡主要為T(mén)h1/Th2亞群比例失衡,表現(xiàn)為T(mén)h2細(xì)胞數(shù)目增多和功能亢進(jìn)。Th2細(xì)胞通過(guò)產(chǎn)生IL-4、IL-5和IL-13等細(xì)胞因子,誘導(dǎo)初始效應(yīng)細(xì)胞如嗜酸性粒細(xì)胞和肥大細(xì)胞的活化,產(chǎn)生大量的炎癥介質(zhì),導(dǎo)致氣道慢性炎癥的發(fā)生[13-14]。病理學(xué)觀察顯示,平喘顆粒可減輕哮喘小鼠的肺部炎性病變。研究表明,哮喘患者血清中IL-4、IL-13水平與IgE的含量及病情嚴(yán)重程度呈正相關(guān)性[15-17]。IL-5可增加嗜酸性粒細(xì)胞的敏感性,刺激其增殖分化,促進(jìn)組胺的釋放,導(dǎo)致哮喘的加重[18-19]。本研究發(fā)現(xiàn),平喘顆??山档拖∈笱逯蠭L-4、IL-5和IL-13水平,改善哮喘的炎癥反應(yīng)。
Toll樣受體是介導(dǎo)天然免疫和獲得性免疫的細(xì)胞膜受體,其中以TLR2、TLR4表達(dá)范圍最為廣泛,可識(shí)別微生物病原體,促進(jìn)多種炎性細(xì)胞及因子的釋放,與哮喘的發(fā)生密切相關(guān)[20-22]。TLR2表達(dá)于多種免疫細(xì)胞和氣道上皮細(xì)胞中,可通過(guò)介導(dǎo)下游的NF-κB通路和NLRP3炎癥小體參與過(guò)敏性氣道炎癥[23-24]。研究發(fā)現(xiàn),TLR2激動(dòng)劑可增加哮喘小鼠Th2類(lèi)相關(guān)因子,如IL-5、IL-13的水平,進(jìn)而加重哮喘的Th2免疫反應(yīng)[25-26]。TLR4在哮喘患者體內(nèi)呈高表達(dá)狀態(tài),可誘導(dǎo)氣道上皮細(xì)胞、肺泡巨噬細(xì)胞等釋放細(xì)胞因子及炎性介質(zhì),激發(fā)T淋巴細(xì)胞向Th2方向分化,誘導(dǎo)炎癥的發(fā)生[27-28]。研究顯示,TLR4基因敲除可減輕哮喘模型小鼠的氣道炎癥和氣道重塑,其機(jī)制可能與調(diào)節(jié)Th1/Th2及RORγt/Foxp3細(xì)胞因子的平衡有關(guān)[29-30]。本研究發(fā)現(xiàn),平喘顆??山档托∈蠓谓M織TLR2和TLR4蛋白表達(dá),抑制Th2細(xì)胞活化,調(diào)節(jié)Th1/Th2免疫失衡。
綜上所述,平喘顆粒可緩解哮喘氣道炎癥,其機(jī)制可能與調(diào)控TLR2、TLR4表達(dá),從而抑制Th2細(xì)胞活化有關(guān)。哮喘是一種多種病理因素的復(fù)雜疾病,本文雖然探討了平喘顆粒在改善氣道炎癥方面的相關(guān)機(jī)制,但在哮喘作用機(jī)制方面仍有許多值得研究的領(lǐng)域,如氣道重塑、氣道高反應(yīng)性、氧化應(yīng)激等,平喘顆粒是否與這些作用機(jī)制有關(guān),還需要進(jìn)行深入探索。