尹志鵬,張 全,譚 俊,雷明盛
(湖南省張家界市人民醫(yī)院 呼吸與危重癥醫(yī)學科,湖南 張家界 427000)
哮喘是一種患病人數較多的呼吸系統疾病,其典型特征是患者氣道存在慢性炎癥及高反應性[1]。西醫(yī)對其的治療主要是給予糖皮質激素進行抗炎、β2 受體激動劑舒張支氣管等[2]。大承氣湯最早記載于《傷寒論》中,為“肺腸同治”典型藥方,有通腑泄熱、峻下熱結等效,以往常用于治療胰腺炎、腸梗阻等病癥[3]。有研究報道,大承氣湯能夠改善呼吸窘迫綜合征等肺系疾病患者肺部損傷,并減輕其炎癥反應,改善患者免疫功能[4-5]。目前關于大承氣湯用于過敏性哮喘的研究較少,其治療過敏性哮喘的作用機制也缺乏理論依據支持。有研究報道,輔助性T 細胞(Th)1/Th2 比例失衡在哮喘發(fā)作中有重要地位;同時,有研究顯示,p38 蛋白激酶(p38 MAPK)通過調控白細胞介素(IL)-4 等細胞因子參與到炎癥反應中,由此推測大承氣湯治療過敏性哮喘、減輕炎癥反應可能與絲裂原活化蛋白激酶(MAPK)與Th1/Th2 平衡有關[6-7]。本次研究對過敏性哮喘小鼠應用大承氣湯,觀察大承氣湯對MAPK 信號通路和Th1/Th2 的影響,以探討大承氣湯治療過敏性哮喘的機制,為臨床治療提供理論依據。
1.1 材料
1.1.1 動物 BALB/c 小鼠40 只,6 ~8 周齡,體質量20 ~25 g,恒溫恒濕,自由食水。
1.1.2 藥物、試劑與儀器 美國Sigma 公司生產,卵清白蛋白(OVA),四甲基乙二胺(TEMED),十二烷基硫酸鈉(SDS)十二烷基硫酸,批號依次是SLBM7240V,T9281,L3771;地塞米松片(福州海王福藥制藥有限公司,國藥準字H35021170);美國Thermo 公司生產,BCA 蛋白測定試劑盒,廣譜彩虹預染低蛋白Marker,氫氧化鋁凝膠,批號依次是A53225,26628,R1235952B;美國CST 公司生產,磷酸化(p)-MAPK 單克隆抗體,MAPK 單克隆抗體,批號依次是9910,9926;美國Abgent 公司生產,羊抗小鼠免疫球蛋白(Ig)G-辣根過氧化物酶(HRP)二抗,β-肌動蛋白(β-actin)抗體,批號分別為ASS1007,AM1021B;Bio legend 公司生產,IL-4 ELISA Kit、IL-17A ELISA Kit、INF-γ ELISA Kit,批號分別為B187236、B181929、B1887025;深圳達科生物技術公司生產,mIL-5 檢測試劑盒;迪夫快速染液,批號為L9210789。顯微鏡(美國Olympus 公司,型號TH4-200),石蠟切片機(德國Microm 公司,型號HM325),1703930 型濕轉電轉印儀、數碼凝膠成像系統(美國Bio-Rad 公司),高速離心機(德國Eppendorf公司,型號5415),酶標儀(瑞士Tecan公司)。1.1.3 大承氣湯的制備 大承氣湯藥方組成:大黃、枳實各12 g,厚樸24 g,芒硝9 g,藥物浸泡30 min 后,武火煎煮10 min,再以文火煎煮20 min,煎煮2 次,將所得藥液混合,水煎濃縮含生藥1.9 g/mL,通過雙層紗布濾過藥液,分裝儲存于4℃冰箱。
1.2 方法
1.2.1 動物模型的構建與給藥 小鼠適應性飼養(yǎng)7 d后,通過隨機數字表法將小鼠分為空白對照組(A組)、模型組(B 組)、地塞米松組(C 組)和大承氣湯組(D 組),每組各10 只。通過OVA 致敏激發(fā)構建過敏性哮喘小鼠模型,分別在第0 天、第14 天,B 組、C 組和D 組每只小鼠于腹腔注射0.2 mL 抗原液(氫氧化鋁2 mg,OVA 20 μg),A 組給予等量生理鹽水注射;第21 ~27 天,將小鼠放進霧化箱中,B 組、C 組和D 組霧化吸入1% OVA 激發(fā),A 組小鼠給予生理鹽水霧化,每日1 次,每次0.5 h;C 組及D 組在霧化前1 h 分別給予地塞米松及大承氣湯干預,每只0.2 mL,A 組、B 組給予等量生理鹽水。地塞米松給藥量:0.005 g/kg,大承氣湯給藥量:19 g/mL。
1.2.2 肺指數測定 實驗結束后,測量小鼠體質量。小鼠麻醉后處死,打開胸腔,取出肺組織,通過生理鹽水沖凈后吸除其表面液體,測量肺組織質量,肺指數=小鼠肺質量(g)/小鼠體質量(g)×100 %。
1.2.3 氣管肺泡灌洗液(BALF)的獲取及細胞計數 氣管插管插入氣管內1 cm 進行縫合固定,用0.8 mL 含0.5 %牛血清白蛋白(BSA)的無菌PBS 緩沖液灌洗氣管、支氣管及全肺并回收,進行離心處理后使用1 mL 含0.5 % BSA 的PBS 緩沖液重懸細胞計算細胞總數,通過迪夫染液迅速染色,拍照,細胞分類計數,取300 個細胞計算其中嗜酸性粒細胞、中性粒細胞、淋巴細胞、巨噬細胞的比例,依據細胞總數計算BALF 中各類炎癥細胞數量。
1.2.4 蛋白免疫印跡法檢測MAPK 信號通路蛋白表達 造模完畢后,取100 mg 肺組織,放在冰上的1.5 mL離心管中,然后放進-80℃冰箱中儲存。使用RIPA 裂解液提取總蛋白后對蛋白濃度進行檢測,利用聚丙烯酰胺電泳依據相對分子質量大小進行分離,利用濕轉法將蛋白轉移至聚偏二氟乙烯膜(PVDF),加入封閉液后置于搖床上于室溫下封閉孵育2 h,將一抗p38 蛋白激酶(p38 MAPK),細胞外調節(jié)蛋白激酶(ERK),p-p38 MAPK 及p-ERK1/2 按1:1 000 稀釋后分別加入適量,搖床上4℃孵育過夜;使用聚山梨酯與三乙醇胺緩沖鹽水溶液(TBST)緩慢沖洗3 次,分別加入相應1:5 000 稀釋后二抗,于室溫下孵育2 h,TBST 緩慢沖洗3 次,通過化學發(fā)光試劑,暗室內曝光顯影,進行圖像分析,檢測目的蛋白及內參β-actin 灰度值。
1.2.5 BALF 中細胞因子檢測 取離心后染色清液,通過對應試劑盒對人干擾素-γ(INF-γ)、IL-4、IL-5、IL-17A 水平進行檢測。
1.2 統計學方法 采用SPSS 22.0 統計軟件進行數據分析,計量資料以(±s)表示,組間比較采用t檢驗,多組間行方差齊性檢驗;計數資料以例(%)表示,采用χ2檢驗;P<0.05 為差異有統計學意義。
2.1 4組小鼠肺指數水平比較 A組肺指數為(0.639±0.003),B 組肺指數為(0.725±0.005),C 組肺指數為(0.680±0.006),D 組肺指數為(0.673±0.005),肺指數水平:A 組<D 組<C 組<B 組(P<0.05)。
2.2 4 組小鼠BALF 中細胞總數及各類炎癥細胞數目比較 總細胞數水平:A 組<C 組<D 組<B 組(P<0.05);嗜酸性粒細胞水平:A 組<C 組<D 組<B 組(P<0.05);中性粒細胞水平:A組<C組<D組<B組(P<0.05);淋巴細胞水平:A 組<C 組<D 組<B組(P<0.05);巨噬細胞水平:A 組>B 組>D 組>C 組(P<0.05)。見表1。
表1 4 組小鼠BALF 中各類炎癥細胞數目比較(±s,n = 10) ×105/mL
表1 4 組小鼠BALF 中各類炎癥細胞數目比較(±s,n = 10) ×105/mL
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05
組別總細胞數嗜酸性粒細胞數中性粒細胞數淋巴細胞數巨噬細胞數A 組 3.76±0.24 0.29±0.130.28±0.090.39±0.102.80±0.19 B 組29.08±4.68#14.35±4.92#7.27±1.41#6.28±1.29#0.69±0.05#C 組 9.95±3.21#△ 3.37±0.91#△2.17±0.70#△2.09±0.31#△0.20±0.05#△D 組18.14±2.51#△▲ 7.57±0.59#△▲4.68±0.79#△▲3.18±0.24#△▲0.29±0.03#△▲F 值124.37458.313118.756134.4431422.540 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
2.3 4 組小鼠肺組織MAPK 信號蛋白表達水平比較 以β-actin 為內參對照,p-p38/β-actin 水平:A 組=C組<B組(P<0.05),C組=D組<B組(P<0.05),A 組<D 組(P<0.05);p38/β-actin 水平:A 組=C組=D 組=B 組(P>0.05);p-ERK1/2/β-actin 水平:A 組<C 組<D 組<B 組(P<0.05);ERK1/2/β-actin水平:A 組=C 組=D 組=B 組(P>0.05)。見表2。
表2 4 組小鼠肺組織MAPK 信號蛋白表達水平比較(±s,n = 10)
表2 4 組小鼠肺組織MAPK 信號蛋白表達水平比較(±s,n = 10)
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05
組別p-p38/β-actinp38/β-actinp-ERK1/2/β-actinERK1/2/β-actin A 組0.60±0.070.68±0.110.19±0.051.19±0.14 B 組1.14±0.13#0.67±0.101.20±0.14#1.14±0.20 C 組0.64±0.08△0.68±0.090.69±0.08#△1.20±0.18 D 組0.72±0.10#△0.68±0.100.88±0.10#△▲1.18±0.13 F 值64.6070.025185.6970.254 P 值 0.0000.995 0.0000.858
2.4 4組小鼠BALF中細胞因子水平比較 INF-γ水平:A 組>C 組>D 組>B 組(P<0.05);IL-4 水平:A 組<C 組<D 組<B 組(P<0.05);IL-5 水平:A組<C組<B組(P<0.05),A組<D組(P<0.05),C 組=D 組(P>0.05),B 組=D 組(P>0.05);IL-17A 水平:A 組<C 組<D 組<B 組(P<0.05)。見表3。
表3 4 組小鼠BALF 中細胞因子水平比較(±s,n = 10) pg·mL-1
表3 4 組小鼠BALF 中細胞因子水平比較(±s,n = 10) pg·mL-1
注:與A 組比較,# P <0.05;與B 組比較,△P <0.05;與C 組比較,▲P <0.05
組別IFN-γIL-4IL-5IL-17A A 組141.27±19.85 13.08±4.12 20.13±2.65 51.09±9.88 B 組 30.14±8.53#106.83±10.49#119.64±7.58#163.27±23.42#C 組 62.59±7.64#△ 56.38±7.91#△112.34±7.16#△ 81.95±15.53#△D 組 51.37±13.86#△▲ 71.84±20.65#△▲114.86±9.51#102.62±18.71#△▲F 值131.29798.079443.95872.495 P 值 0.000 0.000 0.000 0.000
過敏性哮喘是哮喘中最常見的類型,遺傳因素、過敏原接觸等均會使其發(fā)生風險上升。西醫(yī)理論認為其發(fā)病受遺傳與環(huán)境的雙重影響,患者在接觸變應原后,體內特異性免疫球蛋白E 與肥大細胞、嗜酸性粒細胞等細胞結合,使得炎癥介質分泌水平上升,進而發(fā)生哮喘[8-9]。中醫(yī)理論中將此病歸入“哮病”等范疇,認為其多因外感風邪、情志失暢等引起宿痰內伏于肺,以致痰阻氣道,肺失肅降,肺氣上逆,因此對其的治療以治肺為主[10]。中醫(yī)認為肺與大腸在經絡上相互絡屬,功能上相互協調,因此又有“肺與大腸相表里”之論,對于肺系、腸系疾病也采用“肺腸同治”之法[11]。
本次研究結果顯示,肺指數水平:A 組<D 組<C組<B 組;p-p38/β-actin 及p-ERK1/2/β-actin 水平均C組、D 組明顯低于B 組;INF-γ 水平:A 組>C 組>D組>B 組;IL-4、IL-17A 水平均A 組<C 組<D 組<B組,提示大承氣湯具有與地塞米松相似的效果,能夠抑制MAPK 信號通路相關磷酸化蛋白表達,減少炎癥因子水平,調節(jié)Th1/Th2 平衡。MAPK 在信號從細胞表面?zhèn)髦良毎藘炔康倪^程中具有重要作用,其參與到細胞的增殖、分化、炎癥反應等多種重要過程中,包括ERK、p38 等4 個亞族[12]。MAPK 在堿形式中沒有活性,只有經過磷酸化后其活性才會被激發(fā)。輔助性T 細胞在免疫系統中占有核心地位,包括Th1 及Th2 2 個亞群,Th1 介導細胞免疫,主要調節(jié)IFN-γ、IL-2 等水平,Th2 介導體液免疫,主要調節(jié)IL-4、IL-5等炎癥因子水平[13]。一般情況下,Th1/Th2 系統處于平衡狀態(tài),當機體受到外界刺激,Th1/Th2 即會失衡,造成炎癥反應[14]。大承氣湯中含有大黃、枳實、厚樸、芒硝4 味中藥,其中大黃具有清熱瀉火、瀉下攻積、祛痰等功效,對于宣降肺氣有所裨益;枳實能夠破氣消積、止咳化痰、止瀉通便,厚樸能夠燥濕消痰、下氣平喘、行氣消積,二者合用能夠行氣散結、平喘消痰;芒硝能夠瀉下通便、清火消腫,裨益大腸功能,通肺氣[15-17]?,F代藥理學研究發(fā)現,大黃中含有β-谷甾醇、蘆薈大黃素等有效成分,通過作用于鈣離子、P13K、MAPK 等信號通路,能夠發(fā)揮抗炎作用[18]。枳實中含有木犀草素、柚皮素等活性成分,能夠作用于腫瘤壞死因子、T 細胞受體等信號通路,來發(fā)揮抗炎作用[19]。
綜上所述,大承氣湯能夠改善過敏性哮喘小鼠肺損傷,其可能機制是抑制MAPK 信號通路磷酸化進程,調節(jié)Th1/Th2 平衡,進而減輕炎癥。