维药神香草对COPD小鼠血清中IL-13和IL-18的影响※

田 戈 姜 敏 王 晶 张洪平 比拉里•艾山

维药神香草对COPD小鼠血清中IL-13和IL-18的影响※

田 戈 姜 敏 王 晶 张洪平 比拉里•艾山

目的研究维药神香草对COPD小鼠血清炎性因子IL-13和IL-18的影响，探讨神香草治疗COPD的抗炎作用机理。方法将小鼠随机分为正常对照组、生理盐水组、神香草高、中、低剂量治疗组及COPD模型组，均给予各组熏烟，高剂量组、中剂量组、低剂量组给予相应浓度灌胃，生理盐水组给予生理盐水灌胃，持续6个月。采集血清，采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测小鼠血清中IL-13和IL-18的水平。结果COPD模型组血清IL-13、IL-18 水平明显高于正常对照组（P＜0.05），神香草高剂量治疗组IL-13、IL-18水平低于COPD模型组（P＜0.05），神香草高、中剂量治疗组IL-13水平低于低剂量组，神香草高剂量治疗组IL-18高于中、低剂量组（P＜0.05）。正常对照组IL-13、IL-18水平低于生理盐水组（P＜0.05）。结论神香草能一定程降低COPD 小鼠血清中炎性因子IL-13、IL-18的水平。

慢性阻塞性肺疾病；白细胞介素13和白细胞介素18；神香草

慢性阻塞性肺疾病（Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD）是一种以阻塞性为主的、不完全可逆性气流受限为主要特征的疾病，气流受限呈进行性，并与肺部对毒性气体或者颗粒引起的异常的炎症反应有关，目前认为吸烟为其主要危险因素[1]。在所有吸烟者中只有一少部分为COPD，而在戒烟后炎症反应持续存在，这种炎症反应主要由T细胞介导，其机制尚不明确，需进一步研究。维药神香草，唇形科植物硬尖神香草 Hyssopus officinalis L.（维语发音：祖帕奇尼）的干燥地上部分，主要产于新疆北部山区。维吾尔医用于治疗气管炎的咳嗽、气喘、感冒发烧和风湿等病证[2]。本研究通过检测神香草治疗后的COPD小鼠血清IL-13、IL-18的水平，以探讨神香草治疗或干预治疗COPD的作用机理。

1 材料与方法

1.1 药物、试剂及仪器神香草全草由新疆维吾尔自治区维吾尔医院药房提供，自治区中医医院呼吸生理病理实验室制备水提取液。水提取液制备：经水蒸气蒸馏提取挥发油后，水液减压浓缩至小体积，喷雾干燥，得到褐色粉末，使用时溶解于灭菌生理盐水。Elisa试剂盒均购自武汉贝茵莱生物科技有限公司，Mouse IL-13 ELISA Kit 2 Plate（DGE30012）；Mouse IL-18 ELISA Kit 2 Plate（DGE30595）。红雪莲过滤嘴香烟（新疆卷烟厂，焦油含量10mg，尼古丁含量1.2mg）；自制香烟香烟烟雾暴露装置（160×65 ×50cm密闭箱，顶部有直径2.0cm排气口，箱内中部悬挂一台CPU风扇，可使烟雾均匀分布）。

1.2 建立COPD小鼠模型及药物干预雄性健康昆明小鼠120只，4～6周龄，体重（20±2）g，由新疆维吾尔自治区疾控中心动物室提供。按照随机数字表分为COPD模型组、正常对照组、生理盐水组、神香草治疗高、中、低剂量组，自由饮食。适应性饲养1周后，除正常对照组外其余各组每天上午分别烟雾暴露1小时，每次12支，共计6个月。单纯烟雾暴露小鼠未死亡，开始灌胃后死亡率达35%。2周后神香草高、中、低剂量治疗组给予0.2g/ml、0.1g/ml、0.05g/ml神香草水提物灌胃（药物剂量根据前期药物毒理实验并参照《药理学实验指导》中人和动物体表面积计算法确定），生理盐水组给予生理盐水灌胃，平均灌胃量0.6ml，持续造模结束，COPD模型组无干预。

1.3 标本采集造模结束后，各组小鼠腹腔注射10%的水合氯醛 0.3ml/100g麻醉。麻醉后将小鼠仰面固定于手术台，75%酒精消毒皮肤后，打开腹腔，使用一次性真空采血针行腹主动脉采血，采血针另一端连接非抗凝负压采血管。采血完毕后，将采血管静置30min后，于4℃，离心力3000rpm条件下，离心10min，分离得到血清，分装后标记，立即冻存于-80℃冰箱。

1.4 血清中IL-13、IL-18的检测严格按照 ELISA试剂盒说明书操作，分别检测各组小鼠血清IL-13和IL-18的水平。酶标仪 450nm 处读吸光度值，根据标准曲线计算IL-13和IL-18的浓度。

1.5 统计学分析采用SPSS 17.0软件进行统计学处理，数据以均数±标准差（±s）表示，采用单因素方差分析和多重比较对各组进行比较分析，以P＜0.05为差异有显著性。

2 结果

2.1 肺组织病理切片正常对照组中除极个别小鼠可见轻微的炎症改变外，其余均无明显异常，支气管管壁结构清楚，黏膜完整，管腔无狭窄及渗出，管壁及周围无明显炎症细胞浸润，肺泡结构完整，大小较一致，肺泡壁正常，肺泡腔内无渗出。COPD模型组小鼠支气管平滑肌明显增厚，气道上皮杯状细胞化生，管腔狭窄并可见渗出，管壁及周围出现大量的炎症细胞浸润，肺泡壁断裂，肺泡腔扩大并可见较多炎症细胞[3]。神香草高、中、低剂量治疗组与COPD模型组相比较，炎症反应有所减少，但仍可见肺泡腔扩大。神香草高、中、低剂量治疗组均有不同程度的肺泡腔扩大。

2.2 各组小鼠血清IL-13和IL-18水平COPD模型组血清IL-13水平高于正常对照组（P＜0.05），神香草高剂量治疗组IL-13水平低于COPD模型组（P＜0.05）。神香草高、中剂量治疗组分别低于低剂量治疗组（P＜0.05）。正常对照组低于生理盐水组（P＜0.05）。COPD模型组及各治疗干预组血清IL-18水平高于正常对照组（P＜0.05）。神香草高剂量治疗组IL-18低于与COPD模型组（P＜0.05）。神香草高剂量治疗组低于中、低剂量治疗组（P＜0.05）。正常对照组低于生理盐水组（P＜0.05）。见表1。

表1 各组血清IL-13和IL-18水平较(±s)

表1 各组血清IL-13和IL-18水平较(±s)

注：▲与正常对照组相比P＜0.05；■与生理盐水组相比P＜0.05；◆与高剂量治疗组相比P＜0.05；★与中剂量治疗组相比P＜0.05

组别nIL-13(ng/ml) IL-18(ng/ml)正常对照组 20 1.37±0.34 6.34±1.22■生理盐水组 20 3.54±2.08▲15.09±1.25▲COPD模型组 20 4.29±0.96▲◆15.69±2.93▲◆神香草高剂量治疗组 20 2.46±0.96 10.91±1.47▲神香草中剂量治疗组 20 2.75±0.31 16.06±2.11▲◆神香草低剂量治疗组 20 4.36±0.19◆★16.39±1.34▲◆

3 讨论

COPD的发病机制尚未完全明了。目前普遍认为COPD以气道、肺实质和肺血管的慢性炎症为特征。IL-13是一种由Th2细胞活化后分泌产生，参与机体炎性反应和免疫调节。可使鼠肺容积增大，黏液腺化生，气道炎症，诱发肺气肿[4]。Crosby[5]等发现IL-13在受损肺组织中表达增高。本研究结果显示COPD模型组血清IL-13水平明显高于正常对照组，给予一定浓度神香草治疗后，IL-13浓度显著下降，且发现其对浓度有一定依赖性。

IL-18是一种新发现的分布广泛的细胞因子，是一重要的促炎性因子，参与多种免疫性疾病，多发性硬化、关节炎、炎症性肠病[6]。近些年发现其可能参与COPD炎性反应，Imaoka[7]等发现COPD患者的肺组织及血清中IL-18的表达显著高于健康对照组，并且血清中的IL-18浓度与肺功能呈负相关。Hoshino[8]等发现IL-13与IL-18在COPD患者中高表达，并在COPD进程中起重要作用。本研究结果显示COPD模型组血清IL-18水平明显高于正常对照组，IL-18在一定浓度神香草的治疗后显著下降，其不同浓度对其水平影响不一。

本研究推测神香草达一定浓度后对COPD炎症有缓解作用。IL-18[9]作为一个炎性因子，其诱生IFN-γ有利于Th1细胞分化，而抑制Th2细胞。但也有研究表明[10-11]，IL-18可促进IL-4的分泌，加强Th2细胞的免疫应答，且与IL-13增高呈正相关。且已有多个研究表明COPD是一个多种免疫细胞失衡的过程，IL-18在COPD中扮演怎样的角色还需进一步研究。本课题组其他成员发现[3]正常对照组IL-4水平低于COPD模型组，IFN-γ正常对照组则高于COPD模型组，且神香草治疗后IL-4水平降低，IFN-γ升高。提示在神香草干预下IL-18可促进IL-4向Th2细胞分化，进一步分泌IL-13，促进炎症进一步发展。

本研究探讨了维药神香草对COPD炎症过程中可能的作用位置，为中药治疗COPD提供了一定的理论依据，将有助于寻找新的治疗或辅助治疗COPD的方法。

[1]Jaén Díaz JI, De Castro Mesa C, Gontán García-Salamanca MJ, et al.Prevalence of chronic obstructive pulmonary disease and risk factors in smokers and ex- smokers[J].ArchBronconeumol, 2003,39 (12)：554-558.

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[3]姜敏,田戈,王晶,等.维药神香草对COPD小鼠Th1/Th2和Th17/ Treg平衡的影响[J].世界科学技术(中医药现代化),2013,15(3)：591-594.

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[7]Imaoka H, Hoshino T, Takei S, et al.Interleukin-18 production and pulmonry function in COPD[J].Eur Respir J,2008,31：287-297.

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R912

A

1673-5846(2013)08-0259-03

新疆医科大学附属中医医院国家中医临床研究基地，新疆乌鲁木齐 830000

新疆医科大学附属中医医院院级课题维药神香草对慢性慢性阻塞性肺病（COPD）小鼠作用的免疫机理研究（2YY201104）

田戈（1984-），女，学士，助理实验员，主要从事临床检验诊断方面的研究。

王晶，E-mail：zgjkyk2010@126.com。