孟 泳,崔应麟,李 彬
河南省中医院呼吸科 郑州 450002
厚朴麻黄汤对哮喘小鼠血清IgE、IL-4、IL-13及半胱氨酰白三烯水平的影响*
孟 泳,崔应麟#,李 彬
河南省中医院呼吸科 郑州 450002
#通信作者,男,1963年10月生,硕士,主任医师,教授,研究方向:内科疾病的中医药防治,E-mail:mywd1966@sina.com
支气管哮喘;厚朴麻黄汤;IgE;IL-4;IL-13;CysLTs;小鼠
目的:观察厚朴麻黄汤对哮喘小鼠肺组织病理学改变及血清IgE、IL-4、IL-13、半胱氨酰白三烯(CysLTs)水平的影响。方法:60只小鼠分为空白组、模型组、西药组、中药低剂量组、中药中剂量组和中药高剂量组,每组10只。制备哮喘小鼠模型,中药各治疗组分别给予厚朴麻黄汤(16、32、64 g/kg)进行干预。西药组给予地塞米松(0.3 mg/kg)进行干预。实验结束后,光镜下观察各组小鼠肺组织病理学改变,ELISA法检测血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs的水平。结果:中药各治疗组可不同程度地减轻哮喘小鼠的肺组织病理学改变。与模型组相比,中药低、中、高剂量组血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs水平均降低(P均<0.05);与西药组相比,中药低、中剂量组上述各指标均升高(P均<0.05)。结论:厚朴麻黄汤能够减轻哮喘小鼠肺组织病理学改变,降低血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs水平,抑制炎症因子产生,从而减轻气道炎症。
支气管哮喘是一种以慢性气道炎症为特征的异质性疾病[1]。该病的发病机制复杂,研究[2]发现免疫-炎症反应与该病的发病密切相关,以IgE介导的Ⅰ型变态反应在该病的发病过程中起重要作用;由T淋巴细胞分泌产生的Th1、Th2比值失衡及Th2细胞活化亢进是该病重要的发病机制[3-4],而Th2细胞主要分泌IL-4、IL-5、IL-13等。半胱氨酰白三烯(cysteinyl leukotrienes,CysLTs)是一类重要的炎性介质,在其特异性受体介导下能增加嗜酸性粒细胞的浸润,使气道壁水肿,分泌物增多,导致支气管收缩,在哮喘的发病过程中起重要作用[5]。该实验中作者采用不同剂量厚朴麻黄汤灌胃哮喘小鼠,观察其对哮喘小鼠肺组织病理学改变及血清IgE、IL-4、IL-13、CysLTs 水平的影响。
1.1 动物及分组 SPF级雌性昆明小鼠60只,7~8周龄,体重(20±2) g,购于河南省实验动物中心[SCXK(豫)2015-0004]。小鼠饲养于河南省中医院实验动物中心[SYXK(豫)2011-0002],实验室内相对湿度为30%~60%,温度为(22±2) ℃,维持12 h光照/12 h黑暗。60只小鼠采用随机数字表法分为6组,每组10只。A组:空白组;B组:模型组;C组:西药组;D组:中药低剂量组;E组:中药中剂量组;F组:中药高剂量组。
1.2 药物及试剂 厚朴麻黄汤:厚朴15 g,细辛6 g,杏仁9 g,麻黄12 g,五味子6 g,干姜6 g,半夏9 g,生石膏30 g,小麦30 g。饮片由河南省中医院门诊药房提供并煎煮,分为高、中、低剂量组,分别相当于原中药饮片4、2、1 kg/L的药液。地塞米松片(0.75 mg/片,广东华南药业集团有限公司),配成0.02 g/L药液。鸡卵白蛋白(OVA,Sigma公司),氢氧化铝(上海恒斐生物科技有限公司),IgE、IL-4、IL-13及CysLTs检测试剂盒(上海恒盛医疗器械有限公司)。
1.3 主要设备 IVC独立送风隔离笼具及超净工作台 (苏州冯氏实验动物设备有限公司),日本Nikon细胞工作站,美国Thermo Multiskan FC型酶标仪,鱼跃402B超声雾化器(上海庞驰医疗器械有限公司)。
1.4 模型制备及药物干预 参考文献[6-7],采用OVA和氢氧化铝致敏并用OVA激发的方法制备哮喘小鼠模型,模型成功标准包括行为改变和肺组织病理学改变:出现烦躁不安、抓耳挠鼻、呼吸深快、口鼻发绀等症状;肺组织光镜下见各级支气管及管壁周围有大量炎症细胞浸润,支气管黏膜水肿、增厚,管腔狭窄等。小鼠适应性喂养3 d,除A组外,其余5组小鼠分别于第0、7、14天腹腔注射致敏液0.2 mL(含 OVA 50 μg 和氢氧化铝1 mg)。从第21天开始B、C、D、E、F组小鼠置于自制密闭透明容器内给予10 g/L OVA雾化激发,30 min/次,1次/d,共10 d;A组小鼠给予等体积生理盐水雾化。药物干预:第21~30天,每次雾化吸入前30 min,D组按16 g/kg灌胃厚朴麻黄汤,0.5 mL/d;E组按32 g/kg灌胃厚朴麻黄汤,0.5 mL/d;F组按64 g/kg灌胃厚朴麻黄汤,0.5 mL/d;C组按0.3 mg/kg灌胃地塞米松,0.5 mL/d;A、B组每天均给予0.5 mL生理盐水灌胃。
1.5 血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs 水平的检测
药物干预结束后,用水合氯醛腹腔注射麻醉小鼠,摘眼球取血,无菌干燥管收集标本,静置1 h,4 ℃ 2 000 r/min离心10 min分离血清,用ELISA法检测血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs 水平。
1.6 肺组织HE染色 打开胸腔取出左侧肺组织,石蜡包埋,切片,HE染色。主要步骤:切片脱蜡至水;苏木素染色3 min;水洗,体积分数1%盐酸乙醇分色10 s;水洗,伊红染色10 min;水洗,梯度乙醇脱水;二甲苯透明,中性树胶封片;显微镜下观察。
1.7 统计学处理 采用SPSS 19.0进行统计学分析。各组小鼠血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs 水平的比较均采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验。检验水准α=0.05。
2.1 小鼠行为观察 随着雾化次数的增加,B组小鼠皮毛逐渐失去光泽,口鼻发绀,烦躁不安,呼吸深快,抓耳挠鼻等;C、D、E、F组小鼠在激发的过程中,随着药物的干预,上述症状逐渐减轻;A组小鼠无异常。
2.2 小鼠肺组织HE染色观察 A组小鼠各级支气管及肺泡的结构完整,无明显炎症细胞浸润。B组小鼠各级支气管及管壁周围有大量炎症细胞浸润,以嗜酸性粒细胞、淋巴细胞为主,支气管黏膜水肿、增厚,管腔狭窄,黏液分泌增多。其余各组与B组相比,肺组织病理学改变均有不同程度的减轻,其中C组与F组病理学改变减轻最明显。见图1。
A~F:分别为A~F组。图1 各组小鼠肺组织HE染色结果(×400)
2.3 各组小鼠血清IgE、CysLTs水平比较 结果见表1。
表1 各组小鼠血清IgE、CysLTs水平比较 ng/L
*:与A组相比,P<0.05;#:与B组相比,P<0.05;△:与C组相比,P<0.05。
2.4 各组小鼠血清IL-4、IL-13水平比较 结果见表2。
表2 各组小鼠血清IL-4、IL-13水平比较 ng/L
*:与A组相比,P<0.05;#:与B组相比,P<0.05;△:与C组相比,P<0.05。
哮喘属于祖国医学“哮病”范畴,其基本病理变化为外邪引动“伏痰”,痰随气升,气因痰阻,痰气互结,壅塞气道,肺气宣降功能失常,而见痰鸣如吼、气急喘促[8]。常见证型有寒哮、热哮、寒包热哮等;其中,寒包热哮证多为痰热内蕴,复感风寒,治疗应解表散寒、清化痰热。厚朴麻黄汤出自《金匮要略》,正具此作用。方中麻黄解表散寒、宣肺平喘,厚朴燥湿消痰、利气平喘,共为君药。半夏、杏仁降气化痰止咳,共为臣药。五味子生津益气,扶正以祛邪外出,并可防诸药辛散耗气伤阴;干姜、细辛温肺化饮,痰饮内停,郁久生热;生石膏可泻肺中邪热,四药共为佐药。小麦甘凉,既能调和脾胃,又可助生石膏清除郁热,为使药。诸药配伍,共奏解表散寒、宣肺祛痰、利气平喘之效。
IgE介导的Ⅰ型变态反应在哮喘的发病过程中起重要作用,Th2细胞亚群主要分泌IL-4、IL-5、IL-13等细胞因子,可诱导嗜酸性粒细胞的聚集,辅助B细胞产生IgE等,介导体液免疫应答及Ⅰ型变态反应。CysLTs是参与哮喘发病过程最重要的炎症介质之一[9],其可促使嗜酸性粒细胞聚集,引起气道黏液分泌、支气管收缩和气体交换障碍,最终引起气道重塑[10-11]。该研究结果显示,与A组相比,B组小鼠肺组织有大量炎症细胞浸润,血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs水平均明显升高;不同剂量厚朴麻黄汤干预后,与B组相比,中药各治疗组肺组织病理学改变有不同程度的减轻,小鼠一般状态好转,血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs水平均明显下降,其中F组下降最明显;且D、E组与C组相比,差异有统计学意义,提示F组与C组作用类似,D、E组疗效弱于C组。因此探索最佳浓度是下一步研究的方向之一。
综上,厚朴麻黄汤能够改善哮喘小鼠的一般状态,减轻肺组织的病理学改变,降低血清IgE、IL-4、IL-13及CysLTs水平,抑制炎症因子产生,从而减轻气道炎症。
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(2016-08-04收稿 责任编辑姜春霞)
Effects of Houpu Mahuang Decoction on serum levels of IgE, IL-4, IL-13 and cysteinyl leukotrienes in asthmatic mice
MENGYong,CUIYinglin,LIBin
DepartmentofRespiratoryMedicine,HenanTraditionalChineseMedicineHospital,Zhengzhou450002
bronchial asthma;Houpu Mahuang Decoction;IgE;IL-4;IL-13;CysLTs;mouse
Aim: To observe the effects of Houpu Mahuang Decoction on asthmatic mice′s lung pathological changes and serum IgE, IL-4, IL-13, cysteinyl leukotrienes(CysLTs) levels. Methods: A total of 60 mice were allocated into control group,model group,western medicine group,low dose Chinese medicine group,middle dose Chinese medicine group,and high dose Chinese medicine group. The mice model of asthma was prepared. The mice in Chinese medicine groups were given Houpu Mahuang Decoction at high, middle and low doses(16, 32, 64 g/kg), and those in western medicine group was given dexamethasone solution(0.3 mg/kg).The pathological changes of the lung tissue of the mice were observed. The serum IgE, IL-4, IL-13 and CysLTs levels were determined by ELISA. Results: The pathological changes of lung tissue of mice in 3 Chinese medicine groups improved in different degrees. Compared with the model group, serum IgE, IL-4, IL-13 and CysLTs levels of the Chinese medicine groups significantly decreased(P<0.05). Compared with the western medicine group, the above indexes of the low and middle Chinese medicine groups significantly increased(P<0.05).Conclusion: Houpu Mahuang Decoction could alleviate the pathological changes in lung tissue of asthmatic mice, reduce serum IgE, IL-4, IL-13 and CysLTs, inhibit inflammatory cytokine production, thereby reducing the airway inflammation.
10.13705/j.issn.1671-6825.2017.02.022
*河南省重点科技攻关计划项目 152102310107
R562.25