紫草提取物紫草素对支气管哮喘大鼠气道重构的影响*

鲁明霞 王红岗 胡仁标

1 浙江省金华市人民医院 浙江 金华 321000 2 福建省宁德市人民医院 福建 宁德 352000

支气管哮喘是一种反复发作气道变应性炎症所导致的以气道反应性增高、气道阻塞为特点的临床多发病。气道重构的形成是支气管哮喘治疗的难点。近年来，有关细胞外信号调节激酶（ERK）通道在哮喘发病机制中作用的研究逐渐成为国内外的研究热点之一，它涉及哮喘气道慢性炎症、气道高反应性以及气道重建等多个方面。很多研究结果表明：ERK可能参与了气道重构中平滑肌的增殖过程[1]；ERK通路是多数生长因子和炎症介质调控气道平滑肌细胞(ASMC)增殖的关键性途径。笔者在临床工作中，采用中药验方加减紫草辨证治疗支气管哮喘，取得了较好的疗效。紫草素为紫草的主要成分，因此，研究者采用“卵蛋白（OVA）注射并雾化吸入”的方法，制作药物性支气管哮喘大鼠模型，并给予紫草素进行干预，研究其对支气管哮喘大鼠模型的影响，从而揭示紫草素在干预支气管哮喘气道重构方面的作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物：健康雄性SD大鼠40只，SPF级别，体重200±20g，购自浙江中医药大学动物实验研究中心。

1.2 药品与试剂：紫草素（规格5mg/支，批号：160702），购自南京康满林化工实业有限公司，强的松片(规格5mg/片，批号1101609)购自阿特维斯制药有限公司。1.3 方法：分述如下。

1.3.1 动物模型建立与分组：40只SD大鼠随机抽取(采用随机数字表法）30只进行模型建立，采用卵蛋白（OVA）皮下注射并雾化吸入复制大鼠慢性哮喘模型，分致敏和激发两步。具体方法如下：大鼠在第1、第8天，后腿皮下注射含OVA(10mg)加氢氧化铝(200mg)生理盐水1mL致敏；将大鼠置于一半密闭容器中，于第15天开始用超声雾化器以2%OVA生理盐水50mL雾化激发，每次30min，每周3次，连续6周。以大鼠出现烦躁、呛咳、气促、呼吸深快及活动量下降等哮喘典型的发作症状，代表激发成功。造模后随机分为3组：模型组、强的松组和紫草素组。剩余10只未造模的大鼠设为空白组，各组大鼠分别称重。

1.3.2 给药：各组大鼠从第1次哮喘激发之日起开始给药，每次激发前30min给予药物灌胃干预（不激发之日给药时间固定在同一时间点），各组大鼠用药量按人与动物的体表而积换算，空白给予灌胃生理盐水2ml/100g，每日1次，连续6周；模型组给予灌胃生理盐水2ml/100g，每日1次，连续6周；强的松组给予灌胃胃强的松片溶液0.4mg/100g；紫草素组给予灌胃紫草素溶液2.5mg/kg,每日1次，连续6周。

1.3.3 标本采取：以上5组均在实验的第42天采用颈静脉取血后行颈动脉放血处死，采集血清用于检测血清LN、PCⅢ含量，分离出气管和肺，取左肺行支气管肺泡灌洗。取右肺拍照后至于10%中性福尔马林溶液中浸泡固定。

1.3.4 肺组织病理切片制作：将固定24h的肺组织，按病理切片制作方法，常规取材脱水、石蜡包埋、切片，行DAB染色，中性树胶封片，并在显微镜100倍视野下观察肺组织结构变化、管壁纤维增生程度及管腔变形狭窄等方面选，取典型视野并拍照。然后再使用Image-Pro-Plus 5.0图像分析软件对各细支气管管壁厚度、面积、周长进行测量。

1.3.5 肺组织ERK1含量测定：左下肺组织匀浆进，采用免疫组织法检测ERK1表达。

2 结果

2.1 肺组织病理结果：光学显微镜观察结果显示，正常对照组肺组织正常，无炎性细胞，无间质纤维组织增生。模型组大鼠的肺泡炎比较明显，肺泡间隔增宽，肺泡壁破坏，部分肺泡实变，可见大量嗜酸性细胞，细支气管壁厚度、面积明显增大，细胞及浆细胞，气道重塑明显。紫草素组和强的松组大鼠，肺泡间隔轻度增宽，肺泡炎症不明显。

2.2 气道重构病理结果：除空白组外各组大鼠气道均出现不同程度的炎症细胞浸润和气道重塑。各组大鼠细支气管管壁厚度、管壁面积、管壁面积/腔周长比较结果。见表1。

表1 各组大鼠细支气管管壁厚度、管壁面积、管壁面积/腔周长统计结果（±s）

表1 各组大鼠细支气管管壁厚度、管壁面积、管壁面积/腔周长统计结果（±s）

注：与空白组比较，*P＜0.05；与模型组比较，#P＜0.05。

空白组模型组强的松组紫草素组4.09±0.81 4.73±0.26*4.53±0.12*#4.31±0.06*#10 10 10 10 3.03±1.12 5.01±1.46*4.19±0.25*#4.08±1.24*#10.67±0.35 13.04±0.71*11.70±1.42*#11.53±0.15*#

2.3 各组大鼠白细胞和嗜酸性粒细胞计数结果：见表2。

表2 各组大鼠白细胞计数和嗜酸性粒细胞计数（×104/ml）

2.4 紫草素对哮喘大鼠血清LN、PCⅢ水平的影响：见表3。2.5 ERK1表达测定结果：ERK1在模型组较为广泛表达，主要表达在气道平滑肌细胞、肺泡和或间质内的组织细胞(吞噬细胞)、纤维细胞和炎症细胞及血管内皮细胞上，在空白组主要表达在肺泡或间质内的组织细胞(吞噬细胞)，且表达较弱。在强的松组和紫草素组主要表达在气道平滑肌细胞，部分不表达,以强的松组较明显。见表4。

表3 各组大鼠LN、PCⅢ检测结果（±s）

表3 各组大鼠LN、PCⅢ检测结果（±s）

注：与空白组比较，*P＜0.05；与模型组比较，△P＜0.05。

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表4 各组ERK1表达测定结果

3 讨论

支气管哮喘属于中医学“哮证”“喘证”范畴。中医学认为，支气管哮喘多因宿痰内伏于肺，每因外感、饮食、情志、劳倦等诱因而引触，以致痰阻气道，肺失肃降，气道挛急。中药治疗支气管哮喘具有独特优势，因此单味中药及其提取物成为寻找治疗支气管哮喘新药研究方向，有研究显示，杏仁、地龙可能通过影响血清细胞白介素4（IL-4）、白细胞介素5（IL-5）、免疫球蛋白E（IgE）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）等细胞因子来起到治疗支气管哮喘的作用[2]。紫草是一种传统的中草药，具有抗炎活性，能够清热解毒。紫草素的水提取物及醇提取液均有一定的抗炎、解痉、镇痛作用。紫草素作为一种提取物具有抗病毒、抗菌、抗肿瘤作用。有研究显示紫草素具有抗菌、抗炎等多种功效，并能调节免疫功能及细胞因子的分泌[3]，但目前有关紫草素干预气道重构方面的研究较少。本实验结果显示：哮喘模型组大鼠白细胞计数及嗜酸性粒细胞计数均明显增多,模型组大鼠较空白组支气管管壁厚度、面积、面积与周长的比值均增大,而平滑肌明显增厚,血清LN及PCⅢ含量均增高，提示哮喘大鼠有气道结构的变化。实验还发现：与模型组相比，紫草素组及强的松组大鼠白细胞计数及嗜酸性粒细胞计数量均明显减少，且支气管管壁厚度、面积、面积与周长的比值均减小，血清LN及PCⅢ含量均降低，同时实验还显示：强的松组与紫草素组中ERK1表达减弱，与模型组比较均有显著差异。由此可见紫草素可通过调节LN及PCⅢ的含量，减少ERK1在气道平滑肌细胞中的表达，起到抑制哮喘气道重构的作用。但是，哮喘气道重构是一个复杂的病理生理过程，紫草提取物紫草素抑制支气管哮喘气道重构其他作用机制仍需进一步深入研究。

4 参考文献

[1]范晓燕，张焕萍.p-ERK1P2及ERK2mRNA在哮喘大鼠气道中的表达变化[J].中国比较医学杂志，2008,18(3)：14-19.

[2]卢雯雯,吴国琳,余国友.中药治疗支气管哮喘作用机制初探[J].浙江中医杂志，2017,52(4)：299．

[3]詹志来，胡峻，刘谈，等.紫草化学成分与药理活性研究进展[J].中国中药杂志，2015，40(21)：4127-4135．