陈平 何振富 谢建鹏 王斐 庞宝梅 杜海科 马学军
摘要:研究探討了麻杏石甘散灌服对犊牦牛呼吸道疾病(bovine respiratory disease,BRD)的治疗效果及血清中氧化应激指标和炎性指标的影响,为其在临床应用提供理论依据。选择12头表现BRD症状的犊牦牛,以0.75 g/kg剂量温热水冲调灌服麻杏石甘散,每天1次,连用6 d,以5头健康犊牛正常饲喂作为空白对照,用药前(第0天),药后第3、6天记录犊牦牛临床症状并根据WI评分表进行打分评价,颈静脉采血测定血清中肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、溶菌酶(LYZ)、白细胞介素-6(IL-6)、乳铁蛋白(LTF)、血清淀粉样蛋白A(SAA)等5种抗炎及抗氧化应激指标水平。结果表明,用药后第6天,WI评分较第3天显著性降低(P < 0.05),治愈率为83.3%。通过6 d治疗,患病组犊牛血清中TNF-α、LZM、IL-6、LTF、SAA等抗炎及抗氧化指标浓度与健康组差异不显著(P > 0.05)。可见,在本试验条件下,麻杏石甘散能有效改善犊牦牛BRD症状,缓解炎性反应及氧化应激症状,对治疗牦牛BRD具有一定的价值,可用于高寒地区牦牛及相关草食动物呼吸道疾病治疗。
关键词:BRD;犊牦牛;麻杏石甘散;氧化应激指标
中图分类号:S858.23 文献标志码:A 文章编号:2097-2172(2024)05-0457-06
doi:10.3969/j.issn.2097-2172.2024.05.013
Effects of Oral Administration Maxingshigan Powder on
Serum Indexes of BRD Yak Calves
CHEN Ping 1, HE Zhenfu 1, XIE Jianpeng 1, WANG Fei 1, PANG Baomei 2, DU Haike 3, MA Xuejun 1
(1. Institute of Animal Husbandry, Pasture and Green Agricultural, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou Gansu 730070, China; 2. Animal Husbandry and Veterinary Workstation of Tanggaang Township, Xiahe County, Xiahe Gansu 747100, China;
3. Animal Disease Prevention and Control Centre of Xiahe County, Xiahe Gansu 747100, China)
Abstract: This study investigated the therapeutic effects of Maxingshigan powder on bovine respiratory disease (BRD) and its effects on serum oxidative stress indexes and inflammatory indexes, so as to provide a theoretical basis for clinical application. 12 yak calves with BRD symptoms were selected and given Maxingshigan powder at 0.75 g/kg dose in warm water once a day for 6 days, and 5 healthy calves were fed normally as the control. On the 0, 3 and 6 days of medication, the clinical symptoms of yak calves were recorded and scored according to WI scoring table, and blood was collected from jugular vein. The serum levels of tumor necrosis factor-α (TNF-α), lysozyme (LYZ), interleukin-6 (IL-6), lactoferrin (LTF) and serum amyloid A (SAA) were determined after centrifugation. Results showed that WI score on the 6th day after medication was significantly lower than that on the 3rd day(P < 0.05), the cure rate was 83.3% on the 6th day after medication. After 6 days of treatment, the serum concentrations about anti-inflammatory and antioxidant indexes of TNF-α, LZM, IL-6, LTF, SAA in sick group were not significantly different from those in healthy group(P > 0.05). In conclusion, Maxingshigan powder can effectively improve the BRD symptoms of yak calves, relieve the inflammatory response and oxidative stress symptoms, and has certain reference value for the treatment of BRD in yaks. This method is suitable for the treatment of respiratory diseases in yaks and related herbivores in alpine area.
Key words: BRD; Yak calf; Maxingshigan powder; Oxidative stress index
牛呼吸道疾病(bovine respiratory disease,BRD)是由细菌、病毒、支原体等多病原体混合感染引起的牛呼吸系统疾病,其发病率高,给肉牛养殖业造成了重大经济损失[1 ]。目前关于甘南牦牛血液原虫与消化道线虫感染方面有较为系统的调 研[2 - 3 ],但在呼吸道疾病,特别是犊牦牛在低氧环境下患呼吸道疾病方面研究较少。甘南藏族自治州地处青藏高原东部边缘,属高寒低氧地区,犊牦牛生长容易产生BRD症状[4 ],如何尽快发现并治疗高寒地区犊牦牛BRD症状是当前急需解决的问题。
通过中兽药逐步替代抗生素治疗、减少家畜体内及自然环境中抗生素残留,是目前畜牧兽医行业中的重点工作。我们采用中兽药替代抗生素治疗犊牦牛BRD,通过观察BRD症状、WI评分系统进行打分,分析犊牦牛血清中抗炎抗氧化相关因子含量,以期为中兽药逐步替代抗生素治疗提供一定的依据。
1 材料与方法
1.1 供试药物与试剂
麻杏石甘散(主要成分為麻黄、苦杏仁、石膏、甘草)购自齐鲁动物保健品有限公司。肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、溶菌酶(LYZ)、白细胞介素-6(IL-6)、乳铁蛋白(LTF)、血清淀粉样蛋白A(SAA)ELISA试剂盒,均购自上海酶联生物科技有限公司。
1.2 供试仪器设备
雷杜酶标仪分析仪(RT6100,美国),高速冷冻离心机(上海卢湘仪离心机有限公司,中国),恒温水浴箱(上海一恒科学仪器有限公司,中国)。
1.3 试验动物分组及处理
试验于2022年8月在甘肃省甘南藏族自治州夏河县一规模化养殖场进行。筛选30~90日龄12头自然BRD症状(如眼角分泌物增多、流鼻液、偶尔自发咳嗽、精神沉郁)牦犊牛口服麻杏石甘散,1 L温热水冲调灌服0.75 g/kg,每天1次,连用6 d。选择5头健康犊牛正常饲喂作为对照(CK)。
病牛入选标准:30~90日龄犊牦牛,表现出BRD症状,参照威斯康星大学研发的犊牦牛BRD评分系统(WI评分表见图1)[5 ],病牛WI评分均≥5分,未使用过其他治疗药物。健康牛入选标准:30~90日龄犊牦牛,无BRD及其他病史,且未使用过任何其他治疗药物。试验用牛围栏饲养,统一饲喂,自由饮水,饲养管理条件相同。
1.4 血清采集与保存
在用药前(第0天)和用药后第3、6天,对试验用犊牦牛颈静脉采血分离血清,-20 ℃保存,用于相关指标的测定。
1.5 测定指标
1.5.1 临床症状观察评分 根据《中药新药临床研究指导原则》《兽用中药、天然药物临床试验技术指导原则》以及WI评分表定义和BRD犊牦牛标准并结合临床实际情况,参考陈久兵等[6 ]的方法制定了如下疗效评定标准:
治愈,WI评分 < 5分;临床显效,WI评分≥5分,30%≤积分减少率 < 95%;临床无效,WI评分≥5分,积分减少率 < 30%。
观察患病犊牦牛,记录试验期间试验牛一般临床症状表现及症状的发展和转归情况。根据WI评分表,对各个时间点试验犊牦牛临床症状进行评分。
1.5.2 临床效果判定 统计用药前(第0天)和用药后第3、6天各组BRD犊牦牛治愈率、临床显效率、临床无效率。
1.5.3 氧化应激指标检测 按照ELISA试剂盒说明书进行操作,检测供试犊牦牛的血清TNF-α、LYZ、IL-6、LTF、SAA含量。
1.6 数据处理
数据采用 Excel 软件进行初步整理,采用DPS 数据处理系统(V18.10) 进行单因素方差分析,用LSD 法进行多重比较分析。试验结果以“平均值±标准误”表示,P < 0.05表示差异显著,P < 0.01表示差异极显著。
2 结果与分析
2.1 用药后犊牦牛临床症状
从用药前后犊牦牛临床症状评分结果(表1)可以看出,试验前用药组犊牛WI评分均>5分,符合此次试验要求。随着用药天数的增加麻杏石甘散组WI评分呈逐渐降低趋势,用药后第3天WI评分较第0天显著降低(P < 0.05),用药第6天WI评分较第0天极显著降低(P < 0.01)。
2.2 用药后犊牦牛临床疗效
由表2可得,使用麻杏石甘散后第3天,BRD犊牦牛的治愈率为25.0%;用药后第6天BRD犊牦牛的治愈率为83.3%。
2.3 麻杏石甘散对 BRD犊牛血清抗炎和抗氧化指标的影响
由表3可见,用药第0天犊牛血清中TNF-α、SAA浓度极显著高于健康对照组(P < 0.01),血清中IL-6浓度显著高于健康对照组(P < 0.05),血清中LYZ、LTF浓度极显著低于健康对照组(P < 0.01)。通过3 d治疗,犊牦牛血清中TNF-α浓度较用药第0天极显著下降(P < 0.01),IL-6、SAA浓度也较用药第0天显著下降(P < 0.05),LYZ浓度较用药第0天极显著上升(P < 0.01),LTF浓度与用药第0天差异不显著;通过6 d治疗,患病组犊牦牛血清中TNF-α、LYZ、IL-6、LTF、SAA等抗炎及抗氧化指标浓度与健康对照组差异均不显著(P > 0.05)。
3 讨论与结论
WI评分是犊牦牛呼吸道疾病参考的重要依据。陈娅婷[5 ]对患有BRD荷斯坦奶犊牛不同用药、不同时间段分别进行了体温评分、咳嗽情况评分、鼻腔分泌物评分、眼部分泌物评分、耳及头部状态评分,随后对各试验组用药前后症状分别比较,结果表明,麻杏石甘散处理组在用药后第5、7天平均WI评分均为3.80分,与本试验治疗第6天后WI评分3.92分的结果接近,说明WI评分系统同样适用于高寒环境犊牦牛呼吸道疾病初筛。
现代医学研究表明,中药作为微生态调节剂能在一定程度上调整呼吸道菌群失调,其含有的多种药用成分以及蛋白质、多糖等有提高机体免疫力、抑制有害菌的作用[7 ]。麻黄、杏仁、石膏、甘草等药物功效主要为芳香化湿、清热解毒、清热泻火、宣肺平喘、发散风寒等,药性以温性为主[8 ]。李艳等[9 - 10 ]通过研究麻黄对寻常型银屑病小鼠STAT3信号通路及血清干扰素-γ(IFN-γ)、白细胞介素-17(IL-17)的影响发挥其对寻常型银屑病小鼠的治疗作用。而方克勇[11 ]研究发现,苦杏仁苷可使小鼠肺功能增加、炎症细胞浸润减少、肺部病变减轻、平滑肌层明显变薄,可有效改善肺纤维化。基于网络药理学研究,麻黃甘草汤可通过多成分、多靶点、多通路发挥治疗肺水肿的作用,其中的活性成分槲皮素、山奈酚、柚皮素、木犀草素等可能通过作用于IL6等靶点,进而对TNF、IL17等信号通路产生炎症控制及免疫调节作用[12 ]。本研究发现,使用麻杏石甘散处理后第3天BRD犊牦牛治愈率为25.0%,用药后第6天治愈率为83.3%,可见口服麻杏石甘散可有效治愈患BRD犊牦牛。
IL-6作为肝细胞刺激因子,在感染或外伤引起的急性炎症反应中诱导急性期反应中诱导急性期反应蛋白的合成[13 ],IL-6、TNF-α可作为中药治疗呼吸道疾病的重要临床指标。通过润肺止嗽丸联合布地奈德福莫特罗治疗慢性阻塞性肺疾病缓解期,治疗后IL-6、TNF-α水平均较治疗前显著降低[14 ]。武志勇等[15 ]发现,临床使用清瘟解毒口服液可防止肉鸡呼吸道症状的扩散及反复出现,使用后肉鸡血清和肺组织中IL-6、TNF-α含量在治疗不同阶段都显著低于对照组,肺组织中IL-6、TNF-α的mRNA表达量显著降低(P < 0.05)。IL-6与慢性阻塞性肺疾病患者严重程度及肺功能的相关性,Spearman相关性分析结果提示:IL-6与患者病情严重程度呈正相关性(P <0.05)[16 ]。本研究中,BRD犊牦牛经过6 d治疗,犊牦牛血清中IL-6含量显著下降、TNF-α含量极显著下降,降至健康水平,均与以上研究结果相符,表明麻杏石甘散对于犊牦牛呼吸道疾病具有良好疗效。
Jang等[17 ]通过构建草药-化合物-靶点网络,确定了草药和组织(如支气管上皮细胞和肺)和通路(如TNF、NF-κ B信号通路等)之间的关联,通过抑制一氧化氮和TNF-α、IL-6等炎症介质的产生发挥抗炎作用。Liang等[18 ]的研究表明,中草药丹参中的丹参多糖通过抑制肺内Toll样受体3(TLR-3)和Toll样受体4(TLR-4)、上调γ干扰素(IFN-γ)和白细胞介素2(IL-2)、下调血清TNF-α对呼吸道合胞病毒起到抑制作用。本研究证明,在用药6 d后血清中TNF-α含量显著下降,与健康组差异不显著,达到85.63 pg/mL,表明麻杏石甘散具有较好的抗炎作用。
李云龙等[19 ]的研究表明,奶牛溶菌酶对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的生长均有不同程度的抑制作用,且随着剂量的增加,抑菌效果也显著增加,提示奶牛溶菌酶可以作为一种新型的药物来预防和治疗奶牛乳房炎。Masuda等[20 ]采用免疫组织化学方法研究了健康状态下大鼠呼吸道LYZ的宿主防御系统,表明LYZ的分泌源几乎分布于所有的呼吸道,它们的分泌产物很可能被转运到咽部,并在整个呼吸道形成抵御吸入细菌的第一道防线。本研究表明,在用药后6 d LYZ含量上升至正常水平,达到15.24 ug/mL。
LTF是一种关键的免疫调节物质,是存在于人和牛乳中的一种糖蛋白,具有抗菌和免疫调节特性,其天然存在于各种体液中,如唾液、眼泪和母乳等[21 ]。补充LTF对炎症、免疫功能和预防呼吸道感染具有一定作用,是抵御入侵病原体的先天防御的重要组成部分[22 ]。目前关于LTF的相关研究主要集中于外用添加LTF对机体的影响,赵天兰等[23 ]研究发现,乳铁蛋白胶囊与孟鲁司特钠联用治疗反复下呼吸道感染患儿疗效确切,可有效缓解其临床症状体征,减轻气道炎症反应,改善细胞免疫及体液免疫状态,安全可靠。添加LTF对重症获得性肺炎治疗过程中效果的影响,主要表现为LTF可以使重症社区获得性肺炎患者外周血中白细胞(WBC)、中性粒细胞(NEUT)、降钙素原(PCT)、C-反应蛋白(CRP)单位时间内下降速率更快,LYM及比例升高速率更快,同时血红蛋白(Hb)、白蛋白(ALB)、PA改善更明显,这与LTF存在一定程度抗炎、免疫调节、参与铁代谢有关[24 ]。本试验条件下,在使用麻杏石甘散后供试犊牦牛机体内LTF的含量显著提升,恢复至健康水平。通过对治疗前后犊牦牛中血清抗炎、抗氧化指标检测结果的分析认为,口服麻杏石甘散均可有效改善犊牦牛抗炎、抗氧化能力。
综上认为,口服麻杏石甘散能有效改善犊牦牛BRD症状,缓解炎性反应及氧化应激症状,对治疗牦牛BRD具有一定的价值。
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收稿日期:2023 - 11 - 02;修订日期:2024 - 01 - 18
基金项目:甘肃省科协2020年甘肃省青年科技人才托举工程(2020-05);甘肃省农业科学院农业科技自主创新专项博士基金项目(2021GAAS51);甘肃省科协2023年创新驱动助力工程项目(GXH20230817-9);甘肃省科技厅2021年度“三区”人才支持计划科技人员专项计划。
作者简介:陈 平(1988 — ),男,甘肃兰州人,副研究员,博士,研究方向为畜牧兽医。Email: gaaschenping@163.com。
通信作者:马学军(1971 — ),男,甘肃平凉人,副研究员,研究方向为动物营养健康调控。Email: 413247345@qq.com。