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参七虫草胶囊对慢性阻塞性肺疾病大鼠模型内皮素和一氧化氮水平的影响

张念志 主任医师 安徽省中医院 呼吸内科
2009-06-13 2096人已读
张念志 主任医师
安徽省中医院

 

张念志1,李泽庚1,季红燕1,李国琳1,陈炜 1,王胜1 ,任薇1,彭波1,干静云2,张一萌2

(1.安徽中医学院第一附属医院,安徽合肥  230031;)安徽中医药大学第一附属医院呼吸内科张念志

              (2.安徽中医学院,安徽合肥230038;)

 

    慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)是具有气流受限为特征的慢性支气管炎和/或肺气肿,慢性支气管炎发展为COPD的机制不清。长期慢性气道炎症以及引起的细胞、体液因子调节紊乱可能发挥重要作用[1]。支气管和肺的多种组织都能产生内皮素(endothelin,ET);ET-1是一种重要的前炎症因子,还具有收缩气道、影响气道黏液分泌和清除等多种作用。与ET-1的生物学作用相反,一氧化氮(NO)具有抗炎、舒张气道及抑制细胞增殖作用,二者可能参与COPD气道慢性炎症过程的调控。本文观察了参七虫草胶囊对COPD大鼠模型ET-1及NO水平的影响。

1材料

参七虫草胶囊(每粒0.4g):由西洋参、参三七、冬虫夏草三味药物按照1:1:1的比例组成,制成胶囊,由安徽中医学院第一附属医院制剂中心提供,批号为20050520。实验时,用蒸馏水将参七虫草胶囊配成所需浓度的混悬液。

金水宝胶囊:江西金水宝制药有限公司生产,批号为050313。实验时用蒸馏水配制成所需浓度的混悬液。

实验所用动物为清洁级健康Wistar大鼠100只,雌雄各半,体重在150~200g之间,由郑州大学实验动物管理中心提供。

2方法

2.1动物分组

随机分为5组,每组20只,即空白对照组、COPD模型组、参七虫草胶囊高、低剂量组、金水宝胶囊组;各组动物均在20℃环境中饲养,自由饮水,摄食。

2.2模型的制备

除空白对照组大鼠不做任何处理;COPD模型组正常喂食4W,药物预防组[参七虫草胶囊高剂量组(0.5g/kg/d,相当于成人用量的10倍),参七虫草胶囊低剂量组(0.25g/kg/d,相当于成人用量的5倍),金水宝胶囊组(0.5g/kg/d,相当于成人用量的10倍)]先期进行药物灌胃4W,4W后除空白对照组以外的各组(模型组、参七虫草胶囊高、低剂量组,金水宝胶囊组)均按照文献 [2]方法开始复制COPD模型,即造模开始后的第1、14d气管内滴入脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)各200μg/200μl,第2-13d、15-60d,每天在80cm×50cm×40cm的密闭箱内熏仙姑牌香烟0.5h(香烟为仙姑牌84mm烤烟型,焦油量17mg,烟气烟碱量1.1mg,由湖北巴东卷烟厂出品,每次10支。药物预防组继续灌胃给予药物,模型组给予同等量的生理盐水灌胃。

造模后的2个月(即第90d),用戊巴比妥钠(40mg/Kg)腹腔注射麻醉,从大鼠腹主动脉取血处死,所取血在4℃4000r/min离心5min,提取血清,–20℃冻存待检。先用10ml生理盐水进行在体肺泡灌洗,缓慢经气道把液体注入肺脏,再回抽液体,如此反复进行3次,最终回收量为6ml;再取左肺组织5g,匀浆已备指标检测。

2.3指标检测

ET-1与NO测定试剂盒由上海森雄科技有限公司提供,ET-1采用ELSIA法,NO采用硝酸还原酶法,方法严格按照试剂盒说明书检测.为了避免灌洗液稀释对测定结果的影响,组织匀浆和BALF中所测物质含量均以实测值与总蛋白比值表示。

2.4统计学处理

    数据采用SPSS11.0软件进行统计分析,组间采用配对t检验。

3结果

3.1参七虫草胶囊对COPD模型大鼠血清、肺组织及肺灌洗液中内皮素含量的影响

结果显示,模型组大鼠血清、肺组织及BALF中ET-1含量均较空白对照组明显升高(P<0.01);而药物预防组中,参七虫草胶囊高剂量组与金水宝组的血清、肺组织及BALF中ET-1含量与空白对照组比较无明显差异(P>0.05),参七虫草胶囊低剂量组的血清、肺组织及BALF含量与

表1  5组大鼠血清、肺组织及BALF中ET-1含量测定结果比较(A±s,n=10

组  别

剂量g/kg

血清

(pg/ml)

肺组织

(pg·ml-1·mg-1Pr)

BALF

(pg·ml-1·mg-1Pr)

空  白

0

131.59±14.21(2)

7.08±0.98(2)

3.37±1.33(2)

模  型

 

213.26±21.14

14.88±3.38

9.54±1.14

参七虫草高

0.5

132.45±15.36(2,3,5)

7.09±1.11(2,3,4)

3.75±0.34(2,3)

参七虫草低

0.25

191.35±16.25(1)

13.09±2.10

8.19±1.47

金水宝

0.5

186.59±15.28(1)

9.68±0.98(1)

 

4.27±1.33(2,3)

注:与模型组比较:①P<0.05, ②P<0.01;与参七虫草胶囊低剂量组比较: ③P<0.01;与金水宝组比较④P<0.05, ⑤P<0.01;下同。

3.2参七虫草胶囊对慢阻肺大鼠模型血清、肺组织及肺灌洗液中一氧化氮含量的影响

结果显示,模型组大鼠血清、肺组织及BALF中NO含量均较正常对照组明显降低(P<0.01);而药物预防各组中,血清、肺组织及BALF中NO含量均高于模型组(P<0.05-0.01);参七虫草胶囊高剂量组血清、肺组织及BALF中NO的含量均高于金水宝组与参七虫草胶囊低剂量组(P<0.05-0.01),而金水宝组与参七虫草胶囊低剂量组相比无统计学意义(P>0.05)。

 

 

 

 

表2   5组大鼠血清、肺组织及BALF中NO含量测定结果比较(x±s,n=10

组  别

剂量g/kg

血清

(μmol/L)

肺组织

(μmol·L-1·mg-1Pr)

BALF

(μmol·L-1·mg-1Pr)

空   白

 

38.89±6.12(2)

0.22±0.02(2)

26.75±1.37(2)

模  型

 

22.09±2.46

0.14±0.02

20.40±1.54

参七虫草高

0.5

38.86±6.43(2,3,5)

0.21±0.03(2,3,4)

26.65±2.84(2,3)

参七虫草低

0.25

29.04±4.91(1)

0.18±0.02(1)

22.74±0.85(1)

金水宝

0.5

28.01±6.81(1)

0.17±0.01(1,3)

22.74±1.27(2,3)

4讨论

内皮素-1(ET-1)是气道产生的一种致支气管收缩的肽类物质,与哮喘的发病和其它气道炎症性疾病相关,文献报道COPD患者急性加剧期痰ET-1水平升高,并伴有血浆ET-1水平上升。ET-1可能具有调节COPD急性加剧期气道炎症反应的作用。其与NO是由气道和肺的上皮、内皮细胞以及炎症细胞包括肺泡巨噬细胞等合成和释放的一对相互拮抗的生物活性因子。ET-1是目前已知最强的气管和支气管平滑肌收缩物质。在生理状态下,ET-1能被迅速降解,以防止肺支气管的过度收缩。但在病理状态下,ET-1合成释放过多,既能引起支气管平滑肌的痉挛,又可通过释放多种炎性介质,促进白细胞黏附和平滑肌的增生引起气道炎症。NO是由气道和肺的上皮、内皮细胞以及炎症细胞合成和释放的生物活性因子,与多种呼吸疾病的发生和发展关系密切;NO作为介质、信使或细胞调节因子,具有舒张血管、抑制血管平滑肌增殖和血小板黏附等重要作用,参与机体的许多生物活动和病理过程[3]

我们根据中医理论对慢阻肺的传统认识和现代研究结果,提出慢阻肺稳定期的“虚瘀”理论,以益气养阴活血法,组成了参七虫草胶囊,并对进行了系列研究和探讨[4][5][6]

本实验采用香烟熏结合LPS气管滴入复制大鼠慢阻肺模型,根据大鼠一般病态表现和组织形态学改变,结合肺功能判断并证实模型复制成功。结果显示,大鼠慢阻肺模型的血清、肺组织及BALF中ET-1含量较正常对照组明显升高(P<0.01),NO含量则低于正常对照组(P<0.01)。表明在慢阻肺发生发展过程中,气道炎症促使血管内皮细胞和气道上皮细胞释放ET-1,ET-1过多合成,又进一步加重了气道的炎症反应和组织损伤,而NO释放减少,又使得其舒张支气管和肺血管平滑肌的因素以及对血管平滑肌增殖的抑制作用减弱,从而导致慢性炎症的产生。

而提前预防性给药,参七虫草胶囊高剂量组和金水宝组的血清、肺组织及BALF中ET-1含量与模型组比较均有明显降低(P<0.05或P<0.01),参七虫草胶囊低剂量组血清中ET-1含量低于模型组(P<0.05),说明各预防组尤其对血清中的ET-1的释放有抑制作用。参七虫草胶囊高剂量组对大鼠血清、肺组织及BALF中ET-1含量的影响与金水宝组及参七虫草胶囊低剂量比较均有统计学差异(P<0.05或P<0.01),参七虫草胶囊高、低剂量之间,具有明显的量效关系。

而经提前预防性给药,参七虫草胶囊高、低剂量组和金水宝组的血清、肺组织及BALF中NO含量均高于模型组(P<0.05或P<0.01),显示各预防药物组均能提高NO的含量,改善机体功能状态。从实验结果尚可看出,用药物对慢阻肺进行提前干预,对于提高血清、肺组织及BALF中NO活性,参七虫草胶囊高剂量组明显优于金水宝与参七虫草胶囊低剂量组(P<0.05或P<0.01),而金水宝组与参七虫草胶囊低剂量之间无明显差异(P<0.05)。

本实验证实,在慢阻肺时,血液和肺组织局部合成与释放的ET-1明显增多,并可能由此加重气道的炎症反应和组织损伤。而NO合成不足也对慢阻肺形成和发展具有重要影响作用。中药参七虫草胶囊可通过有效抑制ET-1的产生,显著提高NO含量,延缓或减轻肺脏慢性炎症,以达到益气养阴活血、补益肺肾的功效。

[参考文献]:

 [1] Hasday JD,McCrea KA, Meltzer SS,et al.Dysregulation of airway cytokine expression in chronic obstructive pulmonary disease and asthma[J]. Am J Respir Crit Care Med 1994; 150:s54-s58。

[2] 宋一平,崔德健,茅培英,等.慢性阻塞性肺疾病大鼠模型的建立及药物干预的影响.[J]中华内科杂志 2000;39(8):556.

[3] 杨牧祥,李澎涛,韩树芬,等.实验性“肺气虚证”肺组织病理学研究.[J]河北医科大学学报,1996,11(6):344-345。

[4]季红燕,张念志,陈炜,等. 参七虫草胶囊对慢性阻塞性肺病大鼠模型细胞因子的影响.[J]安徽医科大学学报 2003;8(4):272-273.

[5]张念志,赵丽萍,卓秀珍,等.参七虫草胶囊对慢性阻塞性肺病大鼠模型肿瘤坏死因子–αmRNA表达的影响.[J]中国中医急症 2004;13(2):107-108.

[6]张念志,程旭初,季红燕,等.参七虫草胶囊治疗慢性阻塞性肺病的临床研究.[J]中国中医药信息杂志 2002;9(3):22-23.

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张念志 主任医师

安徽省中医院 呼吸内科

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