芪蛭皱肺颗粒对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠IFN-γ/IL-4失衡及免疫脏器指数的影响

张 毅，　李 娟，　李金田，　刘光炜，　张 弢，　刘永琦，　魏舒畅，　苏 韫

（甘肃中医学院敦煌医学与转化教育部重点实验室中药药理与毒理学省级重点实验室，甘肃　兰州　730000）

［科研报道］

芪蛭皱肺颗粒对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠IFN-γ/IL-4失衡及免疫脏器指数的影响

张 毅，李 娟，李金田*，刘光炜，张 弢，刘永琦，魏舒畅，苏 韫

（甘肃中医学院敦煌医学与转化教育部重点实验室中药药理与毒理学省级重点实验室，甘肃兰州730000）

目的 通过观察芪蛭皱肺颗粒对慢性阻塞性肺疾病（COPD）大鼠模型胸腺指数、脾脏指数及肺泡灌洗液（BALF）、血清中IFN-γ/IL-4平衡的影响，探讨芪蛭皱肺颗粒防治COPD的作用机制。方法 采用气管内滴注脂多糖（LPS）加烟熏法建立COPD大鼠模型，治疗组自造模第29天起每天给药一次，正常组及模型组给予生理盐水，连续14 d。第43天，检测胸腺指数、脾脏指数及BALF、血清中IFN-γ、IL-4的水平变化。结果 与空白组比较，模型组大鼠脾指数、胸腺指数降低（P＜0.05）；与模型组比较，芪蛭皱肺颗粒大、中、小剂量组脾脏指数升高不显著，而芪蛭皱肺颗粒大、中、小剂量组胸腺指数升高明显（P＜0.05）；与空白组比较，模型组大鼠血清、BALF中IFN-γ/IL-4比值明显下降（P＜0.05）；与模型组比较，芪蛭皱肺颗粒大、小剂量组血清中及芪蛭皱肺颗粒中剂量组BALF中IFN-γ/IL-4比值明显升高（P＜0.05）。结论 芪蛭皱肺颗粒能够提高IFN-γ功能低下，而抑制IL-4功能亢进，调节IFN-γ/IL-4的失衡，从而减轻气道炎症浸润，可能是芪蛭皱肺颗粒防治COPD的机制之一。

慢性阻塞性肺疾病；芪蛭皱肺颗粒；γ-干扰素；白细胞介素-4；免疫脏器指数

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pu1monarydisease，COPD），简称慢阻肺，是以气道不完全可逆性气流受限为特征，气流受限呈进行性发展，与肺对有害气体或有毒颗粒的异常炎症反应有关，可伴有气道高反应性［1］。前期研究表明，芪蛭皱肺颗粒具有控制COPD气道炎症、预防肺损伤、促进小气道重塑等功能［2-5］，对COPD的防治具有一定的作用。本实验通过观察COPD大鼠模型肺泡灌洗液（bronchoa1veo1ar 1avage f1uid，BALF）、血清中γ-干扰素（interferon-γ，IFN-γ）、白细胞介素-4（inter1eukin-4，IL-4）的水平和胸腺指数、脾脏指数的变化，探讨芪蛭皱肺颗粒有无调节IFN-γ/IL-4的比值失衡，防治COPD的发生、发展。

1　实验材料

1.1动物 SPF级Wistar雄性大鼠70只，体质量（200± 20）g，由甘肃中医学院科研实验中心提供。实验动物质量合格证编号SCXK（甘）2011-0001，动物实验设施使用证编号SCXK（甘）2011-0001-0001105。

1.2药品与试剂 芪蛭皱肺颗粒由黄芪、党参、麦冬、丹参等药物组成，具有益气培元、活血化瘀、瘪皱肺胀之功用，由甘肃中医学院药物制剂室制备；苏子降气丸（吉林紫鑫药业生产，批号11040106102）；罗氟司特（无锡泓兴生物医药科技有限公司提供，批号20110905）；脂多糖（LPS）（Sigma公司，批号L-2880）；IFN-γ、IL-4 ELISA（试剂盒购自武汉博士德生物工程公司，批号201128）；戊巴比妥钠（北京化学试剂公司，批号090822）；兰州香烟（兰州烟草公司，批号104193502）。

1.3主要仪器 AE200型电子分析天平（梅特勒-托利多仪器上海有限公司）；Benchmark p1us酶标仪（BIO RAD公司）。

2　实验方法

2.1分组与造模 采用随机数字表法将70只Wistar大鼠分为空白组、模型组、苏子降气丸组、罗氟司特组与芪蛭大、中、小剂量共7组，每组10只。大鼠适应性喂养3 d，采用气管内滴注LPS加烟熏法复制COPD大鼠模型［6］，方法如下：于第1、第14天气管内滴注LPS（0.1 mg/100 g），2～13 d、15～28 d每日上午在容积为48 L玻璃密闭箱内持续熏兰州牌香烟雾30 min，每日1次，1支/只。

2.2给药 从造模第29天起，阳性对照组灌服苏子降气丸（相当原药材1.08g/kg）、罗氟司特（0.045×10-3g/kg）；芪蛭小、中、大剂量组灌服芪蛭皱肺颗粒（分别相当于原药材0.54、1.08、2.16g/kg）。每天灌服1次，连续14d。

2.3检测指标

2.3.1大鼠脏器指数的检测 称定大鼠质量，戊巴比妥钠（40mg/kg）腹腔注射麻醉，股动脉采血，处死，解剖，完整取出胸腺、脾脏、称定质量。按公式：脾（胸腺）指数（g/kg）=脾（胸腺）质量（g）/体质量（kg）计算。

2.3.2血清中IFN-γ、IL-4的测定 股动脉采血，4℃，3000r/min，离心10min，制备血清，采用ELISA法检测，严格按照试剂盒说明书进行。

2.3.3肺泡灌洗液中IFN-γ、IL-4的水平测定 解剖出完整的肺和气管，向左侧肺叶缓慢注入0.9%生理盐水3mL，再缓慢吸出，重复2次，回收灌洗液（BALF）约为4mL，无菌纱布过滤，置于离心管中，4℃、3000r/min，离心10min，取上清液，采用ELISA法检测，按照试剂盒说明书进行。

2.4统计学处理 采用SPSS17.0统计学软件对所有实验数据进行统计分析，计量资料均以±s表示，组间差异比较采用单因素方差分析，P＜0.05时表示差异有统计学意义。

3　实验结果

3.1对脏器指数的影响 与空白组比较，模型组大鼠脾指数、胸腺指数降低（P＜0.05）；与模型组比较，芪蛭皱肺颗粒大、中、小剂量组脾脏指数升高不显著（P＞0.05），芪蛭皱肺颗粒大、中、小剂量组胸腺指数升高（P＜0.05），详见表1。

表1　芪蛭皱肺颗粒对COPD模型大鼠脾脏指数、胸腺指数变化情况（±s，n=10）

注：与空白组比较，▲P＜0.05；与模型组比较，●P＜0.05

组别动物数/只脾脏指数/（g·kg-1）胸腺指数/（g·kg-1）空白组102.11±0.250.67±0.10模型组101.69±0.10▲0.46±0.09▲罗氟司特组101.77±0.240.62±0.10●苏子降气组101.82±0.220.52±0.10芪蛭皱肺颗粒小剂量组101.85±0.450.57±0.11●芪蛭皱肺颗粒中剂量组101.88±0.270.61±0.14●芪蛭皱肺颗粒大剂量组101.79±0.160.59±0.09●

3.2对血清中IFN-γ、IL-4水平及其比值的影响 与空白组比较，模型组大鼠血清IFN-γ/IL-4的比值明显降低（P＜0.05）；与模型组比较，芪蛭皱肺颗粒大、小剂量组IFN-γ/IL-4的比值明显升高（P＜0.05），详见表2。

表2　各组大鼠血清中IFN-γ、IL-4水平及IFN-γ/IL-4值（±s）

表2　各组大鼠血清中IFN-γ、IL-4水平及IFN-γ/IL-4值（±s）

注：与空白组比较，▲P＜0.05，▲▲P＜0.01；与模型组比较，●P＜0.05，●●P＜0.01

组别动物数/只IFN-γ/（ng·L-1）IL-4/（ng·L-1）IFN-γ/IL-4空白组1062.64±18.043.62±0.1817.42±5.48模型组1045.25±5.00▲4.71±1.19▲▲10.14±2.78▲▲罗氟司特组1058.10±18.623.60±0.31●●16.25±5.30●●苏子降气组1057.61±18.213.53±0.61●●16.29±4.97●●芪蛭皱肺颗粒小剂量组1058.00±17.894.12±0.94●14.44±4.80●芪蛭皱肺颗粒中剂量组1053.30±12.543.94±0.51●●13.62±3.15芪蛭皱肺颗粒大剂量组1057.74±15.284.02±0.37●14.52±4.49●

3.3大鼠肺泡灌洗液中IFN-γ、IL-4水平及其比值的影响

与空白组比较，模型组大鼠肺泡灌洗液中IFN-γ/IL-4的比值显著降低（P＜0.05）；与模型组比较，芪蛭皱肺颗粒中剂量组IFN-γ/IL-4的比值显著降低（P＜0.05）。详见表3。

表3　各组大鼠肺泡灌洗液中IFN-γ、IL-4水平及IFN-γ/IL-4值（±s）

表3　各组大鼠肺泡灌洗液中IFN-γ、IL-4水平及IFN-γ/IL-4值（±s）

注：与空白组比较，▲P＜0.05，▲▲P＜0.01；与模型组比较，●P＜0.05，●●P＜0.01

组别动物数/只IFN-γ/（ng·L-1）IL-4/（ng·L-1）IFN-γ/IL-4空白组896.18±29.143.46±0.2028.03±9.17模型组953.44±13.85▲▲3.84±0.58▲14.00±3.25▲▲罗氟司特组766.46±31.59●3.57±0.2218.71±8.82苏子降气组778.50±30.19●3.48±0.17●22.63±8.96●芪蛭皱肺颗粒小剂量组760.15±24.133.68±0.2016.54±7.01芪蛭皱肺颗粒中剂量组762.85±24.523.48±0.16●●18.01±6.72●芪蛭皱肺颗粒大剂量组751.48±10.183.66±0.1414.21±2.71

4　讨论

慢性阻塞性肺疾病（COPD）主要病理表现为气道的炎症和炎性细胞的浸润，从而出现肺泡炎和肺气肿的表现［7-8］。COPD的确切发病机制目前尚不清楚，近年来研究发现COPD的发生主要与T淋巴细胞尤其是Th细胞有关。COPD气道高炎症反应主要是Th细胞的调节功能失衡所致［9］。在正常的生理情况下，Th1/Th2细胞因子处于相对平衡的状态；当机体发生功能出现异常时，Th1/Th2细胞因子表达比例失衡，因而影响细胞因子的动态平衡。Th1/ Th2漂移相关的细胞因子参与肺组织炎症反应的调节，导致COPD的发生、发展［10］。其中Th1介导与细胞毒和局部炎症有关的免疫应答，主要分泌INF-γ、IL-2、TNF-β等；Th2其主要功能为刺激B细胞增殖并产生抗体，参与体液免疫应答，主要分泌IL-4、IL-5、IL-6等；Th1/Th2的失衡在COPD气道炎症中主要表现为Th1功能低下，而Th2功能亢进［11-13］。本实验模型组IFN-γ水平明显降低，IL-4的水平明显升高，IFN-γ/IL-4比值下降，存在IFN-γ功能低下，而IL-4功能亢进，致IFN-γ/IL-4的失衡，与以上文献报道一致。

胸腺属于中枢免疫器官，具有重要的免疫调节作用，能够分泌多种细胞因子，是T细胞分化、发育的场所，促进T细胞成熟，在建立自身免疫耐受和维持免疫自稳方面发挥重要作用。脾脏是最大的免疫器官，是细胞免疫和体液免疫的中心。胸腺和脾脏指数，反映机体免疫功能的改变，中药可以提高免疫抑制小鼠的胸腺、脾指数［14-15］。本实验模型组与正常组比较胸腺、脾指数均明显降低。

COPD属中医学之“痰饮”、“虚喘”、“肺胀”等范畴，其病机特点乃本虚标实之证。正气虚弱为本，与肺、脾、肾关系密切，涉及肝；痰饮、血瘀、气滞等为标。故治疗当根据其病机特点应扶正祛邪，标本兼顾，宜益气培元、祛瘀化痰、理气行滞，瘪皱肺胀。芪蛭皱肺颗粒正是基于COPD的病机特点所凝练的防治方药，该方由黄芪、党参、麦冬、丹参等药物组成，具有益气培元、活血化瘀、瘪皱肺胀之功用。本实验结果表明，芪蛭皱肺颗粒能够升高IFN-γ水平，降低IL-4的水平，升高IFN-γ/IL-4比值、胸腺指数与脾指数。提示芪蛭皱肺颗粒能够提高IFN-γ功能低下，而抑制IL-4功能亢进，调节了IFN-γ/IL-4的失衡，从而减轻气道炎症浸润，可能是芪蛭皱肺颗粒防治COPD的机制之一。

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1001-1528（2015）01-0189-03

10.3969/j.issn.1001-1528.2015.01.040

2014-06-11

甘肃省科技计划（1011JKCA175，1212RJ2A074）；兰州市第一批科技计划（2009-1-141）；甘肃省中药药理与毒理学重点实验室开放基金（ZDSYS-KJ-2013-007）；甘肃省财政厅高校基本科研业务费项目（2012-2）

张 毅（1978—），男，硕士，讲师，主要从事道地药材防治呼吸系统疾病的研究。Te1：13679400481，E-mai1：zhangyidxf @sina.com

李金田（1964—），男，硕士，教授，博士生导师，主要从事中医药防治呼吸系统疾病的研究。