麻杏石甘合剂对COPD模型大鼠肺部形态功能及炎症因子水平的影响

佟雷 刘金丽 刘刚 王淼 于凤波

[摘要] 目的 研究麻杏石甘合劑对LPS联合香烟熏蒸所诱导的COPD模型大鼠肺部功能的干预作用及作用机制。方法 将SD大鼠于实验第1、14天通过气道滴注生理盐水，并于30 d后检测以此作为空白组;另取SD大鼠于实验第1、14天通过气道滴注脂多糖（LPS）200 μg/只，并联合香烟烟雾诱导每天2 h，共30 d，建立模型组。其他各实验组在造模的同时分别给予相应受试药物，通过观察各组中大鼠肺部呼吸功能、血清中TNF-α、IL-6含量及肺组织形态学的变化，探讨麻杏石甘合剂对COPD模型大鼠肺功能的干预作用。 结果 通过与空白组比较，模型组大鼠呼吸功能参数值FVC、FEV0.3、PEF明显下降（P<0.01）;大鼠血清中IL-6、TNF-α含量明显升高（P<0.01）;通过与模型组比较，麻杏石甘合剂高中剂量组与阳性对照药氨茶碱给药组使大鼠肺部呼吸功能参数值FVC、FEV0.3、PEF得到明显改善（P<0.01或P<0.05）;血清中IL-6、TNF-α含量降低（P<0.01或P<0.05）;肺组织病变程度减轻。结论 通过给予麻杏石甘合剂可通过改善肺组织病变，提高肺部呼吸功能，降低炎性因子的产生来实现其对慢性阻塞性肺疾病的干预及预防作用。

[关键词] 麻杏石甘合剂;慢性阻塞性肺疾病;肿瘤坏死因子-α;白介素-6

[中图分类号] R285.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-9701（2019）01-0033-03

Effect of Maxing Shigan mixture on lung morphological function and level of inflammatory factors in rats with COPD

TONG Lei1 LIU Jinli2 LIU Gang1 WANG Miao1 YU Fengbo1

1.Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China; 2.Hongqi Hospital Affiliated to Mudanjiang Medical College， Mudanjiang 157011， China

[Abstract] Objective To study the intervention effect and mechanism of Maxing Shigan mixture on lung function of rats with COPD induced by LPS combined with cigarette fumigation. Methods SD rats were instilled with saline on the 1st and 14th day of the experiment， and were detected after 30 d， which were set as the blank group. SD rats instilled with lipopolysaccharide（LPS） 200 μg/rat by airway on the 1st and 14th day of the experiment， combined with cigarette smoke induction with 2 hours a day for 30 d. And model group was established. The other experimental groups were given the corresponding test drugs while modeling. The lung respiratory function， serum TNF-α， IL-6 content and lung tissue morphology change were observed in each group to explore the intervention role of Maxing Shigan mixture on pulmonary function in rats with COPD model. Results Compared with those of the blank group， the respiratory function parameters FVC， FEV0.3， and PEF of the model group were significantly decreased（P<0.01）， and the serum levels of IL-6 and TNF-α were significantly increased in the rats of the model group（P<0.01）. Compared with the model group， the high-dose group of Maxing Shigan mixture and the positive control drug aminophylline group improved the respiratory function parameters FVC， FEV0.3 and PEF of the rats（P<0.01 or P<0.05）， serum IL-6 and TNF-α levels were decreased （P<0.01 or P<0.05）. The extent of lung tissue lesions was reduced. Conclusion By administering Maxing Shigan mixture， it can improve the lung tissue damage， improve lung respiratory function and reduce the production of inflammatory factors to achieve its intervention and prevention of chronic obstructive pulmonary disease.

[Key words] Maxing Shigan mixture; Chronic obstructive pulmonary disease; Tumor necrosis factor-α; Interleukin-6

慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以呼吸气流受阻为特征的慢性呼吸系统疾病，该病常伴有因有害气体和有害颗粒而引起的气道炎症反应[1-4]。麻杏石甘汤为古代经典治肺名方，具有辛凉宣泄、清肺平喘之功效，麻杏石甘合剂为现代中成药制剂，多用于肺炎及哮喘的治疗，而关于其针对COPD的治疗作用和机制却鲜有报道。本研究通过香烟熏蒸联合脂多糖气道滴入的方法建立大鼠COPD模型，观察不同剂量麻杏石甘合剂对COPD模型大鼠肺部呼吸功能、肺部组织形态及炎症因子产生的影响[5-9]。现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料来源

1.1.1 实验用药品与仪器  麻杏石甘合剂（太极集团，批号：141105）;氨茶碱口服溶液（四川健能制药有限公司，批号H20140008）;TNF-α、IL-6试剂盒（恒远生物科技，批号20141220）。红河牌香烟;Lipopolysaccharldes，Sigma;7160型全自动生化仪（日本日立）;台式高速冷冻离心机TGL-20MC（长沙湘悦离心机有限公司）;全身式吸入暴露箱（美国NatureGene Corp）;RM2145病理切片机（德国 LEICA 公司）;N-180M双目生物显微镜（宁波永新光学股份有限公司）;ALC-V8动物呼吸机（ADInstruments澳大利亚）。

1.1.2 实验动物  SD大鼠60只，雌雄各半，体重（200±20）g，8～10周龄，购自黑龙江中医药大学GLP实验中心，合格证号SCXK（黑）2013-0004，SPF级。实验动物饲养于SPF环境条件适应性饲养1周后开始实验，实验方案符合本单位医学伦理委员会相关要求。

1.2 实验动物的分组与病理模型的构建[10-12]

将SD大鼠随机分为空白组、模型组、氨茶碱组及麻杏石甘合剂高、中、低剂量组。将1 mg/mL的LPS溶液于第1、14天由大鼠气管滴入。于第2～30天（第14天除外）将大鼠放入香烟烟雾中熏蒸，1 h/次，2次/d，待大鼠出现呼吸急促，并有明显的点头现象表明病理模型构建成功。空白组于第1、14天同法气管滴注生理盐水不烟熏。麻杏石甘合剂各剂量组6、3、1.5 mL/kg和氨茶碱组0.5 mL/kg在第1天造模同时按设定剂量灌胃给药，空白组和模型组分别灌胃给予等剂量生理盐水，1次/d，共30 d。

1.3 观察指标

1.3.1 肺部呼吸功能检测  末次给药30 min后，将各组大鼠用10%水合氯醛麻醉，暴露气管并开口，插入连接有三通开关的气管插管，一端连接呼吸机，一端连接信号采集系统测量呼吸指标。测定第0.3秒用力呼气容量（FEV0.3）、用力肺活量（FVC）、呼气峰流速（PEF）等参数值。

1.3.2 炎症因子IL-6、TNF-α的测定  待大鼠肺部呼吸功能检测完毕后迅速打开腹腔，于腹主动脉采血10 mL，以3000 r/min 低温离心10 min后对TNF-α、IL-6含量进行测定。

1.3.3 肺组织形态学检查  各组大鼠处死后，迅速打开胸腔，取出右肺中叶进行HE染色，200倍光镜下观察组织学改变，每片取 3 个视野成像，每个视野不重复，参考相关文献制定评价标准[13]，标准如下：根据病变严重程度进行评分：各部位无明显病变评分值为0分（即正常）;病变区域<12%评分值为0.5分;病变区域12%～25%评分值为1分;病变区域26%～50%评分值为2分;病变区域51%～75%评分值为3分;病变区域>75%评分值为4分。

1.4 统计学方法

采用SPSS19.0统计学软件进行分析，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 麻杏石甘合剂对COPD模型大鼠肺部呼吸功能的影响

与空白组比较，模型组FVC、FEV0.3、PEF参数值明显下降（P<0.01），表明COPD动物模型构建成功。麻杏石甘合剂高、中剂量给药组与氨茶碱组相对于模型组FVC、FEV0.3、PEF参数值有明显改善，差异有统计学意义（P<0.01或P<0.05）。见表1。

2.2 麻杏石甘合剂对COPD大鼠血清TNF-α、IL-6含量水平的影响

与空白组比较，模型组血清IL-6、TNF-α含量明显升高，差异有统计学意义（P<0.01）。高剂量组、氨茶碱组与模型组比较，IL-6、TNF-α含量明显降低，差异有统计学意义（P<0.01或P<0.05），中剂量组能降低IL-6、TNF-α的含量，差异有统计学意义（P<0.05）。见表2。

2.3麻杏石甘合剂对COPD模型大鼠肺组织病理学评分的影响

通过镜下观察，发现空白组大鼠肺组织形态学无异常;模型组大鼠肺泡壁充血明显、大量炎细胞浸润、杯状细胞数量增加，导致黏液分泌增多。空白组病理学评分与模型组比较差异显著（P<0.01）;氨茶堿组大鼠肺泡壁轻度充血与炎细胞浸润;病理学评分与模型组比较差异有统计学意义（P<0.01）;麻杏石甘合剂高、中、低剂量给药组肺组织病变程度较模型组减轻，肺泡壁轻微充血及炎细胞浸润，病理学评分与模型组比较差异有统计学意义（P<0.01或P<0.05）。见表3及封三图4a～f。

3讨论

COPD的发病通常伴随着气道呼吸受阻、气道慢性炎症、肺部组织病变等多种病理变化过程，且多种炎症介质如IL-6、TNF-α均参与了COPD的发病。肿瘤坏死因子根据其结构的不同分为α和β两种类型，其中TNF-α由巨噬细胞产生，其受LPS外界刺激敏感，TNF-α亦是参与炎症反应的重要细胞因子，对免疫性疾病发病机制的研究起着至关重要的作用。

IL-6即白细胞介素-6，是一种多功能的细胞因子，其本质为多肽类物质，多种外界因素的刺激均可刺激正常细胞产生IL-6，其能够刺激参与免疫反应的细胞增殖、分化并提高其功能，因此，研究其血清含量水平对研究炎症反应具有重要意义[14-17]。

通过实验数据表明，造模成功后的大鼠血清中IL-6与TNF-α水平明显提高，而该类炎症因子会激活巨噬细胞等炎症细胞释放炎症介质，在肺内引起以巨噬细胞、粒细胞浸润为特征的肺部炎症，这种炎症很有可能是造成大鼠呼吸障碍的根本原因，当给予高、中剂量麻杏石甘合剂后可明显降低IL-6、TNF-α特征性炎性细胞因子含量水平，而且FVC、FEV0.3、PEF等特征性呼吸参数值在给予药物干预后也得到明显改善，电镜下大鼠肺组织中肺泡壁充血得到缓解，炎细胞浸润亦有减轻。这些症状的改善也与炎症因子的变化有着密切关系，我们推测麻杏石甘合剂可能通过抑制炎症因子的释放来改善大鼠呼吸状况和肺部的病理变化，这正是麻杏石甘合剂发挥药效的机制所在。

综上所述，当给予足够剂量的麻杏石甘合剂时会对COPD大鼠呼吸功能有一定的干预作用，并能提高COPD模型大鼠的生存质量，此项研究为麻杏石甘合剂在临床预防和治疗COPD提供了重要的实验依据。

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