克拉霉素对COPD大鼠的抗炎作用

孙盼锋 黄仕夫 苗丽君 黄凤祥 赵娣 彭强

(1.郑州大学第一附属医院 呼吸与危重症科 河南 郑州 450052；2.广西壮族自治区人民医院 重症医学科二区 广西 南宁 530000)

克拉霉素对COPD大鼠的抗炎作用

孙盼锋1黄仕夫2苗丽君1黄凤祥1赵娣1彭强1

(1.郑州大学第一附属医院 呼吸与危重症科 河南 郑州 450052；2.广西壮族自治区人民医院 重症医学科二区 广西 南宁 530000)

目的 探讨克拉霉素对COPD大鼠的抗炎效果及对肺功能的改善情况。方法 建立COPD大鼠模型，实验分为健康对照组、COPD组与克拉霉素组，每组10只。实验结束后检测大鼠肺功能，留取血液及肺泡灌洗液，使用ELISA法检测血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平。结果 与对照组相比，COPD组大鼠，0.3 s最大呼气量/用力肺活量(forced expiratory volume 0.3/forced vital capacity，FEV0.3/FVC)明显低于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)；吸气阻力(inspiratory resistance，Ri)、呼气阻力(expiratory resistance，Re)明显高于对照组，差异具有统计学意义(P<0.05)。克拉霉素组FEV0.3/FVC高于COPD组，Ri及Re明显低于COPD组，差异具有统计学意义(P<0.05)。COPD组血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明显高于对照组，差异均具有统计学意义(P<0.05)；克拉霉素组血清及肺泡灌洗液INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明显低于COPD组，差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论 克拉霉素能在一定程度上减轻COPD大鼠肺部及全身的炎症反应，改善COPD大鼠肺功能。

克拉霉素；COPD；INF-γ；炎症反应；肺功能

慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diseases，COPD)是一种常见的以持续性气流受限为特征的可以预防和治疗的疾病，气流受限通常为进展性，与气道和肺对有毒颗粒或气体的慢性炎性反应增强相关[1]。有文献报道，大环内酯类药物除了抗感染作用之外，还有明显抗炎作用[2]。克拉霉素是大环内酯类药物中较新的一个药物，耐药率不高，是目前大环内酯类药物的理想选择[3]。本文旨在探讨克拉霉素干预COPD大鼠后大鼠体内INF-γ、TNF-α、NF-κB等炎症因子的水平及对肺功能的影响。

1 材料与方法

1.1 实验动物、主要材料和仪器 健康雄性SD大鼠(合格证编号：41003100001116)，白色，体质量(180.00±20.00)g，9周龄，购自河南省实验动物中心。克拉霉素(四川蜀中药业有限公司)、TNF-α检测试剂盒(科密欧公司)、通用型SP免疫组化试剂盒、INF-γ检测试剂盒(深圳市达科为生物技术有限公司)、小动物肺功能仪YL-S-001(BuxcoElectronics，Inc USA)。

1.2 大鼠COPD模型的构建及处理 适应性饲养1周。随机分为空白组(10只)、COPD组(10只)、克拉霉素组(10只)。空白组和COPD组于第1、31、61 天，经气管分别灌注生理盐水0.2 ml和脂多糖溶液(配制浓度1 mg/ml)，于第2～30、32～60、62～90天在自制的60 L玻璃熏烟箱中分别吸入新鲜空气和被动吸烟6 h。克拉霉素组：前90 d处理与COPD组相同，从第91天开始给予克拉霉素灌胃，1次/d，50 mg/kg(现配现用)，共30 d。该实验经河南省实验动物中心动物伦理委员会批准。

1.3 肺功能的检测及标本的采集

1.3.1 大鼠肺功能检测 药物干预结束第2天(即第121天)进行肺功能测定，测定前称量大鼠体质量。在河南省中医学院第一附属医院实验中心采用有创性肺功能检测，检测指标包括大鼠的FEV0.3/FVC、Ri、Re，所有数据经过动物肺功能仪数据分析系统分析。

1.3.2 留取血清 肺功能测定结束后，解剖大鼠，游离腹主动脉，腹主动脉取血，抽到的血液注入10 ml EP管中，每只大鼠留取5 ml血量，室温静置、离心后去上清液，装于5 ml EP管中，放入-80 ℃冰箱中保存。

1.3.3 留取肺泡灌洗液 取血完成后，游离出双肺及主支气管，结扎右主支气管，主气管插入灌洗管，用生理盐水反复灌洗，将灌洗液置于5 ml EP管中，离心后取上清液，装于2 ml EP管中，放入-80 ℃冰箱中保存。

1.4 标本检测及方法 ELISA法测定血清和肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平，检测方法按ELISA试剂盒说明进行，以标准品的浓度为横坐标，450 nm波长的OD值为纵坐标，绘制双对数曲线，根据样品OD值在双对数曲线上计算出其对应的浓度。

2 结果

2.1 各组大鼠肺功能改变 COPD组大鼠FEV0.3/FVC明显低于空白组，Ri、Re明显高于空白组，差异具有统计学意义(P<0.05)。克拉霉素组大鼠FEV0.3/FVC高于COPD组，Ri、Re明显低于COPD组，差异具有统计学意义(P<0.05)。

表1 各组大鼠肺功能比较±s)

注：与空白组比较，aP<0.05；与COPD组比较，bP<0.05。2.2 血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平 COPD组血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明显高于空白组，差异均具有统计学意义(P<0.05)；克拉霉素组血清及肺泡灌洗液中INF-γ、TNF-α、NF-κB的水平明显低于COPD组，差异均具有统计学意义(P<0.05)。见表2、表3。

表2 各组大鼠血清INF-γ、TNF-α、NF-κB水平比较

注：与空白组比较，cP<0.05；与COPD组比较，dP<0.05。

表3 各组大鼠肺泡灌洗液INF-γ、TNF-α、NF-κB水平比较

注：与空白组比较，eP<0.05；与COPD组比较，fP<0.05。

3 讨论

COPD是一种慢性炎症过程，多种炎症细胞、细胞因子和炎症介质参与了COPD的形成。炎症机制在COPD的发病机制中占有重要地位，大量炎症细胞、介质及细胞因子均参与其中[4]。参与COPD发病的炎症细胞主要为中性粒、巨噬及T淋巴细胞等，此外还有IL-6、IL-8、INF-γ、TNF-α、NF-κB等炎症物质[5]。还有研究表明，COPD患者痰液及肺泡中的炎症因子水平比健康者高，且患者的炎症细胞水平越高，临床症状越重。本实验选用INF-γ、TNF-α、NF-κB评估慢阻肺大鼠体内的炎症反应水平[6]。

大环内酯类抗生素的抗炎作用机制较为复杂，许多机制参与其中，包括对气道黏液的调节和抑制作用，对中性粒细胞的抑制作用，对促炎症因子、趋化因子和化学介质的抑制作用，对前列腺素E2、肥大细胞活化和介质的释放、嗜酸性粒细胞浸润的抑制作用，对支气管高反应性的抑制作用等[7]。此外，大环内酯类抗生素还可以促进一些介质的生成以提高宿主的防御机能[8]。克拉霉素是大环内酯类药物中较新的一个药物，其上市时间还较短，耐药率不高，是目前大环内酯类药物的理想选择。

本实验中，通过克拉霉素干预COPD大鼠后，COPD大鼠血清及肺泡灌洗液中炎症物质水平明显降低，肺功能得到改善。克拉霉素对COPD的抗炎作用的原因尚不完全清楚，除抑制炎症因子过度激活外，可能还与改善糖皮质激素抵抗，提高骨骼肌运动耐量，调节神经内分泌活性等作用有关[9-10]，有待于进一步研究。

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The anti-inflammatory effect of Clarithromycin on COPD rats

Sun Panfeng1, Huang Shifu2, Miao Lijun1, Huang Fengxiang1, Zhao Di1, Peng Qiang1

(1.DepartmentofRespiratoryDisease,theFirstAffiliatedHospitalofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China;2.DepartmentofIntensiveMedicine,theGuangxiZhuangAutonomousRegionPeople’sHospital,Guangxi53000,China)

Objective To investigate the anti-inflammatory effect of clarithromycin on chronic obstructive pulmonary diseases (COPD) rats and the improvement of pulmonary function. Methods COPD rat model was established. Rats were randomly divided into 3 groups: control group, COPD group and clarithromycin group, 10 rats in each group. After the experiment, the pulmonary function of rats was determinated, and the serum and alveolar lavage fluid was collected for detecting the levels of INF -γ, TNF-α, NF-κB. Results Compared with control group, the expiratory forced capacity volume 0.3/forced vital capacity (FEV0.3/FVC), resistance inspiratory (Ri) and resistance expiratory (Re) in the COPD group were significantly lower than blank group, and the differences were statistically significant (P<0.05). Compared with COPD group, FEV0.3/FVC, Ri and Re in the clarithromycin group were higher than group COPD, and the differences were statistically significant (P<0.05). In COPD group, INF-γ,TNF-α,NF-κB level in serum and alveolar lavage fluid were higher than those in the blank group, and the differences were statistically significant (P<0.05). In clarithromycin group, the levels of INF-γ, TNF-α, NF-κB in serum and alveolar lavage fluid were lower than group COPD, and the differences were statistically significant (P<0.05). Conclusion Clarithromycin can reduce the pulmonary and systemic inflammation in COPD rat to a certain extent, and improve the pulmonary function.

clarithromycin; chronic obstructive pulmonary diseases; inflammation; pulmonary function

河南省卫生厅科技攻关项目(200803121)。

于庆凯，E-mail：HnszlyyYQK@126.com。

R-332

10.3969/j.issn.1004-437X.2017.03.002

2016-06-18)