破血化瘀药三棱、莪术对肺纤维化大鼠模型肺形态学及羟脯氨酸的影响
【摘要】 观察破血化瘀药三棱、莪术对肺纤维化大鼠模型的肺形态学及羟脯氨酸(HYP)的影响,探讨其作用机制。方法大鼠气管内注入博来霉素(5 mg/kg)造模。随机分为空白对照组、生理盐水组、三棱莪术高剂量组(l g/mL)、低剂量组(0.5 g/mL)及泼尼松组(15 mg/kg),造模次日起每天给药,于第7 d处死大鼠,观察肺间质纤维化病理变化及肺组织HYP的含量。结果生理盐水组HE染色肺泡间隔增厚,大量炎性细胞浸润,Masson染色肺间质内成纤维细胞增多,形成肺实变;其余给药组肺组织炎性细胞浸润较前者为轻,成纤维细胞明显较少。与生理盐水组比较,三棱莪术高剂量组及泼尼松组肺组织HYP含量显著降低(P<0.01,P<0.05)。结论三棱、莪术能有效抑制博来霉素引起的肺纤维化形成。
【关键词】 三棱 莪术 博来霉素 肺纤维化 羟脯氨酸 疾病模型 动物
肺纤维化形成早期为肺泡炎,后出现胶原沉积,最终为弥漫性肺纤维化,是呼吸衰竭的重要原因,其发病机制尚不清楚,目前缺乏特效药。中医认为本病的病理机制主要是瘀血与痰浊互相胶结,共同形成弥漫性肺间质纤维化的病理产物,而“瘀”贯穿了整个过程,近年来中医药对其及实验研究多以活血化瘀为原则。三棱、莪术为破血化瘀的代表药物,《衷中参西录》曰:“三棱气味俱淡,微有辛意;莪术味微苦,亦微有辛意,性皆微温,为化瘀血之要药。以治男子痃癖﹑女子癥瘕,月闭不通,……又能治心腹疼痛,胁下胀疼,一切血凝气滞之症。”[1]两药配合运用,能使两者破血化瘀的功效大大增强,而超过两者功效之和,属于中药中特殊的“相须”配伍关系[2]。笔者选用三棱、莪术对实验性肺纤维化大鼠进行干预,探讨其抗肺纤维化的作用机制。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1动物及分组清洁级Wister大鼠50只,雄性,体质量(200±20)g,福建医科大学实验动物中心提供[合格证:SCXK(闽)2004?0002],随机分为5组,每组10只,分别为三棱莪术高剂量组、三棱莪术低剂量组、泼尼松组、生理盐水组及空白对照组。
1.1.2药品注射用盐酸博来霉素(天津太河制药有限公司,批号:050102)每支8 mg,用时加生理盐水4 mL溶解。醋酸泼尼松(浙江江琚精药股份有限公司,批号:050230),每片20 mg,用时研粉,加蒸馏水溶解配成浓度35%溶液。羟脯氨酸(HYP)试剂盒(南京建成生物工程研究所)。氯化钠注射液(福州海王福药制药有限公司,批号:041227A04)。乙醇、PBS等试剂均为分析纯。药材三棱、莪术购自福建中医学院国医堂,取三棱、莪术(1∶1)适量,加水浸泡1 h,煎煮2次,每次1 h,合并滤液并浓缩成含生药1 g/mL备用。
1.2方法
1.2.1肺纤维化造模参照[3],以戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉,仰卧,纵向切开皮肤,钝拨分离暴露气管,用4号针头刺入气管,尽量接近气管分叉处,将博来霉素(5 mg/kg)缓慢滴入,立即将动物直立旋转,使药液在肺内均匀分布,缝合皮肤,局部消毒防止感染。
1.2.2给药造模后隔天开始给药,三棱莪术高剂量组(l g/mL),低剂量组(0.5 g/mL),泼尼松组(15 mg/kg),生理盐水组,每天1次,每次给药10 mL/kg。空白对照组胃内灌注等体积生理盐水。
1.2.3标本收集大鼠于给药后第7 d处死,迅速开胸,取出肺脏,切下右肺测定肺组织HYP;左肺以10％福尔马林液灌注后投入福尔马林液固定,外侧矢状面取材,常规切片,H?E和Masson染色,观察肺组织形态变化。
1.2.4形态学改变分级肺泡炎和肺纤维化分级按文献[4],将肺泡炎和肺纤维化的程度分为4级:0级无明显改变;1级轻度改变,病变范围小于全肺的20％;2级中度改变,病变范围占全肺的20％~50％;3级重度改变,病变范围占全肺的50％以上。
1.2.5HYP测定精确称取肺组织湿质量约100 mg,置于试管中,按试剂盒说明书操作。HYP含量公式:
HYP(μg/mL)=
(测定管吸光度－空白管吸光度)×标准管浓度(标准管吸光度－空白管吸光度)×(5 μg/mL)×稀释倍数
1.3统计学处理各组数据应用SPSS 11.5进行方差分析,并进行两两比较。
2结果
2.1肺形态学改变
2.1.1肺大体形态空白对照组双肺表面光滑,弹性良好,未见明显变化;生理盐水组双肺体积增大,出现点状出血点,灶状瘀斑;另3组肺体积均轻
度增大,均出现散在的点状出血点,偶见灶状瘀斑。
2.2.2光镜观察空白对照组肺结构清晰,未见明显变化;生理盐水组肺泡间隔增厚,大量炎性细胞浸润,间质内成纤维细胞增多;三棱莪术高剂量组与生理盐水组比较,炎性细胞浸润较轻,成纤维细胞明显减少(图1)。
2.2HYP含量的变化模型大鼠肺匀浆中HYP含量较空白对照组显著升高(P<0.01),泼尼松组较生理盐水组降低(P<0.05),三棱莪术高剂量组较生理盐水组显著降低(P<0.01),但与泼尼松组差别无统计学意义(表1)。
A:空白对照组; B:生理盐水组肺泡间隔增厚、成纤维细胞增多,蓝色胶原纤维明显增多; C:三棱莪术低剂量组炎性细胞浸润,成纤维细胞出现,胶原纤维较少; D:三棱莪术高剂量组炎性细胞浸润较轻,成纤维细胞较少,胶原纤维较B组明显减少; E:泼尼松组炎性细胞浸润较轻,成纤维细胞较少,胶原纤维较B组明显减少.上排:HE染色; 下排:Masson染色.表1大鼠肺匀浆中羟脯氨酸的含量与空白对照组比较,*:P<0.05,**:P<0.01; 与生理盐水组比较,△:P<0.05,△△:P<0.01.
3讨论
肺纤维化是由于过多的成纤维细胞聚集和细胞外的基质成分(如胶原蛋白)沉积而导致肺组织结构改变和功能丧失的一类疾病。其病理过程大致分为3个阶段,(1)致病因子对血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的弥漫性损害,启动炎症/免疫反应;(2)
多种炎性细胞参与,释放各种细胞因子和炎性介质扩大组织损伤并引起间质增生;(3)成纤维细胞、内皮细胞迁移、增殖以及胶原和其他细胞外基质的代谢紊乱以反馈方式使炎性损伤和增生反应加重,最终导致正常功能组织被取代和改建。在此阶段胶原纤维显著增多,而HYP为胶原纤维所特有,因而胶原的沉积可用HYP的含量来反映。实际上这3个过程同时存在、互相促进,不代表时间上的分隔和疾病本身的顺序[5]。
近年来中医对肺纤维化的及实验研究多以活血化瘀为主,而三棱、莪术为中医破血化瘀之代表药,具有抗纤维组织增生、抗炎、抗凝血及抗血栓形成作用[6?7]。本研究肺组织病理显示,模型组均出现肺纤维化病变,提示肺间质纤维化模型复制成功。三棱莪术高剂量组与生理盐水组比较,炎性细胞浸润较轻,成纤维细胞明显减少,表明三棱莪术具有一定的抗纤维化作用。
肺纤维化时肺组织中的胶原纤维显著增多。本研究表明,模型组HYP含量均明显高于空白对照组;三棱莪术高剂量组HYP含量较生理盐水组显著降低, 表明该药具有较强的抗肺纤维化作用,此作用机制可能为抑制肺成纤维细胞增殖,减少胶原合成;其次可能与改善肺微循环、抗脂质过氧化作用有关。本实验的这一发现将为三棱、莪术的临床应用及进一步探索其对肺纤维化的防治作用和作用机制提供实验依据。
【】
/[1/]张锡纯. /[清/]医学衷中参西录/[M/]. 石家庄:河北人民出版社, 1974.
/[2/]雷载权,张廷模.中华临床中药学/[M/].北京:人民卫生出版社, 1998.
/[3/]柴文戍,李永春,刘玉玲. 博来霉素致肺纤维化大鼠形态学变化的实验研究/[J/]. 实验动物学报, 2003,11(2):77?81.
/[4/]Szapiel S V,Elson N A,Fulmur J D,et a1. Bleomycin?induced interstitial pulmonary disease in the nude, athymic mouse/[J/] . Am Rev Respir Dis, 1979,120:893?899.
/[5/]茹永新,张华梅,刘杰文. 肺纤维化形成的病理机制/[J/]. 中国冶金医学杂志, 1998,15(4):246?249.
/[6/]雷丰丰,李惠菊,万毅新,等. 中医药治疗肺纤维化及实验研究进展/[J/]. 中西医结合杂志， 2003,12(10):1117.
/[7/]肖鸣,赵海,晏子友. 中药莪术及其有效成分的药理研究概况/[J/]. 中医药信息, 2004,21(2):29?30.
