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(曲阜师范大学生命科学学院,山东 曲阜 273165)
【摘要】目的:探讨中药复方枳菊解郁汤对抑郁模型小鼠空间学习记忆能力的影响及其机制。方法:采用多种因素慢性轻度不可预见性应激方式建立抑郁模型小鼠,分别给予小鼠低、中、高剂量枳菊解郁汤处理。采用Morris水迷宫实验,检测小鼠的空间学习记忆能力的变化;通过免疫组织化学方法检测脑内基质细胞衍生因子(SDF-1)的表达。结果:与对照组相比,模型组小鼠的空间学习记忆能力明显下降(P<0.01),SDF-1在海马CA1,CA3,DG及前脑皮层的表达明显降低(P<0.05);与模型组相比,枳菊解郁汤中剂量组小鼠的空间学习记忆能力明显增高(P<0.05),SDF-1在海马CA1,CA3,DG及前脑皮层的表达明显增加(P<0.05)。结论:枳菊解郁汤的抗抑郁作用可能与SDF-1的表达上调有关。
关键词 中药复方;慢性应激;抑郁症;SDF-1;学习记忆;海马;前脑皮层
Effects of Chinese Medical Prescription on Spatial Learning-Memory and Expression of SDF-1 in Brain of Depression Model Mice
DU Na CHEN Qian LI Yang XIAO Jing-shan YAO Meng-jiao LI Ya
(College of Life science, Qufu Normal University, Qufu Shandong 273165, China)
【Abstract】Objective:To explore the effects of Chinese Medical prescription of Zhijujieyu-tang on the ability of spatial learning-memory in depression model mice brain and its mechanism. Method:Using depression model mice induced by multivariate chronic unpredictable stressors, and give the animal different doses of Zhijujieyu-tang. The ability of spatial learning-memory of mice were determined by Morris Water Maze, and the expression of stromal cell-derived factor-1(SDF-1) in the brain were detected by immunohistochemical method. Result:Compared with the control group mice, the spatial learning- memory in model group mice were significantly decreased (P<0. 01). The SDF-1 expression in the CA1, CA3, DG regions of hippocampus (HP) and prefrontal cortex (PFC) were significantly reduced in the model group mice (P<0. 05). Compared with the model group mice, Zhijujieyu-tang medium dosage can improve the learning and memory function, and the expression of SDF-1 in HP and PFC (P<0. 05). Conclusion:Zhijujieyu-tang antidepressant-like property may be closely related to the up-regulation of SDF-1expression in HP and PFC.
【Key words】Chinese Medicine; Chronic stress; Depression; Learning-memory; SDF-1; HP; PFC
抑郁症(depression)是一类严重威胁人类身体健康的常见精神卫生疾病[1],可以造成身体器官的功能紊乱,其程度可以从轻度的忧伤到重度的绝望、自杀企图等。抑郁症发病机制复杂,病程长,易复发。对于抑郁症的治疗,西药的疗效较有限,易产生耐药性和不良反应明显等缺点,而中药复方具有多成分、多环节、多靶点的特点,辨证施治;同时,国内外在抗抑郁药物的研制与开发方面逐渐重视传统药物和天然药物[2]。基质细胞衍生因子(stromal cell-derived factor-1,SDF-1)在神经元发育过程中有重要作用,可影响海马神经元突起延伸和凋亡效应[3],对神经干细胞的迁移、轴突分支及神经细胞损伤修复有重要作用[4]。本研究通过多因素慢性轻度不可预见性应激方式建立抑郁小鼠模型,检测小鼠空间学习记忆能力的变化,并通过免疫组织化学方法检测海马及前脑内SDF-1的表达。探讨中药复方枳菊解郁汤对抑郁模型小鼠空间学习记忆能力的影响及其机制。
1 材料与方法
1.1 实验动物
昆明品系小白鼠,体重18-21g,2月龄,雌雄各半,由济宁鲁抗药业实验动物中心提供。实验小鼠分笼饲养,每日按灌胃手法抓取抚摸,使小鼠适应1周。
1.2 实验药物
中药复方枳菊解郁汤配方:石菖蒲15g、枳实10g、夜交藤20g、15g、炒枣仁30g、勾藤30g、郁金15g、柏仁30g、胆星10g,由曲阜市中医医院提供。用量:按人鼠等效剂量(生药量175g)换算为低剂量,其二倍量为中剂量,四倍量为髙剂量。每日一次灌胃给药,每鼠每天0.2 ml。阳性药物对照组采用盐酸氟西汀胶囊,20mg/粒,由常州华生制药有限公司提供,国药准字:H19980138。用量:按人鼠等效剂量换算,3.6mg/kg.d,溶于0.2ml蒸馏水中,每日一次灌胃给药,每鼠每天0.2 ml。
1.3 动物分组
小鼠适应一周后随机分组:对照组,模型组,氟西汀组,中药低、中、高剂量组。每组12只。对照组和模型组小鼠每天蒸馏水灌胃;氟西汀组小鼠每天氟西汀灌胃;中药低、中、高剂量组,根据各自的剂量,每只小鼠每天中药灌胃给药。各组小鼠应激前1h灌胃给药。
1.4 慢性应激抑郁模型的建立
除对照组外,各组小鼠均接受7种不同应激方式,包括电击足底(每隔1分钟每次持续10秒刺激,电压38V,共计15次)、冷水刺激(8℃冷水,共计3min)、斜笼(24h)、禁食(24h)、禁水(24h)、通宵照明、高台(1h,高台直径10cm、高160cm)。每天选取一种应激方式,随机选择,持续应激21天。对照组小鼠正常饲养,不给予任何应激。
1.5 Morris水迷宫实验
Morris水迷宫视频跟踪分析系统由圆形水池、平台、视频跟踪设施、分析软件4部分组成。水池内分为4个象限。平台放置在第一象限(目标象限),在对面象限(第三象限)做好明显标记物。平台在水面以下约1 cm。水温控制在25oC。定位航行实验共进行4天,每天每只小鼠共接受4次找平台训练。每只小鼠依次从四个象限的入水点入水池,记录小鼠从入水至爬上平台的逃避潜伏期(escape latency),检测小鼠的空间学习能力。空间搜索实验在实验第5天进行,平台撤除,小鼠从第三象限入水点入水,记录小鼠120s内在各个象限的游泳(停留)时间,检测小鼠的记忆保持能力。
1.6 小鼠海马和前脑皮层SDF-1的表达
水迷宫实验后立即进行灌流取脑,用戊巴比妥钠对小鼠进行腹腔麻醉,迅速打开胸腔,暴露心脏,经左心室快速灌注37℃生理盐水和预冷4%多聚甲醛磷酸盐(PFA)缓冲液,开颅取脑,梯度酒精脱水,二甲苯透明,石蜡包埋,行冠状切片(5μm)。按照SDF-1免疫组化试剂盒说明(武汉博士德生物工程有限公司提供)进行免疫组织化学染色。选取每只小鼠海马CA1、CA3、齿状回(DG)和前脑皮层(PFC)切片3 张,每个玻片各随机取两个视野,用Motic Images Advanced 3.2 图像处理系统检测SDF-1阳性细胞平均目标灰度值。
1.7 统计学分析方法
实验数据采用平均数±标准误(M±SE)表示。定位航行实验的逃避潜伏期采用重复测量的方差分析(Repeated-measures ANOVA);其它数据均采用单因素方差分析(One-way ANOVA),组间比较用N-K法,以P<0.05表示有统计学显著性差异。
2 结果
2.1 各组小鼠空间学习记忆能力的变化
定位航行实验结果显示(表1),对照组和模型组小鼠的逃避潜伏期迅速降低(P<0.01);氟西汀组、枳菊解郁汤低、中、高剂量组小鼠的逃避潜伏期均明显减少(P<0.001, P<0.01)。表明各组小鼠随着训练周期的增加,空间学习能力得到提高。与对照组小鼠相比,模型组小鼠4天的逃避潜伏期均显著增多(P<0.01, P<0.05);与模型组小鼠相比,氟西汀组和枳菊解郁汤中剂量组小鼠4天的逃避潜伏期均显著减少(P<0.01),高、低剂量组小鼠在第4天出现显著减少(P<0.05)。表明模型组小鼠的空间学习能力减弱,而枳菊解郁汤能改善抑郁小鼠的空间学习能力,且中剂量效果更好。
表1 各组小鼠的逃避潜伏期 (秒,M±SE)
*P<0.05,**P<0.01,与对照组比较;+P<0.05,++P<0.01,与模型组比较;n=12.
空间搜索实验结果显示(表2):对照组小鼠在第一象限(平台所在象限)停留时间明显高于其他象限(P<0.01);而模型组小鼠在第一象限停留时间明显低于第二、三象限停留时间(P<0.001)。与对照组小鼠相比,模型组小鼠的第一象限停留时间明显减少(P<0.01);与模型组小鼠相比,氟西汀组小鼠、枳菊解郁汤低、中、高剂量组均显著增加(P<0.01, P<0.05)。表明抑郁模型小鼠空间记忆能力减弱;枳菊解郁汤能改善抑郁模型小鼠空间记忆,且中剂量效果最明显。
表2 各组小鼠在四个象限的停留时间 (秒,M±SE)
*P<0.05,与对照组比较;+P<0.05,++P<0.01,与模型组比较; n=12.
2.2 各组小鼠海马和前脑皮层SDF-1的表达
各组小鼠免疫组化结果显示(表3):SDF-1在海马各区及前脑皮层均有不同程度的表达,与对照组相比,模型组小鼠CA1、CA3、DG和前脑皮层SDF-1的平均目标灰度值明显增高(P<0.01),模型组SDF-1的表达减弱;与模型组相比,氟西汀组、中药各剂量组SDF-1的平均目标灰度值均不同程度降低(P<0.01, P<0.05),SDF-1的表达增强。
3 讨论
有研究报道,慢性、低强度、长期的日常压力是引发抑郁症的主要原因[5],慢性应激抑郁动物模型被广泛应用于抑郁症的研究。英国心理学家Morris创建了水迷宫实验以评估动物的空间学习记忆能力,Morris水迷宫实验模型已经成为研究学习记忆的常用方法之一。定位航行实验是动物通过空间视觉线索找到隐匿平台,从水中逃生的程序,用于动物空间学习能力的检测;空间探索实验则用于评价动物空间记忆能力。本研究显示,模型组小鼠的逃避潜伏期均显著增多,空间搜索实验中在第一象限停留时间也明显减少,表明抑郁模型小鼠的空间学习和记忆能力均减弱;氟西汀组、枳菊解郁汤中剂量组的逃避潜伏期均减少,空间搜索实验的第一象限停留时间均明显增多,表明枳菊解郁汤能有效改善抑郁模型小鼠空间学习、记忆能力减退的现象,从而起到一定的抗抑郁效果。
慢性应激导致神经化学方面的改变可能参与了抑郁症的发生,尤其是神经内分泌、神经递质、神经可塑性的改变在抑郁症的发生中起到重要作用。研究发现慢性应激动物脑区海马及前脑皮层的整体形态发生改变[6],从而导致神经细胞受到损害。我们先前的研究表明,多因素慢性应激可引起小鼠脑内神经元的损伤[7]。SDF-1是一种表达于多种细胞和组织的基质细胞衍生因子[4],在胚胎发育、肿瘤转移、免疫系统、循环系统及中枢神经系统的发育和修复中起着重要作用,可影响海马神经元突起延伸、凋亡效应及神经干细胞的迁移。本研究结果显示,SDF-1在海马各区及前脑皮层均有不同程度的表达,模型组小鼠CA1、CA3、DG和前脑皮层SDF-1的平均目标灰度值明显增高;氟西汀组、中药各剂量组SDF-1的平均目标灰度值均不同程度降低,且中剂量有显著差异,表明枳菊解郁汤通过上调抑郁模型小鼠SDF-1在脑区的表达,对损伤的神经元进行修复,进而起到一定的抗抑郁作用。
参考文献
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【关键词】 护心灵;心肌缺血;内皮源性因子;缺血修饰性白蛋白
Effects and significance of Chinese medicine Huxinling on endotheliumderived factors and ischemiamodified albumin of experimental cardiac ischemia rats
【Abstract】 AIM: To investigate the effects and significance of Chinese medicine Huxingling on ET, TXB2, NO, 6KetoPGF1a and ischemiamodified albumin (IMA) of experimental cardiac ischemia rats after ischemia reperfusion. METHODS: Forty Wistar rats were pided into 4 groups (n=10 in each group): sham operation group, sodium chloride group, compound Danshen group and Huxinling group. After 10 d of consecutive intragastric administration, the left main coronary trunk was ligated in all groups except sham operation group to establish experimental cardiac ischemia model to detect and compare the concents of ET, TXB2, NO, 6KetoPGF1a and IMA following reperfusion. RESULTS: The concentrations of ET, TXB2, TXB2/6KetoPGF1a and IMA of sodium chloride group, compound Danshen group and Huxinling group were all significantly higher than those of sham operation group after ischemia/reperfusion. At the same time , NO and 6KetoPGF1a in these 3 groups were significantly lower than those in sham operation group(P
【Keywords】 Huxinling; myocardial ischemia; endotheliumderived factors; ischemiamodified albumin
【摘要】 目的: 研究中药护心灵对实验性心肌缺血大鼠缺血复灌注后内皮源性因子内皮素(ET),血栓素B2(TXB2),一氧化氮(NO),6酮前列腺素F1a(6KetoPGF1a)及缺血修饰性白蛋白(IMA)的影响及意义. 方法: 40只Wistar大鼠随机分为假手术组、生理盐水组、复方丹参组和护心灵组,每组10只,连续10 d灌胃给药后,结扎除假手术组外大鼠的左冠状动脉主干,建立实验性心肌缺血动物模型,并对大鼠缺血复灌注后的内皮源性因子ET, TXB2, NO, 6KetoPGF1a及IMA的含量进行检测比较. 结果: 实验性心肌缺血大鼠缺血复灌注后生理盐水组、复方丹参组和护心灵组ET, TXB2, TXB2/6KetoPGF1a比值及IMA显著高于假手术组,NO及6KetoPGF1a显著低于假手术组(P
【关键词】 护心灵;心肌缺血;内皮源性因子;缺血修饰性白蛋白
0引言
当心肌缺血发生后,心肌细胞也同时发生着缺血性损伤,但心肌细胞的损伤是一个逐渐进行的动态过程[1],在缺血30 min以后即使血流恢复,受损心肌细胞的结构和功能也不可能再得到完全的恢复[2],当心肌细胞发展为不可逆性的损伤时,即使恢复血液再灌注也并不能使这种损伤减轻,甚至会加速受损心肌细胞的损伤、甚至导致心肌细胞死亡[3],因此加强心肌缺血再灌注后心肌的保护对于缺血性心脏功能的保护就显得特别重要. 护心灵是中草药复方制剂. 其主要成分由隔山香、毛麝香[4]等组成. 为了解护心灵对缺血性心脏病的治疗作用,我们就护心灵对实验性心肌缺血大鼠内皮源性因子及IMA的影响进行了研究.
1材料和方法
1.1材料40只清洁Wistar雄性大鼠(196±14) g,由第四军医大学动物实验中心提供,随机分为假手术组、生理盐水组、复方丹参组和护心灵组,每组10只. 复方丹参片由上海海虹实业(集团)巢湖中辰药业有限公司生产,批准文号:国药准字Z34020693;HXL由南方医科大学药理教研室研制,由三七、川芎、麝香、冰片四味药组成,经检测质量控制在有效活性部位含量大于50%(批号: 20030715);乌拉坦由曹阳中学化工厂生产(批号: 990418),用时以灭菌注射用水配制成20%注射液. ET, NO, TXB2, 6KetoPGF1a,购自北京华英生物制品研究所,IMA试剂盒购自北京邦定泰克生物技术有限公司,SN697型双探头γ计数器购自上海原子核研究所日环仪器一厂;7510型全自动生化分析仪购自日本日立公司.
1.2方法复方丹参组按0.68 g/kg剂量给药,护心灵组按200 mg/kg给药、用温生理盐水配成体积分数为50%的混悬液. 假手术组和生理盐水组均给予等容量的温生理盐水,1次/d,连续10 d,均采取灌胃给药. 末次给药后1 h,用20%乌拉坦5 mL/kg腹腔浅麻醉大鼠,背位固定,颈动脉插管连接多导生理记录仪,用橡皮球套住大鼠头部,连接人工呼吸机进行人工呼吸. 胸部去毛、常规消毒,沿左锁骨中线纵行切开皮肤约2 cm,于心尖明显搏动处拉开胸廓,小心暴露心脏,剪开心包,轻压右侧胸廓,微微挤出心脏,于左心耳根部与肺动脉圆椎间结扎左冠状动脉,假手术组只在结扎部位穿线,不结扎. 缺血45 min后恢复冠脉血流120 min结束实验,迅速心脏采血3 mL,置于100 g/L EDTA・2Na2 30 μL和抑肽酶40 μL试管中混匀,在4℃下4000 r/min离心20 min,取血浆分装后,置于-70℃冰箱保存备检测. ET, NO, TXB2, 6KetoPGF1a放射免疫检测采用上海原子核研究所日环仪器一厂生产的SN697型双探头γ计数器检测;IMA的检测采用日立7510型全自动生化分析仪进行检测,操作过程严格按照试剂盒提供说明书进行.
统计学处理: 所有数据采用SPSS10.0软件包进行统计学处理,计量指标数据用x±s表示,组间比较采用方差分析,两两比较采用SNKq检验. P
2结果
实验性心肌缺血大鼠缺血复灌注后生理盐水组、复方丹参组和护心灵组ET, TXB2, TXB2/6KetoPGF1a比值及IMA显著高于假手术组,NO及6KetoPGF1a显著低于假手术组(护心灵组,P
表1大鼠缺血复灌注后ET, NO, TXB2, 6KetoPGF1a, TXB2/6KetoPGF1a及IMA变化情况(略)
aP
3讨论
血浆ET, NO, TXA2和PGI2是一组由血管内皮细胞合成并分泌的血管活性物质,对冠状血管的舒缩有着重要的调节作用,ET和NO, TXA2和PGI2是两对相互对抗的血管舒缩因子[5-6],他们通过协同或对抗作用来舒张或收缩血管,以维护冠状血管的正常状态. 其中TXA2和PGI2性质不稳定,TXA2半衰期为30 s, PGI2的半衰期也仅有3 min,所以二者分泌后便迅速代谢为TXB2和6KetoPGF1a. 因此通常通过测定TXB2和6KetoPGF1a的变化来反映TXA2和PGI2的变化情况. ET是迄今所知作用最强、持续最久的缩血管活性多肽,冠状动脉对ET的反应最为敏感. 阻断ET可明显抑制Ca2+内流,减轻心肌钙超载和脂质过氧化,减少细胞内蛋白质和酶的漏出,对心肌有显著的保护作用. NO在维持有效的冠状动脉循环血流、缺血后心肌的转归及心功能恢复等方面有着重要作用. 心肌缺血所导致的心功能障碍与心肌组织内NO含量减少有关,缺血后NO合酶抑制剂可对心功能产生负性肌力效应,影响缺血后心脏的功能. TXA2和PGI2由于相互拮抗,在通常情况下TXA2/PGI2维持一种相对的比例,以维持适当的冠状动脉张力及血小板内环境稳定. 在心肌缺血导致内皮细胞损伤后,血小板被激活,TXA2产生增多,它通过抑制腺苷酸环化酶使血小板和血管壁平滑肌内环磷酸腺苷(cAMP)减少,或者作为Ca2+载体直接促进Ca2+内流和致密管系统的Ca2+释放,从而促进血小板聚积和局部血管收缩,加重内皮损伤. 邻近的正常血管内皮细胞能利用血小板释放的前列腺素环内过氧化物来增加PGI2合成. PGI2通过兴奋腺苷酸环化酶,增加cAMP浓度,起到扩张血管,限制血小板聚积和保护受损内皮的作用. 心肌缺血后TXA2/PGI2失衡可引起血小板与血管壁相互作用的恶性循环,导致冠状动脉痉挛,血栓形成,心肌缺血性损伤进一步加重[7]. 而缺血心肌内产生的大量氧自由基又可以抑制冠状动脉的PGI2合成,形成恶性循环,从而引起一系列的心肌缺血后的病理性变化.
IMA是近来在检验心肌缺血中研究较热门的检测项目,是1994年以来美国药品食品质量技术监督局(FDA)批准的第一个用来评价心肌缺血的试验性指标. 它不仅敏感性强,而且具有高度的心肌特异性,在心肌缺血后数分钟内IMA便可出现迅速升高[8],而且在循环中稳定性好,维持时间长,不易受其他器官组织缺血的影响[9].
在我们的实验中,实验性心肌缺血大鼠缺血复灌注后生理盐水组、复方丹参组和护心灵组ET, TXB2, TXB2/6KetoPGF1a比值及IMA显著高于假手术组,NO及6KetoPGF1a显著低于假手术组;复方丹参组和护心灵组与生理盐水组比较则ET, TXB2, TXB2/6KetoPGF1a比值及IMA显著低于生理盐水组,NO及6KetoPGF1a呈显著高于生理盐水组. 说明在大鼠实验性心肌缺血后,其血管内皮细胞受损非常明显,其合成的血管舒缩因子正常的平衡关系受到了破坏,对心肌缺血具有高度的特异性和敏感性的IMA也显著升高. 说明实验性大鼠复灌注后心肌细胞受到了明显的损伤,表明复方丹参和护心灵对大鼠实验性缺血心肌均具有很好的保护作用,其中护心灵对大鼠实验性缺血心肌的保护效果更为显著.
参考文献
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【摘要】 目的 探讨血浆及肺组织中ET1在放射性肺损伤中的改变及益气活血中药对其治疗作用。方法 96只Wistar种雌性大鼠随机分为照射加中药组(A组)30只、照射加氨溴索组(B组)30只、单纯照射组(C组)30只、正常对照组(D组)6只。用直线加速器对前三组大鼠右肺进行分次照射(5 Gy/次,1次/周,累积剂量为30 Gy),于照射开始后第4、6、8周3个时间点分别处死三组大鼠各6只,采血测定ET1浓度,肺组织测定ET1免疫组化。结果 照射后肺组织炎症和肺水肿进行性加重;C组照射后 5, 15, 30,60 d 血清及肺组织ET1水平进行性升高,A组、B组各时相值表达相似,均明显低于C组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论 血浆ET1水平的变化能反映放射性肺损伤的严重程度,益气活血中药能抑制肺组织ET1的表达,降低血浆ET1水平,可能是益气活血中药治疗放射性肺损伤的一个作用机制。
【关键词】 放射性肺损伤;内皮素1;益气活血
Abstract: Objective
To explore the changes of endothelin1 in plasma and lung tissues, and the curative effect of Yiqi Huoxue Recipe (Chinese traditional medicine of nourishing qi and activating blood) in radiationinduced lung injury.Methods
96 wistar rats were randomly pided into irradiation group, irradiation with Yiqi Huoxue Recipe-treated group, irradiation with ambroxoltreated group and normal control group. The first three groups were irradiated at right hemithorax by linear accelerator with a dose of 30 Gy 6 Fraction 5 weeks. Animals were followed up for 26 weeks after the first irradiation. The contents of ET1 in plasma and lung tissues were measured by ELISA and immunoreactivity repectively at the end of the 4th, 6th, 8th, 12th, and 26th week after the first irradiation. Results
Pulmonary edema and pneumonia aggravated gradually in C group, pulmonary edema and pneumonia of A and B group were lighter than C group, the ET1 levels in plasma and lung tissues increased rapidly in C group, the ET1 levels in plasma and lung tissues of A group were similar to that of B group (P>0.05), and were both lower than C group (P
ET1 could reflect the degree of radiation lung injury. Yiqi Huoxue Recipe could degrade the levels of ET1 in plasma and lung tissues significantly. This might be one of their mechanisms in treatment of radiationinduced lung injury.
Key words: radiationinduced iung injury; endothelin1; yiqi huoxue recipe
放射性肺损伤是胸部肿瘤放疗、骨髓移植预处理和辐射后的并发症。现已认为内皮素1 (Endothelin1,ET1)作为一种生物活性肽,在特发性肺间质纤维化的发病中有作用[1],在放射性肺损伤中的作用文献报道较少。笔者建立了放射性肺损伤模型,以ELISA法检测ET1在血浆中的变化,免疫组化的方法检测ET1在肺组织的表达,并观察其在益气活血中药治疗前后的变化,探讨益气活血中药对防治放射性肺损伤的效果。
1
材料与方法
1.1
动物与试剂
(1)动物来源:健康成年清洁级雌性Wistar大鼠96只,体重180~200 g,由中国医学科学院医学实验动物中心提供,供试前在清洁动物房常规饲养3 d,观察无异常者入组实验。(2)实验试剂:ET1检测试剂盒(R&D公司,美国)。兔抗-内皮素多克隆抗体由武汉博士德生物工程有限公司提供,抗兔IgG由华美生物工程公司提供。
1.2
实验方法
1.2.1
实验分组
96只大鼠随机分为4组,照射加中药组(A组)30只、照射加氨溴索组(B组)30只、单纯照射组(C组)30只、空白对照组(D组)6只。
1.2.2
模型制作
A、B、C三组大鼠均采用6MVX直线加速器照射右肺,照射前使用戊巴比妥钠0.04 g/kg 腹腔麻醉,俯卧于平台,模拟机下定位,铅块遮挡左肺及纵隔,照射野3 cm×3 cm,总量30 Gy,5 Gy/次,1次/周,照射后等待大鼠自然苏醒,D组大鼠只麻醉不进行照射。分别于照射开始4、6、8、12、26周末,各组随机抽取6只处死,取其血清及肺组织标本进行相关指标检测。
1.2.3
给药方式
取中药黄芪、党参、当归、川芎、地龙、香附等份,水煎、醇沉、浓缩、分装、消毒备用,生药含量2 g/ml,A组每日灌胃1 ml 药物,B组每日氨溴索灌胃50 mg/kg。
1.3
检测项目
(1)血清ET1含量测定:方法按ELISA检测试剂盒说明书进行。(2)病理观察:取大鼠右中下肺浸入100 g/L甲醛固定,常规石蜡包埋,切片 (5 um),HE染色,显微镜下观察。(3)免疫组化:按说明书操作,阳性为细胞质黄色,棕色和棕黑色,据文献[2]将染色结果分为 0~4级:0级为阴性,1级为灶状阳性,2级为弥漫性弱阳性,3级为弥漫性中等阳性,4级为弥漫性强阳性。每组6张切片,每张切片选2个阳性表达的低倍镜视野。
1.4
统计学方法
实验结果以x±s表示。应用SPSS 13.0统计分析软件对实验数据进行统计学处理。采用单因素方差分析(F检验和q检验)进行各组间比较。P<0.05为有统计学意义。
2
结果
2.1
HE染色
D组肺组织结构正常;C组1周肺泡壁增厚,肺毛细血管扩张、充血,少量炎细胞浸润,2周出现局限性炎症浸润灶,4、6周肺水肿明显,局限性肺实变;A组、B组各期炎症、水肿均明显轻于C组。
2.2
ET1血清含量测定
结果见表 1。C组照射后1周ET1高于D组(P
2.3
ET1在肺组织中的表达
正常肺组织ET1在支气管上皮,血管平滑肌及其周围间质,肺泡巨噬细胞和肺上皮细胞有灶状阳性表达。ET1在肺组织各组的表达,见表2。C组照射后ET1在支气管上皮、肺上皮细胞、巨噬细胞、炎症细胞处阳性表达细胞数增多,有的连成一片, 表达逐渐增强,血管平滑肌及周围ET1染色阳性从血管内皮细胞至血管周围,4、8周时表达差异有统计学意义(P
表1
各组血清ET1含量(略)
与C组比较,①P<0.05;与D组比较,②P<0.05
表2
各组ET1在肺组织中的表达 (略)
与C组比较,①P<0.05;与D组比较,②P<0.05
3
讨论
本研究通过直线加速器复制的大鼠放射性肺炎模型与David等[1]相似,益气活血中药能明显减轻肺水肿及炎症细胞渗出,效果较好。中医学认为,射线是热毒之邪,可损伤人体正气和阴血。从症状上看,急性放射性肺炎属咳、喘范畴,病机为肺热血瘀、气阴两伤、宣肃失司。因此,放射性肺损伤之病机以气虚血瘀为主,治疗以益气活血为主。本实验中黄芪、党参、当归、川芎益气补血活血,地龙清热通络平喘,附以香附理气,促进气血运行。中药现代药理研究[2~7]黄芪、党参、当归、川芎、地龙、香附具有提高机体免疫力、促进骨髓造血功能、抑制血小板凝集、抗氧化和清除自由基、非特异性抗炎、提高肺表面活性物质等作用;同时地龙能扩张支气管具有解痉平喘作用;香附非特异性抗炎作用强于泼尼松龙,不仅可以取代临床上激素的抗炎抗纤维化作用,又避免了激素的各种不良反应。
肺是机体ET最重要的合成、代谢及作用的靶器官之一。肺内主要产生ET1。有研究发现肺纤维化患者血液及尿中ET含量增高,ET1可以通过增加肺静脉压导致肺毛细血管压升高,引起肺水肿[8~10]。有研究证明ET1确实有加重和促进肺纤维化的作用[2]。ET1能提高成纤维细胞的促有丝分裂作用,导致成纤维细胞DNA合成 ,加速细胞的增殖,并促进成纤维细胞合成I型胶原[11]。一些研究显示ET1水平与肺纤维化严重程度及临床表现有一定相关性[12]。ET1的合成增加通过TGFβ、TNFα、IL1等细胞因子和缺氧的局部刺激引起ET1的基因表达和释放,而在放射性肺损伤IL1、IL4、PDGF、TGFβ、TNFα等多种细胞因子产生、释放明显增多[13]。
本实验结果显示在照射后1周血清中的ET1开始升高并且随着放射性肺损伤的加重,血清ET1升高更明显,提示ET1水平可能反映放射性肺损伤的严重程度。益气活血中药、氨溴索能降低照射2、4、8周时血浆的ET1。在支气管黏膜上皮细胞、肺泡上皮细胞、肺泡巨噬细胞、浆细胞和Clara细胞都有特异性ET存在。正常大鼠肺组织ET样免疫物质极少。ET1在博莱霉素诱发的肺纤维化免疫组化显示免疫反应性显著增高[11]。在本实验条件下,随着照射后病程的发展, ET1在肺组织表达逐渐增强,且放射性肺损伤越重,肺组织表达越强。益气活血中药能明显抑制ET1的表达。综上所述,益气活血中药能抑制肺组织ET1的表达,降低血浆ET1水平,其作用较地塞米松强,可能是益气活血中药治疗放射性损伤的一个重要的环节之一。其作用机制还有待进一步研究。
参考文献
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