岑凱瑩 王海穎
(上海中醫(yī)藥大學(xué),上海 200120)
肺炎支原體肺炎(MPP)是由肺炎支原體(MP)引起的,病理改變多以間質(zhì)性肺炎為主,并且可導(dǎo)致血液、神經(jīng)、消化、泌尿、循環(huán)等多系統(tǒng)及皮膚的病變[1]。目前認(rèn)為主要機(jī)制是機(jī)體對(duì)肺炎支原體感染產(chǎn)生過(guò)度的免疫應(yīng)答,包括細(xì)胞因子的生產(chǎn)過(guò)剩和免疫細(xì)胞的激活[2-3]。白細(xì)胞介素-6(IL-6)、干擾素-γ(IFN-γ)作為免疫與炎癥重要的調(diào)節(jié)因子引起過(guò)度的免疫炎癥反應(yīng),參與 MPP 的發(fā)病過(guò)程[4]。小復(fù)方(組成:魚(yú)腥草 15 g,地龍9 g,桑白皮9 g)是上海中醫(yī)藥大學(xué)附屬龍華醫(yī)院姜擁紅教授治療小兒支原體肺炎常用方,具有良好的臨床療效,本課題組前期藥敏試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)此3味藥醇提物及水提物都具有抑制支原體體外生長(zhǎng)的作用,且地龍組、魚(yú)腥草地龍合用組、復(fù)方組體外抑菌作用最強(qiáng),然而其不同配伍方式以及不同提取物對(duì)抗MP感染的作用差異尚不明確,本實(shí)驗(yàn)通過(guò)研究地龍單味中藥、地龍魚(yú)腥草配伍,3藥聯(lián)用對(duì)MP感染小鼠血清中IFN-γ、IL-6的表達(dá)影響,及對(duì)肺組織病理變化的影響,探討其MP可能的作用機(jī)制,為進(jìn)一步研究及臨床應(yīng)用提供參考。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 SPF級(jí)4周齡BALB/c小鼠 (批號(hào):0307646)80只,雌雄各半,體質(zhì)量 17~20 g,購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。
1.2 試藥與儀器 1)試藥。MP標(biāo)準(zhǔn)菌株 (ATCC-15531,美國(guó)ATCC公司)。魚(yú)腥草、地龍、桑白皮飲片(批號(hào):160625,160711,160308,上??禈蛑兴庯嬈荆?,阿奇霉素片(國(guó)藥準(zhǔn)字H10960167,希舒美),支原體肉湯基礎(chǔ)培養(yǎng)基、支原體添加劑(批號(hào):CM0403B,SR0059C英國(guó)OXOID),MP核酸檢測(cè)試劑 (#DA-D064達(dá)安基因),小鼠白介素-6(IL-6)檢測(cè)試劑盒、小鼠干擾素-γ(IFN-γ)檢測(cè)試劑盒(批號(hào) xy-E11921,xyA049Mu,上海信裕生物科技有限公司),其他試劑均為國(guó)產(chǎn)或進(jìn)口的分析純?cè)噭?)實(shí)驗(yàn)儀器。旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(RE-52AA上海亞榮生化儀器廠),ASC電子稱(ASC-6上海東南衡器有限公司),電子調(diào)溫電熱套(98-I-B天津市泰斯特儀器有限公司),生物安全柜(BSC-1000IIA2蘇凈集團(tuán)),低溫離心機(jī) (2-16PK Sigma公司),酶標(biāo)儀(Synergy HT BIOTEK),石蠟切片機(jī)(SQ2125 徠克公司),攤片機(jī)(PPTHK-21B 徠克公司),正置顯微鏡(CX41OLYMPUS)。
1.3 中藥提取物制備及MP培養(yǎng) 1)藥物制備。取單味藥、魚(yú)腥草∶地龍(5∶3)、魚(yú)腥草∶地龍∶桑白皮(5∶3∶3)混合,用打粉機(jī)粉碎,采用水煎法進(jìn)行中藥水提,所得藥液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀低溫濃縮,然后干燥脫水,即得中藥水提物。藥液過(guò)濾后藥渣加70%乙醇回流提取2次,每次2 h,合并濾液后用紗布過(guò)濾,用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮回收乙醇,所得濃縮液干燥脫水,即得中藥醇提物。2)MP培養(yǎng)。將MP接種在支原體肉湯培養(yǎng)基中,置于37℃,5%CO2培養(yǎng)5~6 d,至培養(yǎng)基著色變黃并呈均勻一致的混濁時(shí),收獲處于對(duì)數(shù)期生長(zhǎng)的人MP菌液,收獲的菌液取少量傳代觀察,CCU法定量,調(diào)整菌液濃度至1×107ccu/mL,-80℃冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>
1.4 造模與分組 選取80只BALB/C小鼠隨機(jī)分為造模組72只,正常組8只。造模組小鼠經(jīng)乙醚麻醉后,鼻內(nèi)接種 30 μL 1×107ccu/L MP 菌液,每天 1 次,共3 d,建立MP感染模型,正常組小鼠給予等量PBS。觀察小鼠體征表現(xiàn),造模3 d后,隨機(jī)挑選8只造模組小鼠,摘眼球取血,2500 r/min,4℃離心 10 min,吸取上清,參照MP核酸檢測(cè)試劑盒說(shuō)明書(shū)嚴(yán)格操作進(jìn)行支原體檢測(cè),結(jié)果顯陽(yáng)性,則表明造模成功。MP感染模型成功后,將造模組小鼠隨機(jī)分為模型組、阿奇霉素組、地龍水提組、地龍醇提組、魚(yú)腥草+地龍水提組、魚(yú)腥草+地龍醇提物組、小復(fù)方水提物組、小復(fù)方醇提物組,每組8只。
1.5 干預(yù)方法 各給藥組給予相應(yīng)提取物混懸液,依臨床給藥劑量換算為小鼠等效劑量,地龍水提組、地龍醇提物組為 1.5 g/(kg·d);魚(yú)腥草地龍水提組、魚(yú)腥草地龍醇提組為4 g/(kg·d);小復(fù)方水提組、小復(fù)方醇提組為 5.5 g/(kg·d),阿奇霉素組為 41.67 mg/(kg·d),給藥容積0.1 mL/10 g體質(zhì)量,連續(xù)給藥7 d。正常組和模型組小鼠給予等量生理鹽水,各組小鼠均正常喂養(yǎng),自由飲水。
1.6 標(biāo)本采集與檢測(cè) 1)小鼠每日稱體質(zhì)量、記錄精神狀態(tài)及體質(zhì)量變化。2)末次給藥后,摘眼球取血,4℃,2500 r/min離心10 min,取上層血清-80℃凍存?zhèn)溆?。取小鼠肺組織,左肺用4%多聚甲醛固定,用于HE染色,右肺液氮凍存,轉(zhuǎn)移-80℃冰箱中保存,用于進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)研究。2)肺濕質(zhì)量:稱取小鼠的肺組織,計(jì)算肺濕重指數(shù)[(肺質(zhì)量/體質(zhì)量)×100%]。 3)白介素-8(IL-8)和IFN-γ:取各組小鼠血清,參照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)嚴(yán)格操作,檢測(cè)血清中IL-6和IFN-γ的含量。4)肺組織病理學(xué)觀察:取小鼠肺組織,置于10%甲醛中固定48 h,流水洗滌組織,乙醇梯度脫水,二甲苯透明,浸蠟,石蠟包埋,切片,切片厚度為4~7 μm。65℃烤片、二甲苯Ⅰ、Ⅱ脫蠟,梯度乙醇水化,蘇木素-伊紅染色,二甲苯透明和封片,通過(guò)顯微鏡拍照,采集分析樣本相關(guān)部位。
1.7 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS22.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以(±s)表示,采用單因素方差分析檢驗(yàn)方法,等級(jí)資料非參數(shù)秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 小鼠一般情況 實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),正常組小鼠狀況良好,活潑愛(ài)動(dòng),反應(yīng)靈敏。模型組小鼠有寒戰(zhàn),精神萎靡,食欲減退,體質(zhì)量下降等表現(xiàn)。各治療組小鼠相較于模型組癥狀有所減輕。
2.2 各組小鼠體質(zhì)量、肺質(zhì)量、肺濕質(zhì)量指數(shù)比較見(jiàn)表1。與正常組相比,模型組小鼠體質(zhì)量及肺質(zhì)量顯著下降(P<0.05),肺濕質(zhì)量指數(shù)顯著上升(P<0.05);與模型組相比,各給藥組體質(zhì)量顯著上升(P<0.05),給藥7 d后,各給藥組小鼠肺濕質(zhì)量指數(shù)均有不同程度的下降,其中阿奇霉素組、魚(yú)腥草+地龍水提物組、魚(yú)腥草+地龍醇提物組、小復(fù)方水提物組、小復(fù)方醇提物組小鼠肺濕質(zhì)量指數(shù)顯著降低(P<0.05)。
2.3 各組肺組織病理學(xué)觀察 見(jiàn)表2,圖1。從HE染色的結(jié)果可以看出,正常組肺泡結(jié)構(gòu)均勻清晰,肺泡內(nèi)無(wú)滲出,偶見(jiàn)淋巴細(xì)胞和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)在支氣管和血管周圍及肺泡間隔;模型組MP感染小鼠肺組織出現(xiàn)典型的間質(zhì)性肺炎以及融合性支氣管肺炎變化,肺泡腔狹窄、縮小。肺泡隔增厚,肺泡間質(zhì)中有大量炎性細(xì)胞增生和浸潤(rùn);與模型組相比,各給藥組的間質(zhì)性炎癥反應(yīng)減輕,淋巴和巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)明顯。其中阿奇霉素組、魚(yú)腥草+地龍醇提物組、小復(fù)方水提組、小復(fù)方醇提組,病理癥狀改善更為顯著。
表1 各組小鼠體質(zhì)量、肺質(zhì)量、肺濕質(zhì)量指數(shù)比較(±s)
表1 各組小鼠體質(zhì)量、肺質(zhì)量、肺濕質(zhì)量指數(shù)比較(±s)
與正常組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01。 下同
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圖1 各組小鼠肺組織病理改變(HE染色,200倍)
表2 各組MP感染小鼠肺組織病理變化(n)
2.4 各組小鼠血清IFN-γ、IL-6的表達(dá)水平比較 見(jiàn)表3。與正常組相比模型組小鼠血清中IFN-γ、IL-6的表達(dá)水平較高(P<0.05),與模型組相比各給藥組小鼠血清中 IFN-γ、IL-6 的表達(dá)水平降低(P<0.05)。
表3 各組小鼠血清IFN-γ、IL-6的表達(dá)水平比較(pg/mL,±s)
表3 各組小鼠血清IFN-γ、IL-6的表達(dá)水平比較(pg/mL,±s)
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MP感染臨床多以上感、支氣管炎、肺炎等證為表現(xiàn),證屬中醫(yī)“肺炎喘嗽”“肺風(fēng)咳嗽”范疇。外感六淫時(shí)邪、正氣虧虛為本病的兩大病因,臨床上治療本病多以清熱解毒、燥濕化痰及止咳平喘為主。小復(fù)方中魚(yú)腥草歸肺經(jīng)、膀胱、大腸經(jīng),是“肺癰”要藥,具有清熱解毒,化痰消癰,利尿通淋的作用?,F(xiàn)代研究表明具有抗氧化、抑制細(xì)菌、抗病毒、抗炎癥、抗腫瘤和提高免疫力等功效[5]。地龍歸肝、肺、腎經(jīng),具有清熱止痙,平喘利尿,通絡(luò)活血的功效,具有調(diào)節(jié)免疫抗菌消炎、止咳平喘等作用[6]。桑白皮入肺經(jīng)、脾經(jīng),具有瀉肺平喘;利水消腫的功效,現(xiàn)代藥理學(xué)表明具有抗炎、鎮(zhèn)咳、平喘和提高免疫力等功效[7]。魚(yú)腥草、地龍、桑白皮均為臨床治療肺系疾病常用的藥,3藥聯(lián)用清熱解毒、止咳平喘。前期研究發(fā)現(xiàn)地龍水提物、地龍醇提物、魚(yú)腥草+地龍水提物、魚(yú)腥草+地龍醇提物、小復(fù)方水提物及醇提物體外抑制MP作用較好,本實(shí)驗(yàn)結(jié)合中醫(yī)理論,探索小復(fù)方提取物及不同配伍方式對(duì)MP感染小鼠的作用,并研究其可能的作用機(jī)制。
迄今為止,MPP發(fā)病機(jī)制仍不十分清楚,目前主要有呼吸道上皮細(xì)胞黏附、免疫學(xué)發(fā)病機(jī)制和MP直接侵入學(xué)說(shuō),國(guó)內(nèi)外大量研究證實(shí)細(xì)胞因子在MP感染的發(fā)病中起著重要作用[8-9]。IL-6是炎癥急性期合成的重要介質(zhì),并參與肺部炎癥的病理過(guò)程,在維持動(dòng)態(tài)平衡,在機(jī)體免疫自穩(wěn)、免疫防御中起著重要作用[10]。研究者發(fā)現(xiàn)MP感染小鼠肺泡灌洗液中IL-6水平與MP感染程度成正相關(guān),血清中IL-6濃度可反映MPP患兒的病情輕重,IL-6在MPP的發(fā)病發(fā)展過(guò)程中起重要作用[11-12]。IFN-γ由活化T細(xì)胞和自然殺傷細(xì)胞(NK細(xì)胞)產(chǎn)生,IFN-γ具有抗病毒,激活體液免疫的作用[13],研究表明IFN-γ水平變化有助于早期識(shí)別 RMPP[14-15]。
過(guò)度的免疫應(yīng)答,包括細(xì)胞因子的生產(chǎn)過(guò)剩和免疫細(xì)胞的激活,是MP的主要發(fā)病機(jī)制,因此及早抑制炎癥因子的表達(dá),抑制過(guò)度免疫,是治療MP的有效途經(jīng)之一。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)模型組小鼠血清中IFN-γ、IL-6的表達(dá)水平較高,而各治療組小鼠血清中IFN-γ、IL-6的表達(dá)水平均有一定程度的降低,其中復(fù)方醇提物組,魚(yú)腥草+地龍醇提物組降低更為顯著。
病理組織學(xué)觀察小鼠肺臟的變化,發(fā)現(xiàn)模型組有大量淋巴細(xì)胞和單核細(xì)胞的浸潤(rùn),各治療組病理癥狀均得到一定程度的改善。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明各中藥提取物均可減輕MP感染小鼠炎癥程度,其中復(fù)方醇提物組優(yōu)于其他提取物組,其抗MP感染的作用機(jī)制可能與下調(diào)IFN-γ和IL-6表達(dá)水平,抑制過(guò)度免疫有關(guān),具體機(jī)制有待進(jìn)一步研究。