鄭潔,邵素菊,2*,何竹青
(1.河南中醫(yī)藥大學(xué),河南 鄭州 450046;2.河南中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院,河南 鄭州 450008)
支氣管哮喘[1](簡稱哮喘)是由多種細(xì)胞和細(xì)胞組分參與的氣道慢性炎癥性疾病。世界各國支氣管哮喘流行病學(xué)調(diào)查結(jié)果顯示[2],成人哮喘患病率為1.2%~2.5%。隨著全球經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,哮喘的發(fā)病率逐年增高,給人類的身心健康帶來巨大威脅。哮喘的病因病機(jī)復(fù)雜,至今尚未完全清楚,其中氣道慢性炎癥在哮喘發(fā)病過程中起重要作用,EOS是導(dǎo)致支氣管哮喘氣道炎癥的主要炎性細(xì)胞之一[3],其凋亡不足或延遲使氣道內(nèi)EOS大量浸潤,加重氣道炎癥,參與哮喘發(fā)作。本實(shí)驗(yàn)所選取的肺俞、大椎、風(fēng)門,是全國名老中醫(yī)邵經(jīng)明教授總結(jié)出的防治肺系疾病的有效腧穴[4-5]。筆者在邵老的研究基礎(chǔ)上,以這3個(gè)穴位為主治療肺系疾病開展了多項(xiàng)臨床研究[6-8],均證實(shí)了其有效性與安全性。本實(shí)驗(yàn)通過建立大鼠哮喘模型,觀察針灸對(duì)哮喘模型大鼠肺組織中嗜酸性粒細(xì)胞凋亡的影響,以探討針灸治療哮喘的機(jī)制。
40只健康雄性SPF級(jí)SD大鼠,體質(zhì)量180~220 g,購置于河南省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào):SCXK(豫)2017-0001,飼養(yǎng)于河南中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心。
卵蛋白(北京索萊寶科技有限公司);氫氧化鋁干粉(上海麥克林生化科技有限公司);水合氯醛(上海麥克林生化科技有限公司);蘇木素-伊紅染色試劑(武漢賽維爾生物科技有限公司);嗜酸性粒細(xì)胞染色液(北京雷根生物技術(shù)有限公司);4%多聚甲醛、一步法TUNEL細(xì)胞凋亡檢測(cè)試劑盒、抗熒光衰減封片劑(大連美侖生物技術(shù)有限公司)。
一次性毫針(“中研太和”,0.30 mm×13 mm,天津億朋醫(yī)療器械有限公司);艾條(0.7 cm×12 cm,湖香艾生物科技有限公司);壓縮式霧化器NE-C30(大連歐姆龍有限公司);萬分之一電子天平BSA124S-CW、生物顯微鏡BA210、OLYMPUS熒光顯微鏡及成相系統(tǒng)U-RFL-T(河南中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)中心提供)。
參考相關(guān)文獻(xiàn)中有關(guān)大鼠哮喘模型的制備[9]。在實(shí)驗(yàn)第1天和第8天,模型組和各治療組大鼠腹腔注射1 mL 10%復(fù)合卵蛋白溶液致敏,空白組用1 mL 0.9%氯化鈉溶液代替。從實(shí)驗(yàn)第15天開始,將大鼠置于自制霧化吸入箱內(nèi),模型組和各治療組大鼠霧化噴入1%卵蛋白溶液20 min激發(fā)哮喘,每日1次,共7次??瞻捉M用0.9%氯化鈉溶液代替激發(fā)20 min。以大鼠出現(xiàn)呼吸加快,抓耳撓腮,煩躁不安,打噴嚏,嚴(yán)重者出現(xiàn)四肢癱軟,行動(dòng)遲緩或俯伏不動(dòng),紫紺等癥狀;連續(xù)激發(fā)后大鼠毛色變暗,失去光澤,反應(yīng)遲鈍,即為造模成功。
將大鼠在適宜溫度、濕度和通風(fēng)良好的環(huán)境中適應(yīng)性飼養(yǎng)5 d,用計(jì)算機(jī)統(tǒng)計(jì)軟件產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)字表,將40只大鼠隨機(jī)分為空白組、模型組、針刺組、艾灸組,每組10只。針刺組從實(shí)驗(yàn)第15天起,針刺大鼠“肺俞”“大椎”“風(fēng)門”3穴,其中“肺俞”直刺6 mm、“大椎”直刺5 mm、“風(fēng)門”直刺6 mm,3穴均采用平補(bǔ)平瀉手法,每10 min行針1次,留針20 min,起針后激發(fā)20 min,每日1次,共針刺7次;艾灸組從實(shí)驗(yàn)第15天起,在距離“肺俞”“大椎”“風(fēng)門”3穴上方2~3 cm處行懸灸10 min,灸畢激發(fā)20 min,每日1次,共艾灸7次;模型組按前面造模方法造模;空白組按照造模方法用0.9%氯化鈉溶液代替卵蛋白。模型組與空白組每天均給予相同的抓握刺激,不做任何治療,每日1次,共7次。
末次治療24 h內(nèi),在大鼠腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛,待大鼠麻醉后,75%酒精消毒胸部皮毛,打開胸腔,暴露肺及心臟,摘取右肺中葉組織,立即用0.9%的生理鹽水沖洗干凈,然后迅速放入4%多聚甲醛中固定1周,4 ℃保存,切片待測(cè)。
1.6.1 HE染色法觀察肺組織病理形態(tài)
62 ℃烤片30 min,二甲苯脫蠟:二甲苯Ⅰ5 min、二甲苯Ⅱ5 min、二甲苯Ⅲ 10 min,梯度乙醇水化:無水乙醇Ⅰ3 min、無水乙醇Ⅱ3 min、95%酒精Ⅰ3 min、95%酒精Ⅱ3 min、90%酒精3 min,蘇木素染色5 min,1%鹽酸酒精分化2~3 s,肥皂水反藍(lán)15 min,伊紅染色8 min,梯度乙醇脫水:80%酒精1 min、90%酒精1 min、95%酒精Ⅰ1 min、95%酒精Ⅱ1 min、無水乙醇Ⅰ3 min、無水乙醇Ⅱ3 min,二甲苯透明:二甲苯Ⅰ2 min、二甲苯Ⅱ2 min,中性樹膠封片。光學(xué)顯微鏡下觀察各組大鼠肺組織病理形態(tài)學(xué)變化。
1.6.2 標(biāo)記嗜酸性粒細(xì)胞的組化染色法測(cè)量嗜酸性粒細(xì)胞總數(shù)
將HE染色步驟中蘇木素染色15 min、伊紅染色8 min換為Lea蘇木素染色1 min、Carbol 2R染色15 min,其他步驟同前。顯微鏡下觀察嗜酸性粒細(xì)胞核為藍(lán)色,通常2~3葉,細(xì)胞質(zhì)內(nèi)充滿粗大、均勻的磚紅色或鮮紅色顆粒,大多數(shù)分布于支氣管與血管周圍的肺間質(zhì)中,少量分布于肺泡。每張切片隨機(jī)取5個(gè)視野,計(jì)數(shù)嗜酸性粒細(xì)胞總數(shù),取平均值為該切片代表值。
1.6.3 TUNEL法檢測(cè)嗜酸性粒細(xì)胞凋亡率
62 ℃烤片1 h,二甲苯脫蠟,梯度乙醇水化,滴加Proteinase K(用PBS按1∶100比例稀釋)于肺組織37 ℃孵育30 min,暗室中滴加TUNEL檢測(cè)液[TdT Enzyme(10×)]與FITC-12-dUTP Labeling Mix按1∶9比例混合)于肺組織37 ℃孵育60 min,暗室中滴加抗熒光衰減封片劑封片。在HE染色的同一視野中計(jì)數(shù)凋亡的嗜酸性粒細(xì)胞數(shù),取每張切片5個(gè)視野的均值為該切片代表值。
嗜酸性粒細(xì)胞凋亡率(%)=凋亡的嗜酸性粒細(xì)胞/嗜酸性粒細(xì)胞總數(shù)×100%
空白組大鼠肺組織形態(tài)結(jié)構(gòu)正常,支氣管管腔規(guī)則,支氣管及肺間質(zhì)內(nèi)未見炎性細(xì)胞浸潤;模型組大鼠支氣管管腔明顯縮窄,氣道黏膜水腫,平滑肌及周圍血管肥大增厚,支氣管及肺間質(zhì)內(nèi)有大量嗜酸性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等炎性細(xì)胞浸潤;針刺組與艾灸組大鼠支氣管管腔略增厚,氣道黏膜輕度水腫,支氣管及肺間質(zhì)內(nèi)有少量炎性細(xì)胞浸潤。見圖1。
圖1 各組大鼠肺組織病理形態(tài)變化(HE染色,×400)
與空白組相比,模型組大鼠肺組織內(nèi)EOS計(jì)數(shù)明顯增高,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型組相比,針刺組、艾灸組大鼠肺組織內(nèi)EOS計(jì)數(shù)明顯降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01);針刺組與艾灸組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1和圖2。
表1 各組大鼠肺組織內(nèi)EOS計(jì)數(shù)比較個(gè))
圖2 各組大鼠肺組織內(nèi)EOS表達(dá)(標(biāo)記嗜酸性粒細(xì)胞的組化染色法,×400)
與空白組相比,模型組大鼠肺組織內(nèi)EOS凋亡率明顯降低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);與模型組相比,針刺組、艾灸組大鼠肺組織內(nèi)EOS凋亡率明顯增高,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.01);針刺組與艾灸組相比,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2和圖3。
表2 各組大鼠肺組織內(nèi)EOS凋亡率比較
圖3 各組大鼠肺組織內(nèi)EOS凋亡率比較(TUNEL法,×400)
氣道慢性炎癥目前被認(rèn)為是哮喘的基本病理改變和反復(fù)發(fā)作的主要原因。在哮喘的病理過程中,有嗜酸性粒細(xì)胞、肥大細(xì)胞、淋巴細(xì)胞等多種炎性細(xì)胞在氣道內(nèi)浸潤和聚集,其中EOS浸潤是氣道炎癥發(fā)生的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)EOS活化、壞死時(shí),釋放多種毒性蛋白,合成各種細(xì)胞因子和炎性介質(zhì)[10],引起上皮脫落,血漿外滲,基底膜增厚,平滑肌細(xì)胞增殖,從而損傷氣道上皮,降低氣道防御功能;并可激發(fā)自身和其他細(xì)胞釋放更多的細(xì)胞因子,從而加重氣道炎癥。所以減少氣道內(nèi)EOS浸潤,有助于氣道炎癥消退。相關(guān)研究證實(shí)[11-13],哮喘模型大鼠肺泡灌洗液、靜脈血、肺組織中EOS水平均高于對(duì)照組。
細(xì)胞凋亡[14]是1972年病理學(xué)家Keer等首先提出,它是指細(xì)胞在一定的生理或病理?xiàng)l件下,遵循自身的程序,自己結(jié)束自己生命的過程,最后細(xì)胞脫落離體,或者裂解成凋亡小體,被其他細(xì)胞吞噬。EOS是哮喘發(fā)生過程中最重要的炎癥細(xì)胞,其在肺內(nèi)浸潤募集與其凋亡失衡有關(guān)。EOS凋亡后,被巨噬細(xì)胞吞噬,從而防止細(xì)胞內(nèi)毒性物質(zhì)釋放,有利于炎癥消退,減輕哮喘癥狀。戴紹文等[15]對(duì)哮喘患者行支氣管激發(fā)試驗(yàn)后,患者外周血和痰液中EOS凋亡率明顯下降,并且哮喘組患者EOS凋亡率顯著低于對(duì)照組。王明明[16]觀察到幼齡哮喘豚鼠肺泡灌洗液中存在EOS凋亡不足的現(xiàn)象。吳兆利等[17]研究發(fā)現(xiàn),哮喘大鼠肺組織中EOS凋亡指數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于對(duì)照組,針刺“足三里”穴后,可以促進(jìn)EOS凋亡,減輕哮喘炎性反應(yīng)。因此提高EOS凋亡可以減輕炎癥發(fā)生,緩解哮喘;當(dāng)氣道中EOS凋亡受抑制,炎癥發(fā)生則加快,從而加重哮喘。
哮喘屬“哮病”“喘證”的范疇,其病因病機(jī)復(fù)雜,但總結(jié)起來不外乎宿痰潛伏于肺,每遇風(fēng)、寒、濕等六淫外邪之侵襲;或情志失調(diào),或飲食不節(jié),或勞欲久病等,使臟腑功能失調(diào),痰濁內(nèi)生,壅塞氣道,哮喘而發(fā)。本實(shí)驗(yàn)選取邵老治療哮喘經(jīng)驗(yàn)要穴,即肺俞、大椎、風(fēng)門。肺俞位于足太陽膀胱經(jīng),為肺臟精氣輸注之處,是治療肺疾的重要腧穴,有調(diào)理肺臟、止咳平喘之功。邵老通過三因素二水平正交試驗(yàn)[18],證實(shí)了三穴平喘作用以肺俞為最佳,從而使肺俞上升為第一主穴。大椎位于督脈,為手足三陽經(jīng)與督脈之交會(huì)穴,被稱為“諸陽之會(huì)”,具有統(tǒng)攝全身陽氣的功能,針之可溫陽散寒、降逆平喘。張偉等[19]報(bào)道懸灸大鼠“大椎”穴可降低NGF、SP、CGRP、NKA等含量,從而降低神經(jīng)源性反應(yīng),緩解哮喘氣道炎癥。風(fēng)門位于足太陽膀胱經(jīng),因其為風(fēng)邪出入之門戶而得名,乃搜風(fēng)要穴。針之穴可疏風(fēng)解表、宣肺平喘。三穴合用,哮喘發(fā)作期可宣肺理氣、平喘降逆;緩解期可扶正祛邪、補(bǔ)益肺氣。
本研究觀察針灸“肺俞”“大椎”“風(fēng)門”3穴對(duì)哮喘模型大鼠肺組織中EOS凋亡的影響,結(jié)果顯示,針刺組與艾灸組大鼠肺組織內(nèi)EOS凋亡率明顯高于對(duì)照組,EOS總數(shù)明顯低于對(duì)照組,說明針刺與艾灸均可以通過誘導(dǎo)EOS凋亡,減輕EOS在氣道的浸潤,從而控制哮喘炎癥反應(yīng)。