布地奈德吸入對慢性阻塞性肺病大鼠肺功能及血清細胞因子的影響

1、布地奈德吸入對慢性阻塞性肺病大鼠肺功能及血清細胞因子的影響 作者：王靜 李紅艷 米東輝 王江濱【摘要】 目的 觀察布地奈德霧化吸入對慢性阻塞性肺病大鼠肺功能及血清細胞因子的影響。方法 將雌性Wistar大鼠30只隨機分為對照組、吸煙組、布地奈德組，每組10只。對照組常規(guī)飼養(yǎng)，不做任何處理;吸煙組及布地奈德組煙熏并聯(lián)合氣管內(nèi)滴入脂多糖1個月建立吸煙致大鼠COPD模型。布地奈德組建立COPD模型后1個月霧化吸入布地奈德4 ml /只(0.5 mg/ml)，1 次/d，共1個月。實驗結束后采用大鼠肺功能儀對每組大鼠進行肺功能檢測，采用ELISA 法測定血清中 IL6、IL8含量。結果 吸煙組與正常組

2、比較0.3 s用力呼出氣量占用力肺活量百分比(FEV0.3/FVC)、動態(tài)順應性(Cdyn)降低，吸氣阻力(Ri)、呼氣阻力(Re) 升高;布地奈德組較吸煙組FEV0.3/FVC、Cdyn、Ri和Re均明顯改善(P<0.05)。吸煙組血清中IL6、IL8分別為(200.9±4.1) pg/ml、(26.4±0.8) pg/ml,正常組分別為(95.0±1.3)pg/ml、(21.9±0.9)pg/ml,兩組比較均有顯著性差異(P<0.001) 。布地奈德組血清中IL6、IL8 為(150.4±1.430)pg/ml、

3、(24.9±1.197) pg/ml ，與吸煙組比較有顯著性差異(P<0.001)。結論 布地奈德可逆轉吸煙引起的慢性阻塞性肺病大鼠血清IL6、IL8水平升高,可改善慢性阻塞性肺病肺功能。 【關鍵詞】 慢性阻塞性肺病;細胞因子;肺功能;糖皮質激素慢性阻塞性肺病(COPD)是慢性氣道炎癥性疾病，多種炎性細胞及其釋放的多種細胞因子參與了其炎癥反應過程。減弱全身炎癥效應以及靶向治愈肺部炎癥可否降低COPD并存病的死亡風險是COPD新療法的研究。糖皮質激素作為一種抗炎藥物可以減輕氣道炎癥反應，但對COPD的療效仍有爭議1。本研究著重觀察霧化吸入布地奈德對COPD大鼠T淋巴細胞因

4、子白細胞介素6(IL6)、IL8及肺功能的影響，探討糖皮質激素在COPD 中的治療作用及可能機制。1 材料與方法1.1 動物 11周齡雌性Wistar大鼠30只，體重230250 g(由吉林大學白求恩醫(yī)學部實驗動物中心提供，動物合格證號：20080005)，按2級動物條件分籠飼養(yǎng)，飼喂消毒食物及消毒水，適應性飼養(yǎng)1 w。隨機分為正常對照組、吸煙組、布地奈德組，每組10只。1.2 方法1.2.1 儀器及試劑 AniRes2003 動物肺功能分析系統(tǒng)為北京貝蘭博科技有限公司產(chǎn)品，IL6及IL8試劑盒由上海銳聰科技發(fā)展有限公司提供，脂多糖(LPS)為Sigma公司產(chǎn)品，布地奈德由阿斯利康提供，多功能

5、真彩色病理圖像分析系統(tǒng)為Nikon microphotFXA產(chǎn)品。1.2.2 模型的制備及治療方法 模型制備參照文獻2方法。吸煙組及布地奈德組大鼠分別于第1、14天氣管內(nèi)滴入脂多糖，第213天、第1528天參照文獻3方法自制熏煙箱，每天給予持續(xù)吸入新鮮的香煙霧1 h，每天2支/只，每天熏煙后立刻在5冷空氣刺激1 h。模型制備后1個月布地奈德組大鼠給予霧化吸入布地奈德4 ml/只(0.5 mg/ml)，每天1 次，共1個月。1.2.3 肺功能檢測 實驗結束后處死大鼠前禁食水12 h，以10%烏拉坦18 ml/ kg 麻醉大鼠后，氣管插管，放入體描儀，采用AniRes2003動物肺功能分析系統(tǒng)測定

6、0.3 s用力呼氣容積占用力肺活量百分比(FEV0.3/FVC%)、吸氣阻力(Ri)、呼氣阻力(Re)、動態(tài)肺順應性(Cdyn)。1.3 標本的采集及觀察 肺功能測定結束后開胸取大鼠右下肺，用10%甲醛灌注固定，常規(guī)石蠟包埋制片，HE染色，光鏡觀察。應用多功能真彩色病理圖像分析系統(tǒng)分別測量平均肺泡數(shù)(MAN)、肺平均內(nèi)襯間隔(Lm)、支氣管壁厚/外徑。MAN：計數(shù)每個視野內(nèi)的肺泡數(shù),除以此視野的面積即為MAN，其數(shù)值反映肺泡密度，每例標本測10個視野，求平均值;Lm：在顯示器視野中央劃“十”字交叉線，計數(shù)通過該交叉線的肺泡隔數(shù)，除以十字線的總長度即為Lm，其數(shù)值反映肺泡平均直徑，每例標本測8個

7、視野,求平均值;支氣管壁厚/外徑:測量周徑<1 000 m的小支氣管橫截面的壁厚/外徑比值，每例標本測8個小支氣管，求平均值。1.4 IL6及IL8含量測定 抽取大鼠動脈血液，以1 500 r/min離心5 min，取上清液-70保存，采用ELISA法進行檢測，操作按試劑盒說明書進行。1.5 統(tǒng)計學處理 采用Graphpad Instat 3 (GraphPad Software，La Jolla，USA)軟件進行統(tǒng)計分析。數(shù)據(jù)以x±s表示，組間比較采用方差分析，兩兩比較采用Bonferroni 法(方差齊時) 或Tamhane法(方差不齊時)。2 結 果2.1 各組大

8、鼠肺功能的變化 與對照組比較，吸煙組FEV0.3/ FVC、Cdyn明顯下降，Ri、Re明顯升高(P<0.01) 。布地奈德組FEV0.3/ FVC、Cdyn 及Re、Ri明顯改善,與吸煙組比較有顯著差異(P<0.01)，但與對照組比較FEV0.3/ FVC、Cdyn明顯降低，Ri、Re 明顯增高(P<0.01) 。見表1。表1 不同實驗組模型大鼠肺功能的變化與對照組比較：1)P<0.01;與吸煙組比較：2)P<0.012.2 各組大鼠肺組織形態(tài)學測量結果 吸煙組較對照組Lm顯著增加(P<0.05)，MAN顯著

9、降低(P<0.05)，小支氣管壁厚/外徑比值顯著增加(P<0.05) 。布地奈德組Lm減小，但與對照組比較仍有顯著差異(P<0.05)，MAN及小支氣管壁厚/外徑比與吸煙組比較無顯著差異。見表2、圖1。表2 肺組織形態(tài)學測量結果2.3 各組大鼠血清IL6、IL8水平 吸煙組血清IL6、IL8水平較對照組顯著增高(P<0.001),布地奈德組血清中IL6、IL8水平較對照組顯著增高(P<0.001)，較吸煙組顯著降低(P<0.001)。見表3。表3 各組大鼠血清IL6，IL8水平3 討 論COPD是一種慢性氣道炎

10、癥性疾病，在肺的不同部位可見肺泡巨噬細胞、T淋巴細胞(尤其CD8+)和中性粒細胞增加，部分患者有嗜酸性粒細胞增多。激活的炎癥細胞釋放多種介質，包括白三烯B4(LTB4)、IL8、IL6和其他介質，這些介質能夠破壞肺的結構和促進中性粒細胞炎癥反應。炎癥促進COPD病人肺組織結構重塑，進而導致不完全可逆氣流受限，而同時也促進了與COPD并存的全身其他疾病的發(fā)展。目前吸入性糖皮質激素也越來越多地用于治療COPD，其具有以下特點：脂溶性高，容易穿透細胞膜，對糖皮質受體具有高度親和力，局部應用后肺組織濃度高，停留時間長，局部抗炎活性強，有較高的肺及全身分布比例，口服后生物利用度低于1%，全身吸收經(jīng)肝臟代

11、謝后幾乎均失活，對下丘腦 垂體腎上腺軸抑制作用較小。吸入性糖皮質激素類藥物使用時可經(jīng)口吸入，直接作用于靶器官，僅需較小劑量即可達到有效的治療作用，且不良反應少4，5。糖皮質激素具有減輕炎性介質釋放，起到抗炎作用;并有減輕氣道水腫及分泌物亢進、上調(diào)2受體激動劑的敏感性、降低氣道高反應性、減少氣流受限，推遲并發(fā)癥的產(chǎn)生等作用。布地奈德混懸液屬于第二代腎上腺皮質激素，有較高的糖皮質激素受體結合力，抗炎效果是丙酸倍氯米松的2倍，有明顯的抗炎抗過敏作用，是目前惟一的可霧化給藥的吸入型糖皮質激素。本研究顯示，布地奈德霧化吸入能降低模型大鼠血清IL6、IL8的水平，從而間接地改善氧化抗氧化失衡，消除IL6、

12、IL8對氣道的不良作用，使氣道阻塞得到改善，說明吸入糖皮質激素可減緩COPD大鼠肺功能下降的程度，但不一定阻止COPD大鼠肺功能下降的趨勢?！緟⒖嘉墨I】 1 陶玉林，林 勇.糖皮質激素治療慢性阻塞性肺疾病臨床研究現(xiàn)狀J.中國呼吸與危重監(jiān)護雜志，2002;1(2):1768.2 Stolk J，Rudolphus A，Davies P，et al.Induction of emphysema and bronchial mucus cell hyperplasia by intratracheal instillation of lipopolysaccharide in the hamsterJ.J Pathol，1992;167(3)：34956.3 International Organization for Standardization：Routine analytical cigarettesmoking machine:Definitions and standard conditions.ISO/DIS，1998：3308.4 Wright