涼燥致病機制探究論文
時間:2022-12-14 04:30:00
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【摘要】目的研究涼燥對小鼠的主要致病機制。方法216只無特定病原體級(SPF)昆明小鼠隨機分為常溫常濕組(A組),常溫燥組(B組),涼燥組(C組),每組72只。在模擬涼燥條件下造模,第7天與第14天檢測氣道與皮膚組織病理、氣管纖毛運動、氣道液分泌(RS)與氣道液IgG抗體(IgGR)、血液流變學、細菌攻擊實驗與氣管細胞bcl-2基因、bax基因表達。結果與A組相比,C組第14天氣管、肺與皮膚病變明顯,肺細菌數增高,IgGR增高,第7天RS降低(P<0.01),血液流變學影響不明顯,但氣管細胞bcl-2基因表達下降。結論涼燥傷肺、傷津,致氣道“纖毛-黏液毯”局部御邪屏障受損;肺津凝滯于肺,以致宣輸失司則皮膚失養。本結果為涼燥致病提供實驗資料。
【關鍵詞】涼燥致病機制
Abstract:ObjectiveToinvestigatethepathogeniceffectsofCool-Dryonmice.Methods216Kunmingmice(SPF)weredividedintothreegroupsincludinggroupA(normalmice),groupB(normaltemperatureandOuterDrymice),groupC(Cool-Drymice),72mice/group.RespiratorysecretionofMucopolysacchride(RS),IgGofRespiratory(IgGR),hemorrheology,BacterialattackingandExpressionofbcl2,baxgeneweretestedinday7and14.ResultsIngroupCthepathologrealchangesofrespiratoryandskinswereobvious,andbacilliaquantityoflungincreased,bcl2geneexpressionwasreducedsignificantlycomparedwithgroupA(P<0.01).ConclusionIthasfirstprovidedtheevidencesofCoolDrythatinjuredthewindpipeandskinsandthedefencedof“lanketofCilla-mucus”andreducedtheexpressionofbcl-2gene,whichwasrelatedtothemechanismsofCoolDry.
Keywords:Cool-Dry;Pathogenicmechanism
燥氣清冷肅降,肅殺收引,“燥氣先傷于華蓋”,易傷津液。“秋深初涼,西風肅殺,感之者,多病風燥,此屬燥涼,較嚴冬風寒為輕。”外燥有溫燥與涼燥之分,但未見涼燥病機系統性實驗研究報道。在相關研究中證實外燥致小鼠氣道病變的基礎上[1],本文研究涼燥及相兼細菌攻擊對小鼠氣管纖毛運動、氣道液分泌與氣道液IgG抗體、血液流變學及氣管細胞bcl2基因,bax基因表達等影響,為闡析涼燥致病機制提供資料。
1材料與方法
1.1動物
無特定病原體級(SPF)昆明種小鼠216只,體重(18±1)g,雌雄各半,湖北省實驗動物研究中心提供,許可證號:SCXK(鄂)2003-2005。
1.2儀器與試劑
LRH250人工智能氣候箱(溫度:(30~65±1)℃,相對濕度:(30~90)%±5%,廣東醫療器械廠),XSJD恒溫倒置顯微鏡(重慶顯微鏡廠),CS501超級恒溫器(重慶實驗儀器廠),756MC紫外分光光度計(上海精密科學儀器有限公司),FASCO全自動血液流變儀(重慶南方醫療設備公司)。咔唑(批號:054K078,Sigma公司),D-葡萄糖醛酸內酯(批號:2711EC,Sigma公司),四硼酸鈉與臺氏液試劑、10%甲醛、HE染料(分析純,批號:050108)上海精細化工科技有限公司。TUNEL試劑盒(MK1020,200503)、bcl2兔抗鼠IgG多抗(BA0412,200503)、bax兔抗鼠IgG多抗(BA0315,200503)和陽性對照片由武漢博士德生物工程有限公司提供。
1.3菌株
金黃色葡萄球菌標準菌株(ATCC25923,北京天壇生物制品公司)。
1.4方法
1.4.1動物模型及分組
216只昆明小鼠隨機分為常溫常濕組、常溫燥組、涼燥組,每組72只,分批置人工氣候箱內、用昆明種小鼠飼料常規飼養。按表1模擬外燥“溫度相對濕度風”條件進行造模。各組第7天和第14天進行檢測前4h禁食、禁水。表1各組小鼠“溫度-相對濕度-風”處理條件(略)
1.4.2病理組織學觀察
斷頸處死小鼠,常規取氣管1.5cm,右肺組織(中)(40±10)mg/只、背部皮膚(0.5cm×0.5cm)及左足墊皮膚,HE染色、鏡檢。
1.4.3氣管上皮纖毛運動實驗(CiliamovementofTrachealEpithelium,CM,min/mm):按文獻方法[2]。
1.4.4氣道液黏多糖(RespiratorysecretionofMucopolysacchride,RS,μg/ml)測定:咔唑比色法,參考文獻方法[2]。
1.4.5氣道液IgG(IgG-R)檢測
常規氣管插管,取灌洗液分離上清,按酶聯免疫吸附試驗(ELISA)試劑盒說明書檢測。以包被液作空白對照,PBSpH7.4(10%小牛血清)作陰性對照。每份樣品檢測3次,記錄標本均值與陰性對照(P/N)倍數之平均值。
1.4.6血液流變學檢測[3]
受血液流變儀對血量標本的限制,每組取9只小鼠眼球血合為1份標本進行測試,3份/組。肝素抗凝管取眼球血,4h內測定血漿黏度、紅細胞聚集指數、紅細胞剛性指數。
1.4.7細菌攻擊實驗
取培養18h金黃色葡萄球菌,經標準比濁法配成細菌懸液(1×108cfu/ml),各組小鼠于第7天經鼻常規滴種金黃色葡萄球菌0.1ml/只,24h后重復1次。接種細菌第6天無菌取小鼠右肺(40±10)mg/只常規檢測肺細菌數(BacilliaQuantity,BQ,1×106cfu/g取均值),以及RS與IgGR[4]。
1.4.8氣管細胞凋亡檢測
第14天取氣管切片,按脫氧核糖核酸末端轉移酶介導的缺口末端標記法(TUNEL)試劑盒程序操作。結果判斷:氣管上皮細胞核內出現棕黃色顆粒為TUNEL染色陽性。鏡下隨機計數200個細胞,計算:
細胞凋亡率(%)=凋亡細胞數200×100%
1.4.9氣管細胞bcl-2基因,bax基因表達檢測第14天常規取氣管標本切片、按試劑盒說明書操作。結果判斷:氣管上皮細胞漿內出現棕黃色顆粒為bcl-2(或bax)表達陽性。鏡下計數500個細胞,計算:
陽性指數(PI)=陽性細胞數記數細胞數×100%
1.4.10統計學處理
實驗數據以±s表示,采用SPSS13.0軟件,資料之間比較用ANOVA分析,顯著性檢驗采用多個樣本均數間q檢驗(Newman-Keuls法);各組第7天與第14天比較用t檢驗,P<0.05認為差異有統計學意義,檢驗水準為雙側α=0.05。
2結果
2.1氣管、肺結構觀察常溫常濕組第7、第14天氣管上皮結構完整、纖毛整齊,氣管腺體、細支氣管與肺泡未見異常,背部皮膚結構完整,毛球數多,新生毛干數豐富且層次清晰,足墊皮膚汗腺豐富。常溫燥組第14天部分氣管纖毛倒伏、黏連,肺泡輕度淤血,皮膚未見異常;涼燥組第14天氣管上皮鱗狀化生,氣管纖毛多呈灶狀缺損,≤20%氣管漿液腺上皮黏液腺化生,肺部淤血、水腫明顯,均較第7天嚴重;背部皮膚無明顯異常,但足墊部皮膚腺體明顯減少與皮下結締組織增生。
2.2涼燥對氣管上皮纖毛運動(CM)、氣道液黏多糖(RS)與IgGR的影響結果見表2。表2涼燥對小鼠氣管纖毛運動、氣道液黏多糖與IgG-R的影響(略)
2.3涼燥對小鼠血液流變學的影響見表3。與常溫常濕組比較,涼燥組血液流變學指標改變無顯著性。表3涼燥對小鼠血液黏度的影響(略)
2.4涼燥相兼細菌攻擊對小鼠肺細菌數(BQ)、呼吸道液黏多糖(RS)與IgG-R的影響見表4。表4細菌攻擊對涼燥小鼠BQ、RS與IgG-R的影響(略)
2.5涼燥對氣管細胞凋亡與bcl-2基因、bax基因表達的影響見表5。表5涼燥對小鼠氣管上皮細胞bcl-2、bax基因表達與細胞凋亡的影響(略)
3討論
按表1條件處理,病理檢查可見涼燥組第14天氣管上皮鱗狀化生與炎性細胞浸潤,氣管纖毛多呈灶狀缺損,肺泡充血、水腫明顯,表明涼燥傷肺、傷津,肺失其濡養而致組織細胞結構受損;≤20%氣管漿液腺上皮黏液腺化生,提示與涼燥肺津生成障礙相關;足墊皮膚汗腺明顯減少與結締組織增生等,表明肺宣輸失司、皮毛腠理失之濡潤,合以衛表不固,致“燥氣先傷于華蓋”。本結果為涼燥致病提供組織學證據。
氣道液內含黏蛋白(主為黏多糖和蛋白質),覆蓋于黏膜表面形成黏液毯,是氣道的重要保護性屏障之一;RS與氣道液分泌呈正相關,其主要作用是濕潤氣道黏膜、保護上皮的纖毛運動。與常溫常濕組比較,涼燥組第7天RS減少,顯示涼燥早期氣道液分泌嚴重減少而具“干”之特點。值得注意的是涼燥組第14天RS明顯增多(P<0.01),其機理可能是涼燥之邪的涼氣可傷肺陽而致肺津不化、凝聚成痰飲,故氣道液明顯增加。氣道纖毛受“涼凝”之氣道液刺激而病理性運動加快。涼燥組細菌攻擊后RS明顯減少,也提示生物病原攻擊可加重氣道分泌障礙與“正氣”受損[5]。IgG-R是氣道重要免疫防御成分之一,涼燥組第7~14天以及細菌攻擊后RS增高,與機體的保護性反應有關。涼燥相兼細菌攻擊,外則衛滯邪郁,內則津少氣虛,抗邪無力則病邪入里;肺津不化則凝成痰飲,細菌及其毒素可加重肺津生成障礙與宣輸失司更甚,加之氣道局部御邪屏障受損則對生物病原攻擊的敏感性增高,但故涼燥組肺細菌數是常溫常濕組的7.1倍,結果提示涼燥病機之一與損傷氣道分泌與“纖毛-黏液毯”有關。涼燥組血液黏度變化不明顯,但紅細胞剛性指數增高,提示血液運行障礙,其機理有待研究。
bcl-2屬于低豐度表達基因,編碼的bcl-2/bax家族蛋白如bcl-2/bax二聚體為抑制細胞凋亡構型,bax/bax二聚體可誘導細胞凋亡。結果顯示,常溫常濕組與涼燥組氣管細胞凋亡率均較低(≤0.3%),但涼燥組氣管bcl-2陽性細胞多見于氣管纖毛缺損或鱗狀上皮化生處,提示與涼燥致病機制相關。
結果表明,涼燥主要病機可能是:涼燥傷津,涼燥之邪的涼氣可傷肺陽而致肺津不化,凝集成痰飲,合以宣輸失司,皮毛腠理失養而致衛表不固;肺津生成銳減,氣道“纖毛-黏液毯”生物防御屏障受損,合以對生物病原攻擊敏感性增加等綜合因素致病。涼燥致氣管細胞bcl-2基因表達下調與涼燥致病機制的相關性值得研究。
【參考文獻】
[1]丁建中,張六通,邱幸凡,等.外燥對小鼠氣管上皮纖毛運動與呼吸道液分泌的影響[J].中醫雜志,2006,48(8):607.
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[3]童一秋.醫院體檢化驗檢驗技術標準數據解讀實用手冊[M].吉林:吉林音像出版社,2003:382.
[4]許滸,許燕萍,黃慶華.細胞感染對大鼠呼吸道上皮細胞緊密連接蛋白的影響[J].中華結核和呼吸雜志,2002,25(5):306.
[5]湯毅.傷津證與生津法初探[J].中醫雜志,2005,46(8):628.