布地奈德吸入对慢性阻塞性肺病大鼠肺功能及血清细胞因子的影响

　　　　　　作者：王静 李红艳 米东辉 王江滨

【摘要】 目的 观察布地奈德雾化吸入对慢性阻塞性肺病大鼠肺功能及血清细胞因子的影响。方法 将雌性Wistar大鼠30只随机分为对照组、吸烟组、布地奈德组，每组10只。对照组常规饲养，不做任何处理;吸烟组及布地奈德组烟熏并联合气管内滴入脂多糖1个月建立吸烟致大鼠COPD模型。布地奈德组建立COPD模型后1个月雾化吸入布地奈德4 ml /只(0.5 mg/ml)，1 次/d，共1个月。实验结束后采用大鼠肺功能仪对每组大鼠进行肺功能检测，采用ELISA 法测定血清中 IL6、IL8含量。结果 吸烟组与正常组比较0.3 s用力呼出气量占用力肺活量百分比(FEV0.3/FVC)、动态顺应性(Cdyn)降低，吸气阻力(Ri)、呼气阻力(Re) 升高;布地奈德组较吸烟组FEV0.3/FVC、Cdyn、Ri和Re均明显改善(P<0.05)。吸烟组血清中IL6、IL8分别为(200.9±4.1) pg/ml、(26.4±0.8) pg/ml，正常组分别为(95.0±1.3)pg/ml、(21.9±0.9)pg/ml，两组比较均有显著性差异(P<0.001) 。布地奈德组血清中IL6、IL8 为(150.4±1.430)pg/ml、(24.9±1.197) pg/ml ，与吸烟组比较有显著性差异(P<0.001)。结论 布地奈德可逆转吸烟引起的慢性阻塞性肺病大鼠血清IL6、IL8水平升高，可改善慢性阻塞性肺病肺功能。

【关键词】 慢性阻塞性肺病;细胞因子;肺功能;糖皮质激素

慢性阻塞性肺病(COPD)是慢性气道炎症性疾病，多种炎性细胞及其释放的多种细胞因子参与了其炎症反应过程。减弱全身炎症效应以及靶向治愈肺部炎症可否降低COPD并存病的死亡风险是COPD新疗法的研究。糖皮质激素作为一种抗炎药物可以减轻气道炎症反应，但对COPD的疗效仍有争议〔1〕。本研究着重观察雾化吸入布地奈德对COPD大鼠T淋巴细胞因子白细胞介素6(IL6)、IL8及肺功能的影响，探讨糖皮质激素在COPD 中的治疗作用及可能机制。

　　1 材料与方法

　　1.1 动物 11周龄雌性Wistar大鼠30只，体重230～250 g(由吉林大学白求恩医学部实验动物中心提供，动物合格证号：20080005)，按2级动物条件分笼饲养，饲喂消毒食物及消毒水，适应性饲养1 w。随机分为正常对照组、吸烟组、布地奈德组，每组10只。

　　1.2 方法

　　1.2.1 仪器及试剂 AniRes2003 动物肺功能分析系统为北京贝兰博科技有限公司产品，IL6及IL8试剂盒由上海锐聪科技发展有限公司提供，脂多糖(LPS)为Sigma公司产品，布地奈德由阿斯利康提供，多功能真彩色病理图像分析系统为Nikon microphotFXA产品。

　　1.2.2 模型的制备及治疗方法 模型制备参照文献〔2〕方法。吸烟组及布地奈德组大鼠分别于第1、14天气管内滴入脂多糖，第2～13天、第15～28天参照文献〔3〕方法自制熏烟箱，每天给予持续吸入新鲜的香烟雾1 h，每天2支/只，每天熏烟后立刻在5℃冷空气刺激1 h。模型制备后1个月布地奈德组大鼠给予雾化吸入布地奈德4 ml/只(0.5 mg/ml)，每天1 次，共1个月。

　　1.2.3 肺功能检测 实验结束后处死大鼠前禁食水12 h，以10%乌拉坦18 ml/ kg 麻醉大鼠后，气管插管，放入体描仪，采用AniRes2003动物肺功能分析系统测定0.3 s用力呼气容积占用力肺活量百分比(FEV0.3/FVC%)、吸气阻力(Ri)、呼气阻力(Re)、动态肺顺应性(Cdyn)。

　　1.3 标本的采集及观察 肺功能测定结束后开胸取大鼠右下肺，用10%甲醛灌注固定，常规石蜡包埋制片，HE染色，光镜观察。应用多功能真彩色病理图像分析系统分别测量平均肺泡数(MAN)、肺平均内衬间隔(Lm)、支气管壁厚/外径。MAN：计数每个视野内的肺泡数，除以此视野的面积即为MAN，其数值反映肺泡密度，每例标本测10个视野，求平均值;Lm：在显示器视野中央划“十”字交叉线，计数通过该交叉线的肺泡隔数，除以十字线的总长度即为Lm，其数值反映肺泡平均直径，每例标本测8个视野，求平均值;支气管壁厚/外径:测量周径<1 000 μm的小支气管横截面的壁厚/外径比值，每例标本测8个小支气管，求平均值。

　　1.4 IL6及IL8含量测定 抽取大鼠动脉血液，以1 500 r/min离心5 min，取上清液-70℃保存，采用ELISA法进行检测，操作按试剂盒说明书进行。

　　1.5 统计学处理 采用Graphpad Instat 3 (GraphPad Software，La Jolla，USA)软件进行统计分析。数据以x±s表示，组间比较采用方差分析，两两比较采用Bonferroni 法(方差齐时) 或Tamhane法(方差不齐时)。

　　2 结 果

　　2.1 各组大鼠肺功能的变化 与对照组比较，吸烟组FEV0.3/ FVC、Cdyn明显下降，Ri、Re明显升高(P<0.01) 。布地奈德组FEV0.3/ FVC、Cdyn 及Re、Ri明显改善，与吸烟组比较有显著差异(P<0.01)，但与对照组比较FEV0.3/ FVC、Cdyn明显降低，Ri、Re 明显增高(P<0.01) 。见表1。表1 不同实验组模型大鼠肺功能的变化与对照组比较：1)P<0.01;与吸烟组比较：2)P<0.01

　　2.2 各组大鼠肺组织形态学测量结果 吸烟组较对照组Lm显著增加(P<0.05)，MAN显著降低(P<0.05)，小支气管壁厚/外径比值显著增加(P<0.05) 。布地奈德组Lm减小，但与对照组比较仍有显著差异(P<0.05)，MAN及小支气管壁厚/外径比与吸烟组比较无显著差异。见表2、图1。表2 肺组织形态学测量结果

　　2.3 各组大鼠血清IL6、IL8水平 吸烟组血清IL6、IL8水平较对照组显著增高(P<0.001)，布地奈德组血清中IL6、IL8水平较对照组显著增高(P<0.001)，较吸烟组显著降低(P<0.001)。见表3。表3 各组大鼠血清IL6，IL8水平

　　3 讨 论

　　COPD是一种慢性气道炎症性疾病，在肺的不同部位可见肺泡巨噬细胞、T淋巴细胞(尤其CD8+)和中性粒细胞增加，部分患者有嗜酸性粒细胞增多。激活的炎症细胞释放多种介质，包括白三烯B4(LTB4)、IL8、IL6和其他介质，这些介质能够破坏肺的结构和促进中性粒细胞炎症反应。炎症促进COPD病人肺组织结构重塑，进而导致不完全可逆气流受限，而同时也促进了与COPD并存的全身其他疾病的发展。目前吸入性糖皮质激素也越来越多地用于治疗COPD，其具有以下特点：脂溶性高，容易穿透细胞膜，对糖皮质受体具有高度亲和力，局部应用后肺组织浓度高，停留时间长，局部抗炎活性强，有较高的肺及全身分布比例，口服后生物利用度低于1%，全身吸收经肝脏代谢后几乎均失活，对下丘脑 垂体肾上腺轴抑制作用较小。吸入性糖皮质激素类药物使用时可经口吸入，直接作用于靶器官，仅需较小剂量即可达到有效的治疗作用，且不良反应少〔4，5〕。糖皮质激素具有减轻炎性介质释放，起到抗炎作用;并有减轻气道水肿及分泌物亢进、上调β2受体激动剂的敏感性、降低气道高反应性、减少气流受限，推迟并发症的产生等作用。布地奈德混悬液属于第二代肾上腺皮质激素，有较高的糖皮质激素受体结合力，抗炎效果是丙酸倍氯米松的2倍，有明显的抗炎抗过敏作用，是目前惟一的可雾化给药的吸入型糖皮质激素。本研究显示，布地奈德雾化吸入能降低模型大鼠血清IL6、IL8的水平，从而间接地改善氧化抗氧化失衡，消除IL6、IL8对气道的不良作用，使气道阻塞得到改善，说明吸入糖皮质激素可减缓COPD大鼠肺功能下降的程度，但不一定阻止COPD大鼠肺功能下降的趋势。

参考文献

1 陶玉林，林 勇.糖皮质激素治疗慢性阻塞性肺疾病临床研究现状〔J〕.中国呼吸与危重监护杂志，2002;1(2):1768.

　　2 Stolk J，Rudolphus A，Davies P，et al.Induction of emphysema and bronchial mucus cell hyperplasia by intratracheal instillation of lipopolysaccharide in the hamster〔J〕.J Pathol，1992;167(3)：34956.

　　3 International Organization for Standardization：Routine analytical cigarettesmoking machine:Definitions and standard conditions.ISO/DIS，1998：3308.

　　4 Wright JL，Cosio M，Churg A.Animal models of chronic obstructive pulmonary disease〔J〕.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol，2008;295(1)：115.

　　5 陈云辉，王小平，罗 巍，等.舒利迭吸入治疗慢性阻塞性肺病的疗效观察〔J〕.中国实用医药，2007;2(11)：122.