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凉燥致病机制的实验研究
作者:丁建中 张六通

《时珍国医国药》 2007年 第11期

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       【摘要】 
       目的研究凉燥对小鼠的主要致病机制。方法216只无特定病原体级(SPF)昆明小鼠随机分为常温常湿组(A组),常温燥组(B组),凉燥组(C 组),每组72只。在模拟凉燥条件下造模,第7天与第14天检测气道与皮肤组织病理、气管纤毛运动、气道液分泌(RS)与气道液IgG抗体(IgGR)、血液流变学、细菌攻击实验与气管细胞bcl-2基因、bax基因表达。结果与A组相比,C组第14天气管、肺与皮肤病变明显,肺细菌数增高,IgGR增高,第7天RS降低(P<0.01),血液流变学影响不明显,但气管细胞bcl-2基因表达下降。结论 凉燥伤肺、伤津,致气道“纤毛-黏液毯”局部御邪屏障受损;肺津凝滞于肺,以致宣输失司则皮肤失养。本结果为凉燥致病提供实验资料。
       【关键词】  凉燥 致病机制
       Abstract:ObjectiveTo investigate the pathogenic effects of Cool-Dry on mice.Methods216 Kunming mice(SPF) were divided into three groups including group A(normal mice), group B(normal temperature and OuterDry mice),group C(Cool-Dry mice),72mice/group. Respiratory secretion of Mucopolysacchride(RS),IgG of Respiratory(IgGR),hemorrheology,Bacterial attacking and Expression of bcl2,bax gene were tested in day 7 and 14.ResultsIn group C the pathologreal changes of respiratory and skins were obvious, and bacillia quantity of lung increased,bcl2 gene expression was reduced significantly compared with group A(P<0.01) .ConclusionIt has first provided the evidences of CoolDry that injured the windpipe and skins and the defenced of “lanket of Cilla-mucus”and reduced the expression of bcl-2 gene, which was related to the mechanisms of CoolDry.
       Key words:Cool-Dry;   Pathogenic mechanism
        燥气清冷肃降,肃杀收引,“燥气先伤于华盖”,易伤津液。“秋深初凉,西风肃杀,感之者,多病风燥,此属燥凉,较严冬风寒为轻。”外燥有温燥与凉燥之分,但未见凉燥病机系统性实验研究报道。在相关研究中证实外燥致小鼠气道病变的基础上[1],本文研究凉燥及相兼细菌攻击对小鼠气管纤毛运动、气道液分泌与气道液IgG抗体、血液流变学及气管细胞bcl2基因,bax基因表达等影响,为阐析凉燥致病机制提供资料。
       1  材料与方法
       1.1  动物
       无特定病原体级(SPF)昆明种小鼠216只,体重(18±1)g,雌雄各半,湖北省实验动物研究中心提供,许可证号:SCXK(鄂)2003-2005。
       1.2  仪器与试剂
       LRH250人工智能气候箱(温度:(30~65±1)℃,相对湿度:(30~90)%±5%,广东医疗器械厂),XSJD恒温倒置显微镜(重庆显微镜厂),CS501超级恒温器(重庆实验仪器厂),756MC紫外分光光度计(上海精密科学仪器有限公司),FASCO全自动血液流变仪(重庆南方医疗设备公司)。咔唑(批号:054K078,Sigma公司),D-葡萄糖醛酸内酯(批号:2711EC,Sigma公司),四硼酸钠与台氏液试剂、10%甲醛、HE染料(分析纯,批号:050108)上海精细化工科技有限公司。TUNEL试剂盒(MK1020,200503)、bcl2兔抗鼠IgG多抗(BA0412,200503)、bax兔抗鼠IgG多抗(BA0315,200503)和阳性对照片由武汉博士德生物工程有限公司提供。
       1.3  菌株
       金黄色葡萄球菌标准菌株(ATCC 25923,北京天坛生物制品公司)。
       1.4  方法
       1.4.1  动物模型及分组
       216只昆明小鼠随机分为常温常湿组、常温燥组、凉燥组,每组72只,分批置人工气候箱内、用昆明种小鼠饲料常规饲养。按表1模拟外燥“温度相对湿度风”条件进行造模。各组第7天和第14天进行检测前4 h禁食、禁水。表1  各组小鼠“温度-相对湿度-风”处理条件(略)
       1.4.2  病理组织学观察
       断颈处死小鼠,常规取气管1.5cm,右肺组织(中)(40±10)mg/只、背部皮肤(0.5 cm × 0.5 cm)及左足垫皮肤,HE染色、镜检。
       1.4.3   气管上皮纤毛运动实验(Cilia movement of Tracheal Epithelium,CM,min/mm):按文献方法[2]。
       1.4.4  气道液黏多糖(Respiratory secretion of Mucopolysacchride,RS,μg/ml)测定:咔唑比色法,参考文献方法[2]。
       1.4.5  气道液IgG(IgG-R)检测
       常规气管插管,取灌洗液分离上清,按酶联免疫吸附试验(ELISA)试剂盒说明书检测。以包被液作空白对照,PBS pH 7.4(10%小牛血清)作阴性对照。每份样品检测3次,记录标本均值与阴性对照(P/N)倍数之平均值。
       1.4.6  血液流变学检测[3]
       受血液流变仪对血量标本的限制,每组取9只小鼠眼球血合为1份标本进行测试,3份/组。肝素抗凝管取眼球血,4 h内测定血浆黏度、红细胞聚集指数、红细胞刚性指数。
       1.4.7  细菌攻击实验
       取培养18 h金黄色葡萄球菌,经标准比浊法配成细菌悬液(1×108 cfu/ml),各组小鼠于第7天经鼻常规滴种金黄色葡萄球菌0.1 ml/只,24 h后重复1次。接种细菌第6天无菌取小鼠右肺(40±10)mg/只常规检测肺细菌数(Bacillia Quantity,BQ,1×106 cfu/g取均值),以及RS与IgGR [4]。
       1.4.8  气管细胞凋亡检测
       第14天取气管切片,按脱氧核糖核酸末端转移酶介导的缺口末端标记法(TUNEL)试剂盒程序操作。结果判断:气管上皮细胞核内出现棕黄色颗粒为TUNEL染色阳性。镜下随机计数200个细胞,计算:
        细胞凋亡率(%) = 凋亡细胞数200 ×100%
       1.4.9  气管细胞bcl-2基因,bax基因表达检测 第14天常规取气管标本切片、按试剂盒说明书操作。结果判断:气管上皮细胞浆内出现棕黄色颗粒为bcl-2(或bax)表达阳性。镜下计数500个细胞,计算:
        阳性指数(PI)=阳性细胞数记数细胞数× 100%
       1.4.10  统计学处理
       实验数据以±s表示,采用SPSS13.0软件,资料之间比较用ANOVA分析,显着性检验采用多个样本均数间q检验(Newman-Keuls法);各组第7天与第14天比较用t检验,P<0.05认为差异有统计学意义,检验水准为双侧α=0.05。
       2  结果
       2.1  气管、肺结构观察常温常湿组第7、第14天气管上皮结构完整、纤毛整齐,气管腺体、细支气管与肺泡未见异常,背部皮肤结构完整,毛球数多,新生毛干数丰富且层次清晰,足垫皮肤汗腺丰富。常温燥组第14天部分气管纤毛倒伏、黏连,肺泡轻度淤血,皮肤未见异常;凉燥组第14天气管上皮鳞状化生,气管纤毛多呈灶状缺损,≤20%气管浆液腺上皮黏液腺化生,肺部淤血、水肿明显,均较第7天严重;背部皮肤无明显异常,但足垫部皮肤腺体明显减少与皮下结缔组织增生。
       2.2  凉燥对气管上皮纤毛运动(CM)、气道液黏多糖(RS)与IgGR的影响结果见表2。表2  凉燥对小鼠气管纤毛运动、气道液黏多糖与IgG-R的影响(略)
       2.3  凉燥对小鼠血液流变学的影响见表3。与常温常湿组比较,凉燥组血液流变学指标改变无显著性。表3  凉燥对小鼠血液黏度的影响(略)
       2.4   凉燥相兼细菌攻击对小鼠肺细菌数(BQ)、呼吸道液黏多糖(RS)与IgG-R的影响见表4。表4  细菌攻击对凉燥小鼠BQ、RS与IgG-R的影响(略)
       2.5  凉燥对气管细胞凋亡与bcl-2基因、bax基因表达的影响见表5。表5  凉燥对小鼠气管上皮细胞bcl-2、bax基因表达与细胞凋亡的影响(略)
       3  讨论
        按表1条件处理,病理检查可见凉燥组第14天气管上皮鳞状化生与炎性细胞浸润,气管纤毛多呈灶状缺损,肺泡充血、水肿明显,表明凉燥伤肺、伤津,肺失其濡养而致组织细胞结构受损;≤20%气管浆液腺上皮黏液腺化生,提示与凉燥肺津生成障碍相关;足垫皮肤汗腺明显减少与结缔组织增生等,表明肺宣输失司、皮毛腠理失之濡润,合以卫表不固,致“燥气先伤于华盖”。本结果为凉燥致病提供组织学证据。
        气道液内含黏蛋白(主为黏多糖和蛋白质),覆盖于黏膜表面形成黏液毯,是气道的重要保护性屏障之一;RS与气道液分泌呈正相关,其主要作用是湿润气道黏膜、保护上皮的纤毛运动。与常温常湿组比较,凉燥组第7天RS减少,显示凉燥早期气道液分泌严重减少而具“干”之特点。值得注意的是凉燥组第14天 RS明显增多(P<0.01),其机理可能是凉燥之邪的凉气可伤肺阳而致肺津不化、凝聚成痰饮,故气道液明显增加。气道纤毛受“凉凝”之气道液刺激而病理性运动加快。凉燥组细菌攻击后RS明显减少,也提示生物病原攻击可加重气道分泌障碍与“正气”受损[5]。IgG-R是气道重要免疫防御成分之一,凉燥组第7~14天以及细菌攻击后RS增高,与机体的保护性反应有关。凉燥相兼细菌攻击,外则卫滞邪郁,内则津少气虚,抗邪无力则病邪入里;肺津不化则凝成痰饮,细菌及其毒素可加重肺津生成障碍与宣输失司更甚,加之气道局部御邪屏障受损则对生物病原攻击的敏感性增高,但故凉燥组肺细菌数是常温常湿组的7.1倍,结果提示凉燥病机之一与损伤气道分泌与“纤毛-黏液毯”有关。凉燥组血液黏度变化不明显,但红细胞刚性指数增高,提示血液运行障碍,其机理有待研究。
        bcl-2属于低丰度表达基因,编码的bcl-2/bax 家族蛋白如bcl-2/bax二聚体为抑制细胞凋亡构型,bax/bax二聚体可诱导细胞凋亡。结果显示,常温常湿组与凉燥组气管细胞凋亡率均较低(≤0.3%),但凉燥组气管bcl-2阳性细胞多见于气管纤毛缺损或鳞状上皮化生处,提示与凉燥致病机制相关。
        结果表明,凉燥主要病机可能是:凉燥伤津,凉燥之邪的凉气可伤肺阳而致肺津不化,凝集成痰饮,合以宣输失司,皮毛腠理失养而致卫表不固;肺津生成锐减,气道“纤毛-黏液毯”生物防御屏障受损,合以对生物病原攻击敏感性增加等综合因素致病。凉燥致气管细胞bcl-2基因表达下调与凉燥致病机制的相关性值得研究。
       【参考文献】
           [1]丁建中,张六通,邱幸凡,等.外燥对小鼠气管上皮纤毛运动与呼吸道液分泌的影响[J].中医杂志,2006,48(8):607.
       
       [2]徐叔云,卞如濂,陈 修.药理学实验方法,第3版[M].北京:人民卫生出版社,2002:1360.
       
       [3]童一秋.医院体检化验检验技术标准数据解读实用手册[M].吉林:吉林音像出版社,2003:382.
       
       [4]许 浒,许燕萍,黄庆华.细胞感染对大鼠呼吸道上皮细胞紧密连接蛋白的影响[J].中华结核和呼吸杂志,2002,25(5):306.
       
       [5]汤 毅.伤津证与生津法初探[J].中医杂志,2005,46(8):628.

经典中医古籍

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穴位数据库(附图片)