調(diào)補肺腎三法調(diào)控JAK-STAT信號通路治療COPD模型大鼠的作用及遠后效應機制.pdf

1、　　目的
　　評價調(diào)補肺腎(補肺健脾法、補肺益腎法和益氣滋腎法)三法對COPD的療效及其遠后效應,并探討其作用特點及遠后效應機制。
　　方法
　　大鼠隨機分為對照組、模型組、補肺健脾組、補肺益腎組、益氣滋腎組和氨茶堿組,每組20只。采用香煙熏吸聯(lián)合反復細菌感染的方法制備COPD穩(wěn)定期大鼠模型,于第9周開始,對照組、模型組給予生理鹽水灌胃,其余各組分別給予相應藥物,給藥至第20周結束時,半數(shù)取材,剩余正常飼養(yǎng)

2、至第32周結束時取材。檢測大鼠肺功能潮氣量(Tidal Volume,TV)、呼氣峰流速(Peak Expiratory Flow,PEF)、50%潮氣量呼氣流量(50%Tidal Volume Expiratory Flow,EF50)；觀察肺組織病理和超微結構變化；采用免疫組化方法檢測肺臟組織中腫瘤壞死因子(Tumor Necrosis Factor,TNF)-α,可溶性TNF受體(Soluble TNF Receptor,sTNF

3、R)及白細胞介素(Interleukin, IL)-1β、IL-6、IL-8、IL-10,Janus激酶-2(Janus Kinase 2,JAK2),信號轉(zhuǎn)導和轉(zhuǎn)錄激活因子(Signal Transducers and Activator of Transcription,STAT)中STAT1、STAT3、STAT5的蛋白表達；采用熒光定量聚合酶鏈反應(Polymerase Chain Reaction, PCR)技術檢測細胞因子信

4、號傳導抑制因子(Suppressor of Cytokine Signaling,SOCS3)和JAK2 mRNA基因表達。
　　結果
　　1 一般情況
　　模型組大鼠出現(xiàn)形體消瘦,精神倦怠,活動減少,進食量、飲水量減少,大便溏薄,墊料潮濕等表現(xiàn),3個中藥組(補肺健脾組、補肺益腎組和益氣滋腎組,下同)和氨茶堿組可不同程度地改善上述變化,其中以補肺健脾組和補肺益腎組尤為明顯。模型組大鼠體重增長趨勢較對照組緩慢

5、。3個中藥組和氨茶堿組體重自第12周增長趨勢較模型組加快,但對照組、模型組、3 個中藥組和氨茶堿組間無顯著統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
　　2 肺功能
　　模型組大鼠肺功能TV、PEF、EF50較對照組明顯降低(P<0.05,P<0.01)。3個中藥組PEF和EF50水平自第16周起較模型組明顯升高(P<0.05,P<0.01),TV值也從第20周起明顯升高(P<0.05,P<0.01)；氨茶堿組僅在第20周和第28

6、周時PEF值升高(P<0.05)。在 32 周的觀察期間,3 個中藥組和氨茶堿組間 TV、PEF、EF50水平無顯著差異(P>0.05)。第32周時,3個中藥組PEF值較第20周升高明顯(P<0.05),氨茶堿組也有升高趨勢(P>0.05)。
　　3 肺臟病理
　　第20周時,模型組大鼠肺臟病理損傷嚴重,3個中藥組及氨茶堿組可不同程度改善肺部病理表現(xiàn),其中以3個中藥組改善尤為明顯。第32周結束時,3個中藥組病理改善較

7、氨茶堿組明顯。
　　第20、32周時,模型組肺泡間質(zhì)炎癥細胞較對照組明顯增多(P<0.01),3個中藥組及氨茶堿較模型組顯著降低(P<0.01)。第20周時,補肺健脾組較氨茶堿組降低(P<0.05),補肺益腎組、益氣滋腎組炎癥細胞數(shù)低于氨茶堿組,但未見顯著統(tǒng)計學差異(P>0.05),3個中藥組間無顯著統(tǒng)計學差異(P>0.05)；第32周時,3個中藥組炎癥細胞數(shù)較氨茶堿組明顯降低(P<0.01)。與第20周比較,各組第32周肺泡

8、間質(zhì)炎癥細胞數(shù)無顯著統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
　　4 肺臟超微結構
　　第20周時,模型組大鼠肺臟超微結構變化明顯,3個中藥組較氨茶堿組改善明顯。第32周時,3個中藥組較前均有改善,以補肺健脾組改善最為明顯。氨茶堿組未見明顯變化。
　　5 各組大鼠肺臟組織中細胞因子表達
　　第 20、32 周時,模型組大鼠肺組織 IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、sTNFR較對照組均明顯

9、升高(P<0.01)。與模型組比較,3 個中藥組肺組織中上述細胞因子的水平顯著降低(P<0.01)。第20周時,氨茶堿組IL-1β、IL-6、IL-10、TNF-α、sTNFR表達較模型組降低(P<0.05,P<0.01),IL-1β、IL-8、IL-10顯著高于補肺健脾組(P<0.05, P<0.01),sTNFR高于補肺健脾組和益氣滋腎組(P<0.05,P<0.01)；補肺健脾組IL-10表達較益氣滋腎組顯著降低(P<0.05)。第

10、32周時,氨茶堿組IL-6、IL-8、IL-10表達顯著低于模型組(P<0.05,P<0.01),3 個中藥組 IL-1β、IL-6、TNF-α 較氨茶堿組明顯降低(P<0.05,P<0.01),補肺健脾組與補肺益腎組IL-8、IL-10、TNF-α表達顯著低于氨茶堿組( P<0.05 , P<0.01 ),補肺健脾組 IL-8 水平低于補肺益腎組和益氣滋腎組(P<0.01),補肺健脾組和補肺益腎組IL-10表達低于益氣滋腎組(P<0.

11、05,P<0.01),在IL-1β、IL-6、TNF-α、sTNFR表達方面,3個中藥組無顯著統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
　　與第20周比較,補肺健脾組第32周IL-6、IL-8表達均明顯降低(P<0.05,P<0.01),補肺益腎組IL-6、IL-8、TNF-α表達均明顯降低(P<0.05,P<0.01),益氣滋腎組IL-6表達顯著降低(P<0.05)。氨茶堿組第32周上述各炎癥因子表達與第20周比較無顯著統(tǒng)計學差異(P>

12、0.05)。
　　6 各組大鼠肺臟組織中JAK/STAT通路相關蛋白和JAK2、SOCS3基因表達
　　第20、32周時,模型組p-JAK2、JAK2 mRNA、p-STAT1、p-STAT3、p-STAT5水平較對照組明顯升高(P<0.01),3個中藥組及氨茶堿組較模型組顯著降低(P<0.05,P<0.01)。第20周時,3個中藥組p-JAK2、JAK2 mRNA表達均低于氨茶堿組(P<0.05, P<0.01),

13、補肺健脾組p-STAT1、p-STAT3表達低于氨茶堿組(P<0.05,P<0.01),p-STAT5表達低于益氣滋腎組。第 32 周時,3 個中藥組 p-JAK2、JAK2 mRNA、p-STAT1、p-STAT3、p-STAT5表達均顯著低于氨茶堿組(P<0.01),補肺健脾組p-STAT5表達低于補肺益腎組和益氣滋腎組(P<0.01)。
　　第20、32周時,模型組SOCS3 mRNA表達較對照組升高(P<0.01),與

14、模型組比較,3 個中藥組及氨茶堿組明顯升高(P<0.01),3 個中藥組明顯高于氨茶堿組(P<0.05,P<0.01)。
　　與第20周比較,補肺健脾組第32周p-JAK2、JAK2 mRNA、p-STAT3、p-STAT5表達均顯著降低(P<0.05,P<0.01),補肺益腎組p-STAT3表達顯著降低(P<0.01),益氣滋腎組p-STAT3、p-STAT5表達降低(P<0.05,P<0.01)。氨茶堿組第32周與第20周

15、比較無顯著統(tǒng)計學差異(P>0.05)。
　　7 相關性分析
　　肺功能TV值與肺組織中IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、sTNFR、p-JAK2、p-STAT1、p-STAT3、p-STAT5顯著負相關(r=-0.580、-0.611、-0.601,-0.670、-0.507、-0.521、-0.660、-0.598、-0.728、-0.738,P<0.01)；PEF值與肺組織中IL-6、IL-

16、8、IL-10、TNF-α、p-JAK2、p-STAT1、p-STAT3、p-STAT5水平呈負相關(r=-0.488、-0.442、-0.524,-0.404、-0.526、-0.499、-0.572、-0.527,P<0.05,P<0.01)；EF50與肺組織中IL-1β、IL-6、IL-8、IL-10、TNF-α、sTNFR、p-JAK2、p-STAT1、p-STAT3、 p-STAT5顯著負相關(r=-0.531、-0.686、

17、-0.526、-0.489、-0.573、-0.540、-0.686、-0.502、-0.717、-0.723, P<0.01)。
　　結論
　　1.補肺健脾方、補肺益腎方和益氣滋腎方可以明顯改善COPD穩(wěn)定期大鼠一般狀況、肺功能、肺組織病理損害,具有顯著的療效和遠后效應。
　　2.補肺健脾方、補肺益腎方和益氣滋腎方可顯著降低JAK/STAT信號通路相關因子和炎癥因子的表達,并且具有良好的遠后效應,提示調(diào)補