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目的:采用中医传统病因结合现代疾病模型的方法,建立COPD急性加重期痰热证大鼠模型并进行评价。 方法:wistar大鼠98只,随机分为7组,即正常组、热证组、COPD稳定期组(简称稳定组)、COPD急性加重期组(简称急性加重组)、COPD急性加重期痰热证组(简称模型组)、方证对应治疗组(简称方证对应组)、方证非对应治疗组(简称方证非对应组)。1-12w采用烟熏加滴菌的方法制备COPD稳定期大鼠模型,基于COPD稳定期模型,第13w通过滴入肺炎克雷伯杆菌结合风热刺激的方法,建立COPD急性加重期痰热证大鼠模型。方证对应组第13w的第6天开始灌胃葶贝胶囊0.48g·kg-1·d-1,每日一次,连续7d;方证非对应组给予二陈汤合三子养亲汤水煎剂灌胃,每鼠6.35g·kg-1·d-1,每日一次,连续7d;其余各组给予相同体积的生理盐水。观察大鼠一般状态、体温、尿量、饮水量的变化,采用放射免疫法测定大鼠血中FT3、FT4、肾上腺素E、NE、Cor、TNF-α、IL-8、CRP及BALF中TNF-α、IL-8、ICAM-1等细胞因子的变化,采用整体体积描记法测定各组动物肺功能的变化。 结果: 1.各组大鼠一般状态:正常组大鼠皮毛光泽,呼吸平稳,活动正常;热证组大鼠饮水量增加,尿量减少,便干;稳定组和急性加重组大鼠活动减少,呼吸急促,咳嗽,拱背蜷缩,皮毛无光泽;模型组大鼠呼吸急促,咳嗽频作,口鼻有分泌物,可闻及痰鸣音,拱背蜷缩,皮毛无光泽,便干,饮水量增加,尿量减少;方证对应组大鼠拱背蜷缩,便干,饮水量增加,但较模型组大鼠症状有所改善。方证非对应组大鼠拱背蜷缩,皮毛无光泽,呼吸急促,咳嗽,便干,饮水量增加,尿量减少。 2.各组大鼠饮水量、尿量的变化:与正常组比较,热证组和模型组大鼠饮水量增加,尿量减少(P<0.05);与模型组比较,方证对应组大鼠饮水量减少,尿量增加(P<0.05),方证非对应组大鼠饮水量有下降趋势,尿量有增加趋势,但无明显差异(P>0.05)。 3.各组大鼠体温的变化:同一组别不同时间点体温比较,正常组、稳定组第13w+1d(简称1d)、13w+9d(简称9d)、13w+12d(简称12d)体温之间无明显差异;热证组第9d较第1d明显升高(P<0.05);急性加重组、模型组、方证对应组、方证非对应组第9d、第12d较第1d显著升高(P<0.01);与第9d比,方证对应组第12d明显降低(P<0.01),热证组、急性加重组、模型组、方证非对应组有降低趋势(P>0.05);同一时间点不同组别体温比较,第9d各组体温对比:热证组、急性加重组和模型组大鼠体温明显高于正常组(P<0.05,P<0.01),急性加重组体温显著高于稳定组(P<0.01),模型组体温明显高于急性加重组和热证组(P<0.05,P<0.01);第12d各组体温对比:与模型组比较,方证对应组体温降低(P<0.05),方证非对应组体温无明显变化(P>0.05)。 4.各组大鼠外周血白细胞计数及中性粒细胞比率的变化:热证组、稳定组、急性加重组、模型组白细胞计数及中性粒细胞比率均较正常组升高(P<0.05,P<0.01);急性加重组白细胞计数较稳定组升高(P<0.05);模型组白细胞计数及中性粒细胞比率较急性加重组升高,但无统计学意义(P>0.05);方证对应组白细胞计数及中性粒细胞比率较模型组降低(P<0.05)。 5.各组大鼠肺泡灌洗液中白细胞计数及中性粒细胞比率的变化:与正常组比较,热证组、稳定组及急性加重组、模型组白细胞计数及中性粒细胞比率均升高(P<0.05,P<0.01);急性加重组白细胞计数及中性粒细胞比率较稳定组升高(P<0.05,P<0.01);模型组中性粒细胞比率较急性加重组和热证组升高(P<0.01);与模型组比较,方证对应组白细胞计数及中性粒细胞比率显著降低(P<0.01);与方证非对应组比较,方证对应组白细胞计数及中性粒细胞比率显著降低(P<0.05,P<0.01)。 6.各组大鼠FT3、FT4变化:与正常组比较,模型组和急性加重组FT3显著升高(P<0.01),热证组有升高趋势,但无统计学差异(P>0.05);与稳定组比,急性加重组FT3显著升高(P<0.01);模型组FT3明显高于热证组(P<0.05);方证对应组FT3较模型组明显降低(P<0.05),方证非对应组FT3较模型组有降低趋势,无明显差异(P>0.05);与正常组比较,模型组FT4明显升高(P<0.05);与模型组比较,方证对应组和方证非对应组FT4有降低趋势,无明显差异(P>0.05)。 7.各组大鼠血中E、NE、Cor的变化:热证组、稳定组、急性加重组、模型组E、NE、Cor均较正常组升高,尤以模型组和热证组升高显著(P<0.05);模型组Cor较急性加重组升高(P<0.05);与模型组比较,方证对应组E、NE和Cor明显降低(P<0.05,P<0.01),方证非对应组Cor较模型组降低(P<0.05)。 8.各组大鼠血中TNF-α、IL-8、CRP的变化:与正常组比较,热证组IL-8明显升高(P<0.05),稳定组CRP明显升高(P<0.05),急性加重组和模型组TNF-α、IL-8、CRP均显著升高(P<0.01);与热证组比较,模型组CRP升高明显(P<0.01);与稳定组比较,急性加重组TNF-α、IL-8明显升高(P<0.05),CRP显著升高(P<0.01);与模型组比较,方证对应组TNF-α、IL-8明显降低(P<0.05),CRP显著降低(P<0.01),方证非对应组TNF-α、IL-8、CRP有降低趋势,无明显差异(P>0.05)。 9.各组大鼠肺泡灌洗液中TNF-α、IL-8、ICAM-1的变化:稳定组、急性加重组、模型组TNF-α、IL-8、ICAM-1均较正常组升高(P<0.05,P<0.01);热证组IL-8较正常组升高(P<0.05);与稳定组比,急性加重组TNF-α、ICAM-1及IL-8明显升高(P<0.05,P<0.01)。模型组TNF-α、IL-8、ICAM-1较热证组升高(P<0.05,P<0.01)。与模型组比较,方证对应组TNF-α、IL-8明显降低(P<0.05);方证非对应组TNF-α、IL-8、ICAM-1有下降趋势(P>0.05)。 10.各组大鼠肺功能变化:与正常组比较,热证组、稳定组及急性加重组、模型组大鼠呼吸频率(f)加快(P<0.05,P<0.01),潮气量(VT)、每分通气量(MV)和呼气峰流值(PEF)显著下降(P<0.05,P<0.01),气道阻力(Rin)明显升高(P<0.01);与稳定组比,急性加重组VT、MV和PEF显著下降(P<0.01,P<0.05),Rin明显升高(P<0.01);模型组PEF较急性加重组明显下降(P<0.05),Rin显著升高(P<0.01);与热证组比,模型组VT、MV、PEF明显下降(P<0.01),Rin显著增加(P<0.01)。与模型组比较,方证对应组和方证非对应组f有下降趋势,但无显著差异(P>0.05),方证对应组和方证非对应组Rin较模型组有降低趋势,但无明显差异(P>0.05)。 11.各组大鼠肺组织病理形态学改变:正常组大鼠肺组织无明显病理变化。肉眼可见稳定组、急性加重组、模型组、方证非对应组大鼠两肺体积增大,呈膨胀状态,表面苍白不平,多处棕褐色烟尘斑。光镜下稳定组、急性加重组、模型组气管粘膜上皮部分脱落,管壁有炎性细胞浸润,支气管纤毛柱状上皮层增厚,杯状细胞增生,细支气管炎症明显,腔内有中性粒细胞聚集,肺泡壁变薄破裂形成肺大泡,尤以模型组病理损伤较重;热证组大鼠气管及各级支气管可见少量炎性细胞浸润,肺泡腔结构完整;方证对应组的上述病理变化有所改善。 结论: 1.在成功制备COPD稳定期大鼠模型的基础上,以短期、多次、高剂量经鼻腔滴入肺炎克雷伯杆菌的方法成功制备COPD急性加重期大鼠模型。 2.基于COPD稳定期模型,通过滴入肺炎克雷伯杆菌结合风热刺激的方法,建立COPD急性加重期痰热证大鼠模型。模型大鼠出现呼吸急促,咳嗽频作,口鼻有分泌物,可闻及痰鸣音,拱背蜷缩,皮毛无光泽,便干,饮水量增加,尿量减少,体温升高等征象,外周血和BALF中白细胞计数及中性粒细胞比率升高,血清中E、NE、Cor、TNF-a、IL-8、CRP和BALF中TNF-a、IL-8、ICAM-1水平显著升高,模型大鼠肺组织病理损伤明显,呼吸困难,气流阻塞,肺功能下降。从模型大鼠的症状、体征及微观指标角度证实模型是符合临床实际的。 3.经方证对应药物(葶贝胶囊)治疗后,模型大鼠体温、饮水量、E、NE、Cor、TNF-α、IL-8、CRP水平明显下降,大鼠呼吸急促、咳嗽、便干、发热等症状明显改善。方证非对应药物二陈汤合三子养亲汤治疗效果不明显。从药物治疗角度证实模型是成功的。