目的：通过观察慢性阻塞性肺疾病伴气道高反应性（COPD伴AHR）大鼠模型相关的激素和若干炎性因子的变化，来研究慢性阻塞性肺疾病伴气道高反应性大鼠模型下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴（Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis，HPA轴）和若干细胞因子的变化规律；并与COPD大鼠模型进行对比研究。同时从大鼠模型的症状、病理学改变、肺功能改变、HPA轴的变化、炎性细胞因子的变化等，观察补肾益气中药对它们的调节作用。方法：实验分为两部分：第一部分：模型组的制作1．1造模与分组：健康清洁级雄性挪威大鼠（Brown Norway，BN）120只，体重180～220g。分为四组，每组12只。A组：COPD伴AHR模型组：以卵蛋白致敏、激发、气管内滴注内毒素（LPS）及熏烟BN大鼠制作COPD伴AHR模型。B组：哮喘反复发作模型组：第一天用100mg卵蛋白加氢氧化铝凝胶1ml的混悬液进行致敏，第14天用浓度为5％的卵蛋白生理盐水溶液进行雾化激发，每天1次，连续7天，停止激发7天之后，再激发7天。C组：正常对照组：不做任何处理。D组：COPD模型组用气管内滴注内毒素（LPS）及熏烟BN大鼠制作COPD模型。1．2标本采集与检测：所有大鼠均在上午8∶30～10∶30麻醉，其中，A组与B组在最后一次用卵蛋白激发后半小时内麻醉，先测所有大鼠肺功能（FEV₁、FVC）、气道阻力等，并取下丘脑、心脏血、肺泡灌洗液、肺组织等标本。用Realtime-PCR方法检测下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）mRNA的表达；放射免疫法检测血浆中促肾上腺皮质激素（ACTH）的浓度；酶联免疫吸附实验（ELISA）检测血清和灌洗液中的IL-4、IL-5、IL-6、IL-8、IFN-γ、TNF-α和血清皮质酮（CORT）。第二部分：用药组模型制作2．1造模与分组：造模方法同第一部分的A组与D组。按照复方不同剂量分为六组，每组12只。E组：COPD低剂量用药组F组：COPD中剂量用药组G组：COPD高剂量用药组H组：COPD伴AHR低剂量用药组L组：COPD伴AHR中剂量用药组M组：COPD伴AHR高剂量用药组E、F、G用药组在造模第8天开始灌胃，每只2ml，用不同剂量补肾益气中药连续灌胃21天，第29天先测大鼠肺功能（FEV₁、FVC）、气道阻力等，然后取各组大鼠的肺组织、心脏血、肺泡灌洗液、下丘脑组织，检测方法同前。H、L、M用药组在开始熏烟后第八天开始灌胃，每只2ml，用不同剂量补肾益气中药连续灌胃21天，最后一天先用卵蛋白激发，再测（FEV₁、FVC）、气道阻力，检测方法与第一部分相同。结果：第一部分：模型组与正常对照组的变化规律1．HPA轴变化：1．1下丘脑CRHmRNA：经对数转换，4组下丘脑CRHmRNA比较，差别无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，哮喘反复发作组与COPD组比较有统计学意义（P＜0.05），COPD组与正常组比较有显著性差异（P＜0.01）。COPD模型组与COPD伴AHR模型组中，CRHmRNA值均有下降，其中COPD伴AHR模型组中，下降得最明显。1．2血浆ACTH：经对数转换，4组血浆ACTH比较，无统计学意义（P＞0.05）。1．3血清CORT值：4组血清CORT值比较，有统计学意义（P＜0.05）。其中COPD伴AHR模型组与COPD模型组的血清CORT值均降低。2．细胞因子的变化：2．1血清IL-4：4组血清IL-4比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，COPD伴AHR组与COPD组比较，有统计学意义（P＜0.05）。血清IL-4在哮喘反复发作组中升高明显。灌洗液IL-4：4组灌洗液IL-4比较，无统计学意义（P＞0.05）。在COPD模型组中，IL-4有升高。2．2血清IL-5：4组血清IL-5比较，有显著性差异（P＜0.01），呈上升趋势。其中两两比较，哮喘组与COPD组比较有显著性差异（P＜0.01）亦即在COPD组中所测的血清IL-5明显高于哮喘组；COPD组与正常组比较有统计学意义（P＜0.05）。灌洗液IL-5：4组灌洗液IL-5比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，COPD伴AHR组与哮喘组比较，高于哮喘组，有显著性差异（P＜0.01）。2．3血清IL-6：4组血清IL-6比较，有统计学意义（P＜0.01）。血清IL-6值在哮喘反复发作组中最高。灌洗液IL-6：4组灌洗液IL-6比较，IL-6值呈上升趋势，有显著性差异（P＜0.01）。其中两两比较，COPD伴AHR组与COPD组比较有显著性差异（P＜0.01）；哮喘组与COPD组比较，有统计学意义（P＜0.05）。灌洗液IL-6值在COPD模型组中升高。2．4血清IL-8：4组血清IL-8比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，哮喘组与正常组比较有统计学差异（P＜0.05）；哮喘组与COPD组比较有统计学意义（P＜0.05）；哮喘组的血清IL—8值高于正常组和COPD组。灌洗液IL-8：4组灌洗液IL-8比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，COPD伴AHR组与哮喘组比较有显著性差异（P＜0.01）；哮喘组与COPD组比较有显著性差异（P＜0.01）。2．5血清TNF-α：4组血清TNF-α比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，COPD伴AHR组与哮喘组比较有显著性差异（P＜0.01）；哮喘组中的值高于COPD伴AHR组中的值。灌洗液TNF-α：4组灌洗液TNF-α比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，COPD组与正常对照组比较差别有显著性（P＜0.01）。2．6血清IFN-γ：4组血清IFN-γ比较，无统计学意义（P＞0.05）。灌洗液IFN-γ：4组灌洗液IFN-γ比较，无统计学意义（P＞0.05）。其中两两比较，哮喘组与正常对照组比较有显著性差别（P＜0.01）；COPD组与正常对照组比较有统计学差异（P＜0.05）。3．肺功能的变化正常组的肺功能最佳，哮喘反复发作组、COPD模型组、COPD伴AHR模型组的大鼠肺功能减弱，4组组间比较，FEV₁有统计学意义P＜0.05。FVC没有统计学意义，P＞0.05。其中哮喘反复发作组与正常组比较，P＜0.05第二部分1．用药组HPA轴变化规律：1．1下丘脑CRHmRNA：COPD低、中、高剂量用药组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）；且COPD低、中、高剂量用药组之间比较，有统计学意义（P＜0.05）；低剂量组时上升明显，高剂量时反而呈下降的趋势。COPD低、中、高剂量用药组与COPD模型组比较，有统计学意义（P＜0.05）。COPD伴AHR低、中、高剂量用药组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）随着用药剂量的增加，CRHmRNA先呈下降的趋势，然后再呈上升的趋势。但较正常组均有上升的趋势。其中两两比较，COPD低剂量组与COPD模型组比较有统计学意义（P＜0.05）；COPD低剂量组与COPD高剂量组比较有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR模型组与COPD伴AHR低剂量组比较有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR模型组与中剂量和高剂量组比较均有显著性差异（P＜0.01）。1．2血浆ACTH：经对数转换，COPD低、中、高剂量组与正常对照组、COPD模型组比较，没有统计学意义（P＞0.05）；COPD伴AHR低、中、高剂量组与正常对照组、COPD伴AHR模型组比较，有统计学意义（P＜0.05），随着剂量的增加，呈下降的趋势。1．3血清CORT：COPD低、中、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD中、高剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01），中剂量组时血清CORT含量较高；COPD伴AHR低、中、高剂量组比较有显著性差异（P＜0.01）随着剂量增加，CORT值呈升高的趋势；COPD伴AHR低剂量组与中剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR低剂量组与高剂量组比较，差别有显著性（P＜0.01）；COPD伴AHR中剂量组与高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR模型组与中剂量组比较，差别有显著性（P＜0.01）；2．用药组细胞因子的变化：2．1血清IL-4：COPD低、中、高剂量组与正常组、COPD模型组比较，有统计学意义（P＜0.05）。随着剂量的增加，血清IL-4值略呈下降的趋势。COPD伴AHR低、中、高剂量组与正常组、COPD伴AHR模型组比较，有显著性差异（P＜0.01）。用药组中的血清IL-4值比正常值和模型组中的IL-4值低。灌洗液IL-4：COPD低、中剂量组比较，有显著性差别（P＜0.01）；COPD低、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR低、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）。2．2血清IL-5：COPD伴AHR高剂量组与正常对照组比较，有显著性差别（P＜0.01）。灌洗液IL-5：COPD低、中剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD低、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD高剂量组与正常对照组比较，有统计学意义（P＜0.05）。2．3血清IL-6：COPD低、中、高剂量组比较，有显著性差别（P＜0.01），随着剂量的增加，IL-6呈下降的趋势；COPD低、中、高剂量组与COPD模型组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD低、中剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD低、高剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD中、高剂量组比较，有统计学差异（P＜0.05）；COPD伴AHR高剂量组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）。灌洗液IL-6：COPD伴AHR低、中、高剂量组比较，有统计学差异（P＜0.05）；中剂量组时，IL-6值降到最低点。COPD伴AHR低、中剂量组比较，有统计学差异（P＜0.05）；COPD伴AHR低、高剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR中剂量组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR高剂量组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）；2．4血清IL-8：COPD低剂量组与COPD模型组比较有显著性差异（P＜0.05）；COPD高剂量组与COPD模型组比较有显著性差异（P＜0.05）。灌洗液IL-8：COPD低、中、高剂量组与COPD模型组比较，有统计学差异（P＜0.05）；高剂量组时IL-8下降得最多。COPD低剂量组与COPD高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR低、中、高剂量组比较，有统计学差异（P＜0.05）；COPD伴AHR低剂量组与中剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR中剂量组与高剂量组比较，有统计学差异（P＜0.05）；COPD低、中、高剂量组分别与正常对照组比较，差别均有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR低剂量组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）。2．5血清TNF-α：正常对照组、COPD模型组、COPD低、中、高剂量用药组比较，差别有统计学意义（P＜0.05）；高剂量组时，血清TNF-α值最低。COPD低、中、高剂量用药组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD低剂量组与高剂量用药组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD模型组与COPD高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）。灌洗液TNF-α：COPD低、中、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；中剂量组时，TNF-α值降得最低。COPD伴AHR低、中、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05），随着剂量的增加，TNF-α值呈下降的趋势。2．6血清IFN-γ：COPD低、中、高剂量组、正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）；随着剂量的增加，血清IFN-γ值呈下降的趋势。COPD低、中、高剂量组三组比较，有统计学差异（P＜0.05）；COPD低剂量组与高剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR模型组、COPD伴AHR低、中、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR低、中、高剂量组分别与COPD伴AHR模型组两两比较，有统计学意义（P＜0.05）。灌洗液IFN-γ：COPD低、中、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD低、中、高剂量组、COPD模型组比较，有统计学差异（P＜0.05）；COPD低、中剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR低、中、高剂量组比较，有统计学意义（P＜0.05）；COPD伴AHR低剂量组与高剂量组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR中剂量组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）：COPD伴AHR高剂量组与正常对照组比较，有显著性差异（P＜0.01）；COPD伴AHR低剂量组与COPD伴AHR模型组比较，差别有显著性（P＜0.01）：COPD伴AHR中剂量组与COPD伴AHR模型组比较，有显著性意义（P＜0.01）；3．用药组肺功能的变化COPD低、中、高剂量组随着补肾益气中药剂量的增加，各组的FEV₁与FVC变化不明显，说明补肾益气中药对COPD模型的肺功能改善作用不大。，COPD伴AHR低、中、高剂量组随着用药剂量的增加，肺功能的指标FEV₁与FVC相应的增大，且高剂量组中最为明显，与低剂量组比较，有统计学意义。说明了COPD伴AHR模型组是存在气道阻塞部分可逆的情况，通过用药改善了它的肺功能。结论：1、COPD伴AHR大鼠模型HPA轴功能低下与紊乱；2、IL-8、TNF-α是参与COPD气道炎症过程的重要的细胞因子。IL-6可能参与了COPD的气道炎症过程。在本实验中，在COPD伴AHR模型中，IL-8和TNF-α升高明显，推测它们参与了COPD伴AHR的气道炎症过程。其中，IL-8在哮喘反复发作中也起了一定的作用。3、在COPD伴AHR模型组中，血清和灌洗液的IL-4值均有升高，而IFN-γ下降明显，推测IL-4／IFN-γ平衡可能在COPD伴AHR发病中起到一定的作用。4、由仙灵脾与黄芪组成的补肾益气方可以改善HPA轴功能，调节机体免疫。同时能够改善COPD伴AHR大鼠模型的肺功能。5、可能参与COPD、COPD伴AHR、哮喘的相关细胞因子，见表16、COPD和COPD伴AHR的HPA轴相关指标的变化及补肾益气药的调节作用，见表2。