论文部分内容阅读
目的慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)是一种复杂的炎性疾病,多种炎性细胞(巨噬细胞、中性粒细胞、T和B淋巴细胞、嗜酸性细胞和上皮细胞)和炎性介质(细胞因子和活性氧(ROS))在COPD发生和发展中发挥了关键作用。COPD是一种全球性的疾病,目前COPD发病的原因和机制还未完全阐明,基因遗传背景和诱发因素(包括环境污染,吸烟,年龄,反复气道感染等)的共同作用是目前认为可能的发病机制。其中吸烟被认为是COPD发病的最主要因素之一。目前对于COPD的治疗也没有有效的方法,临床治疗COPD的处方药主要是支气管扩张剂和吸入式皮质激素,戒烟也是一个有效的阻止疾病进程的办法。近来有研究表明,针刺可以改善COPD患者的生活质量,对COPD有一定的治疗作用。本实验室的前期工作在成功制备COPD模型大鼠后,观察到针刺可通过Orexin系统来调节呼吸活动,进而部分改善肺通气功能。但是COPD的发展过程又是复杂的炎性反应,究竟针刺是否参与抗炎反应尚不明了。针刺与迷走神经的关系是近年来研究的热点,文献报道,针刺足三里穴位可以刺激迷走神经放电,激活胆碱能抗炎通路。国内有实验证明,针刺通过激活胆碱能抗炎通路,发挥抗炎和脏器保护作用。本文利用COPD模型大鼠验证针刺COPD模型大鼠的作用机制,探讨针刺治疗COPD的神经免疫学机制。本实验1,利用烟熏12周制备COPD模型大鼠,观察针刺模型大鼠肺组织学变化、肺功能变化、肺泡灌洗液细胞因子以及氧化因子丙二醛(malondialdehyde, MDA)的变化,分析针刺抗炎、抗氧化作用和对肺功能的影响。本实验2,行单侧迷走神经离断术(vagotomy, V),利用烟熏三周制备早期COPD模型大鼠,测定肺泡灌洗液细胞因子,观察迷走神经在COPD形成早期过程中的作用,并给予针刺处理,观察针刺是否通过胆碱能抗炎反射发挥其抗炎和保护肺组织的作用。初步探讨针刺治疗COPD的神经机制,以及保护肺组织免于烟熏损伤的神经免疫学机制。方法1.本研究用Sprague-Dawley (SD)大鼠(220g)制备COPD和早期COPD两种模型大鼠。应用香烟烟雾对大鼠进行每日两次烟熏,每次一小时,连续烟熏12周或3周,通过肺组织学变化确定早期COPD模型大鼠,以及大鼠肺组织的病理形态学和肺通气功能的改变来评价COPD模型的制备成功与否。2.通过酶联免疫吸附试验检测肺泡灌洗液的肿瘤坏死因子α (Tumor necrosis factor-α, TNF-α)和白介素-1β (Interleukin-1β, IL-1β)。3.测定肺泡灌洗液丙二醛(malondialdehyde, MDA)水平。4.针刺疗法,选用足三里进行针刺,每天30分钟,持续两周,并观察COPD模型大鼠肺通气功能变化,测定肺泡灌洗液细胞因子TNF-α、IL-1β和氧化因子MDA水平。5.迷走神经离断术(vagotomy, V):单侧离断迷走神经(左侧)。6.电针(electroacupuncture,EA)足三里,记录早期COPD模型大鼠迷走神经传出神经纤维放电活动。结果一、针刺COPD模型大鼠作用机制1.烟熏12周,HE染色观察到COPD模型大鼠肺组织呈现COPD病理学改变,肺泡壁增厚,肺泡腔扩张,肺组织炎症细胞数量增加。数据统计表明气道阻塞明显,支气管和细支气管壁增厚明显(P<0.01,P<0.001)；肺功能明显降低,肺动态顺应性降低(p<0.01),气道阻力增加(p<0.01);肺泡灌洗液细胞因子TNF-a和IL-1β水平都升高(P<0.001)；肺泡灌洗液氧化因子MDA水平升高(P<0.05)。2.针刺COPD模型大鼠和COPD模型大鼠相比,肺组织学变化为大鼠肺泡壁变薄、肺泡扩张有所改善,气道阻塞程度减轻,即支气管和细支气管的管壁厚度减轻(P<0.05,P<0.01)；肺功能测定发现针刺以后COPD模型大鼠气道阻力降低,肺动态顺应性改善(P<0.05)；肺泡灌洗液TNF-α口IL-1p水平都降低(P<0.05),但是仍高于正常大鼠(P<0.05)；而肺泡灌洗液MDA水平明显降低(P<0.05)。二、针刺早期COPD模型大鼠作用机制1.单侧迷走神经离断对正常大鼠肺组织干湿比重、肺组织病理学变化和肺泡灌洗液IL-1β水平无明显影响(P>0.05)。2.早期COPD模型大鼠相对于正常大鼠肺组织水肿明显,肉眼可见肺组织肿胀,肺组织干湿比重明显变小(P<0.001)；细支气管壁变厚明显,出血和炎症明显,气道阻塞程度增加,细支气管厚度增加明显(P<0.001)；肺泡灌洗液IL-1β水平明显升高(P<0.01), TNF-α和MDA水平无变化(P>0.05)。3.行单侧迷走神经离断术(vagotomy, V)和单侧迷走神经假离断术(sham vagotomy, SV),早期COPD+V组大鼠和早期COPD+SV组大鼠对比肺组织水肿无明显变化；肺组织干湿比重和细支气管壁厚度无明显变化(P>0.05)；肺泡灌洗液内IL-1β水平升高(P<0.05)。4.早期COPD+EA模型组相对于早期COPD组大鼠肺组织干湿比重增加(P<0.05)；细支气管壁厚度减轻(P<0.01)；肺泡灌洗液IL-1p水平下降(P<0.01)。5.电针(EA)疗效,早期COPD+V+EA相对于早期COPD+SV组大鼠,肺组织干湿比重无明显变化(P>0.05)；肺组织学支气管厚度减轻(P<0.001)；肺泡灌洗液内IL-1β水平无明显改变(P>0.05)。6.针刺早期COPD模型大鼠,使迷走神经传出纤维放电活动增加。结论1.12周烟熏能成功制作COPD模型大鼠,模型大鼠肺组织损伤严重,肺泡间隔、支气管和细支气管壁厚度增加,肺通气功能下降。符合临床COPD患者的主要病理特点。2. COPD模型大鼠肺泡灌洗液细胞因子TNF-α和IL-1β水平升高,MDA水平升高。3.早期COPD模型大鼠肺组织以炎症为特征,水肿严重,出血明显,细支气管壁厚度增加。肺泡灌洗液内IL-1β水平升高。4.针刺对早期COPD和COPD模型大鼠具有治疗作用,可以改善肺功能。5.针刺可能依赖迷走神经传出神经纤维发挥抗炎作用,从而可以治疗早期COPD。