基于TLR4/TRAF6/NF-κB通路探讨COPD稳定期大鼠肺气虚证相关机制及中药干预作用

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目的
  基于TLR4/TRAF6/NF-κB通路,探讨慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease,COPD)稳定期大鼠肺气虚证的相关机制及中药(爱罗咳喘宁方)的干预作用。
  方法
  将60只SD大鼠(SPF级,雄性,7~8周龄)随机分为6组,即:正常组,模型组,爱罗咳喘宁方高、中、低剂量组(40、20、10 g?kg-1?d-1),消咳喘糖浆组(3.5 ml?kg-1?d-1)。以脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)气管内滴注结合香烟烟熏(每天2次)的方法,制备COPD稳定期肺气虚证大鼠模型,观测并记录大鼠一般情况、肺组织病理和肺功能,评价模型是否制备成功。成功造模后,对各给药组进行灌胃给药2周。灌胃结束,检测各组大鼠肺功能,遂进行取材和指标检测:①酶联免疫吸附测定法(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay , ELISA)对大鼠血清、支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid , BALF )和肺组织匀浆液中肿瘤坏死因子-α(Tumornecrosisfactoralpha,TNF-α)、白细胞介素-12(Interleukin12,IL-12)的含量进行测定。②实时荧光定量PCR(quantitative Real-Time Polymerase Chain Reaction,qRT-PCR)法检测肺组织中Toll样受体4(Toll-like receptor 4, TLR4)、肿瘤坏死因子受体相关因子6(Tumor necrosis factor receptor-associated factor 6 , TRAF6)、核转录因子κB(NucleartranscriptionfactorκB,NF-κB)p65、β2肾上腺素能受体(β2adrenergicreceptor,β2AR)的基因水平。③蛋白质印迹法(Western blot)检测肺组织中TLR4、TRAF6、NF-κBp65、β2AR的蛋白表达。④免疫组织化学法(Immunohistochemistry,IHC)检测并观察肺组织中TLR4、TRAF6、NF-κBp65、β2AR阳性表达。
  结果
  与正常组比较,模型组大鼠肺功能(呼气流量峰值、潮气量)明显下降(P<0.01);血清、BALF和肺组织匀浆液中TNF-α、IL-12含量均明显升高(P<0.01);肺组织中TLR4、TRAF6、NF-κBp65的基因水平及蛋白表达均明显升高(P<0.01),β2AR基因水平及蛋白表达明显降低(P<0.01)。与模型组比较,各给药组的呼气流量峰值、潮气量均不同程度上升(P<0.01);血清、BALF、肺组织匀浆液中TNF-α、IL-12含量均不同程度下降(P<0.01);肺组织中TLR4、TRAF6、NF-κBp65的基因水平及蛋白表达均不同程度降低(P<0.01或P<0.05),β2AR的基因水平及蛋白表达均不同程度上升(P<0.01)。与消咳喘糖浆组比较,爱罗咳喘宁方中剂量组的呼气流量峰值、潮气量升高显著(P<0.01);血清、BALF和肺组织匀浆液中TNF-α、IL-12含量降低显著(P<0.01);TLR4、TRAF6、NF-κBp65的基因水平及蛋白表达降低显著(P<0.01或P<0.05),β2AR基因水平及蛋白表达升高显著(P<0.01)。
  肺组织病理改变:正常组大鼠肺组织呈嫩红色,且表面光滑。模型组则见肺组织表面不平整,呈暗红色。镜下可观察到正常组肺组织内细支气管及肺泡结构完整,管腔内无大量分泌物,无黏液腺增生,肺组织内无炎性细胞聚集;模型组肺组织细支气管内纤毛存在部分脱落,与分泌物黏聚成团,阻塞于管腔内,炎性细胞聚集,黏液腺增生,肺泡结构破坏,形成肺大泡,且存在肺间质增厚;与模型组比较,各给药组肺组织内细支气管内分泌物不同程度减少,炎性细胞聚集程度减轻,其中,爱罗咳喘宁方中剂量组症状改善优于爱罗咳喘宁方高、低剂量组,及消咳喘糖浆组。
  结论
  1.慢性阻塞性肺疾病稳定期大鼠肺气虚证的发病与TLR4、TRAF6、NF-κBp65表达增强,β2AR表达下降,TNF-α、IL-12含量升高有关。
  2.爱罗咳喘宁方通过抑制TLR4、TRAF6、NF-κBp65表达,增强β2AR的表达,降低TNF-α,IL-12的含量,对抗炎症反应,调节免疫功能,改善气道重塑,减轻COPD稳定期大鼠肺气虚证表现,阻止病程进展。
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