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呼吸道合胞病毒是婴幼儿急性下呼吸道感染最主要的病毒病原体,可以导致毛细支气管炎、支气管肺炎、间质性肺炎等。目前RSV感染发病机制尚未完全清楚,尚缺乏有效的疫苗和治疗手段防治RSV感染。中医药治疗病毒性疾病有一定的优势。金欣口服液处方是汪受传教授多年临床经验的结晶,由炙麻黄、苦杏仁、生石膏、黄芩、葶苈子、桑白皮、前胡、虎杖组成。开肺化痰解毒法是治疗小儿病毒性肺炎痰热闭肺证的有效方法,我们的前期临床和基础研究已经证明其对RSV有很好的疗效,但机制不清。本研究从细胞间黏附分子-1、Ⅰ型干扰素-β以及细胞凋亡等方面,初步探讨了金欣口服液干预RSV感染的可能机制。
第一部分金欣口服液对RSV感染人胚肺成纤维细胞的
ICAM-1mRNA和蛋白表达的研究
目的:探讨会欣口服液对RSV感染人胚肺成纤维细胞细胞间黏附分子(ICAM-1)mRNA及其蛋白表达的影响。
方法:体外建立RSV A型LONG株感染人胚肺成纤维细胞模型,设正常细胞组、病毒对照组、空白血清组、利巴韦林含药血清组(简称利巴韦林组)和金欣口服液含药血清组(简称金欣口服液组)。采用Real-Time PCR及流式细胞仪检测各组细胞ICAM-1mRNA及ICAM-1蛋白表达。
结果与正常细胞组(2-△△Ct值设为1)相比,RSV感染24小时后HELF细胞中ICAM-1mRNA的表达量上升为2.51倍(P<0.05);空白血清组和利巴韦林组HELF细胞中ICAM-1mRNA的表达量回落,分别为0.54和0.67(P>0.05);而金欣口服液组HELF细胞中ICAM-1mRNA的表达量明显回落,为正常细胞组的0.38(P<0.05)。
与正常细胞组各时间点ICAM-1蛋白表达(0.48±0.04,0.51±0.03,0.52±0.01,0.58±0.13,0.58±0.04)比较,RSV感染12h、24h、48h、72h甚至在96h均增高(1.25±0.09,1.87±0.18,4.78±0.52,13±0.38,1.43±0.10)(P<0.05),且在48h~72h分别达到(4.78±0.52,13±0.38)之多,96h后较72h的ICAM-1蛋白表达明显下降为(1.43±0.10)(P<0.05);而感染RSV后马上用空白血清干预,HELF细胞中ICAM-1的表达量回落,12h~96h分别为(1.24±0.05,1.58±0.15,3.83±0.20,11.42±0.20,1.28±0.04)(P<0.05);而感染RSV后马上用含利巴韦林的血清干预,HELF细胞中ICAM-1的表达量回落,12h~96h分别为(1.06±0.44,1.27±0.05,3.32±0.15,6.6±0.17,1±0.05)(P<0.05):与空白血清组或利巴韦林组不同,感染RSV后马上用含金欣口服液的血清干预,HELF细胞中ICAM-1蛋白表达量明显回落,48h~96h分别下降到(2.78±0.13,6±0.17,0.77±0.04)(P<0.05)。
结论:①肺成纤维细胞和ICAM-1可能参与RSV肺炎的发病机制;②RSV感染可使HELF细胞ICAM-1mRNA、ICAM-1表达显著增高;⑨金欣口服液可调节ICAM-1mRNA、ICAM-1表达,缓解RSV感染后细胞的异常变化,这可能是其抗病毒作用的机制之一;④利巴韦林和空白血清对ICAM-1mRNA和ICAM-1蛋白表达也有一定的影响。
第二部分金欣口服液对RSV感染人胚肺成纤维细胞的干扰素-βmRNA和蛋白表达的研究
目的:探讨金欣口服液对RSV感染人胚肺成纤维细胞是否通过诱生干扰素-β(IFN-β)影响感染细胞增殖。
方法:体外建立RSV A型LONG株攻击人胚肺成纤维细胞模型,设正常细胞组、病毒对照组、空白血清组、利巴韦林组和金欣口服液组。采用Real-Time PCR及ELISA法检测各组细胞IFN-βmRNA及IFN-β蛋白表达。
结果:与正常细胞组(2-△△Ct值为1.79)比较,RSV感染24小时后,HELF细胞中IFN-βmRNA的相对表达量没有明显下降(2-△△Ct值为1)(P>0.05);空白血清组和利巴韦林组HELF细胞中IFN-βmRNA的相对表达量分别为(0.967和0.86)(P>0.05);金欣口服液组HELF细胞中IFN-BmRNA的相对表达量为0.57,无显著性差异(P>0.05)。
采用先加药后感染RSV、先感染RSV后加药、单用含药血清干预3种加药方式来分别观察药物是否对RSV有感染阻断、增殖抑制或者直接诱生IFN-β实现抗病毒作用,各组IFN-β表达均为0pg/ml。
结论:①RSV不刺激IFN-βmRNA和IFN-β的生成;②金欣口服液不诱导IFN-βmRNA的表达和IFN-β的生成,而金欣口服液可以抑制感染细胞的增殖作用,可能存在其他的非依赖于IFN-β的抗RSV途径。
第三部分金欣口服液对RSV感染人胚肺成纤维细胞的细胞凋亡、Bcl-2、Bax以及细胞内钙离子的研究
目的:探讨细胞凋亡、凋亡相关基因Bcl-2和Bax、细胞内钙离子等在RSV肺炎发病中的作用以及金欣口服液干预RSV感染的可能机制。
方法:体外建立RSV A型LONG株攻击体外培养的人胚肺成纤维细胞模型,设正常细胞组、病毒对照组、空白血清组、利巴韦林组和金欣口服液组。采用Real-Time PCR法,观察其对凋亡相关基因Bcl-2和BaxmRNA表达变化,采用流式细胞术检测其对感染细胞不同时间点的总凋亡、早期凋亡以及凋亡相关基因Bcl-2和Bax蛋白表达的影响,并采用激光共聚焦显微镜技术检测感染细胞不同时间点的细胞内钙离子变化。
结果:RSV感染12、24hHELF细胞的总凋亡率(7.633±0.115,14.2±0.173)、早期凋亡率(2.2±0.346,4.267±0.231)均低于正常细胞组(25.667±0.577,17.13±0.115和12.73±0.289,8.267±0.231),且有显著性差异(P<0.05);空白血清组12、24h的总凋亡率(17.867±0.058,29.733±0.635)、早期凋亡率(7.93±0.058,22.4±0.346)均高于病毒对照组,且有显著性差异(P<0.05);利巴韦林组12、24h总凋亡率(17.267±0.058,26.267±1.097)、早期凋亡率(9.37±0.231,19±0.866)均高于病毒对照组,且有显著性差异(P<0.05);金欣口服液组12、24h总凋亡率(12.2±0.17,15.733±0.115)、早期凋亡率(4.63±0.289,5.067+0.0577)均高于病毒对照组,且有显著性差异(P<0.05)。但增加的程度不同,12、24h HELF细胞的总凋亡率和24h早期凋亡率依次排序是空白血清组(17.867±0.058,29.733±0.635,22.4±0.346)、利巴韦林组(17.267±0.058,26.267±1.097,19±0.866)、金欣口服液组(12.2±0.17,15.733±0.115,5.067±0.0577)(P<0.05);12h早期凋亡率依次排序是利巴韦林组(9.37±0.231)、空白血清组(7.93±0.058)和金欣口服液组(4.63±0.289)(P<0.05)。
结论:①金欣口服液直接或间接调控Bcl-2、BaxmRNA和蛋白的表达,调节Bcl-2/Bax比值,实现阻止RSV感染早期抑制细胞凋亡、感染后期促进凋亡的作用,从而阻止病毒在细胞内的进一步复制和清除,这可能是金欣口服液抗RSV病毒的作用机制之一;②金欣口服液可以拮抗RSV感染后细胞内钙离子的变化,细胞内钙离子可能和细胞线粒体凋亡途径相互影响,调节凋亡。