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消风宣窍汤对变应性鼻炎豚鼠免疫调节作用研究  PDF

  • 夏晨 1
  • 汪受传 2
  • 李萌 3
  • 魏肖云 4
1. 南京医科大学附属儿童医院(江苏 南京 210017); 2. 南京中医药大学(江苏 南京210029); 3. 首都儿科研究所附属儿童医院(北京 100020); 4. 扬州市广陵区中医院(江苏 扬州 225001)

最近更新:2022-02-07

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目录contents

摘要

目的

探究消风宣窍汤对变应性鼻炎豚鼠的免疫调节作用。

方法

40只Hartley豚鼠被随机分成正常组、模型组、消风宣窍汤组及氯雷他定组,每组各10只。建立变应性鼻炎豚鼠模型,药物干预7 d后,比较各组豚鼠鼻部症状行为学评分、鼻黏膜分泌物阳性细胞计数、血清IgE、组胺及Th1、Th2、Th17相关细胞因子水平。

结果

与模型组相比,消风宣窍汤组及氯雷他定组的鼻部症状行为学评分、两种阳性细胞计数、血清IgE、组胺、NF-κB、IL-4、IL-6、IL-17水平、病理组织评分均明显降低(P<0.05),IFN-γ、IL-12水平均明显升高(P<0.05);消风宣窍汤组的血清IgE、组胺水平较氯雷他定组下降更明显,差异有统计学意义(P<0.05)。

结论

消风宣窍汤可有效改善鼻部症状行为学评分,减少鼻黏膜分泌物阳性细胞计数,降低Th2相关细胞因子IL-4、IL-6水平,并增高Th1相关细胞因子IFN-γ、IL-12水平,同时还抑制了血清NF-κB、IL-17的表达,减少IgE的合成及组胺的释放,达到免疫调节的作用。

变应性鼻炎(allergic rhinitis,AR)是由于变应原刺激特应性个体,导致鼻黏膜产生IgE,进而使得各种免疫细胞共同作用的I型变态反应,属于祖国医学中“鼻鼽”范畴。近年来,AR患病率逐渐增加。目前西医多使用鼻用糖皮质激素、第二代抗组胺药等来控制AR症状,但停药后症状容易复发;而中药治疗既可减轻AR症状,还能改善机体免疫功能,受到越来越多学者的关注。汪受传教授从“伏风”论治,自拟消风宣窍汤治疗小儿鼻鼽,临床效果好,不良反应少,有独特的优[

1]。前期研究已经证实,消风宣窍汤治疗儿童AR的作用机制与免疫调节相[2]。本实验以AR模型豚鼠为实验对象,进一步探究其免疫调节的作用机制。

1 材料与方法

1.1 实验动物

40只Hartley豚鼠,体重(300±35)g,清洁级,4~5 w龄,雄性,来源于南京中医药大学实验动物中心,动物许可证号为SCXK(苏)(2012-0008)。

1.2 药品与试剂

(1)消风宣窍汤(由炙麻黄3 g、桂枝3 g、辛夷3 g、苍耳子6 g、五味子6 g、乌梅6 g、胆南星6 g、广地龙6 g组成),来源于南京中医药大学附属医院中药房制成浓缩滤液,生药含量为1.05 g/mL;(2)氯雷他定来源于上海先灵葆雅制药有限公司(批号为10KRXF1047),规格为10 mg/片,用蒸馏水稀释为0.1 g/mL;(3)卵白蛋白(OVA)来源于美国Sigma公司(批号为326A05);(4)氢氧化铝凝胶来源于上海美兴化工有限公司(批号为2008050);(5)酶联免疫吸附(ELISA)检测试剂盒来源于美国R&D公司(批号为201304)。

1.3 仪器与设备

DMIL型倒置显微镜来源于德国Leica公司;EXL 800型酶标仪来源于美国BioTek公司。

1.4 分组、建模及给药

40只Hartley豚鼠被随机分成正常组、模型组、消风宣窍汤组、氯雷他定组,每组10只。在正式试验之前,将每只豚鼠鼻腔分泌物行Wright染色,观察嗜酸性粒细胞(EOS)的分布情况,发现染色结果均为阴性。除正常组外,其余3组采用OVA模型的建立方[

3]制备豚鼠变应性鼻炎模型,并用鼻部分泌物EOS分布情况、鼻部症状行为学评分评估造模成功与否(局部致敏30 min,若鼻腔分泌物涂片EOS阳性且鼻部症状行为学评分总分>5分,表示AR豚鼠模型构建成功)。待造模成功,按照1岁儿童临床等效剂量并根据《药理试验方法学》公式进行人和动物给药剂量的换算,消风宣窍汤组等效剂量为14 g/(kg·d),氯雷他定组等效剂量为1.88 mg/(kg·d)。给药方式为消风宣窍汤组、氯雷他定组每只豚鼠每8 h灌胃1次,每日2次;AR模型组、正常组则按照相同次数、方法给予相等量的生理盐水。共灌胃7 d。

1.5 观察指标

1.5.1 鼻部行为学观察

给药7 d后,对豚鼠给予致敏物,给致敏物即开始计时,共计时30 min,观察各组豚鼠鼻部症状、行为,根据过敏反应行为的评分标准评[

3]:喷嚏次数1~3次为1分,4~10次为2分,≥11次为3分;擦鼻次数1~4次为1分,4次以上为4分;清涕流至前鼻孔为1分,超出前鼻孔为2分,涕流满面为3分。

1.5.2 鼻黏膜分泌物阳性细胞计数

鼻部行为学观察后,将每只豚鼠鼻腔分泌物涂片滴加Wright染色液,油镜下每张涂片观察10个视野(视野倍数:10×40),分别计算嗜酸性粒细胞(EOS)和肥大细胞(MC)的比率。

1.5.3 免疫指标

鼻黏膜分泌物涂片后,麻醉豚鼠,采颈动脉血5 mL,以3000 r/min离心10 min,分离出血清,并于-70 ℃冰箱保存。用双抗体夹心酶联免疫吸附法(ELISA)分别检测四组豚鼠的血清IgE、组胺及Th1、Th2、Th17细胞相关细胞因子水平。

1.5.4 病理指标

豚鼠取血后处死,取出其鼻腔黏膜组织,在4%多聚甲醛溶液中固定72 h,依次经过75%-85%-95%-100%梯度酒精脱水、二甲苯透明、常规石蜡包埋。以4~5 µm切片,最后行HE染色,观察高倍镜下各组豚鼠的鼻黏膜组织学改变情况,并进行病理变化分级评[

3]

1.6 统计学方法

采用SPSS 16.0统计软件进行处理。数据以均数±标准差(x¯±s)表示。采用单因素方差分析进行组间比较,采用Bonferroni法进行两两比较。P<0.05表示有统计学差异。

2 结果

2.1 豚鼠死亡情况

实验过程中,共死亡10只豚鼠。正常组不明原因死亡1只;模型组因鼻塞严重死亡2只;消风宣窍汤组因鼻塞死亡1只;氯雷他定组因鼻塞死亡1只、不明原因死亡1只。治疗结束后各组豚鼠数量如下:正常组9只,模型组8只,消风宣窍汤组9只,氯雷他定组8只。经比较,各组豚鼠死亡数量差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 各组豚鼠鼻部症状行为学评分比较

模型组的各项症状及症状积分明显高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组相比,消风宣窍汤组与氯雷他定组的各项症状及症状积分均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);而消风宣窍汤组与氯雷他定组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表1

表1 各组豚鼠鼻部症状行为学评分比较(分,x¯±s
组别n流涕擦鼻喷嚏症状积分
正常组 9 0.00±0.00 0.12±0.35 0.25±0.46 0.37±0.13
模型组 8 2.14±0.69a 2.47±0.53a 2.71±0.48a 8.75±1.67a
消风宣窍汤组 9 1.00±0.00ab 1.33±0.57ab 1.00±0.81ab 6.00±0.53ab
氯雷他定组 8 1.20±0.83ab 1.71±0.75ab 1.51±0.53ab 6.25±0.71ab

注:  与正常组相比aP<0.05;与模型组比较bP<0.05

2.3 各组豚鼠鼻黏膜分泌物阳性细胞计数比较

和正常组比较,模型组豚鼠鼻腔分泌物中EOS、MC计数均有明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。和模型组比较,消风宣窍汤组和氯雷他定组两种阳性细胞计数值均明显降低,差异有统计学意义(P<0.05);而消风宣窍汤组与氯雷他定组相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表2

表 2 各组豚鼠鼻黏膜分泌物EOS、MC计数比较(x¯±s
分组nEOS(%)MC(%)
正常组 9 0.33±0.50 0.55±0.52
模型组 8 13.12±1.88a 10.50±1.41a
消风宣窍汤组 9 7.75±1.28ab 5.87±1.12ab
氯雷他定组 8 7.70±1.05ab 6.50±0.85ab

注:  和正常组相比aP<0.05;和模型组比较bP<0.05

2.4 各组豚鼠血清IgE、组胺水平比较

模型组豚鼠血清IgE、组胺水平较正常组明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。和模型组相比,消风宣窍汤组与氯雷他定组豚鼠血清IgE、组胺水平显著降低,差异有统计学意义(P<0.05);消风宣窍汤组较氯雷他定组下降更明显,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3

表3 各组豚鼠血清IgE、组胺水平比较(x¯±s
分组nIgE(μg/mL)组胺(ng/mL)
正常组 9 117.57±5.00 12.58±0.92
模型组 8 224.00±9.09a 16.31±0.10a
消风宣窍汤组 9 139.50±1.80abc 28.14±0.05abc
氯雷他定组 8 191.03±7.31ab 34.46±2.01ab

注:  和正常组相比aP<0.05;和模型组比较bP<0.05;和氯雷他定组比较cP<0.05

2.5 各组豚鼠Th1、Th2、Th17细胞相关细胞因子水平比较

与正常组相比,模型组豚鼠血清中的NF-κB、IL-4、IL-6、IL-17水平均明显升高,IFN-γ、IL-12水平明显降低,差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组相比,消风宣窍汤组及氯雷他定组豚鼠血清中NF-κB、IL-4、IL-6、IL-17水平均显著降低,IFN-γ、IL-12水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.05)。消风宣窍汤组与氯雷他定组各细胞因子水平相比,差异无统计学意义(P>0.05)。见表4

表4 各组豚鼠血清中Th17、Th1、Th2 细胞相关细胞因子水平比较(x¯±s
分组nNF-κB(pg/mL)IL-4(pg/mL)IL-6(ng/L)IFN-γ(pg/mL)IL-12(μg/L)IL-17(ng/L)
正常组 9 329.58±38.11 36.46±1.16 99.05±1.25 43.69±1.23 17.37±1.25 180.21±7.69
模型组 8 480.22±24.55a 45.30±2.62a 133.84±2.51a 32.14±1.13a 10.58±0.66a 230.35±11.90a
消风宣窍汤组 9 398.54±41.23ab 28.14±0.05ab 110.29±5.13ab 36.70±2.00ab 15.18±1.31ab 203.93±16.30ab
氯雷他定组 8 348.80±20.36ab 34.46±2.01ab 111.01±4.52ab 36.18±0.45ab 16.90±0.72ab 202.11±7.47ab

注:  和正常组相比aP<0.05;和模型组比较bP<0.05

2.6 各组豚鼠病理组织评分比较

正常组的豚鼠鼻黏膜组织结构基本正常,HE染色未见EOS。模型组鼻黏膜组织上皮细胞坏死脱落或化生,固有层组织水肿,大量EOS浸润,腺体增生明显,病理组织评分明显高于正常组,差异有统计学意义(P<0.05)。消风宣窍汤与氯雷他定组的上述病理学改变均有所减轻,鼻黏膜组织炎性反应明显减轻,黏膜血管轻度扩张,稍有水肿,病理组织评分明显低于模型组,差异有统计学意义(P<0.05)。消风宣窍汤组与氯雷他定组的病理组织评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。见表5

表5 各组豚鼠鼻黏膜病理组织评分比较(分,x¯±s
组别例数评分
正常组 9 0.22±0.44
模型组 8 2.75±0.46a
消风宣窍汤组 9 1.50±0.75ab
氯雷他定组 8 1.37±0.51ab

注:  和正常组相比aP<0.05;和模型组比较bP<0.05

3 讨论

AR已经成为儿童主要呼吸道慢性炎症性疾病,有报[

4]显示2016年美国儿童变应性鼻炎的自报患病率达到40%,确诊患病率为13%。2020年内蒙古12个市6~18岁儿童青少年变应性鼻炎的标化自报患病率为18.20%,标化确诊患病率为9.71%[5]。尽管有很多治疗AR的西药,如抗组胺药、鼻用糖皮质激素、鼻减充血剂和肥大细胞稳定剂等,但长期治疗的不良反应多,复发率高。因此,对改善过敏症状的新方法或替代方法的需求日益增加。临床研究显示消风宣窍汤不仅可治疗患儿变应性鼻炎发作症状,而且可以逐步改善患儿过敏体质,减少鼻鼽反复发作,长期应用不良反应[6],但其作用机制尚不清楚。本研究通过实验研究初步探讨了消风宣窍汤治疗AR的免疫作用机制。

AR是以IgE明显升高为特征的I型变态反应疾病,发病机制复杂,重要原因之一为Th1/Th2平衡失调。纠正Th1/Th2细胞的分化、Th1/Th2细胞因子分泌的失衡,可有效抑制变应性炎症反应。IL-4为Th2细胞重要的特征因子之一,可以诱导免疫球蛋白IgM至IgE的同型转换,使得MC的脱颗粒作用增强。通过Pearson相关性分析表明,AR感染后血清IL-4水平与其SFAR、VAS评分以及外周血清IgE均呈正相[

7]。IFN-γ能激活巨噬细胞,促进静止的Th0细胞向Th1细胞的分化,还能抑制Th2细胞的增[8]。IL-4和IFN-γ的表达异常提示Th细胞的分化偏移。IL-4逐渐增多和IFN-γ减少,乃是变应性鼻炎机体内 IgE合成增多的主要机制,INF-γ在AR炎症早期发生可能起主导作用,而IL-4在晚期发展可能发挥主要作[9]。IL-6是Th2细胞分泌的另一种重要的细胞因子,参与多种靶细胞黏附和集聚,并具有重要的免疫调节功能,可提示气道炎症的活跃程度,促进气道炎症的发生和气道结构重建。研究证实IL-6在CRS的鼻腔黏膜高表[10]。IL-12是诱导Th0向Th1细胞分化的重要因素,可促进产生Th1型细胞因子,并抑制Th2型细胞因子,还可以通过抑制IL-4发育从而拮抗Th2型细胞应答。IL-12为诱导产生IFN-γ的最主要的细胞因[11]。当血清IL-12过高表达时,EOS分化、生成得到抑制,使进入靶组织的EOS和T细胞减少,进一步抑制由IgE介导的I型变态反应,改善AR症[12]。NF-κB参与炎症和免疫反应,并起枢纽作用,可调节各类炎症递质和免疫因子之间的级联放大连锁效应,因此抑制其激活可有效防止AR的产[13]。NF-κB表达增加,可诱发Th2细胞因子IL-4等分泌,从而促进B淋巴细胞合成IgE,同时增强EOS的黏附聚[14] 。Th17细胞可上调Th2细胞介导的嗜酸性气道炎症,IL-17是其分泌的特征性细胞因子,可增强气道平滑肌收缩和气道上皮细胞对变应原的通透[15]。IL-17可增加气道上皮细胞黏液的表达,并通过NF-κB依赖通路激活黏液蛋白基因表达和蛋白生[16]。炎症性疾病和自身免疫性疾病发生可能与IL-17过度产生有关。

本研究显示,消风宣窍汤治疗后可减轻豚鼠流涕、擦鼻、喷嚏等AR症状,显著减少鼻腔分泌物中EOS和MC计数,降低血清中IgE、组胺水平,证实了消风宣窍汤可以减轻局部免疫反应,起到抗炎、抗过敏的作用,并可以改善鼻黏膜的病理损伤。其中消风宣窍汤治疗后豚鼠血清IgE、组胺水平下降较氯雷他定组更为明显,提示消风宣窍汤抗过敏方面可能更有优势。AR感染前,各细胞因子之间相互联系、协调及作用,Th1和Th2则通过这些细胞因子的变化保持着动态平衡。临床证实AR感染后,存在Th1/Th2平衡被破坏及Th17细胞比例升高的情[

17]。本研究通过豚鼠感染前后细胞因子情况的对比,得到了类似的结论,并通过观察Th17、Th1、Th2细胞分泌的不同细胞因子的水平变化,证实消风宣窍汤治疗后可以降低豚鼠血清Th2相关细胞因子IL-4、IL-6含量,增高Th1分泌 IFN-γ、IL-12相关细胞因子的含量,同时抑制了血清NF-κB、Il-17表达,其细胞因子的水平变化较氯雷他定组无显著差异。通过本次实验研究,推测消风宣窍汤治疗变应性鼻炎模型可能通过降低机体Th2相关细胞因子含量,同时升高Th1相关细胞因子含量,来抑制Th2免疫反应,增强Th1的免疫反应,纠正Th1/Th2 免疫失衡来治疗疾病,也提示调节机体中Th1/Th2、IL-17免疫平衡状态成为该疾病新的治疗方[18]

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