红芪有效部位对肺间质纤维化模型大鼠肺组织胶原面积、

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摘要：目的 观察红芪对肺间质纤维化模型大鼠肺组织胶原面积、透明质酸（HA）及层黏连蛋白（LN）表达的影响，探讨其作用机制，并筛选红芪最佳有效部位。方法 将144只SPF级Wistar大鼠随机分为空白组、模型组、强的松组，以及红芪多糖、黄酮、皂苷的高、中、低剂量组。采用气管滴注博莱霉素法建立肺纤维化模型，从造模后第2日起，各药物组分别给予相应剂量药物，每日1次，共28 d。Masson染色观察肺组织胶原纤维的变化，放射免疫法检测各组大鼠肺组织匀浆中HA、LN含量。结果 与模型组比较，红芪黄酮各剂量组、红芪多糖低剂量组肺泡炎明显减轻。红芪黄酮低剂量组、红芪多糖中剂量组、红芪皂苷低剂量组肺组织胶原面积明显减小。与模型组比较，红芪多糖高剂量组、红芪黄酮各剂量组、红芪皂苷高剂量组HA含量明显下降。红芪多糖高剂量组，红芪黄酮中、低剂量组，红芪皂苷中、低剂量组LN含量明显下降。结论 红芪多糖、黄酮、皂苷在适宜剂量下均能减轻肺泡炎症，抑制胶原纤维增生、沉积，降低肺组织中HA、LN含量，其中红芪黄酮效果较佳。

关键词：肺纤维化；红芪有效部位；胶原面积；透明质酸；层黏连蛋白；大鼠

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2016.04.019

中图分类号：R285.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304（2016）04-0072-05

Effects of Active Ingredients in Radix Hedysari on Collagen Area， Hyaluronic Acid and Laminin of Lung Tissues in Rats with Pulmonary Interstitial Fibrosis SU Yun， ZHANG Yi， LI Juan， LI Xue-yan， LIU Yong-qi， LIN Xing-yao， LI Jin-tian （Gansu University of Chinese Medicine， Key Laboratory of Dunhuang Medicine and Transformation of Ministry of Education， Provincial Key Laboratory of TCM Pharmacology and Toxicology，， Lanzhou 730000， China）

Abstract： Objective To observe the effects of Radix Hedysari on collagen area， hyaluronic acid （HA） and laminin （LN） of lung tissues in rat with pulmonary interstitial fibrosis； To investigate the mechanism and screen the best active ingredients in Radix Hedysari. Methods Totally 144 SPF Wistar rats were randomly divided into control group， model group， metacortandracin group， and Radix Hedysari polysaccharide， flavone and saponin groups were set as high-， medium-， and low-dose groups. Pulmonary interstitial fibrosis models were set up by dropping bleomycin into air tube of rats. All groups were taken corresponding medicine with appropriate dose daily on day 2 after models were established for 28 days. Collagen fibrils in lung tissue were observed by Masson dying and contents of HA and LN in lung tissue of rats in each group were detected by radioimmunoassay. Results Compared with the model group， pulmonary alveoli in Radix Hedysari flavone high-， medium-， and low-dose groups and Radix Hedysari polysaccharide low-dose group were relieved obviously； collagenous fiber area in Radix Hedysari flavone low-dose group， Radix Hedysari polysaccharide medium-dose group， and Radix Hedysari saponin low-dose group decreased obviously. Compared with the model group， the content of HA in Radix Hedysari polysaccharide high-dose group， Radix Hedysari flavone high-， medium-， and low-dose groups， and Radix Hedysari saponin high-dose group decreased obviously； the content of LN in Radix Hedysari polysaccharide high-dose group， Radix Hedysari flavone

medium- and low-dose groups， and Radix Hedysari saponin medium- and low-dose groups decreased obviously. Conclusion Polysaccharide， flavone and saponin of Radix Hedysari have the abilities to alleviate inflammation of pulmonary alveoli， inhibit proliferation and deposition of collagen fibrils， and reduce the contents of HA and LA in lung tissue. Among these active ingredients， flavone has the best effect.

Key words： pulmonary fibrosis； active ingredients in Radix Hedysari； collagen area； HA； LN； rats

肺纤维化病理改变以大量的成纤维细胞聚集、细胞外基质沉积并伴有炎症和损伤所致组织结构破坏为特征。透明质酸（HA）是间质中的一种主要的糖胺聚糖，也是细胞外基质的一种主要成分。肺泡间质中HA积累提示HA很可能在肺纤维化早期肺泡炎阶段的肺间质水肿中起重要作用[1-2]。层黏连蛋白（LN）属于细胞基质中的非胶原糖蛋白，广泛分布于基底膜的透明层，与胶原一起构成基底膜骨架，近年许多研究表明，其参与了内皮细胞损伤过程，特别在肺纤维化过程中发挥了重要作用，成为监测肺纤维化病变的一个较敏感指标[3]。本实验以博莱霉素诱导肺纤维化模型，以醋酸泼尼松片为阳性对照药，通过对肺组织病理形态学、胶原面积的影响及HA、LN含量的观察，探讨红芪有效部位对肺间质纤维化的防治作用及其机制，筛选红芪最佳有效部位，为临床防治肺纤维化提供实验依据。

1 实验材料

1.1 动物

SPF级Wistar大鼠144只，雌雄各半，体质量（200±20）g，2月龄，甘肃中医药大学科研实验中心，动物合格证号SCXK（甘）2011-0001。

1.2 药物

选用甘肃地道药材红芪，经甘肃中医学院科研实验中心药物制剂实验室提取、分离、鉴定，得到红芪多糖、黄酮、皂苷（纯度>50%）。注射用盐酸平阳霉素（哈尔滨博莱霉素有限公司，批号110424），醋酸泼尼松片（浙江仙琚制药股份有限公司，批号110810）。

1.3 主要试剂与仪器

羧甲基纤维素钠（天津市大茂化学试剂厂，批号110311），戊巴比妥钠（北京化学试剂公司，批号101021），HA放免试剂盒（北京北方生物技术研究所，111220），LN放免试剂盒（北京北方生物技术研究所111220）。GC-9111型放射免疫γ计数器（科大创新股份有限公司中佳分公司），KDC-2044低速冷冻离心机（科大创新股份有限公司中佳分公司），RM2135石蜡切片机（德国），TEC-VEM-J2石蜡包埋机（日本），VIP-5JR-J2石蜡脱水机（日本），SFC-182型生物显微镜（麦克奥迪实业集团有限公司），Image-Pro Plus专业图像分析软件（美国Media Cybemetics公司）。

2 实验方法

2.1 分组与造模

144只SPF级Wistar用随机数字表法分为空白组、模型组、强的松组及红芪多糖、黄酮、皂苷的低、中、高剂量组，共12组，每组12只，SPF级常规饲养，充足饲料喂养（北京科奥协力饲料有限公司），自由饮水经MF-RO-10型实验动物饮用水处理器（甘肃中医学院SPF级实验动物中心提供）。适应性喂养3 d后，采用气管内一次性注入博莱霉素（5 mg/kg）复制肺纤维化模型[4-5]。注药后，立即将动物直立旋转，使药物在肺内分布均匀。

2.2 给药

各给药组给药剂量按体表面积和人与动物临床剂量倍数直接换算法并参考相关文献[6-8]，结合可比性原则确定本实验给药剂量为红芪多糖、皂苷高剂量（60 mg/kg）、中剂量（30 mg/kg）、低剂量（15 mg/kg），红芪黄酮高剂量（22.5 mg/kg）、中剂量（15 mg/kg）、低剂量（7.5 mg/kg）。造模后第2日起，每日上午灌胃1次，连续28 d。强的松组给予醋酸泼尼松片，给药剂量为3 mg/kg。各药物临用前以0.5%羧甲基纤维素钠溶液配制成相应浓度的溶液。模型组和空白组给予等体积0.5%羧甲基纤维素钠溶液灌胃。给药体积1 mL/100 g。

2.3 取样

各组大鼠均于实验第28日腹腔注射麻醉处死取样。末次给药后，各组大鼠禁食不禁水24 h，腹腔注射麻醉，剪开胸腔，小心分离肺组织，剪取左肺下叶组织制备匀浆，检测HA、LN。剪取右肺中叶，行HE、Masson染色，观察肺组织形态结构的改变。

2.4 图像分析

按Szapiel等[9]方法评价肺泡炎程度，将肺泡炎分为4级：0级：无肺泡炎；1级：轻度肺泡炎，受累面积少于全肺20%；2级：中度肺泡炎，受累面积为全肺20%～50%；3级：重度肺泡炎，受累面积大于全肺50%，呈弥漫性分布。

Masson染色后，用ONLYMPUS AX80全自动荧光显微镜采集图像，在40倍视野下每张切片选定10个视野，采用Image-Pro Plus图像分析软件测量肺组织胶原纤维平均面积。胶原纤维平均面积=肺间质绿染面积÷视野总面积×100%。

2.5 统计学方法

采用SPSS 17.0统计软件进行分析。实验数据用―x±s表示，组间比较采用方差分析。P

3 结果

3.1 红芪对肺间质纤维化大鼠肺组织结构的影响

模型组肺泡结构紊乱，多数肺泡闭锁、裂隙、萎陷，部分融合成大泡状，肺泡腔及间质内有炎性细胞渗出，肺间隔明显增宽增厚。强的松组肺间隔稍增宽，有成纤维细胞增生，肺泡炎程度较模型组减轻，炎性细胞浸润较模型组少。红芪多糖、黄酮、皂苷各剂量组肺泡炎程度与模型组相比均有明显减轻，肺泡腔未见明显炎症细胞浸润，肺间隔略增宽，间质内可见不同程度小灶状胶原组织沉积，部分肺泡融合，结构紊乱。其中红芪黄酮各剂量组、红芪多糖低剂量组肺组织炎症相对较轻，见图1。

3.2 红芪对肺间质纤维化大鼠肺组织胶原面积及肺泡炎程度的影响

肺组织切片经Masson染色后镜下观察胶原纤维呈现亮绿色，肌肉、胞浆呈现红色，胞核呈现蓝黑色。空白组肺组织结构清晰，没有纤维化表现。模型组肺泡肺泡结构紊乱，肺泡腔及间质内有炎症细胞的渗出，肺间质可见大量的胶原纤维增生、沉积，出现条索状、片状、灶状的纤维化区域。强的松组肺组织结构较清晰，肺泡隔增厚，肺泡腔及间质内可见胶原纤维增生及炎性细胞浸润。红芪多糖、黄酮、皂苷各剂量组肺纤维化程度与模型组比较均明显减轻，肺间隔略增宽，间质内可见小灶状胶原纤维沉积，病变范围较小。其中红芪黄酮低剂量组、红芪多糖中剂量组、红芪皂苷低剂量组肺组织胶原纤维沉积较模型组明显减少，见图2。

与空白组比较，模型组大鼠肺组织肺泡炎明显（P

3.3 红芪对肺间质纤维化大鼠肺组织透明质酸、层黏连蛋白含量的影响

与空白组比较，模型组大鼠肺组织HA、LN含量明显升高（P

4 讨论

由于博莱霉素对肺部毒性作用的可预测性，中医药研究特发性肺纤维化动物模型一般采用国际上通用的气管内注入博莱霉素方法制作动物肺纤维化模型[10]。

红芪系豆科岩黄芪属植物多序岩黄芪的根，具有补气升阳、固表止汗、利尿消肿之功效，用于治疗心血管、呼吸、免疫、内分泌等系统疾病。本课题组前期实验表明，红芪有效部位黄酮可从调节基质金属蛋白酶（MMP）-2和基质金属蛋白酶抑制剂（TIMP）-1的蛋白表达，使MMPs/TIMPs趋于平衡[11]；抑制微血管内皮生长因子及微血管内皮生长因子受体-2，抑制肺纤维化大鼠微血管新生[12-13]；改善肺纤维化大鼠的病理损伤、减少细胞外基质沉积，抑制转化生长因子-β1表达[14]。

本实验肺纤维化大鼠模型组肺泡结构紊乱，肺泡壁破坏，肺泡腔及间质内有炎症细胞渗出，肺泡隔明显增厚，可见大量胶原纤维增生、沉积。肺组织LN、HA含量明显升高，说明肺内细胞外基质的合成明显增加，且存在炎症。经红芪干预后，大鼠肺部的炎症明显减轻，肺泡结构较完整，间质胶原沉积减少，通过半定量肺泡炎及肺纤维化的结果观察，表明红芪有效部位能够改善肺纤维化异常的组织结构；红芪可降低肺组织HA、LN含量，红芪多糖高剂量组、红芪黄酮各剂量组、红芪皂苷高剂量肺组织HA含量明显降低；红芪多糖高剂量组，红芪黄酮中、低剂量，红芪皂苷低、中剂量组肺组织LN含量明显降低。

综上，红芪多糖、黄酮、皂苷在适宜剂量下均能减轻肺泡炎症，抑制胶原纤维增生、沉积。降低肺组织中HA、LN的含量，其中红芪黄酮效果较佳。

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