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香青兰总黄酮对支气管哮喘大鼠血管内皮生长因子和细胞间黏附分子―1的影响

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摘要:目的 观察香青兰黄酮支气管哮喘大鼠血管内皮生长因子(VEGF)、细胞黏附分子-1(ICAM-1)、一氧化氮(NO)和内皮素-1(ET-1)水平的影响,探讨其作用机制。方法 SD大鼠60只随机分为空白对照组、模型组、地塞米松组(1 mg/kg)及香青兰总黄酮低(90 mg/kg)、中(180 mg/kg)、高(360 mg/kg)剂量组。除空白对照组外,其余各组采用卵白蛋白(OVA)致敏和激发建立大鼠哮喘模型。模型建立后,空白对照组和模型组予以双蒸水灌胃,各给药组灌胃香青兰总黄酮和地塞米松,1次/d,连续30 d。未次给药后,酶联免疫吸附法(ELISA)检测大鼠肺组织VEGF水平及支气管肺泡灌流液(BALF)中ICAM-1含量;放射免疫法和硝酸还原酶法测定BALF中ET-1和NO含量。结果 香青兰总黄酮180、360 mg/kg可降低支气管哮喘大鼠肺组织VEGF水平及BALF中ICAM-1、ET-1和NO含量(P

关键词:香青兰总黄酮;支气管哮喘;血管内皮生长因子;细胞间黏附分子-1;一氧化氮;内皮素-1;大鼠

DOI:10.3969/j.issn.1005-5304.2013.09.012

中图分类号:R285.5 文献标识码:A 文章编号:1005-5304(2013)09-0034-03

Effects of Moldavica Total Flavone on Vascular Endothelial Growth Factor, Intercellular Adhesinon Molecule-1 and Other Cytokines in Bronchial Asthmatic Rats KANG Xiao-long1, HE Cheng-hui2, XING Jian-guo2, YAN Li-li3 (1.Hospital of Chinese Medicine Affiliated to Xinjiang Medical University, Urumqi 830000, China;2.Xinjiang Medicine Research Institute, Urumqi 830004, China;3.School of Pharmacy, Shihezi University, Shihezi 832000, China)

Abstract:Objective To investigate the effects of moldavica total flavone on vascular endothelial growth factor (VEGF), intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1), nitric oxide (NO) and endothelin-1 (ET-1) in ovalbumin-induced bronchial asthmatic rats, and explore its mechanism. Methods A total of 60 SD rats was randomly divided into control group, model group, dexamethasone (1 mg/kg) group and moldavica total flavone low (90 mg/kg), medium (180 mg/kg) and high (360 mg/kg) dose group. Rats asthma model was established by ovalbumin challenge methods except the control group. After modeling, rats in control and model groups were intragastrically given distilled water, rats in medicine groups were intragastrically given moldavica total flavone and dexamethasone for 30 d. VEGF in lung tissue and ICAM-1 in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) were detected respectively by ELISA. The content of ET-1 and NO in BALF were analyzed with radioimmunity method and nitric acid reductase method. Results The VEGF in lung tissue and ICAM-1, NO and ET-1 in BALF were decreased by moldavica total flavone at 180 and 360 mg/kg (P

Key words: moldavica total flavone;bronchial asthma;vascular endothelial growth factor;intercellular adhesion molecule-1;nitric oxide;endothelin-1;rats

支气管哮喘(以下简称“哮喘”)是由多种细胞(包括呼吸道炎性细胞和结构细胞)和细胞组分参与的、以气流受阻和呼吸道高反应性为特征的慢性炎症性疾病,其主要病理生理机制是呼吸道炎症和呼吸道重塑[1],而血管内皮生长因子(VEGF)、细胞间黏附分子-1(ICAM-1)、一氧化氮(NO)和内皮素-1(ET-1)

基金项目:国家自然科学基金(81060358)

通讯作者:何承辉,E-mail:

等细胞因子在哮喘呼吸道炎症和呼吸道重塑中起着重要作用。

根据《维吾尔药志(上)》记载,唇形科植物香青兰(Dracocephalum moldavica L.)具有镇咳、痰、平喘作用[2],用于治疗气管炎已有几百年的历史。本课题组从香青兰中提取有效部位香青兰总黄酮,拟用于治疗哮喘。本实验观察香青兰总黄酮对哮喘大鼠VEGF、ICAM-1、NO和ET-1等细胞因子的影响,以探讨香青兰总黄酮防治哮喘的作用机制。

1 材料与方法

1.1 药物

香青兰药材购自安徽省亳州市德昌药业有限公司,经新疆维吾尔自治区药物研究所何江研究员鉴定为正品。经40%乙醇回流提取1次,3 h,提取液用HPD100型大孔吸附树脂纯化,70%乙醇洗脱,浓缩干燥,得香青兰总黄酮,经紫外检测法测定,总黄酮含量为60%以上。临用前用0.5%羧甲基纤维素钠溶解,配制成所需浓度。醋酸地塞米松片,浙江仙琚制药股份有限公司生产,批号110356。

1.2 动物

清洁级SD大鼠,体质量180~220 g,新疆实验动物研究中心提供,合格证号:SCXK(新)2003-0002。

1.3 试剂与仪器

卵白蛋白(OVA),Sigma公司,批号1001115808;氢氧化铝[Al(OH)3],西安化学试剂厂,批号080912、大鼠VEGF ELISA试剂盒(批号295509),大鼠ICAM-1 ELISA试剂盒(批号297811),美国R&D公司产品;ET-1放免试剂盒购自北京普尔伟业生物科技有限公司,批号20120504;NO检测试剂盒购自南京建成生物工程研究所第一分所,批号20120428;二辛可宁酸蛋白定量试剂盒,批号20120415,江苏碧云天生物技术研究所。超声雾化器,江苏鱼跃医疗设备公司;酶标仪,美国BIO-RAD公司。

1.4 分组与造模

清洁级SD大鼠60只,雌雄各半,随机分为空白对照组、模型组、地塞米松组及香青兰总黄酮低、中、高剂量组,每组10只。采用OVA致敏法制备动物模型[3],除空白对照组外,其他各组动物第1、2、3日用含OVA 10 mg、Al(OH)3干粉100 mg的生理盐水混悬液l mL腹腔注射致敏,第8日重复致敏1次,第15日开始超声雾化1% OVA进行激发,约30 min/次,于每日早上8-9时进行。直至大鼠出现哮喘样发作,共4周。雾化时见大鼠出现烦躁不安、打喷嚏、大小便失禁、抓耳朵、紫绀等症状,说明哮喘模型复制成功。第5周起各给药组每日分别灌胃给予香青兰总黄酮90、180、360 mg/kg,地塞米松1 mg/kg;空白对照组及哮喘模型组灌胃予生理盐水。每日1次,共30 d。

1.5 大鼠支气管肺泡灌洗液的收取

末次给药后1 h,用2%戊巴比妥钠(40 mg/kg)腹腔注射麻醉,然后消毒无菌分离气管,夹闭右主支气管,剪开气管用相应导管插入左主气管内,从导管注入4 mL生理盐水灌洗左肺,反复3次,回收率为60%~70%,回收支气管肺泡灌洗液(BALF),将肺泡灌洗液(BALF)在4 ℃、3000 r/min条件下离心10 min,上清液保存于-80 ℃,用于细胞因子的测定。

1.6 大鼠肺组织血管内皮生长因子含量测定

末次给药后1 h,上述取完BALF的大鼠再取右肺组织制成10%组织匀浆,制备好的匀浆放入离心机中以3500 r/min离心10 min,提取上清液分装,首先用二辛可宁酸蛋白定量试剂盒测定肺组织匀浆中蛋白浓度,ELISA试剂盒检测匀浆液中VEGF含量,操作按试剂盒说明书进行,测定结果以每毫升匀浆液中蛋白含量(pg/mg)进行校正。

1.7 大鼠肺泡灌洗液中细胞间黏附分子-1、一氧化氮和内皮素-1含量测定

首先用二辛可宁酸蛋白定量试剂盒测定BALF中蛋白浓度,ET-1采用放射免疫法测定,NO采用硝酸还原酶法测定,ICAM-1采用ELISA法测定,操作均按试剂盒说明书进行,测定结果以每毫升BALF中蛋白含量(pg/mg)进行校正。

1.8 统计学方法

采用SPSS11.0统计软件进行分析。数据均以―x±s表示,各组间比较采用方差分析。P

2 结果

2.1 香青兰总黄酮对哮喘大鼠肺组织血管内皮生长因子水平的影响

与对照组比较:模型组大鼠肺组织VEGF含量明显升高(P

2.2 香青兰总黄酮对哮喘大鼠肺泡灌洗液中细胞间黏附分子-1含量的影响

与空白对照组比较,模型组大鼠BALF中ICAM-1含量明显升高(P

2.3 香青兰总黄酮对哮喘大鼠肺泡灌洗液中一氧化氮和内皮素-1含量的影响

与空白对照组比较,模型组大鼠BALF中NO、ET-1含量明显升高(P

3 讨论

VEGF被认为与哮喘的气道慢性炎症和气道重塑等关系密切[4]。哮喘发作时,肺组织缺氧严重,VEGF基因转录和mRNA稳定性都显著增加,不仅促进血管生成,同时作为促血管渗漏因子,通过增加哮喘气道血管的渗透性,也促进各种炎症细胞、血浆成分渗出,加重局部气道的炎症反应,引起血管外基质的结构改变和间质水肿[5]。支气管上皮细胞在正常生理情况下仅表达少量ICAM-1,在细胞因子和炎症介质等因素作用下表达增强。ICAM-1的表达对炎性细胞与内皮细胞之间的牢固黏附进而导致炎性细胞外渗起决定性作用,并释放炎症介质,导致靶细胞的损害,增加气道的炎症及高反应性,引起哮喘发作[6]。本研究显示,香青兰总酮可降低哮喘大鼠肺组织VEGF水平和BALF中ICAM-1含量,提示香青兰总黄酮可能通过调节VEGF和ICAM-1水平而改善哮喘气道炎症及气道重塑。

ET-1是哮喘发病过程中的重要炎性介质。ET-1不仅加剧平滑肌的收缩,还提高了气道平滑肌自身收缩反应性,并导致因气道细胞异常增殖引起的气道重塑。它能增加血管通透性,促进炎症细胞向气道内聚集,损伤气道上皮细胞,在气道局部形成恶性循环,促进了气道高反应性[7]。NO对哮喘具有双重作用,一方面可以调节气道平滑肌张力,另一方面NO过多生成对机体有害,可引起哮喘患者气道充血,加重血浆渗漏,造成肺上皮细胞及组织损伤,引起气道高反应性,进而加重气道组织损伤。且NO所致的环磷酸鸟苷升高可导致肥大细胞脱颗粒,释放大量介质,从而导致和(或)加重哮喘[8]。本研究显示,香青兰总黄酮可降低哮喘大鼠异常升高的ET-1和NO水平,提示香青兰总黄酮可能对哮喘大鼠ET-1/NO失衡具有调节作用。动物实验的结果为香青兰总黄酮的新药开发奠定了基础。

参考文献:

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