摘要:目的 探讨小儿健脾益肺方通过高迁移率组蛋白B1(HMGB1)/Toll样受体4(TLR4)/核转录因子-κB(NF-κB)炎症信号通路改善哮喘小鼠气道高反应的作用机制。方法 60只SPF级Balb/c小鼠随机数字表法分为空白组、模型组、布地奈德组、小儿健脾益肺方组、布地奈德+小儿健脾益肺方组,用卵清白蛋白(OVA)致敏、激发建立小鼠急性哮喘模型,分别予布地奈德(0.2 g/L)、小儿健脾益肺方(1.875 g/kg)干预。肺功能检测气道阻力,支气管肺泡灌洗液吉姆萨染色检测小鼠各种细胞占比情况,肺组织切片HE及PAS染色观察,ELISA检测血清及支气管肺泡灌洗液中OVA-IgE、白细胞介素(IL)-6、IL-1β、γ干扰素(IFN-γ)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量,蛋白质印迹法及免疫荧光检测HMGB1、髓样分化因子88(MyD88)、TLR4、p-NF-κB/NF-κB等通路蛋白表达情况。结果 与空白组比较,模型组气道阻力明显升高(P<0.01),支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞比例明显升高(P<0.01),组织病理学染色较空白组出现明显炎性细胞浸润、杯状细胞增生、气道上皮水肿、管腔狭窄,血清及支气管肺泡灌洗液中OVA-IgE、IL-6、IL-1β、IFN-γ、TNF-α表达升高(P<0.01),HMGB1、MyD88、TLR4、NF-κB等通路蛋白表达升高(P<0.05),NF-κB磷酸化程度升高(P<0.05)。与模型组比较,布地奈德组、小儿健脾益肺方组、布地奈德+小儿健脾益肺方组气道阻力降低,支气管肺泡灌洗液中巨噬细胞占比升高、嗜酸性粒细胞降低(P<0.05),组织病理学染色结果显示炎症细胞浸润改善、平滑肌层增厚缓解、上皮完整性增加,杯状细胞化生减少,HE评分、PAS评分与模型组比较差异具有统计学意义(P<0.05)。血清和支气管肺泡灌洗液中,小儿健脾益肺方组、布地奈德组、布地奈德+小儿健脾益肺方组与模型组比较均能明显降低各项指标的含量(P<0.01);与布地奈德组比较,小儿健脾益肺方组血清OVA-IgE含量明显升高(P<0.05),小儿健脾益肺方组和布地奈德+小儿健脾益肺方组HMGB1含量明显降低(P<0.05)。蛋白质印迹法检测结果显示,与模型组比较,小儿健脾益肺方组、布地奈德组、布地奈德+小儿健脾益肺方组均能有效降低HMGB1、MyD88和TLR4蛋白的表达和NF-κB的磷酸化程度,差异具有统计学意义(P<0.01);与布地奈德组相比,小儿健脾益肺方组HMGB1的表达明显下降,而TLR4、MyD88的表达升高,布地奈德+小儿健脾益肺方组HMGB1、TLR4、MyD88的表达均明显下降,差异均具有统计学意义(P<0.05)。免疫荧光检测结果显示,小儿健脾益肺方组、布地奈德组、布地奈德+小儿健脾益肺方组HMGB1与模型组比较明显降低(P<0.01),布地奈德+小儿健脾益肺方组的HMGB1和TLR4较布地奈德组均明显降低(P<0.05)。结论 小儿健脾益肺方和布地奈德均能有效缓解哮喘相关病理改变,降低炎症因子表达,抑制HMGB1/TLR4/NF-κB炎症信号通路,改善气道高反应。小儿健脾益肺方和布地奈德联合应用优于布地奈德单独应用。HMGB1/TLR4/NF-κB炎症信号通路是健脾益肺方改善儿童哮喘气道高反应性的潜在作用机制。
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哮喘是儿童时期常见的慢性呼吸系统疾病之一,以慢性气道炎症和气道高反应为主要特征,以反复发作的喘息、咳嗽、气促、胸闷为主要临床表现[1],是增加儿童急诊及住院次数的重要原因,加重了经济和社会负担[2]。目前,我国儿童哮喘的发病率约为3.3%,并呈上升趋势[3]。虽然对于儿童哮喘的防治力度在逐年加大,但仍有约30%的城市儿童哮喘未能得到及时诊断,20%以上的儿童哮喘未达到良好控制[1]。研究表明,儿童哮喘控制不佳将严重影响患儿日后的生长发育,并造成不可逆的肺功能受损,甚至死亡[4]。吸入糖皮质激素和孟鲁斯特纳作为目前临床上儿童哮喘控制治疗的一线方案,存在不良反应多、依从性差、装置使用不正确、疗效欠佳等问题,治疗方案需要进一步优化和改进。
高迁移率组蛋白B1(HMGB1)是一种高度保守的核蛋白,是炎症启动的关键媒介,不仅参与多种细胞因子和促炎蛋白趋化介导的炎症反应,还能导致哮喘气道高敏和气道炎症[5,6]。Toll样受体4(TLR4)是免疫系统中重要的传感受体之一, 控制先天和获得性免疫反应,通过激活髓样分化因子88(MyD88)依赖性通路,使下游核转录因子-κB (NF-κB)核易位,介导哮喘气道炎症,并诱发、加重哮喘[7]。HMGB1作为内源性配体,可激活TLR4/NF-κB炎症信号通路,诱导儿童哮喘气道炎症反应[8]。研究表明,通过抑制哮喘小鼠HMGB1的表达,可以降低TLR4/NF-κB炎症信号通路相关蛋白表达,改善气道炎症[9]。
小儿健脾益肺方由中国中医科学院西苑医院著名中医儿科专家安效先教授结合多年临床经验组方而成,作为我科协定处方长期应用,治疗儿童支气管哮喘、咳嗽变异性哮喘、反复呼吸道感染等儿童呼吸系统疾病疗效明显。本研究拟从HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路和气道炎症入手,探讨小儿健脾益肺方治疗儿童哮喘的潜在机制,为中医药防治儿童哮喘提供实验依据。
1、材料
1.1 动物
SPF级Balb/c雄性小鼠60只,(20±2)g, 3~4周龄,购于北京维通利华实验动物技术有限公司,生产许可证号:SCXK(京)2016-0006。动物均饲养于中国中医科学院西苑医院SPF级动物实验室,实验许可证号:SYXK(京)2018-0018,23~25 ℃,相对湿度55%±10%,40 W日光灯照射,维持12 h光照和12 h黑暗的昼夜。实验前动物适应性饲养7 d, 各组小鼠均以全价颗粒饲料喂养,自由饮水。
1.2 伦理审查
实验中对实验动物的处理通过中国中医科学院西苑医院伦理委员会批准,批件编号:2022XLC063。
1.3 药物
小儿健脾益肺方配方颗粒组成:黄芪10 g, 炒白术6 g, 防风6 g, 薏苡仁10 g, 黄精10 g, 女贞子10 g, 山药10 g, 百合10 g, 乌梅6 g; 颗粒剂购于北京康仁堂药业有限公司,12.5 g/袋。吸入用布地奈德混悬液购于正大天晴药业集团股份有限公司(国药准字H20203063; 规格:2 mL∶1 mg; 批号:220203127)。
1.4 试剂与仪器
TLR4、HMGB1、MyD88、NF-κB 抗体购于美国SAB公司(批号分别为29072、38424、32107、48498),磷酸化NF-κB(p-NF-κB)抗体购于美国CST公司(批号:3033 S),荧光二抗(山羊抗兔 CoraLite594)购于美国Proteintech公司(批号:SA00013-4),二抗(山羊抗兔)购于英国Abcam公司(批号:ab97051),β-actin抗体购于武汉爱博泰克(ABclonal)生物科技有限公司(批号:AC026),卵清白蛋白(OVA)、十二水硫酸铝钾、乙酰胆碱购于德国Sigma公司(批号分别为A5503、A6435、A2661),OVA-IgE、γ干扰素(IFN-γ)、HMGB1酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒购于华美生物工程有限公司(批号分别为CSB-E08914 m、CSB-E04578 m、CSB-E08225 m),白细胞介素(IL)-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)ELISA试剂盒购于联科生物技术有限公司(批号分别为70-EK201BHS、70-EK206/3、70-EK282/4),吉姆萨染色液、PAS染色试剂盒购于中国珠海贝索生物技术有限公司(批号:BA4017、BA4114)。
AniRes2005型小动物肺功能分析仪(中国贝兰博科技有限公司),DYCZ-MINI 2型电泳仪、DYCZ-Trans 2型电转仪(北京六一生物科技有限公司),403 M型雾化机(江苏鱼跃医疗设备股份有限公司),HI型全波长酶标仪(美国 Syngene公司),ChemiDoc XR5型凝胶成像系统(美国Bio-RAD公司),Sorvall ST8型离心机(美国赛默飞世尔公司),LSM780型共聚焦显微镜(德国Zeiss公司), IX71型光学显微镜(日本Olympus公司), RM2255型号自动切片机、CV5030型自动封片机(德国Leica公司),自制雾化箱(60 cm×20 cm×20 cm)。
2、方法
2.1 造模、分组与给药
适应性喂养7 d后,60只小鼠按随机数字表法分为空白组、模型组、布地奈德组、小儿健脾益肺方组、布地奈德+小儿健脾益肺方组,每组12只。采用OVA诱导制备哮喘小鼠模型。分为致敏和激发两个阶段: ①致敏:第0、7、14天,空白组小鼠腹腔注射0.2 mL生理盐水,其余组每只小鼠腹腔注射0.2 mL生理盐水+100 μg OVA +1 mg十二水硫酸铝钾; ②激发:第15~28天,空白组于雾化箱中吸入生理盐水,其余各组小鼠吸入1% OVA,雾化时间30 min。
第21~28天,每日雾化前30 min, 小儿健脾益肺方组和布地奈德+小儿健脾益肺方组每日灌胃体积0.2 mL,颗粒剂浓度0.187 5 g/mL(按0.02 kg小鼠与 60 kg 成人等效剂量折算系数 9.01 计算每日灌胃药量为0.037 5 g),灌胃剂量1.875 g/kg; 其余组予等量双蒸水灌胃,1次/d; 布地奈德组和布地奈德+小儿健脾益肺方组予 0.2 g/L布地奈德混悬液雾化吸入30 min[10],其余组予等量生理盐水雾化吸入。
2.2 肺功能检测
应用AniRes2005型小动物肺功能分析系统,在末次干预后,每组5只小鼠腹腔注射1%戊巴比妥(50 g/L)麻醉小鼠,小鼠在气管插管状态下使用0、3.125、6.25、12.5、25、50 g/L乙酰胆碱雾化,检测相应气道阻力[cmH2O/(mL/s),1 cm H2O=0.098 kPa]。
2.3 取材
每组剩余小鼠各7只,末次干预后予1%戊巴比妥(50 g/L)腹腔注射麻醉,开胸暴露气管、心脏及双肺,用1 mL注射器行心脏采血,全血静置2 h后,4 ℃ 3 000 r/min ,离心半径14 cm, 离心15 min, 取上清-80 ℃冰箱保存。用24G套管针行气管插管,结扎右主支气管,注入预冷的0.5 mL PBS灌洗并回抽,重复3次后收集支气管肺泡灌洗液(BALF),4 ℃ 2 000 r/min, 离心半径14 cm, 离心10 min, 上清液置于-80 ℃冰箱冻存,沉淀后立即行吉姆萨染色。右肺中叶置于4%多聚甲醛中常温固定,其余右肺组织液氮急冻后转入-80 ℃冰箱保存。
2.4 BALF吉姆萨染色
将所得BALF收集到4 mL EP管中,标记好,在4 ℃,1 000×g条件下离心15 min, 取上清分装于新的1.5 mL离心管中,标记,放入-80 ℃冰箱保存。4 mL EP管中细胞沉渣加入1 mL PBS重悬备用,以进行细胞计数及吉姆萨染色,镜下计数中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、巨噬细胞及淋巴细胞的数量,计算各种细胞的占比。
2.5 肺组织病理观察
每组3只小鼠取全肺于4%多聚甲醛固定后,常规包埋、切片,HE染色和PAS染色观察。
HE染色后,对气道周围炎症细胞浸润程度进行0~4级评分[11]:0分表示气道周围未见炎症细胞,1分表示气道周围可见少许炎症细胞,2分表示气道周围大部分区域被1层炎症细胞环绕,3分表示气道周围大部分区域被2~4层炎症细胞环绕,4分表示气道周围大部分区域被4层以上炎症细胞环绕。
PAS染色后,对气道上皮杯状细胞化生程度进行0~4级评分[12]:0分表示未见杯状细胞化生,1分表示可见<25%的上皮细胞产生杯状细胞化生,2分表示可见25%~<50%上皮细胞产生杯状细胞化生,3分表示可见50%~<75%上皮细胞产生杯状细胞化生,4分表示≥75% 的上皮细胞产生杯状细胞化生。
2.6 ELISA检测
检测血清和BALF中OVA-IgE、HMGB1和肺泡灌洗液中IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α含量,操作步骤严格按ELISA试剂盒说明进行。
2.7 蛋白质印迹法(Western blotting)检测
将各组小鼠肺组织剪碎后置于匀浆器中进行研磨,后加细胞裂解液裂解、离心,取上清。BCA法测定蛋白浓度,按常规方法行SDS-PAGE电泳、转膜(PVDF膜)、封闭后滴加一抗HMGB1、MyD88、TLR4、NF-κB、p-NF-κB(稀释比例均为1∶1 000)和二抗(1∶20 000)进行孵育,ECL发光后,凝胶图像处理系统分析,以β-actin为内参,蛋白表达量以目的蛋白灰度值与β-actin灰度值的比值表示。
2.8 免疫荧光法(IF)检测
各组小鼠肺组织取材后制备石蜡切片,常规脱蜡、复水、抗原修复、封闭后,分别滴加HMGB1(1∶100)、TLR4(1∶100)一抗,4 ℃过夜,洗涤后滴加荧光二抗(1∶200),避光孵育,洗涤后封片,于激光共聚焦显微镜下观察并拍照。平均荧光强度表示蛋白表达量,平均荧光强度=该区域荧光面积总和/该区域面积。
2.9 统计方法
采用SPSS 21.0 统计软件进行统计分析。符合正态分布的计量资料以均值±标准差描述,采用Komogorov-Smirnov检验(样本量≥5)和Q-Q图分析是否满足正态分布,不符合正态分布的数据用中位数(四分位间距)[M(P25,P75)]描述,采用非参数检验;满足正态分布行Levene检验判定方差齐性,方差齐时组间比较采用独立样本t检验,多组间比较采用单因素方差分析,不齐时采用t’检验。以P<0.05 为差异有统计学意义。
3、结果
3.1 小鼠一般情况
造模开始前,各组小鼠反应正常,差异无统计学意义。OVA致敏、雾化后,空白组小鼠行为如常,行动迅捷,毛发光亮,其余各组小鼠均躁动不安,毛发杂乱欠光泽,行动迟缓,喜扎堆,并出现前肢抬高、点头样呼吸、呼吸频率快等哮喘样症状。经干预后,布地奈德组、小儿健脾益肺方组、布地奈德+小儿健脾益肺方组均有明显改善,哮喘样症状得到明显控制。
3.2 小儿健脾益肺方对哮喘模型小鼠肺功能的影响
与空白组比较,不同浓度的乙酰胆碱雾化后,其余各组气道阻力均升高(P<0.01)。与模型组比较,布地奈德组、小儿健脾益肺方组、布地奈德+小儿健脾益肺方组均能明显降低气道阻力,小儿健脾益肺方组和布地奈德组在乙酰胆碱浓度为3.125 g/L时差异就有统计学意义(P<0.01),布地奈德+小儿健脾益肺方组在乙酰胆碱浓度为0 g/L时差异就有统计学意义(P =0.001);与布地奈德组比较,布地奈德+小儿健脾益肺方组从乙酰胆碱浓度为6.25 g/L起气道阻力下降(P<0.05,P<0.01),而小儿健脾益肺方组差异无统计学意义。结果见表1。
3.3 小儿健脾益肺方对哮喘模型小鼠BALF各类细胞占比的影响
巨噬细胞:与空白组比较,其余各组巨噬细胞占比均降低(P<0.01),嗜酸性粒细胞占比均升高(P<0.01)。与模型组比较,布地奈德组、小儿健脾益肺方组、布地奈德+小儿健脾益肺方组巨噬细胞占比均升高(P<0.05,P<0.01),嗜酸性粒细胞占比均降低(P<0.05,P<0.01)。淋巴细胞和中性粒细胞各组间差异无统计学意义。结果见表2。
3.4 小儿健脾益肺方对哮喘模型小鼠肺组织病理学的影响
HE染色:空白组镜下可见:气道上皮完整连续,肌层无明显水肿及增厚,管腔无狭窄,周围偶见少量炎症细胞浸润。与空白组比较,模型组小鼠气道上皮不连续,黏膜水肿,管腔狭窄,基底层明显增厚,气道可见大量浸润性炎症细胞,HE评分差异有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,布地奈德组、小儿健脾益肺方组和布地奈德+小儿健脾益肺方组均能改善炎症细胞浸润、缓解平滑肌层增厚、保护上皮完整性,HE评分差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01),3组间差异无统计学意义。结果见表3、图1。
表1 各组小鼠不同浓度乙酰胆碱雾化后气道阻力比较[cmH2O/(mL/s);
表2 各组小鼠BALF中各类细胞占比比较(%;
表3 各组小鼠肺组织病理学评分比较[分;M(P25,P75);n=7]
PAS染色:空白组镜下偶可见杯状细胞化生。与空白组比较,模型组小鼠气道上皮可见大量杯状细胞化生,PAS评分差异有统计学意义(P<0.01);与模型组比较,布地奈德组、小儿健脾益肺方组和布地奈德+小儿健脾益肺方组均能减少杯状细胞化生,PAS评分具有统计学意义(P<0.01),3组间差异无统计学意义。结果见表3、图1。
图1 各组小鼠肺组织病理学切片
3.5 小儿健脾益肺方对哮喘模型小鼠BALF和血清中OVA-IgE、HMGB1、IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α含量的影响
血清:与空白组比较,模型组HMGB1、OVA-IgE含量均升高(P<0.01),其余各组OVA-IgE含量亦均升高(P<0.05,P<0.01),而布地奈德组HMGB1含量升高,差异具有统计学意义(P<0.05),小儿健脾益肺方组、布地奈德组、布地奈德+小儿健脾益肺方组与模型组比较均能降低HMGB1和OVA-IgE的含量,差异具有统计学意义(P<0.01),小儿健脾益肺方组血清OVA-IgE含量高于布地奈德组(P<0.05),而布地奈德+小儿健脾益肺方组较布地奈德组差异无统计学意义(P>0.05)。小儿健脾益肺方组和布地奈德+小儿健脾益肺方组较布地奈德组均能降低HMGB1含量,差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结果见表4。
BALF:与空白组比较,模型组OVA-IgE、HMGB1、IL-1β、IL-6、IFN-γ、TNF-α含量均升高(P<0.01),其余各组各项指标亦均有不同程度的升高,而布地奈德组的IL-6、TNF-α,小儿健脾益肺方组的HMGB1、IL-1β,布地奈德+小儿健脾益肺方组的HMGB1、TNF-α、IL-1β与空白组比较差异无统计学意义(P>0.05)。与模型组比较,小儿健脾益肺方组、布地奈德组、布地奈德+小儿健脾益肺方组均能不同程度降低各项指标,差异具有统计学意义(P<0.01);小儿健脾益肺方组OVA-IgE含量高于布地奈德组,IL-1β、HMGB1则低于布地奈德组,差异均具有统计学意义(P<0.05,P<0.01),而布地奈德+小儿健脾益肺方组HMGB1较布地奈德组降低,差异均具有统计学意义(P<0.05)。结果见表4、表5。
3.6 小儿健脾益肺方对哮喘模型小鼠肺组织HMGB1、MyD88、TLR4、NF-κB蛋白表达的影响
Western blotting结果显示,与空白组比较,其余各组HMGB1、MyD88蛋白的表达及NF-κB磷酸化程度升高或降低,差异均有统计学意义(P<0.05,P<0.01);模型组TLR4蛋白的表达升高(P<0.01),而小儿健脾益肺方组、布地奈德组与空白组差异无统计学意义(P>0.05),布地奈德+小儿健脾益肺方组低于空白组(P<0.01)。与模型组比较,小儿健脾益肺方组、布地奈德组、布地奈德+小儿健脾益肺方组均能有效降低HMGB1、MyD88和TLR4蛋白的表达和NF-κB的磷酸化程度,差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01);与布地奈德组相比,小儿健脾益肺方组HMGB1的表达明显下降,而TLR4、MyD88的表达升高,布地奈德+小儿健脾益肺方组HMGB1、TLR4、MyD88的表达均明显下降,差异均具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结果见表6。
表4 各组小鼠BALF和血清中OVA-IgE、HMGB1的比较
IF结果显示,与空白组比较,模型组HMGB1和TLR4的平均荧光强度明显升高(P<0.01),其余3组TLR4的平均荧光强度较空白组亦明显升高(P<0.05,P<0.01),但与模型组比较明显降低(P<0.01);其余3组HMGB1较空白组差异无统计学意义(P>0.05),与模型组比较明显降低(P<0.01);布地奈德+小儿健脾益肺方组的HMGB1和TLR4的平均荧光强度较布地奈德组均明显降低,差异具有统计学意义(P<0.05,P<0.01)。结果见表7、图3、图4。
表6 各组小鼠Western blotting肺部蛋白表达情况
表7 各组小鼠肺部蛋白表达平均荧光强度比较
图2 各组小鼠肺组织HMGB1、MyD88、 TLR4、p-NF-κB、NF-κB蛋白免疫印迹条带
4、讨论
儿童哮喘,中医归属“哮病”范畴,诱因是“伏痰”引动,《素问病机气宜保命集·咳嗽论》言:“脾湿动而为痰也。”《医学从众录·痰饮》言:“痰之成,气也,贮于肺。”故本在脾、肺。儿童脾常不足、肺常不足,脾为生痰之源,肺为贮痰之器,虚而不益,痰浊乃生,外风引动,宿痰伏肺,则成哮喘,所以中医治疗当从健脾补肺入手,截断儿童哮喘的基本病机。小儿健脾益肺方组方包括黄芪、白术、防风、薏苡仁、黄精、女贞子、山药、百合、乌梅,方中黄芪补肺固表、白术健脾益气、防风祛风是为玉屏风散,以益气固表之用,佐以薏苡仁健脾除湿,黄精健脾润肺,女贞子滋补真阴,山药补脾养肺,加强补气健脾、滋阴补肺之力,辅以百合养阴润肺,乌梅收敛肺气。小儿健脾益肺方补脾肺、澄痰浊,配合西药,在儿童哮喘急性期的控制和缓解期的延续方面都有明显的作用。
图3 各组小鼠肺组织HMGB1蛋白表达图(免疫荧光 ×400)
图4 各组小鼠肺组织TLR4蛋白表达图(免疫荧光 ×400)
临床研究显示,补脾益肺类中药方剂在改善哮喘症状、降低血清炎症指标和气道阻力等方面有效[13,14,15]13-15]。本研究结果显示,小儿健脾益肺方在降低气道阻力、改善气道炎症和对抗OVA诱发的组织病理学改变方面有效,与布地奈德功效类似,其中,单用在降低血清和BALF中OVA-IgE、BALF中HMGB1和IL-1β方面弱于布地奈德,而联合使用较单用在降低气道阻力方面更佳。这是由于雾化吸入布地奈德作为目前控制气道炎症最有效、最基本的药物,抗炎靶点明确,在动物实验中也证实能降低BALF中炎症因子的水平[16]16],而口服小儿健脾益肺方的抗炎机制可能并不直接作用于肺组织,而是通过多靶点发挥功效,故抗炎效果弱于布地奈德,所以临床上对于急性期哮喘的控制都需要联合西医常规治疗。
HMGB1作为一种高度保守的DNA结合蛋白,介导哮喘慢性气道炎症,在哮喘的预防和治疗中发挥着重要作用[17]17], 研究显示,OVA诱发的哮喘小鼠BALF和肺组织中HMGB1的表达较空白组升高[18]18]。重度哮喘患者肺组织、血清和痰中HMGB1也升高,通过阻断HMGB1可抑制气道炎症并逆转哮喘[17,19,20]17,19-20]。HMGB1被认为是儿童哮喘临床疗效评价的敏感生物标志物[20]20]。TLR4是一种重要的模式识别受体,在包括巨噬细胞、中性粒细胞和树突状细胞在内的免疫细胞上高度表达[21]21],通过激活NF-κB信号通路,启动炎症介质相关基因的转录,促进树突状细胞的成熟,释放IL等促炎因子,调控炎症反应[22,23]22-23]。HMGB1可作为内源性配体,与TLR4结合,激活下游NF-κB,诱导免疫反应和炎症反应[24]24]。乔俊英等[24]24]通过OVA诱发哮喘小鼠发现HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路被激活,相关通路蛋白表达较空白组升高。Lee等[25]25]发现,在OVA诱发哮喘小鼠肺组织中HMGB1、TLR4的表达明显升高,抗HMGB1治疗后,气道炎症、黏膜形成、胶原沉积、TLR4表达明显减少。也有研究通过沉默HMGB1,抑制TLR4/NF-κB信号通路,改善了OVA诱发哮喘小鼠模型的气道炎症和气道高反应[26]26]。何苗[27]27]研究表明,布地奈德能调节高氧诱导支气管肺发育不全小鼠肺组织中HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路,降低HMGB1、TLR4、NF-κB蛋白和基因的表达。对于OVA诱发哮喘小鼠,布地奈德能降低肺组织HMGB1、TLR4、MyD88、p-NF-κB蛋白的表达[28,29]28-29]。临床研究证实,布地奈德能降低哮喘患者痰液中HMGB1的水平[30]30]。以上研究结果表明,布地奈德能通过肺组织HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路,发挥对抗哮喘气道炎症的效用。本研究结果证实,OVA诱发的哮喘小鼠模型HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路被激活,HMGB1、TLR4、MyD88通路蛋白表达和NF-κB磷酸化水平升高,小儿健脾益肺方和布地奈德都能有效抑制HMGB1/TLR4/NF-κB通路,降低相关蛋白表达,Western blotting结果显示,单纯小儿健脾益肺方干预对于HMGB1蛋白的降低较布地奈德组更优,而降低TLR4、MyD88方面则不如布地奈德,两者联用较单用布地奈德在降低HMGB1、TLR4、MyD88的表达方面更优,IF的结果也支持两者联用较单用布地奈德在降低HMGB1、TLR4的表达方面更优,ELISA结果也显示,小儿健脾益肺方组和布地奈德+小儿健脾益肺方组降低血清和BALF中HMGB1含量较布地奈德组更优,与 Western blotting和IF结果互佐。
有研究显示,具有补益脾肺功效的中药方剂能够促进OVA诱导哮喘小鼠模型短链脂肪酸的分泌[31]31]。短链脂肪酸由肠道菌群通过发酵膳食纤维产生,主要的类型有乙酸、丙酸、丁酸,其中丁酸是较重要的一种,也是上皮细胞能量利用顺序第一的短链脂肪酸,已被证实能调节机体免疫反应[32]32]、调控气道炎症,与儿童哮喘密切相关[33]33]。在脂多糖诱导的急性肺损伤小鼠模型中,丁酸可通过下调HMGB1的表达而促进中性粒细胞的凋亡,减轻损伤[34,35]34-35]。在儿童哮喘的发生发展中,短链脂肪酸很有可能通过HMGB1调节气道炎症。小儿健脾益肺方在降低肺组织、血清、BALF中HMGB1方面优于布地奈德,很大可能是因为中药复方多靶点的效用,而短链脂肪酸是一个潜在的研究方向。
综上所述,小儿健脾益肺方能改善哮喘小鼠治疗作用,其机制可能是通过降低HMGB1、TLR4、MyD88蛋白的表达,抑制NF-κB磷酸化水平,调节气道炎症,改善气道高反应。
参考文献:
[1]中华儿科杂志编辑委员会,中华医学会儿科学分会呼吸学组,中国医师协会儿科医师分会儿童呼吸专业委员会.儿童支气管哮喘规范化诊治建议(2020年版) [J].中华儿科杂志,2020,58(9):708-717.
[3]肖惠迪,书文,李梦龙,等.中国2011—2018年儿童哮喘患病率Meta分析 [J].中国学校卫生,2020,41(8):1208-1211.
[9]刘礼荣,符诒慧,周黎明,等.抑制HMGB1对支气管哮喘小鼠气道炎症的影响及机制 [J].中华医院感染学杂志,2022,32(11):1632-1637.
[10]姚如婕,刘沉涛,黄榕,等.布地奈德雾化治疗对哮喘小鼠糖皮质激素受体及核因子-κB表达的影响[J].中国当代儿科杂志,2015,17(1):86-89.
[13]高桂玲.参苓白术散辅助丙酸氟替卡松气雾剂治疗肺脾气虚型哮喘缓解期患儿的效果 [J].临床医学,2022,42(8):115-157.
[14]邬素珍,莫珊,陆柳丹,等.健脾补肺膏对咳嗽变异性哮喘缓解期儿童的影响 [J].中国中西医结合杂志,2023,43(1):113-116.
[15]杨宏志,郭光辉,杨俊姝,等.益肺Ⅱ号方对支气管哮喘缓解期免疫功能和血清炎症因子的影响 [J].中华中医药学刊,2020,38(4):94-97.
[16]吴振奎,钟丽花,刘延霞,等.女贞子多糖联合布地奈德在哮喘幼鼠模型中的免疫调节及抗氧化作用研究 [J].中国免疫学杂志,2022,38(9):1069-1074.
[24]乔俊英,宋丽,张艳丽,等.哮喘小鼠HMGB1/TLR4/NF-κB信号通路及维生素D的作用 [J].中国当代儿科杂志,2017,19(1):95-103.
[27]何苗.布地奈德对高氧致新生小鼠支气管肺发育不良及HMGB1/TLR4/NF-κB通路的影响 [J].中国医师杂志,2019,21(8):1199-1204.
[28]刘虹,王洁英,刘娜,等.布地奈德混悬液对哮喘模型小鼠肺组织TLR4/MyD88/NF-κB通路的影响 [J].现代生物医学进展,2021,21(23):4432-4435.
[29]李星,李竹英,王珏.平喘颗粒对哮喘气道相关炎症因子及肺组织HMGB1、TLR4表达的影响 [J].中国中医急症,2021,30(6):941-944.
[30]程哲,代灵灵,曹德飞,等.支气管哮喘患者诱导痰中HMGB1和RAGE水平的变化及临床意义[J] .中华医学杂志,2011,91(22):1538-1542.
基金资助:国家自然科学基金青年项目(No.82104934);中国中医科学院科技创新工程项目(No.CI2021A02502,No.CI2021A02508);中国中医科学院优秀青年科技人才培养专项(No.ZZ15-YQ-007)~~;
文章来源:陈恂,燕晓茹,李敏等.小儿健脾益肺方改善哮喘小鼠气道高反应的实验研究[J].北京中医药大学学报,2023,46(09):1267-1279.
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期刊名称:临床和实验医学杂志
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主管单位:北京市卫生健康委员会
主办单位:首都医科大学附属北京友谊医院
出版地方:北京
专业分类:医学
国际刊号:1671-4695
国内刊号:11-4749/R
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创刊时间:2002年
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