清热化痰通腑方对脑梗死合并细菌性肺炎大鼠血清IL-1β、ET-1及肺组织IL-1β的影响.pdf

2023，Vol.26 No.4Journal of Guangxi University of Chinese Medicine清热化痰通腑方对脑梗死合并细菌性肺炎大鼠血清IL-1、ET-1及肺组织IL-1的影响方经纬1，刘霞1，李凯2，赵亮娟1，吕军影2*（1.广西医科大学第一临床医学院，广西南宁530021；2.广西医科大学第一附属医院，广西南宁530021）摘要：目的 研究清热化痰通腑方对脑梗死合并细菌性肺炎大鼠血清白介素-1（IL-1）、内皮素1（ET-1）以及肺组织IL-1的影响，探讨清热化痰通腑方对脑梗死合并细菌性肺炎大鼠抗炎的作用机制。方法 将18只大鼠随机分成假手术组、模型组、清热化痰通腑方组，每组6只。采用改良线栓法结合气管注射法建立脑梗死合并细菌性肺炎的大鼠模型，清热化痰通腑方组灌肠给予清热化痰通腑方药液（剂量为7.6 ml/d），假手术组、模型组灌肠给予等量生理盐水，连续给药7 d。第1 d及第7 d测定各组神经功能评分，第7 d采集各组血液标本和脑、肺组织。用HE染色法观察各组脑、肺组织病理变化；采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清IL-1、ET-1以及肺组织IL-1的含量。结果 清热化痰通腑方组神经功能评分明显降低，与模型组比较差异有显著性意义（P0.01）；清热化痰通腑方能够改善脑梗死合并细菌性肺炎大鼠脑、肺组织病理学损伤及炎症；与模型组比较，清热化痰通腑方组血清IL-1、ET-1和肺组织IL-1浓度明显降低，差异有显著性意义（P0.01）。结论 清热化痰通腑方可以改善脑梗死合并细菌性肺炎大鼠肺部炎症反应以及神经功能缺损症状，可能与清热化痰通腑方能够降低IL-1、ET-1表达水平有关。关键词：清热化痰通腑方；脑梗死；细菌性肺炎；IL-1；ET-1；实验研究中图分类号：R285.5文献标识码：A文章编号：2095-4441（2023）04-0048-05引文格式：方经纬，刘霞，李凯，等.清热化痰通腑方对脑梗死合并细菌性肺炎大鼠血清IL-1、ET-1及肺组织IL-1的影响 J.广西中医药大学学报，2023，26（4）：48-52.Effects of Qingre Huatan Tongfu Decoction on IL-1，ET-1 in Serum and IL-1 in LungTissue in Rats with Cerebral Infarction Complicated with Bacterial PneumoniaFANG Jing-wei1，LIU Xia1，LI Kai2，ZHAO Liang-juan1，LYU Jun-ying2*（1.The First Clinical Medical College of Guangxi Medical University，Nanning，Guangxi，530021；2.The First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University，Nanning，Guangxi，530021）Abstract：ObjectiveTo study the effects of Qingre Huatan Tongfu decoction on interleukin-1（IL-1），endothelin-1（ET-1）in serum and IL-1 in lung tissue in rats with cerebral infarction complicated with bacterial pneumonia to explore the anti-inflammatory effects of Qingre Huatan Tongfu decoction on cerebral infarction complicated withbacterial pneumonia in rats.MethodsEighteen rats were randomly divided into sham operation group，model group收稿日期：2023-02-17基金项目：国家中医药管理局全国名老中医药专家传承工作室建设项目（国中医药人教函 202276号）；广西中医药重点学科建设项目（编号：GZXK-Z-20-52）；广西医疗卫生适宜技术开发与推广应用项目（编号：S2018 050）第一作者简介：方经纬（1995），在读硕士研究生，研究方向：中西医结合脑病的基础与临床研究*通信作者：吕军影（1966），女，硕士，主任医师，研究方向：中西医结合脑病的基础与临床研究；E-mail：实验研究 482023 年 第 26 卷 第 4 期广西中医药大学学报and Qingre Huatan Tongfu decoction group，with 6 rats in each group.The rat model of cerebral infarction complicatedwith bacterial pneumonia was established by modified suture method combined with tracheal injection.The Qingre Huatan Tongfu decoction group was given Qingre Huatan Tongfu decoction（7.6 ml/d）by enema，and the sham operationgroup and the model group were given the same amount of normal saline by enema for 7 days.On the 1st and 7th day，the neurological function scores of each group were measured.On the 7th day，blood samples and brain and lung tissuesof each group were collected.The pathological changes of brain and lung tissues in each group were observed by HEstaining.The levels of IL-1，ET-1 in serum and IL-1 in lung tissue were detected by enzyme-linked immunosorbentassay（ELISA）.ResultsThe neurological function score of the Qingre Huatan Tongfu decoction group reduced significantly lower than that of the model group（P0.01）.Qingre Huatan Tongfu decoction can improve the pathological injuryand inflammation of brain and lung tissue in cerebral infarction complicated with bacterial pneumonia in rats.The levelsof IL-1，ET-1 in serum and IL-1 in lung tissue of Qingre Huatan Tongfu decoction group reduced significantly thanthose of model group（P0.01）.ConclusionQingre Huatan Tongfu decoction can improve the inflammatory reactionand neurological deficit symptoms of cerebral infarction complicated with bacterial pneumonia in rats.It may be relatedto reduction of the expression levevl of IL-1 and ET-1.Keywords：Qingre Huatan Tongfu decoction；cerebral infarction；bacterial pneumonia；IL-1；ET-1；experimental research细菌性肺炎是脑梗死后非常容易出现的一种肺部感染性并发症，在所有的脑梗死并发症中死亡率较高1-2。同时，脑梗死合并细菌性肺炎医疗费用高，住院时间长，增加了患者的经济负担3。因此，有效控制脑梗死合并细菌性肺炎对提高患者的生存率和生活质量至关重要4。目前脑梗死合并细菌性肺炎主要以抗感染治疗为主，但长期应用抗生素，会出现多重耐药菌或合并真菌的感染，进一步加重肺部感染，出现呼吸衰竭，不利于临床救治5-7。笔者临床观察发现，大多数脑病合并细菌性肺炎患者以痰热郁肺伴大便秘结居多，基于中医“肺与大肠相表里”的理论8，采用清热化痰通腑的治疗方法可取得满意疗效。清热化痰通腑方是广西医科大学第一附属医院中医科全国名老中医黄李平教授的经验方，临床上采用直肠滴注治疗痰热郁肺的脑病合并细菌性肺炎患者，能够改善轻、中度意识障碍及减轻肺部感染9-10，但其具体作用机制尚不清楚。本研究通过动物实验，观察清热化痰通腑方对脑梗死合并细菌性肺炎大鼠血清白介素-1（IL-1）、内皮素1（ET-1）以及肺组织中IL-1的影响，并初步探讨其作用机制。1实验材料1.1动物SD大鼠，SPF级，雄性，体质量（22020）g，由广西医科大学动物实验中心提供并统一饲养，动物生产许可证：SCXK桂2014-0002。实验前适应性喂养3 d，饲养环境：温度为 2025，相对湿度为 45%65%，分笼饲养，自由进水、进食。1.2药物及试剂清热化痰通腑方由大黄 30 g（后下）、枳实 20 g、芒硝 15 g（冲服）、黄芩 20 g、瓜蒌仁30 g、石菖蒲20 g、胆南星20 g、牛膝30 g等组成，以上中药饮片均购于广西医科大学第一附属医院中药房。除大黄和芒硝外，将以上中药饮片放入煎药壶中，加适量水浸泡 0.5 h后，中火煎煮 30 min，滤出药液，再次加入适量水煎煮药渣 15 min，后放入大黄继续煎5 min，将2次所得药液混合，加入芒硝，充分搅拌均匀后过滤药液，小火浓缩成药液浓度为1 g/ml的灌肠药液，置于4 冰箱内保存备用。大鼠IL-1 ELISA试剂盒、ET-1 ELISA试剂盒均购于武汉华美生物工程有限公司；铜绿假单胞菌标准菌株 编号：CMCC（B）10104购于上海鲁微科技有限公司。1.3主要仪器全自动酶标仪（美国赛默飞世尔科技公司）；高速冷冻多用途离心机（德国 Eppendorf 公司）；电动组织研磨器 天根生化科技（北京）有限公司；恒温培养箱（美国Shellab公司）；-80 医用低温冰箱（青岛海尔特种电器有限公司）。2实验方法2.1分组、造模及给药将18只SD大鼠随机分为3组：假手术组、模型组、清热化痰通腑方组，每组6只。模型组、清热化痰通腑方组均采用改良线栓法结合气管注射铜绿假单胞菌法11建立卒中相关性肺炎大鼠模型，造模前12 h，大鼠禁食不禁水。假手术组手术 492023，Vol.26 No.4Journal of Guangxi University of Chinese Medicine同模型组，但不插入线拴，不注入铜绿假单胞菌液。术后采用 Longa评分法12对造模大鼠进行神经功能评分：0分，无神经损伤症状；1分，对侧前爪不能完全伸展；2分，向对侧转圈；3分，向对侧倾倒；4分，不能自发行走，意识丧失。分值越高，说明动物神经行为障碍越严重。评分为23分的大鼠为模型制备成功，可用于下一步实验。去除造模不成功及死亡大鼠，并及时补充合格大鼠。于造模后第7 d取材前再次进行神经功能评分，并记录。模型建立6 h后，清热化痰通腑方组予以相应清热化痰通腑方药液灌肠，根据人与动物用药剂量折算系数表，换算成大鼠灌肠给药剂量为7.6 ml/d13；假手术组、模型组予等量生理盐水灌肠，各组均灌肠1次/天，连续7 d。2.2标本采集各组大鼠灌肠后禁食6 h，腹主动脉取血5 ml置于抗凝采血管中，室温下静置2 h，4 下3 000 r/min离心15 min，分离血清，置于-80 冰箱低温保存备用。室温下解冻血清样本，在4 下3 000 r/min离心15 min，用于ELISA检测。采血后处死大鼠，取出脑、肺组织，切除右肺下叶组织和梗死部分脑组织，进行组织病理学检查；取右肺中叶置于2 ml冻存管内，-80 保存备用，用于ELISA检测。2.3脑、肺组织病理学观察将切除的右肺下叶组织和梗死部分脑组织固定于4%多聚甲醛中24 h，石蜡包埋，制备5 m厚切片。脱蜡后，将连续切片用 HE染色后，于显微镜下进行组织病理学检查，以200倍视野收集图像。2.4细胞因子检测采用 IL-1、ET-1 ELISA 试剂盒，参照试剂盒说明书检测血清IL-1、ET-1和肺组织IL-1的含量。2.5统计学处理实验数据采用SPSS 20.0统计软件分析。符合正态分布的计量资料以均数标准差（xs）表示，方差齐性检验后，使用单因素方差分析，两两比较采用LSD法（方差齐）或Dunnett s T3法（方差不齐）进行检验。P0.05为差异有统计学意义。3结果3.1各组大鼠神经功能评分比较见表1。造模后，与假手术组比较，模型组和清热化痰通腑方组神经功能缺损评分均显著升高（P2分，表明造模成功。造模后第7 d，与模型组比较，清热化痰通腑方组神经功能评分明显降低，差异有显著性意义（P0.01）。3.2各组大鼠脑组织病理变化比较假手术组大鼠的脑组织几乎无变化，细胞无显著肿胀，排列整齐，间质均匀，无炎症细胞浸润。模型组大鼠的细胞排列紊乱，有大量炎症性细胞浸润，小胶质细胞增多，镜下见神经元、胶质细胞（星形细胞）及微血管周隙均增宽，神经纤维网疏松，呈海绵状或空泡样。清热化痰通腑方组大鼠的脑组织炎症浸润程度较模型组显著减轻。见图1。模型组清热化痰通腑方组假手术组图1各组大鼠脑组织HE染色（200）表1各组大鼠神经功能评分比较（分，xs）组别假手术组模型组清热化痰通腑方组n666造模后神经功能评分0.360.122.670.522.830.41造模后第7 d神经功能评分0.330.113.500.550.670.32注：与假手术组比较，P0.01；与模型组比较，P0.01 502023 年 第 26 卷 第 4 期广西中医药大学学报模型组清热化痰通腑方组假手术组图2各组大鼠肺组织HE染色（200）表2各组大鼠血清中IL-1、ET-1和肺组织中IL-1比较（pg/ml，xs）组别假手术组模型组清热化痰通腑方组n666血清ET-133.5111.23153.3910.6360.438.52IL-13.381.1495.8437.9912.772.64肺组织IL-1926.76328.8710 612.283 512.252 031.14425.31注：与假手术组比较，P0.01；与模型组比较，P0.013.3各组大鼠肺组织病理变化比较假手术组大鼠肺组织肺泡管周围及肺泡囊周围未见炎性细胞浸润；模型组可见大量炎性细胞浸润，肺组织大片实化，肺泡的轮廓隐约可见；清热化痰通腑方组炎性细胞浸润较模型组少，肺组织实化较模型组改善，肺泡的轮廓可见，但炎症浸润较假手术组明显。见图2。3.4各组大鼠血清中IL-1、ET-1和肺组织中IL-1比较与假手术组比较，模型组大鼠血清ET-1、IL-1及肺组织IL-1的表达均显著升高（P0.01）；与模型组比较，清热化痰通腑方组大鼠血清ET-1、IL-1及肺组织IL-1的表达均显著下降（P0.01）。结果见表2。4讨论急性脑梗死后IL-1、ET-1的含量在中枢及血液系统等部位迅速增加，参与多种炎症反应的激活过程，并促使多种促炎因子的表达增加，从而推进了脑梗死的发生及进展14-16，且免疫功能受抑制后，病原菌更容易入侵人体，从而导致肺部炎症17。研究表明，IL-1在脑梗死大鼠模型体内有显著的表达，向脑室注射 IL-1 受体拮抗剂可以缩小大鼠梗死灶体积18；在细菌性肺炎小鼠模型中，由于细菌导致强烈的炎症反应，小鼠血清和肺部有大量的IL-1，而阻断IL-1产生后，其肺部炎症渗出、细菌数目及菌血症发生率明显下降19。另有研究表明，降低急性脑梗死患者血清 IL-1等炎症因子水平，可促进患者神经功能缺损的恢复20。ET-1为强烈而时间持久的缩血管活性物质，其水平上升可加重脑梗死患者脑部缺血缺氧，增加脑神经细胞损伤，并可诱发全身炎症反应综合征21-22。本研究造模后第7 d，模型组IL-1、ET-1表达水平较假手术组显著升高，并且脑组织及肺组织病理检查结果显示有大量炎性细胞浸润、组织炎症病理损伤以及明显神经功能缺损的改变，这些与IL-1、ET-1的表达密切相关。因此，脑梗死合并细菌性肺炎大鼠模型IL-1、ET-1表达水平的变化，反映了机体全身及局部炎症反应程度，提示IL-1、ET-1介导脑梗死后脑损伤及肺部炎症的进展。因此，减少机体炎症反应尤为重要。清热化痰通腑方由大黄、芒硝、枳实、黄芩、胆南星、瓜蒌仁、石菖蒲、牛膝等组成，具有逐瘀通腑、清热化痰之功。现代药理研究表明：大黄、芒硝、枳实有抗炎、抗氧化、调节肠道菌群等作用23-24，黄芩、胆南星、石菖蒲有抗炎、抗菌、平喘、利尿等作用25-27，瓜蒌仁、牛膝有提高免疫力、祛痰等作用28-29。全方具有明显的抗炎、抗菌、抗氧化、祛痰及调节肠道菌群等作用，结合“脑肠相通”“脑肺相通”“肺肠相通”中医理论，清热化痰通腑方治疗脑病相关性肺炎患者疗效明显8，10。本研究发现，采用清热化痰通腑方灌肠治疗，能够明显 512023，Vol.26 No.4Journal of Guangxi University of Chinese Medicine降低模型大鼠血清及肺组织IL-1、血清ET-1的表达水平，明显改善大鼠脑肺组织病理学损伤，同时也减少大鼠神经功能缺损评分。提示清热化痰通腑方可能通过抗炎、抗菌、抗氧化等作用，减少IL-1过度促炎反应及ET-1分泌，减少血管内皮细胞的活化，减轻血管收缩，改善机体缺血缺氧，有助于脑神经及肺部功能恢复。后续还需深入研究，以便为清热化痰通腑方治疗脑梗死合并细菌性肺炎提供更充分依据。参考文献1RORY J，TINKER L，CRAIG J，et al.Predictors of mortalityand disability in stroke-associated pneumoniaJ.Acta Neurol Belg，2021，121（2）：379-385.2KISHORE A K，VAIL A，CHAMORRO A，et al.How is pneumonia diagnosed in clinical stroke research?A systematic review and meta-analysis 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