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放射性肺炎实验研究

发表者:林胜友 人已读

麻杏石甘汤对放射性肺炎TGF-β1、SMAD7调控的实验研究

陆金华1 林胜友2

摘要 目的明确麻杏石甘汤对放射性肺炎急性期的干预作用,进一步探讨其作用机理,为麻杏石甘汤的临床应用提供指导性意义。方法:SD大鼠复制放射性肺炎模型,中药麻杏石甘汤以高、中、低剂量组灌胃,连续8周。阴性对照组给予生理盐水灌胃,2ml/天,连续8周。分别于第2、4、8周随机各处死3、3、4只大鼠,取标本备用。大鼠血浆(ELISA法)SMAD7及肺组织(免疫组化法)TGF-β1的表达。采用SPSS16.0 for Windows统计处理软件分析。结果:①经照射后,大鼠肺组织中TGF-β1及血浆中SMAD7水平均升高。②麻杏石甘汤能下调放射性肺炎急性期大鼠肺组织中TGF-β1及血浆中SMAD7浓度。结论:麻杏石甘汤对放射性肺炎急性期有干预作用,麻杏石甘汤可改善放射性肺损伤急性期临床症状。

关键词 麻杏石甘汤 TGF-β1、SMAD7表达 实验研究

The Study of Cutting the Level of TGF-β1and SMAD7 in Acute Radiation Pneumonia with Maxingshigan Decoction

Abstract Objective To investigate the effect and mechanism of intervention in rats of acute radioactive pneumonia with Maxingshigan decoction and to provide clinical guidance. Methods Duplicating model of radioactive pneumonia with SD rats and Irrigating stomach with MaXingShigan decoction of high or middle or low doses in eight weeks and the control group with NS 2ml/d. Detecting the expression levels of concentration of TGF-β1 in the lung tissue and SMAD7 in serum of rats.[1] Results①The levels of TGF-β1 in lung tissue and SMAD7 in serum rise after radiation. ②MaXingShigan decoction can reduce the levels of TGF -β1 and SMAD7. Conclusion MaXingShigan decoction can reduce the radiation-induced injury.

Key words: MaXingShigan decoction TGF-β1SMAD7 The Experimental study

放射性肺炎是胸部肿瘤放疗及骨髓移植预处理中最常见的并发症,其发生率达5%-15%[1]。目前认为治疗急性放射性肺炎最常用而有效的方法为肾上腺皮质激素联合抗生素辅以吸氧、平喘、止咳等治疗,但其不良反应较大,易致二重感染、菌群失调、免疫抑制等。

目前认为,电离辐射可引起肺内效应细胞即肺泡巨噬细胞、Ⅱ型肺泡上皮细胞、成纤维细胞和血管内皮细胞产生释放多种细胞因子,启动成纤维细胞的增殖

分裂,导致胶原蛋白的大量合成,最终形成肺间质的胶原沉积,血管壁增厚闭合进而发生肺组织的纤维化[2]。基础和临床研究证实,转化生长因子β( TGFβ)在其发生、发展过程中起关键作用,被公认是与放射性肺纤维化发生和发展密切相关的介导因子[3]。而TGF-β实现功能最主要的作用底物是SMADS蛋白。

本实验研究通过建立放射性肺损伤的动物模型,观察放疗后大鼠肺组织中TGF-β1的表达水平及血浆中SMADS浓度改变,明确麻杏石甘汤对放射性肺炎急性期的干预作用,进一步探讨其作用机理,为麻杏石甘汤的临床应用提供指导性意义。

一、材料与方法

1 实验动物

健康SD大鼠50只,雄性,体重220±20g,受试前笼养3天以适应环境。

2 实验药物

麻杏石甘汤按正常人体(65kg)每日剂量(麻黄,杏仁,甘草,石膏等),将诸药浸泡,分别煎三次,合并三次煎液,过滤,以大鼠重220 g每日灌胃2ml计算,浓缩成含生药量分别为1.73g/ml、0.86g/ml、0.43g/ml溶液备用,相当于正常人体20、10、5倍剂量。

3 主要试剂

(1) 大鼠SMAD7 ELISA 试剂盒,编号:3R056, 公司,4℃保存。

(2) 兔抗大鼠TGFβ1多克隆抗体(1:500),Santa Cruz生物科技有限公司,4℃保存。

4 实验方法

4.1 动物造模

SD大鼠复制放射性肺炎模型:大鼠在未麻醉状态下,腹部朝上,四肢及头部用细绳固定于木架上,排列整齐,尽量使大鼠的肺部均位于一直线上,10只大鼠一架。用模拟定位机校准大鼠双肺位置,用西门子PRIMUS M 加速器进行单次全胸照射大鼠双肺,用多叶光栅屏蔽保护大鼠其余部分。照距SSD为120cm,其剂量约为200cGY/min,连续照射10min,总剂量20GY。

4.2 分组与给药

照射前3天随机将50只雄性SD大鼠分为5组,每组各10只。饲养三天,第四天随机选取1组做为阴性对照组。剩余4组按造模方法进行单次20GY大鼠双肺照射造模,照造模成功后,根据给药不同分为中药高剂量组,中药中剂量组,中药低剂量组和模型组。中药高、中、低剂量组分别给予相当中药生药量为1.73g/ml、0.86g/ml、0.43g/ml的麻杏石甘汤灌胃(相当于正常人体20、10、5倍剂量),均2ml/天,连续8周。模型组和阴性对照组给予生理盐水灌胃,2ml/天,连续8周。分别于第2、4、8周随机各处死3、3、4只大鼠,取标本备用。

5 观察项目

(1) 免疫组化SP法测大鼠肺组织TGFβ1表达水平。

(2) 血浆SMAD7的表达(ELISA法)

6 统计分析

运用 SPSS10.0软件,以OD值为纵坐标,以标准品浓度为横坐标,绘制标准曲线。根据样品的OD值可在标准曲线上计算出其浓度。

二、结 果

1 对大鼠肺组织TGFβ1表达的影响

实验结果显示,阴性对照组大鼠各时间段肺组织中TGF-β1均维持在一较低水平;经照射后模型组大鼠肺组织TGF-β1水平升高,在第4周时达到高峰,各时间段均明显高于阴性对照组(p<0.01);经中药干预后,中药高剂量组各时间段均低于模型组(p<0.05);中药中、低剂量组第4、8周低于模型组(p<0.05);中药高剂量第4周低于中药低剂量组(p<0.05),中药中剂量组第8周低于中药高、低剂量组(p<0.05)。(见表1)

2 对大鼠血浆SMAD7浓度的影响

实验结果显示,阴性对照组大鼠各时间段血浆SMAD7均维持在一较低水平;经照射后模型组大鼠SMAD7浓度较阴性对照组升高,在第2周时达到高峰,各时间段均与阴性对照组相近(p>0.05);经麻杏石甘汤干预后,中药高剂量组第2周、第4周高于模型组(p<0.05),中药中剂量组第4周、第8周均高于模型组(p<0.05),中药低剂量组各时间段水平均上升,但与模型组无统计学差异(p>0.05);中药中剂量组第4周高于低剂量组(p<0.05)、第8周高于中药高、低剂量组(p<0.05)。(见表2)

三、讨论

放射治疗是恶性肿瘤治疗的一种重要手段,肺癌、乳腺癌、食道癌等恶性肿瘤的治疗及骨髓移植预处理中往往需要接受放射治疗,肺是对放射线较敏感,以致发生放射性肺损伤,照射后1至3个月主要表现为急性放射性肺炎,照射后6个月表现为肺组织纤维化。

目前认为治疗急性放射性肺炎最常用而有效的方法为肾上腺皮质激素联合抗生素辅以吸氧、平喘、止咳等治疗,但其不良反应较大。由于放射性肺损伤的防病机制仍不明确。故对其发病机理及其防治对策的研究对于肿瘤放射治疗临床实践具有重要意义。

有文献报道[2-5]TGF-β1是与放射性肺炎发生和发展密切相关的介导因子,并证实放射性肺损伤的发生与组织或血浆TGF-β1的基础浓度有关,照射后肺TGF-β1的表达明显增强,发生放射性肺损伤的患者血浆TGF-β1含量在放疗结束时持续升高。TGF-β实现功能最主要的作用底物是SMADS蛋白。巨春蓉[6]等动物实验结果表明SMAD7的表达不足和TGF-β1的表达增加在肺纤维化发病中起重要作用。

在中医的传统著述中,没有与放射性肺炎完全相对应的病名。从放射线对人体组织的灼伤来看,电离辐射(放射治疗)是一种热性杀伤物质,似属于中医火热之毒邪。早期临床表现为照射部位红肿、发热、咳嗽、干咳或咯痰、胸痛、憋喘等,应属于祖国医学“咳嗽”、“喘症”范畴;后期出现进行性加重的咽干口燥、声音嘶哑、呼吸困难等,同时又具有慢性经过或反复发作等特点,大致类属于中医“肺痿”范畴。

麻杏石甘汤首出自《伤寒论》全方虽只有四味,但配伍严谨,清宣降三法具备,共奏清热解毒、宣肺平喘之功。现代研究发现该方有镇咳平喘、抗炎、抗变态反应、增强机体免疫功能作用[7-9]

为探讨该方剂的分子生物学机理,为临床提供依据;我们运用单次全胸20GY照射大鼠双肺复制出放射性肺炎模型后,发现大鼠肺组织中TGF-β1浓度升高,经中药干预后TGF-β1中药各剂量组各时间段均低于模型组(p<0.05);经照射后模型组大鼠SMAD7浓度较升高,在第2周时达到高峰,经麻杏石甘汤干预后,中药高剂量组第2周、第4周高于模型组(p<0.05),中药中剂量组第4周、第8周均高于模型组(p<0.05),中药低剂量组各时间段水平均上升,但与模型组无统计学差异(p>0.05);中药中剂量组第4周高于低剂量组(p<0.05)、第8周高于中药高、低剂量组(p<0.05)。与文献[10]报道相符。

本实验通过干预急性放射性肺炎大鼠TGF-β1、SMAD7浓度的结果,阐明麻甘汤防治急性放射性肺炎的分子机理,为进一步临床开发应用提供依据。

参考文献:

[1] 王跃珍.放射性肺炎研究进展.[J] .中国肿瘤 2007;16(1):39—43.

[2] 殷蔚伯,谷铣之.肿瘤放射治疗学.[J] .北京:中国协和医科大学出版社2002;6672683

[3] Fu XL, Huan H, Bentel G, et al.Predicting the risk of symptomatic

radiation-induced lung injury using both the physical and biologic parameters

V30 and transforming growth factor B [J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys 2001;50(4):899-908.

[4] 谢丛华,周云峰,彭纲等.当归调控放射性肺损伤TGFβ1表达水平的研究[J].中华放射医学与防护杂志 2005;25(2):143-146.

[5] Novakova -Jiresova A,Van Gameren MM,Copes RP,et a1.Transforming growth factor-beta plasma dynamics and post-irradiation lung injury in lung cancer patients[J].Radiate Oncology 2004;71(2):183-189.

[6] 巨春荣,夏熙郑.Smad7在大鼠肺间质纤维化中的表达及白介素-7的治疗作用[J].国际呼吸杂志 2006;26(7):486-489.

[7] 谷铣之.肿瘤和放射治疗学[M].北京:北京医科大学中国协和医科大学联合出版社 1997;273.

[8] 王胜春,王汝娟,胡永武.麻杏石甘汤的清热解毒作用[J].中成药 1996;18(12):32-33.

[9] 李健春,吕乃群,隋文作等.麻杏石甘汤对第II型变态反应影响的实验研究[J].辽宁中医杂志 1983;3(8):43.

[10] 谢丛华,周云峰,彭纲等.当归调控放射性肺损伤TGFβ1表达水平的研究[J].中华放射医学与防护杂志 2005;25(2):143-146.



基金项目:国家自然基金项目(NO:81173246)

作者单位:1.浙江中医药大学(杭州 310053)2.通讯作者:林胜友, Tel:13505715111,E-mail:linsy0628@yahoo.com.cn

本文是林胜友版权所有,未经授权请勿转载。
本文仅供健康科普使用,不能做为诊断、治疗的依据,请谨慎参阅

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发表于:2012-06-22