基于COPD中西醫基礎研究對研究生實施PBL教學

尚立芝等

[摘要] 目的 提高研究生對慢性阻塞性肺疾病（COPD）基本知識的掌握及對COPD科研設計、組織、實施與管理的能力。 方法 帶領研究生參與COPD的臨床診療，從臨床病案中發現問題，研究生深入于COPD的基礎研究，查閱近15年COPD的文獻、分組討論實驗研究的總體設計，脂多糖（LPS）加煙霧誘導COPD大鼠模型，探究愛羅咳喘寧對COPD的治療作用及其機制，整合以COPD病因、發病機制為問題核心的中西醫知識模塊。 結果 5名研究生完成COPD中西醫病因、發病機制及愛羅咳喘寧作用機制的階段性研究，掌握相關科研方法與技術。 結論 PBL教學法有助于研究生科研素質的提高，具有實用性和可行性。

[關鍵詞] 慢性阻塞性肺疾病；PBL教學法；研究生；基礎研究

[中圖分類號] G642.0 [文獻標識碼] B [文章編號] 1673-9701（2015）14-0113-03

[Abstract] Objective To improve the study on chronic obstructive pulmonary disease （COPD） basicknowledge， and the ability of COPD research and design， organization， implementation andmanagement. Methods Clinical research led students to participate in the COPD， found the problem from clinical，research students went to COPD， literature， grouping the recent 15 years， the discussion of the COPD design experimental study， lipopolysaccharide （LPS） rat model of COPDinduced with smoke， explore the love Luo Ning on the treatment of cough with dyspneaeffect COPD and its mechanism， integration of traditional Chinese and Western medicineknowledge module to the pathogenesis of COPD， as the core of the problem of the cause. Results 5 graduate students completed COPD in the etiology， pathogenesis andmechanism of Kechuanning love Luo， master and technology related research methods. Conclusion PBL teaching method helps to promote the quality of postgraduate education，PBL teaching was worth to promoted.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease（COPD）； Teaching methodology of Problem-Based learning（PBL）；Postgraduate； Fundamental research

PBL（problem-based learning）是基于問題為中心，學生為主體，以培養學生能力為目標的教學法[1，2]。本研究團隊在教學過程中，更新教學理念，改進教學方法，尤其在基于呼吸系統整合知識模塊對研究生實施PBL教學方面，成效顯著[3-6]。慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是呼吸系統常見的慢性疾病，其特征是不完全可逆氣流受限，可并發肺氣腫、肺動脈高壓及心力衰竭，嚴重影響患者的生活質量，其發病率、致殘率及病死率均很高。COPD的病因、發病機制是治療的基礎，但其病因及發病機制目前仍不清，有待深入研究[7-10]。本研究團隊自2012年2月～2014年12月采用PBL教學法，設置COPD病因、發病機制的問題，研究生在解決問題的過程中，快速提高各方面的能力，PBL教學法的效果凸顯，現就中醫院校在研究生中進行PBL教學加以探討。

1 資料與方法

1.1 一般資料

5名中醫學專業碩士。COPD基礎研究內容包括COPD的病因、發病機制、病理變化以及愛羅咳喘寧對COPD的作用及其機制研究。涉及人體呼吸系統解剖學、組織胚胎學、病原微生物學、生物化學、生理學、病理學、病理生理學、藥理學及中醫中藥等相關知識。

1.2 PBL教學法

研究生到臨床查看患者與病歷，以發現的問題為中心，側重于解決COPD病因、發病機制、愛羅咳喘寧治療作用及機制的基礎研究，從而解決問題，豐富基礎知識，提高科研能力。

1.2.1 以病因學問題為中心 先帶領研究生進入臨床，接診COPD患者→用中醫和西醫的診斷方法獲取患者所有的臨床表現，以COPD病因學為中心，帶教老師設置問題：COPD的病因有哪些？這是中西醫防治COPD的依據，研究生小組討論，總結的結果見圖1。

1.2.2 以發病學問題為中心 以發病機制為中心，由發病機制解釋：（1）咳、痰發生機制；（2）肺功能減弱、呼吸困難形成機制；（3）肺氣腫及肺心病形成機制等。研究生查閱文獻，小組討論，整合COPD發病機制與臨床表現的知識模塊，是診斷與治療的基礎。見圖2。

1.2.3 以病因和發病機制為中心，設計與實施COPD基礎實驗研究 準備實驗材料（藥物、動物、試劑、儀器）→實驗動物分組→根據COPD的病因用脂多糖（LPS）加煙霧誘導COPD大鼠模型→按組別給藥→判定模型是否成功（測肺功能+組織病理）→取材與標本制備（血清、支氣管肺泡灌洗液、氣管和肺組織）→根據COPD發病機制檢測相關指標（選用酶聯免疫吸附法、RT-PCR、Western Blotting、常規病理、免疫組化等技術，檢測炎癥因子、氧化應激、氣道黏液高分泌、細胞凋亡/增殖、蛋白酶/抗蛋白酶失衡）→數據統計→分析愛羅咳喘寧對COPD的作用及其機制。（1）材料 根據COPD的病因、病機與方證相關組方，愛羅咳喘寧方藥物組成：炙麻黃6 g、苦杏仁10 g、白術12 g、葶藶子10 g、麥芽20 g、黨參15 g、蒼術10 g、姜半夏10 g、山藥15 g等均為三九醫藥生產的中藥配方顆粒。太極急支糖漿由太極集團涪陵制藥廠生產（121111020571）。AQP5原位雜交（MK2206-r）、AQP5兔抗大鼠一抗（BA2205）、SABC（SA1022）和DAB（AR1022）試劑盒購自武漢博士德生物工程有限公司。MUC5AC基因原位雜交（BSH0083F）、MUC5AC兔抗大鼠一抗（bs-7166R）試劑盒購自北京博奧森生物技術有限公司。測定大鼠TNF-α（CK-E30635R）、IL-8（CK-E30583R）、sICAM-1（CK-E30457R）、IL-17（CK-E30480R）和CRP（CK-E30459R）等，ELISA試劑盒均為R&D Systems產品。（2）動物分組、COPD大鼠模型制備與給藥方法[11-12]①分組：50只大鼠，雌雄各半，隨機分為正常對照組、COPD模型組、愛羅咳喘寧低、中、高劑量組，共5組，每組10只。②模型制備：煙霧加LPS制備COPD大鼠模型。第1、14天，麻醉后仰臥位固定，18號靜脈套管針快速插入氣管，用注射器注入LPS 200 μL（每毫升生理鹽水含LPS 1 mg），將大鼠固定板旋轉，使LPS均勻分布于兩肺。第2～28天（除第14天）將大鼠箱內熏香煙煙霧，2次/d，40 min/次（8支煙/次），休息1 d/周；對正常組無特殊處理，第1、14天經氣管注入200 μL生理鹽水。③給藥：經肺功能和組織病理檢測，判定模型成功后，正常組、模型組灌胃蒸餾水（15 mL/kg），各治療組給予愛羅咳喘寧低、中、高劑量[（7.75、15.52、31.04）g/kg]分別灌胃，1次/d，連續14 d。

2 結果

2.1 整合知識

整合了COPD中西醫基礎知識模塊（圖1～2）。基于病因及發病機制的治療，有了科學依據。

2.2 實驗結果

本課題組基于COPD的病因及發病機制，擬定愛羅咳喘寧方。結果發現：（1）愛羅咳喘寧能改善COPD大鼠肺通氣和換氣功能。（2）愛羅咳喘寧有抗氧化損傷作用。（3）愛羅咳喘寧有抗炎癥作用。（4）愛羅咳喘寧通過調整AQP5和MUC5AC基因表達，控制氣道黏液高分泌，從而化痰止咳，為中醫藥治療COPD提供實驗依據，為開發治療COPD的新藥提供新的思路、治療靶點及有效方藥。

2.3 人才培養

5名碩士學會了制備COPD大鼠模型、檢測肺功能、血氣指標、氣管和肺組織取材、分離血清、制備支氣管肺泡灌洗液的方法，能熟練操作ELISA法、放射免疫法、炎細胞分類及計數、常規制片等基本實驗過程，同時掌握了組織病理觀察、免疫組化、原位雜交、Western blot、RT-PCR等涉及組織、細胞、分子生物學現代科研技術，理解了COPD發病機制與氧化損傷（SOD、GSH-Px、MDA）、炎癥因子（sICAM-1、IL-8、TNF-α、IL-17和CRP）、p-P38MAPK信號傳導有關，氣道黏液高分泌與AQP5、MUC5AC基因在肺組織原位異常表達有關，在此過程中全面提升他們科研設計、實施與科研管理的能力。

3 討論

COPD是常見的以氣道不完全可逆性氣流受限為特征的慢性炎癥性疾病，其主要病因包括感染、空氣污染、過敏、抵抗力降低等因素。COPD包括慢性支氣管炎、支氣管哮喘、慢性阻塞性肺氣腫、肺源性心臟病等，其臨床主要表現咳、痰、喘等癥狀。COPD屬中醫“咳嗽”、“痰飲”、“喘證”等范疇，本病標在肺，本在脾、腎。愛羅咳喘寧由炙麻黃、苦杏仁、蒼術、茯苓、半夏、葶藶子、芫花、干姜、麥芽、白術、黨參、山藥、赤芍等藥物組成，主治肺氣壅遏，可祛痰止咳、燥濕化痰、溫肺平喘、健脾和胃、益氣固腎、活血祛瘀。

本研究采用PBL教學法，基于COPD的病因、發病機制、病理變化，探究愛羅咳喘寧對COPD的作用及機制。研究生在觀察愛羅咳喘寧對COPD動物模型治療的過程中發現很多問題，由研究生通過復習相關基礎知識，查閱文獻和病案、小組討論、深入科研實驗等多途徑解決COPD病因、發病機制及愛羅咳喘寧作用機制模塊中的問題，總結以問題為中心的中西醫知識模塊。在解決問題的過程中，提升研究生的知識結構與綜合能力[13-14]。

基于COPD整合性模塊，對研究生實施PBL教學意義如下：（1）研究生在解決以病因、發病機制問題過程中，不僅從深度和廣度上儲存COPD相關理論知識，根據病因病機與中醫病癥相關理論，設計并驗證愛羅咳喘寧治療COPD作用及機制，為中藥治療COPD提供新的思路、方法與安全、有效的中藥藥方[15-16]；（2）培養研究生的創新意識及團隊合作的意識，也成長了他們在科研道路上克服困難的勇氣與力量，不畏艱險，勇攀高峰；（3）提高了研究生的科研設計、實施與管理的能力；（4）對各整合性知識模塊，由研究生以老師的角色，像授課一樣，向團隊所有成員陳述問題解決的途徑及其意義，鍛煉了研究生歸納總結、邏輯思維及組織表達能力，提升了他們的自信心[17-18]。

研究生完成以COPD病因問題為中心整合的知識模塊，是中西醫防治COPD的依據；以COPD發病機制問題為中心整合的模塊，是COPD診斷與治療的基礎。每一個整合性模塊，都要及時進行階段性總結（圖1～2）。本研究采用PBL教學法，以問題為中心，以培養研究生的能力為宗旨，逐步通過研究生的開題、實驗檢測、數據統計、畢業論文的撰寫與修校，規范整理2套研究報告，完成結項并鑒定2項科研項目（河南省科技廳鑒定，愛羅咳喘寧對慢性支氣管炎的作用機制研究，登記號9412014Y1276，愛羅咳喘寧對COPD大鼠P38MAPK通路作用的研究，登記號9412014 Y1891），培養5名研究生與5名青年教師，成果顯著。

綜上，PBL教學法以解決實際問題為出發點，在COPD基礎研究中對研究生實施PBL教學，可激發研究生學習和鉆研的興趣，培養研究生儲備必備的知識與能力，有效提高研究生發現、分析、解決問題的能力[19-20]。這種培養方式，對研究生知識與能力的培養效果尤佳。

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（收稿日期：2015-01-08）