桔梗總皂苷抗大鼠肺纖維化作用的機制

桔梗總皂苷抗大鼠肺纖維化作用的機制

王笑英韓玲干泳華

(吉林省人民醫院呼吸科，吉林長春130021)

摘要〔〕目的探討桔梗總皂苷對肺纖維化大鼠的治療作用及可能機制。方法50只SD大鼠隨機分為正常對照組、模型組及高、中、低劑量桔梗總皂苷給藥組，每組10只；采用氣管內注入博萊霉素法建立肺纖維化大鼠模型；高、中、低劑量給藥組分別灌胃給予400、200、100 mg/kg的桔梗總皂苷，1次/d，模型組及正常對照組灌胃給予等體積的生理鹽水；28 d后處死動物，取肺組織，評價桔梗總皂苷對肺組織纖維化程度、肺組織羥脯氨酸(Hyp)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)及丙二醛(MDA)水平的影響。結果模型組大鼠肺組織肺纖維化程度明顯，Hyp、MDA含量升高，SOD、GSH-Px含量降低，與正常對照組比較差異顯著(P< 0. 05)；而與模型組比較，桔梗總皂苷各給藥組肺纖維化程度、肺組織Hyp、MDA水平顯著降低，肺組織SOD、GSH-Px水平顯著升高(P< 0. 05)。結論桔梗總皂苷對大鼠的肺纖維化具有一定的治療作用，該作用可能與其降低膠原合成及抗氧化作用有關。

關鍵詞〔〕桔梗總皂苷；肺纖維化；抗氧化

中圖分類號〔〕R392.3〔文獻標識碼〕A〔

第一作者：王笑英(1962-)，女，主任醫師，主要從事肺癌及肺纖維化的基礎及臨床研究。

桔梗廣泛用于食品及支氣管炎、哮喘、肺結核等慢性疾病的治療〔1〕。桔梗皂苷為其主要活性成分，具有抗炎、抗病毒、保肝、調節免疫及抗腫瘤等多方面的藥理作用〔2，3〕。研究〔4〕表明，桔梗皂苷對肝纖維化具有一定的保護作用，而關于其對肺纖維化的研究并不多見。本文以探討其對肺纖維化模型大鼠的治療作用及可能機制，以期為研究和開發以桔梗總皂苷為主要成分的治療肺纖維化的藥物奠定基礎。

1材料與方法

1.1材料SD大鼠，180～220 g，由吉林大學驗動物中心提供。50只SD大鼠，隨機分為正常對照組、肺纖維化模型組、桔梗總皂苷高、中、低劑量組，每組10只。主要儀器有BX41型顯微圖像采集系統，日本Olympus公司；721型分光光度計，上海第三分析儀器廠。

1.2藥品及試劑桔梗總皂苷由長春中醫藥大學藥學院提供(純度為91.2%)；注射用博萊霉素購自日本化藥株式會社(產品批號：Y32480)；羥脯氨酸(Hyp)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)及丙二醛(MDA)水平檢測試劑盒購自南京建成生物工程研究所；其他試劑均為國產分析純。

1.3方法

1.3.1模型制備采用氣管內注入5 mg/kg博萊霉素后并迅速將大鼠直立旋轉的方法建立肺纖維化大鼠模型，正常對照組大鼠氣管內注入等體積的生理鹽水。建模成功2 h后，高、中、低劑量給藥組分別灌胃給予400、200、100 mg/kg的桔梗總皂苷，1次/d；模型組及正常對照組灌胃給予等體積的生理鹽水。

1.3.2指標檢測給藥28 d后，股動脈放血處死動物，完整取出肺組織。左肺經10%的中性甲醛固定30 min，在下部矢狀面切取3～5 mm厚度的組織進行石蠟包埋，制作切片，蘇木素-伊紅(HE)染色后，光鏡下觀察肺組織病理改變情況，并按照Szapiel的方法評價肺纖維化程度〔5〕。取右肺組織，加入適量預冷的生理鹽水，制備10%肺組織勻漿，3 500 r/min 4℃離心15 min，取上清液；按照試劑盒說明書中的操作步驟測定肺組織勻漿液中Hyp、SOD、GSH-Px及MDA水平。

2結果

2.1桔梗總皂苷對模型大鼠肺組織纖維化程度的影響正常對照組大鼠肺組織無明顯病理性改變；模型組大鼠肺組織可見炎癥細胞浸潤、肺泡結構遭破壞明顯，并有大量成纖維細胞及纖維條索形成；與模型組比較，桔梗總皂苷給藥組大鼠肺組織結構明顯改善，炎癥細胞浸潤、成纖維細胞和膠原纖維均減少，肺纖維化程度顯著降低(P< 0.05)。見表1。

表1　桔梗總皂苷對模型大鼠肺組織

與正常對照組比較：1)P< 0.05；與模型組比較：2)P< 0.05；下表同

2.2桔梗總皂苷對模型大鼠肺組織Hyp含量的影響肺纖維化模型組〔(0.81±0.12)mmol/L〕與正常對照組〔(0.51±0.07)mmol/L〕比較，肺組織Hyp含量明顯升高(P< 0.05)；桔梗總皂苷高、中、低劑量給藥組Hyp含量〔(0.56±0.10)、(0.61±0.09)、(0.68±0.08)mmol/L〕與模型組比較顯著降低，并且具有劑量依賴關系(P< 0.05)。

2.3桔梗總皂苷對模型大鼠肺組織SOD、GSH-Px及MDA含量的影響與正常對照組比較，肺纖維化模型組大鼠肺組織勻漿液中SOD及GSH-Px水平顯著降低，而MDA水平明顯升高(P< 0.05)；給予高、中、低劑量的桔梗總皂苷治療后，SOD及GSH-Px水平與模型組比較顯著增加，而MDA水平與模型組比較顯著降低(P< 0.05)。見表2。

表2　桔梗總皂苷對模型大鼠肺組織SOD、

3討論

肺纖維化是具有相似病理過程的一類彌漫性肺間質疾病的總稱，早期病理特征為彌漫性肺泡炎及肺泡結構破壞，隨之細胞外基質過度沉積，繼而進展為彌漫性肺間質纖維化，最終導致呼吸衰竭及病人死亡〔6〕。肺纖維化的發病率逐年遞增，發病原因至今未完全闡明，且缺乏有效的治療藥物；而西醫治療肺纖維化主要采用免疫抑制劑、激素等藥物，效果不理想、副作用較大；因此，尋找合適的中藥治療肺纖維化疾病成為目前研究的熱點〔7〕。本研究結果表明桔梗總皂苷對大鼠的肺纖維化具有一定的治療作用。

肺纖維化的一個重要特征是細胞外基質的過度沉積，肺中膠原蛋白降解速度低于合成速度，使膠原纖維顯著增多，最終導致膠原過度積累。Hyp在膠原蛋白中占13.4%，是組成機體膠原蛋白的一種特有的氨基酸。幾乎所有Hyp都存在于膠原中，而膠原是肺纖維化時細胞外基質的主要成分，故Hyp水平可以反映肺組織纖維化的程度〔8〕。本實驗結果表明，桔梗總皂苷對大鼠肺纖維化的治療作用可能與其降低膠原合成有關。氧化-抗氧化系統失衡在肺纖維化發病機制中起著重要作用，肺纖維化患者肺組織中SOD、GSH-Px水平降低，MDA水平升高〔9〕。SOD、GSH-Px為低分子清除劑，可清除H2O2和超氧陰離子，從而起到保護細胞膜結構及功能完整的作用，其含量多少是衡量機體抗氧化能力的重要指標〔10〕。MDA是脂質過氧化的終產物，可以反映機體過氧化程度，也可以破壞細胞膜結構，進而導致細胞腫脹壞死〔11〕。本研究結果表明，桔梗總皂苷對大鼠的肺纖維化的治療作用可能與其抗氧化作用有關。

綜上所述，桔梗總皂苷對大鼠的肺纖維化具有一定的治療作用，該作用可能與其降低膠原合成及抗氧化作用有關。

4參考文獻

1Nyakudya E,Jeong JH,Lee NK,etal.Platycosides from the roots of platycodon grandiflorum and their health benefits 〔J〕.Prev Nutr Food Sci,2014;19(2):59-68.

2Jang KJ,Kim HK,Han MH,etal.Anti-inflammatory effects of saponins derived from the roots of Platycodon grandiflorus in lipopolysaccharide-stimulated BV2 microglial cells 〔J〕.Int J Mol Med,2013;31(6):1357-66.

3Lim JH,Kim TW,Song IB,etal.Protective effect of the roots extract of Platycodon grandiflorum on bile duct ligation-induced hepatic fibrosis in rats 〔J〕.Hum Exp Toxicol,2013;32(11):1197-205.

4魏建波,劉琴,趙秋楓. 桔梗皂苷 D對大鼠肝纖維化的干預作用及部分機制研究〔J〕.中華中醫藥學刊,2014;32(3):570-2.

5Szapiel SV,Elson NA,Fulmer JD,etal.Bleomycin-induced interstitial pulmonary disease in the nude,athymic mouse〔J〕.Am Rev Respir Dis,1979;120(4):893-9.

6張帥,鄧家剛,黃思詩,等. 中藥治療肺纖維化的研究進展〔J〕.醫藥導報,2014;33(9):1208-11.

7張毅,李金田,劉永琦,等. 黃芪多糖對肺纖維化大鼠血清中Th1 /Th2細胞因子平衡、NO水平的影響〔J〕.中國老年學雜志,2009;29(10):1185-7.

8蔡后榮,張廣宇,侯杰,等. 大鼠肺間質纖維化支氣管肺泡灌洗液透明質酸含量的變化〔J〕 . 標記免疫分析與臨床,1994;1(3):156-9.

9Day BJ. Antioxidants as potential therapeutics for lung fibrosis〔J〕.Antioxid Redox Signal,2008;10(2):355-70.

10Djordjevic A,Spasic S,Jovanovic-Galovic A,etal.Oxidative stress in diabetic pregnancy:SOD,CAT and GSH-Px activity and lipid peroxidation products〔J〕.J Matern Fetal Neonatal Med,2004;16(6):367-72.

11Pirinccioglu AG,G?kalp D,Pirinccioglu M,etal.Malondialdehyde (MDA) and protein carbonyl (PCO) levels as biomarkers of oxidative stress in subjects with familial hypercholesterolemia〔J〕.Clin Biochem,2010;43(15):1220-4.

〔2014-12-17修回〕

(編輯袁左鳴/滕欣航)