从VIP-CAMP-PKA-AQP3信号通路研究肺肠合治法治疗支气管哮喘的分子机制

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目的:
  本实验通过复制支气管哮喘大鼠动物模型,研究肺肠合治法是否可以通过调控VIP-CAMP-PKA-AQP3信号通路减轻支气管哮喘大鼠气道炎症、气道高反应性、气道重塑,为肺肠合治法论治支气管哮喘提供一定的科学依据。
  方法:
  将48只雄性SD大鼠随机分为空白组、模型组、阳性药物(地塞米松)组、治肺(三拗汤)组、治肠(小承气汤)组、肺肠合治(三拗汤合小承气汤)组,共6组。依据文献经典造模方法OVA激发雾化造模。造模后空白组与模型组生理盐水灌胃,治肺、治肠、合治组分别给予三拗汤、小承气汤、三拗汤合小承气汤灌胃6周。实验过程中观察大鼠一般状况(外观、进食、毛发、排便等),哮喘症状(喷嚏、咳嗽、呼吸状态等),造模结束后取肺、肠组织、血清、运用HE、AB-PAS、MASSON等观察肺、肠组织基本病理形态,Q-PCR检测肺、肠组织VIP、CAMP、PKA、AQP3mRNA表达,血清检测VIP含量,免疫组化检测肺、肠组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达。
  结果:
  1.大鼠一般状况:除空白组大鼠外,其余大鼠在OVA雾化过程中均有烦躁、呼吸加深加快、点头呼吸、弓背直立、呛咳等哮喘症状,倦怠、扎堆、毛发蓬松无泽、体重减轻,大便次数减少,便质干结等表现。空白组大鼠饲养期间活动正常,无上述表现。阳性药物组、治肺组、治肠组、肺肠合治组经治疗后大鼠出现呼吸频率较治疗前减缓,深快呼吸明显好转,精神状况较前恢复,大便通畅,便质变软甚至略稀等。
  2.肺组织形态学结果:HE、AB-PAS、MASSON:空白组:气道结构基本完整,气道表面基本平整,无炎性浸润,气道无增厚;模型组:气道表面结构破坏严重,排列紊乱能见气道明显增生变厚,炎性细胞浸润严重,可明显观察到气道增厚;阳性药物组、治肺组、治肠组、肺肠合治组气道结构不同程度均得到改善,炎性细胞浸润程度较模型组明显改善,气道增厚程度明显较模型组减轻,其中以肺肠合治组改善最明显。
  3.肠组织形态学结果:HE、AB-PAS、MASSON:空白组:肠粘膜表面光滑平整,肠道内腺体排列整齐,粘膜肌层完整未见明显肌纤维增生;模型组:肠粘膜表面结构不整,可见柱状上皮脱落,炎性浸润明显,肠道内腺体排列较空白组稀疏,粘膜肌层可见明显纤维增生;阳性药物组、治肺组、治肠组、肺肠合治组:肠道结构出现不同程度缺损,炎性浸润明显缓解,肠内腺体排列稀疏较模型组明显减轻,粘膜肌层纤维增生不明显。
  4.血清中VIP含量变化:与空白组比较,模型组大鼠VIP含量明显降低具有显著性差异(p<0.01);肺肠合治组大鼠VIP含量与空白组大鼠相比差异无统计学意义(p<0.05);阳性药物组、治肺组、治肠组与模型组大鼠VIP含量相比均明显升高具有显著差异(p<0.01)。
  5.Q-PCR法检测肺组织中VIPmRNA、CAMPmRNA、PKAmRNA、AQP3mRNA表达的变化:与空白组相比,模型组大鼠肺组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3mRNA表达均降低差异具有显著性(p<0.01);与模型组相比,肺肠合治组、阳性药物组、治肺组大鼠肺组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3mRNA表达均有不同程度升高差异具有统计学意义(p<0.05),治肠组各指标表达与模型组相比差异不具有统计学意义(p>0.05),其中肺肠合治组各指标表达与模型组相比具有显著性差异(p<0.01)。
  6.Q-PCR法检测肠组织中VIPmRNA、CAMPmRNA、PKAmRNA、AQP3mRNA表达的变化:与空白组相比,模型组大鼠肠组织中,VIP、CAMP、PKA、AQP3表达均降低差异具有显著性(p<0.01);与模型组相比,肺肠合治组、阳性药物组、治肠组大鼠肠组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3mRNA表达均有不同程度升高差异具有统计学意义(p<0.05),治肺组肠组织中VIPmRNA、PKAmRNA表达与模型组相比差异具有统计学意义(p<0.05),其中肺肠合治组各指标表达与模型组相比具有显著性差异(p<0.01)。
  7.免疫组化法检测肺组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达的变化:与空白组相比,模型组大鼠肺组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达均降低;肺肠合治组、阳性药物组、治肺组、治肠组大鼠肺组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达均有不同程度升高。
  8.免疫组化法检测肠组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达的变化:与空白组相比,模型组大鼠肠组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达均降低;肺肠合治组、阳性药物组、治肺组、治肠组大鼠肠组织中VIP、CAMP、PKA、AQP3表达均有不同程度升高。
  结论:
  1.哮喘大鼠多出现便秘症状,可能是肺病及肠的体现。
  2.中药治肺“三拗汤”、治肠“小承气汤”、肺肠合治“三拗汤合小承气汤”均能够有效抑制模型大鼠支气管哮喘,并减轻气道炎症、气道重塑,同时调节哮喘大鼠便秘症状,其机制可能是通过VIP-CAMP-PKA-AQP3信号通路上调VIP、AQP3表达来调节的。
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