针刺对慢性阻塞性肺疾病模型大鼠作用机制的研究

论文摘要

目的慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）是一种复杂的炎性疾病,多种炎性细胞（巨噬细胞、中性粒细胞、T和B淋巴细胞、嗜酸性细胞和上皮细胞）和炎性介质（细胞因子和活性氧（ROS））在COPD发生和发展中发挥了关键作用。COPD是一种全球性的疾病,目前COPD发病的原因和机制还未完全阐明,基因遗传背景和诱发因素（包括环境污染,吸烟,年龄,反复气道感染等）的共同作用是目前认为可能的发病机制。其中吸烟被认为是COPD发病的最主要因素之一。目前对于COPD的治疗也没有有效的方法,临床治疗COPD的处方药主要是支气管扩张剂和吸入式皮质激素,戒烟也是一个有效的阻止疾病进程的办法。近来有研究表明,针刺可以改善COPD患者的生活质量,对COPD有一定的治疗作用。本实验室的前期工作在成功制备COPD模型大鼠后,观察到针刺可通过Orexin系统来调节呼吸活动,进而部分改善肺通气功能。但是COPD的发展过程又是复杂的炎性反应,究竟针刺是否参与抗炎反应尚不明了。针刺与迷走神经的关系是近年来研究的热点,文献报道,针刺足三里穴位可以刺激迷走神经放电,激活胆碱能抗炎通路。国内有实验证明,针刺通过激活胆碱能抗炎通路,发挥抗炎和脏器保护作用。本文利用COPD模型大鼠验证针刺COPD模型大鼠的作用机制,探讨针刺治疗COPD的神经免疫学机制。本实验1,利用烟熏12周制备COPD模型大鼠,观察针刺模型大鼠肺组织学变化、肺功能变化、肺泡灌洗液细胞因子以及氧化因子丙二醛（malondialdehyde, MDA）的变化,分析针刺抗炎、抗氧化作用和对肺功能的影响。本实验2,行单侧迷走神经离断术（vagotomy, V）,利用烟熏三周制备早期COPD模型大鼠,测定肺泡灌洗液细胞因子,观察迷走神经在COPD形成早期过程中的作用,并给予针刺处理,观察针刺是否通过胆碱能抗炎反射发挥其抗炎和保护肺组织的作用。初步探讨针刺治疗COPD的神经机制,以及保护肺组织免于烟熏损伤的神经免疫学机制。方法1.本研究用Sprague-Dawley （SD）大鼠（220g）制备COPD和早期COPD两种模型大鼠。应用香烟烟雾对大鼠进行每日两次烟熏,每次一小时,连续烟熏12周或3周,通过肺组织学变化确定早期COPD模型大鼠,以及大鼠肺组织的病理形态学和肺通气功能的改变来评价COPD模型的制备成功与否。2.通过酶联免疫吸附试验检测肺泡灌洗液的肿瘤坏死因子α （Tumor necrosis factor-α, TNF-α）和白介素-1β （Interleukin-1β, IL-1β）。3.测定肺泡灌洗液丙二醛（malondialdehyde, MDA）水平。4.针刺疗法,选用足三里进行针刺,每天30分钟,持续两周,并观察COPD模型大鼠肺通气功能变化,测定肺泡灌洗液细胞因子TNF-α、IL-1β和氧化因子MDA水平。5.迷走神经离断术（vagotomy, V）:单侧离断迷走神经（左侧）。6.电针（electroacupuncture,EA）足三里,记录早期COPD模型大鼠迷走神经传出神经纤维放电活动。结果一、针刺COPD模型大鼠作用机制1.烟熏12周,HE染色观察到COPD模型大鼠肺组织呈现COPD病理学改变,肺泡壁增厚,肺泡腔扩张,肺组织炎症细胞数量增加。数据统计表明气道阻塞明显,支气管和细支气管壁增厚明显（P<0.01,P<0.001）；肺功能明显降低,肺动态顺应性降低（p<0.01）,气道阻力增加（p<0.01）;肺泡灌洗液细胞因子TNF-a和IL-1β水平都升高（P<0.001）；肺泡灌洗液氧化因子MDA水平升高（P<0.05）。2.针刺COPD模型大鼠和COPD模型大鼠相比,肺组织学变化为大鼠肺泡壁变薄、肺泡扩张有所改善,气道阻塞程度减轻,即支气管和细支气管的管壁厚度减轻（P<0.05,P<0.01）；肺功能测定发现针刺以后COPD模型大鼠气道阻力降低,肺动态顺应性改善（P<0.05）；肺泡灌洗液TNF-α口IL-1p水平都降低（P<0.05）,但是仍高于正常大鼠（P<0.05）；而肺泡灌洗液MDA水平明显降低（P<0.05）。二、针刺早期COPD模型大鼠作用机制1.单侧迷走神经离断对正常大鼠肺组织干湿比重、肺组织病理学变化和肺泡灌洗液IL-1β水平无明显影响（P>0.05）。2.早期COPD模型大鼠相对于正常大鼠肺组织水肿明显,肉眼可见肺组织肿胀,肺组织干湿比重明显变小（P<0.001）；细支气管壁变厚明显,出血和炎症明显,气道阻塞程度增加,细支气管厚度增加明显（P<0.001）；肺泡灌洗液IL-1β水平明显升高（P<0.01）, TNF-α和MDA水平无变化（P>0.05）。3.行单侧迷走神经离断术（vagotomy, V）和单侧迷走神经假离断术（sham vagotomy, SV）,早期COPD+V组大鼠和早期COPD+SV组大鼠对比肺组织水肿无明显变化；肺组织干湿比重和细支气管壁厚度无明显变化（P>0.05）；肺泡灌洗液内IL-1β水平升高（P<0.05）。4.早期COPD+EA模型组相对于早期COPD组大鼠肺组织干湿比重增加（P<0.05）；细支气管壁厚度减轻（P<0.01）；肺泡灌洗液IL-1p水平下降（P<0.01）。5.电针（EA）疗效,早期COPD+V+EA相对于早期COPD+SV组大鼠,肺组织干湿比重无明显变化（P>0.05）；肺组织学支气管厚度减轻（P<0.001）；肺泡灌洗液内IL-1β水平无明显改变（P>0.05）。6.针刺早期COPD模型大鼠,使迷走神经传出纤维放电活动增加。结论1.12周烟熏能成功制作COPD模型大鼠,模型大鼠肺组织损伤严重,肺泡间隔、支气管和细支气管壁厚度增加,肺通气功能下降。符合临床COPD患者的主要病理特点。2. COPD模型大鼠肺泡灌洗液细胞因子TNF-α和IL-1β水平升高,MDA水平升高。3.早期COPD模型大鼠肺组织以炎症为特征,水肿严重,出血明显,细支气管壁厚度增加。肺泡灌洗液内IL-1β水平升高。4.针刺对早期COPD和COPD模型大鼠具有治疗作用,可以改善肺功能。5.针刺可能依赖迷走神经传出神经纤维发挥抗炎作用,从而可以治疗早期COPD。

论文目录

• 英文缩略词
• 中文摘要
• 英文摘要
• 前言
• 材料和方法
• 1. 材料
• 1.1. 实验动物
• 1.2. 主要仪器和设备
• 1.3. 主要试剂
• 1.4. 常用试剂的配制
• 2. 方法
• 2.1. 慢性阻塞性肺疾病（COPD）模型大鼠的制备
• 2.2. 烟熏早期COPD（Early COPD,ECOPD）模型大鼠的制备
• 2.3. 单侧迷走神经离断术
• 2.4. 单侧肺泡灌洗液制备
• 2.5. 测定肺泡灌洗液TNF-α和IL-1β水平
• 2.6. 测定肺泡灌洗液MDA水平
• 2.7. 大鼠肺病理形态观察
• 2.8. 大鼠肺通气功能的测定
• 2.9. 针刺方法
• 2.10. 记录迷走神经放电活动
• 3. 实验数据统计学处理
• 结果
• 1. 针刺COPD模型大鼠的作用机制
• 1.1. COPD模型大鼠各指标变化
• 1.2. 针刺对COPD模型大鼠影响
• 2. 针刺早期COPD模型大鼠的作用机制
• 2.1. 单侧迷走神经离断对正常大鼠的影响
• 2.2. 早期COPD模型大鼠各指标变化
• 2.3. 针刺对早期COPD模型大鼠的影响
• 2.4. 单侧迷走神经离断对早期COPD模型大鼠的影响
• 2.5. 针刺对单侧迷走神经离断早期COPD模型大鼠的影响
• 讨论
• 1. 针刺对COPD模型大鼠作用机制
• 2. 针刺对早期COPD模型大鼠作用机制
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 综述
• 参考文献