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第一部分实验性特发性肺纤维化大鼠气虚血瘀状态评价及当归补血汤的干预特点研究目的:评价特发性肺纤维化(idiopathic pulmonary fibrosis,IPF)大鼠中医证候特征并观察益气活血方药的干预特点。方法:60只雄性无特定病原体(specific pathogen free,SPF)级SD大鼠(体质量180-200 g)随机分为假手术组、模型组、泼尼松组和当归补血汤组。气管内滴注盐酸博莱霉素(5 mg/kg)诱发IPF大鼠模型。术后次日,假手术组和模型组大鼠灌胃去离子水(1 m L/100 g),当归补血汤组予以中药免煎颗粒水溶液(8.1 g/100 g/d),泼尼松组灌服泼尼松水溶液(5 mg/100 g/d)。每日1次,连续灌胃14天。观察大鼠一般生物学表征变化和肺组织病理形态学改变,统计大鼠生存时间,监测大鼠体质量和摄食量变化,测定大鼠负重游泳时间和血液流变学指标变化,以气虚血瘀证候评价量表对大鼠进行中医证候评分,运用散斑血流实时成像系统观察大鼠耳背静脉血流成像并计算微循环血流灌注量(microcirculatory blood perfusion units,MBPU)。结果:1.大鼠一般状态观察假手术组大鼠在术后4天恢复至术前状态:运动灵活,反应灵敏,毛发白亮,呼吸平稳,爪甲、鼻尖和尾尖呈淡粉色。模型组大鼠:渐现多卧懒动、毛发枯黄甚则易脱落、呼吸急促并伴哮鸣音,鼻头、口唇和爪甲紫暗逐渐加重。两用药组大鼠:神情呆顿,眼球运动尚显灵活,动作稍显迟缓,反应较为灵敏,鼻头、口唇和爪甲轻度紫暗,毛发枯黄仍现光泽,喉间偶可闻及哮鸣音。2.大鼠肺组织病理形态学观察假手术组大鼠肺组织结构完整,肺泡腔及支气管腔内干净,未见分泌物和炎细胞浸润,少有天蓝色胶原沉积。模型组大鼠肺组织结构破坏,肺泡塌陷、融合,肺泡壁增厚,可见大量天蓝色胶原和成纤维细胞沉积于肺间质中,肺泡腔及肺间质可见明显的炎症细胞浸润。用药组大鼠肺泡结构相对完整,炎细胞浸润、胶原和成纤维细胞沉积程度减轻,肺泡壁较模型组薄。3.大鼠体质量、摄食量、生存率、负重游泳时间、MBPU及气虚血瘀证候评分和血液流变学变化与假手术组比较,模型组大鼠体质量、摄食量、生存率、负重游泳时间和MBPU显著下降(P<0.05或P<0.01),全血还原黏度(低切、中切、高切)及气虚血瘀证候评分显著升高(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,两用药组大鼠体质量、摄食量、生存率、负重游泳时间和MBPU显著升高(P<0.05或P<0.01),全血还原黏度及气虚血瘀证候评分显著下降(P<0.05或P<0.01);与泼尼松组比较,当归补血汤组大鼠负重游泳时间和MBPU显著升高(P<0.01),全血还原黏度及气虚血瘀证候评分显著下降(P<0.05或P<0.01)。小结:1.气管内滴注博莱霉素可成功诱发IPF大鼠模型;2.气虚血瘀是IPF大鼠重要的中医证候状态特征;3.当归补血汤可显著改善大鼠气虚血瘀状态,提示益气活血法是IPF的有效治法;4.当归补血汤在对IPF大鼠机体整体状态的改善方面优于泼尼松。第二部分实验性IPF大鼠气虚血瘀形成物质基础及当归补血汤干预机制研究目的:观察当归补血汤对IPF大鼠肺组织炎症因子的影响,揭示补气活血法干预IPF的可能机制,探讨IPF大鼠气虚血瘀状态可能的物质基础。方法:实验动物、造模与给药方法同第一部分。动物肺功能分析系统分析大鼠肺功能变化,测定肺系数和支气管肺泡灌洗液中细胞分类计数,对肺组织苏木素-伊红(hematoxylin eosin,HE)染色和马松(Masson)染色进行半定量分析,分别以比色法、放射免疫法和碱水解法检测肺组织中髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活力、透明质酸(hyaluronan,HA)和羟脯氨酸(hydroxyproline,HYP)含量,运用免疫组织化学染色、实时荧光定量PCR和酶联免疫吸附法检测大鼠肺组织白细胞介素1β(interleukin,IL-1β)、IL-6、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factorα,TNF-α)表达情况,并以Western blotting检测肺组织中CollagenⅠ、CollagenⅢ、α-平滑肌肌动蛋白(α-smooth muscle actin,α-SMA)蛋白表达。结果:1.大鼠肺功能变化情况比较与假手术组大鼠比较,模型组大鼠呼吸系统阻力、主气道阻力、组织弹性和呼吸系统弹性均显著升高,而呼吸顺应性、组织衰减均显著下降(P<0.01);与模型组比较,两用药组大鼠呼吸系统阻力、主气道阻力、组织弹性和呼吸系统弹性均显著下降,呼吸顺应性、组织衰减显著升高(P<0.01)。2.大鼠肺组织炎症损伤情况比较与假手术组比较,模型组大鼠Szapiel评分、支气管肺泡灌洗液细胞分类计数、MPO活力显著增加,炎症因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)水平显著升高(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,两用药组大鼠Szapiel评分、支气管肺泡灌洗液细胞分类计数和MPO活力显著下降,炎症因子水平显著降低(P<0.05或P<0.01)。3.大鼠肺组织纤维化体征比较与假手术组比较,模型组大鼠肺系数、胶原容积分数、HA和HYP含量显著升高(P<0.05或P<0.01),CollagenⅠ、CollagenⅢ、α-SMA蛋白水平显著增加(P<0.05或P<0.01);与模型组比较,两用药组大鼠肺系数、胶原容积分数、HA和HYP含量均显著下降(P<0.05或P<0.01),CollagenⅠ、CollagenⅢ、α-SMA蛋白水平均显著降低(P<0.05或P<0.01)。小结:1.免疫炎症反应是IPF的重要病理环节,炎症细胞的过度活化和炎症因子的大量释放介导了胶原沉积和细胞外基质聚集,进而导致肺功能障碍;2.当归补血汤可通过抑制炎症细胞的活化和炎症因子的释放以减轻胶原沉积和细胞外基质聚集,从而改善IPF大鼠肺功能;3.炎症因子IL-1β、IL-6、TNF-α可能是IPF大鼠出现气虚血瘀状态的重要物质基础,可作为当归补血汤发挥益气活血作用的分子生物学靶点。第三部分实验性IPF大鼠气虚血瘀物质基础调控机制及当归补血汤干预效应研究目的:揭示当归补血汤抑制炎症反应、减轻纤维化体征的机制,并阐释当归补血汤发挥益气活血作用的分子生物学机理,进而明晰IPF大鼠气虚血瘀状态的调节机制。方法:实验动物、造模与给药方法同第一部分。采用实时荧光定量PCR和Western blotting检测肺组织中Toll样受体4(Toll like receptor 4,TLR4)、髓样分化因子88(myeloid differentiation factor88,My D88)、核因子κB(nuclear factor kappa-B,NF-κB)、核苷酸结合寡聚化结构域样受体家族pyrin结构域蛋白3(nucleotide-binding oligomerization domain-like-receptor family pyrin domain 3,NLRP3)、凋亡相关斑点样蛋白(apoptosis-associated speck-like protein containing CARD,ASC)、含半胱氨酸的天冬氨酸蛋白水解酶1(cysteinyl aspartate specific proteinase 1,Caspase-1)蛋白和基因表达情况。结果:与假手术组比较,模型组大鼠肺组织TLR4、My D88、NF-κB、NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白和基因表达水平显著升高(P<0.01);与模型组比较,两用药组大鼠肺组织TLR4、My D88、NF-κB、NLRP3、ASC、Caspase-1蛋白和基因表达水平显著下降(P<0.05或P<0.01)。小结:当归补血汤通过抑制TLR4/NLRP3信号通路减轻IPF大鼠肺组织炎症和纤维化程度,此可作为当归补血汤发挥益气活血作用的重要靶点。TLR4/NLRP3信号通路可能是IPF大鼠气虚血瘀状态的重要调节机制。结论:1.气虚血瘀状态是IPF的重要证候特征,益气活血法是该病的重要治法,其在改善机体整体状态方面具有优势;2.炎症因子可能是IPF存在气虚血瘀状态的重要物质基础,益气活血法可通过抑制炎症反应减轻纤维化程度;3.IPF气虚血瘀状态可能受到TLR4/NLRP3信号通路的调节,益气活血法可通过抑制TLR4/NLRP3信号通路的活化以对IPF肺组织产生保护作用。