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目的 1 评价补肺健脾法、补肺益肾法和益气滋肾法对COPD肺血管和右心室重塑的疗效及其远后效应。 2 探讨补肺健脾法、补肺益肾法和益气滋肾法改善COPD肺血管和右心室重塑的机制及其远后效应机制。 方法 大鼠随机分为空白对照组、模型组、补肺健脾组、补肺益肾组、益气滋肾组和氨茶碱组,每组20只。采用香烟熏吸联合反复细菌感染的方法制作稳定期COPD大鼠模型。于第9周开始分别给予相应的药物治疗至第20周,半数取材,其余动物正常饲养至第32周,取材。检测大鼠肺功能(TV、PEF、EF50)；肺组织病理,肺脏超微结构变化,右心肥大指数,心脏组织脏超微结构变化；采用荧光定量PCR法测定肺脏组织MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TGF-β的基因表达,采用免疫组织化学SP法检测心脏组织ET-1、TGF-β、VEGF、bFGF、MMP-9和TIMP-1的蛋白表达。 结果 1 一般情况 模型组大鼠形体消瘦,精神倦怠,活动减少,进食量、饮水量减少,大便溏,垫料潮湿等,3个中药组(补肺健脾组、补肺益肾组和益气滋肾组,下同)和氨茶碱组可以改善上述变化,其中以补肺健脾组和补肺益肾组效果尤为明显。模型组大鼠体重增长趋势较对照组缓慢(P>0.05)。3个中药组和氨茶碱组体重自第12周增长趋势较模型组有所加快(P>0.05)。 2 肺功能 模型组TV、PEF、EF50从第4周开始与照组比较明显降低(P<0.05,P<0.01),3个中药组从16周起与模型组相比PEF 和EF50水平明显升高(P<0.05,P<0.01),TV值从第20周起显著升高(P<0.05,P<0.01)；氨茶碱组在20、、28周时PEF值明显升高(P<0.05)。在32周的观察期间,3个中药组与氨茶碱组比较TV、PEF、EF50水平无显著差异(P>0.05)。 3 肺脏、心脏组织病理 第20、32周结束时,模型组肺小血管壁厚度和右心室肥大指数较对照组明显升高(P<0.01),3个中药组和氨茶碱组肺血管壁增厚程度、右心室肥大指数较模型组显著降低(P<0.01)；3个中药组与氨茶碱组比较右心室肥大指数显著降低(P<0.05,P<0.01)；模型组肺动脉、心肌细胞、心血管线粒体体密度较对照组明显减少(P<0.01),3个中药组较模型组肺动脉线粒体体密度显著增多(P<0.01),3个中药组与氨茶碱组心肌细胞、心血管线粒体体密度较模型组显著增多(P<0.01)；模型组肌节长度较对照组减少(P<0.05)。第20周时,补肺健脾组肺小血管壁厚度较补肺益肾组和益气滋肾组明显降低(P<0.05, P<0.01)；第20周时,补肺健脾组、补肺益肾组与益气滋肾组比较右心室肥大指数降低(P<0.05)；补肺健脾组肌节长度较模型组增长(P<0.01)。第32周时,补肺健脾组与补肺益肾组肌节长度较模型组增长(P<0.05,P<0.01)。与第20周比较,模型组、氨茶碱组肺小血管壁厚度比第32周时增厚(P<0.05,P<0.01),3个中药组肺小血管壁厚度比第32周时降低(P<0.05,P<0.01)； 3个中药组第32周右心室肥大指数降低(P<0.01)。 4 肺脏组织MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TGF-β 第20、32周时,模型组肺组织MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TGF-β的表达较对照组明显升高(P<0.01)；与模型组相比,补肺健脾组肺组织MMP-2的表达明显降低(P<0.01)；3个中药组和氨茶碱组MMP-9、TIMP-1和TGF-β表达显著降低(P<0.05,P<0.01)；补肺健脾组MMP-2表达较补肺益肾组、益气滋肾组及氨茶碱组明显降低(P<0.01)。其中第20周时,补肺健脾组与补肺益肾组MMP-9表达较氨茶碱组明显降低(P<0.05,P<0.01)；3个中药组TIMP-1表达较氨茶碱表达明显降低(P<0.01)。第32周时,补肺健脾组MMP-9、TGF-β表达较补肺益肾组、益气滋肾组及氨茶碱组表达明显降低(P<0.05,P<0.01),益气滋肾组与氨茶碱组比较TGF-β表达降低(P<0.05)。与20周比较,模型肺组织MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TGF-βmRNA的表达第32周时降低(P<0.01),3个中药组和氨茶碱组MMP-2、MMP-9、TIMP-1和TGF-βmRNA的表达第32周时降低(P<0.01)。 5 心脏组织ET-1、TGF-β、VEGF、bFGF、MMP-9和TIMP-1 第20、32周结束时,模型组心脏组织ET-1、TGF-β、VEGF、bFGF、MMP-9和TIMP-1表达明显高于对照组(P<0.01)；3个中药组ET-1、TGF-β、VEGF、bFGF、MMP-9和TIMP-1表达均较模型组显著降低(P<0.05,P<0.01)；3个中药组ET-1表达较氨茶碱组明显降低(P<0.01)。其中第20周时,3个中药组心脏组织TGF-β表达较氨茶碱组明显降低(P<0.01)；补肺健脾组心脏组织VEGF表达较补肺益肾组、益气滋肾组与氨茶碱组明显降低(P<0.01),补肺益肾组VEGF的表达较益气滋肾组与氨茶碱组明显降低(P<0.01)；补肺健脾组与补肺益肾组bFGF的表达较氨茶碱组明显降低(P<0.01)。第32周时,补肺健脾组与补肺益肾组TGF-β的表达较氨茶碱组明显降低(P<0.01)；3个中药组心脏组织VEGF的表达较氨茶碱组明显降低(P<0.05,P<0.01)。与20周比较,模型心脏组织ET-1、TGF-β、VEGF、MMP-9和TIMP-1的表达第32周时降低(P<0.01),3个中药组和氨茶碱组ET-1、TGF-β、VEGF、MMP-9和TIMP-1的表达第32周时降低(P<0.01)。 6 相关分析 相关分析表明,肺小血管壁厚度与肺组织中MMP-2(r=0.630,P=0.001)、MMP-9 (r=0.796,P=0.000)、TIMP-1(r=0.588,P=0.003)、TGF-β(r=0.651,P=0.001)显著 正相关(P<0.01)；肺动脉血管内皮细胞线粒体体密度肺组织中MMP-2(r=-0.715,P=0.001)、MMP-9(r=-0.762,P=0.000)、TIMP-1(r=-0.725,P=0.003)、TGF-β(r=-0.601,P=0.001)显著负相关(P<0.01)。右心室肥大指数与心脏组织中ET-1(r=-0.854,P=0.000)、TGF-β(r=-0.879,P=0.000)、VEGF(r=-0.868,P=0.0030)、bFGF(r=-0.850,P=0.000)、MMP-9(r=-0.865,P=0.000)、TIMP-1(r=-0.798,P=0.000)显著负相关(P<0.01)；心肌细胞线粒体体密度与心脏组织中ET-1(r=0.465,P=0.004)、VEGF(r=0.446,P=0.0030)、bFGF(r=0.379,P=0.023)、MMP-9(r=0.485,P=0.003)、TIMP-1(r=0.549,P=0.001)显著正相关(P<0.05,P<0.01)。 结论 1 补肺健脾方、补肺益肾方和益气滋肾方可以明显改善COPD大鼠一般状况及肺功能、减轻肺脏、心脏组织病理损害,具有显著疗效和远后效应。 2 补肺健脾方、补肺益肾方和益气滋肾方对COPD大鼠肺血管重塑、右心室重构具有良好的疗效和远后效应,其机制可能与调控相关细胞因子的表达及基质金属蛋白酶代谢有关,在降低肺小血管壁厚度,右心肥大指数,ET-1、TGF-β、VEGF、MMP-2、MMP-9及TIMP-1表达等方面尤为突出。 3 补肺健脾方、补肺益肾方和益气滋肾方治疗COPD大鼠的疗效及远后效应均明显优于氨茶碱,且以补肺健脾方、补肺益肾方疗效显著。