PX营养合剂对豚鼠急、慢性吸烟致气道高反应的影响
作者：洪志刚 刘声远 王迪浔
单位：同济医科大学基础医学院病理生理学教研室(武汉 430030)
关键词：营养；吸烟；豚鼠
PX营养合剂对豚鼠急 摘要 目的:研究一种由本室研制的营养合剂(简称PX)对豚鼠急、慢性吸烟所致气道高反应的影响。方法:采用体积描记器方法测定气道反应性。结果:发现豚鼠进食5周PX能显著降低由急、慢性吸烟所致的气道高反应: ①慢性吸烟对照组(SC组)使FEV0.1下降20%所需组胺阈浓度(PC20FEV0.1)为(0.113±0.022) mg/mL;而慢性吸烟加PX组(SP组)为(0.302±0.020) mg/mL(P<0.01)②急性吸烟后SC组各项肺功能指标如用力肺活量(FVC)、0.1 s用力呼气量(FEV0.1)、最大中期呼气流速(MMEF)、最大呼气流速(PEF)等均显著下降(P<0.05),而SP组上述各项指标均无显著变化(P>0.05)。肺形态学检查显示SC组气道出现上皮损伤及炎症病变,而SP组病变明显较SC组轻。结论:PX能降低由急、慢性吸烟所引起的气道高反应。
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Effects of a mixture of nutrients on airway hyperresponsiveness
induced by acute and chronic smoking in guinea pigs
HONG Zhi-Gang,LIU Sheng-Yuan,WANG Di-Xun
Department of Pathophysiology,Tongji Medical University,Wuhan(430030)
Abstract AIM:The effects of a mixture of nutrients (simply named PX) on airway hyperresponsiveness (AHR) induced by acute and chronic smoking were studied in guinea pigs.METHODS:Airway responsiveness was measured by using body pneumotachograph.RESULTS:AHR induced by acute or chronic smoking could be reduced significantly by feeding with PX diet for 35 days.The provocative concentration of histamine causing a 20% decrease in FEV0.1(PC20FEV0.1 )in SP group (smoking and PX diet group ) was (0.302±0.020) mg/mL,significantly higher than that of SC group(smoking control group) (0.113±0.022) mg/mL (P<0.01); Acute smoking caused a significant decrease in various pulmonary functional parameters,such as forced expiratory volume (0.1s),maximum midexpiratory flow,peak expiratory flow,forced vital capacity in SC group (P<0.05),but there was no significant influence could be observed in SP group (P>0.05).Pulmonary morphogical studies showed that the pathologic changes of SC group were much more serious than those of SP group: very obvious airway epithelial damage and inflammation like changes be seen for the SC group.CONCLUSION: PX could reduce AHR induced by acute or chronic smoking.
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MeSH Nutrition,Smoking; Guinea pigs
慢性肺源性心脏病发病的两个主要环节是气道阻塞以及肺血管收缩和改建导致的肺动脉高压,因此治疗肺源性心脏病的理想药物应当是既能降低肺动脉压，又能降低气道阻力。引起气道阻力增大的原因很多,其中一个很重要的原因是气道反应性增高,即气道处于异常敏感状态,对多种剌激如激动剂、化学剌激物、渗透性变化和冷空气等表现出非特异性(非过敏性)过高反应。本室以往动物试验已证明由本室研制成的PX营养合剂能阻抑急、慢性缺氧所致的肺血管收缩及改建和降低肺动脉高压[1],本文研究其对气道的作用。吸烟是引起慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的一个重要病因,故本研究采用慢性吸烟方法复制COPD模型，以观测PX对急、慢性吸烟所致的气道高反应性的影响。
材料与方法
, http://www.100md.com 一、动物分组：
用断奶1～2周豚鼠72只(本校实验动物学部提供)，雌雄各半，随机分成4组：正常对照组(NC)，营养合剂组(PX)，慢性吸烟组(SC)，慢性吸烟+营养合剂组(SP)。其中NC组、SC组饲普通饲料，PX组及SP组饲营养合剂饲料。营养合剂饲料是每公斤普通饲料中加入营养合剂18.4 g。每隔3日称进食量1次，隔5日称体重1次。SC组及SP组于饲养第2周始慢性吸烟(红金龙牌香烟，尼古丁含量1.00 mg/支，焦油含量27.5mg/支)，方法:用本室自制的吸烟机抽吸并将烟雾通入体积为33 8升的吸烟箱内,豚鼠置于其内自主呼吸,每天吸烟16支，时间1 h,每周6 d，持续3～5周，最后一次吸烟3～8 h后作气道反应性测定;NC组及PX组置于无烟室内，与上两组同样条件饲养。
二、 慢性吸烟实验:
气道反应性的测定采用体积描记器方法。上述动物每组随机取12只,雌雄各半,待手术结束、状态稳定15 min后测定基础肺通气功能,然后吸入雾化PBS,再测1次肺通气功能以供对照。此后开始吸入雾化组胺,浓度自0.02 mg/mL起等倍提高,直至所测FEV0.1降低超过PBS对照值20%为止。每次吸入雾化组胺1 min，间隔15 min，吸入雾化结束2 min后测肺通气功能。
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三、急性吸烟实验:
急性吸烟实验是在慢性吸烟实验基础上进行的,待上述实验结束动物恢复30 min后，再吸入雾化组胺1 min，浓度为0.04 mg/mL，2 min后测肺通气指标变化，为吸烟前气道反应性指标；15 min后动物急性主动吸烟一支,时间为5 min，此后立即吸入雾化组胺1 min、浓度同上，2 min后测肺通气指标变化，为吸烟后气道反应性指标。比较吸烟前后气道反应性的差异。
四、形态学指标测定:
上述4组动物随机选取6只作形态学检查。于动物饲养第5周处死动物，在气管、肺外支气管及右下肺取材，分为2份: 1份作常规病理检查，另1份肺外支气管标本作扫描电镜(JSM-T300)检查。
结果
一、 PX对豚鼠体重及进食量的影响:
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豚鼠饲养5周后各组平均每只增重:NC组(259.8±37.9) g; PX组(252.2±29.4) g; SC组(239.5±20.6) g; SP组(241.9±38.5) g,各组间差异无显著(P>0.05)。此间各组豚鼠每只平均总进饲料量及进青菜量分别为:NC组(899.8±31.8) g,(5 974.3±231.2) g;PX组:(878.7±30.6) g,(5 989.3±215.1) g;SC组(864.3±31.2) g,(5 837.3±217.3)g; SP组:(867.9±34.3) g,(5 849.7±208.8)g;各组间差异均无显著(P>0.05)。
二、 PX对豚鼠基础血流动力学影响:
NC、PX、SC及SP组心率分别为(381±11) beats/min、(373±13) beats/min、(390±17) beats/min、(384±14) beats/min; 平均体动脉压分别为(10.81±0.71) kPa、(10.21±0.73) kPa、(11.42±0.79) kPa、(11.31±0.81) kPa。各组均无显著差异(P>0.05)。
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三、慢性吸烟引起肺通气功能和气道反应性变化:
PX对肺通气功能的影响(表1): SC组与NC组比较,各项肺功能指标均低于NC组,其中NC组MMEF为(84.67±16.13) mL/s,SC组为(66.38±25.3) mL/s,两者差异显著(P<0.05),提示慢性吸烟使气道阻力增加,而PX组与NC组比较各项肺功能指标均无显著差异(P>0.05)。SP组与SC组比较,前者FEV0.1/FVC%为(67.23±8.7)%,后者为(58.3±7.02)%,两者差异有显著(P<0.05),提示PX对正常豚鼠肺通气功能无明显影响,而对慢性吸烟豚鼠肺功能有一定程度的改善作用。
表1 慢性吸烟及PX营养合剂对豚鼠肺通气功能的影响
Tab 1 Effects of chronic smoking and PX on pulmonary function (
±s,n=12)
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Group
FVC
FEV0.1
FEV0.1/FVC%
MMEF
PEF
NC
11.47±1.47
7.53±1.23
66.26±11.55
84.67±16.13
108.19±17.07
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PX
11.98±1.59
8.06±1.26
67.35±8.10
92.28±23.68
112.57±18.36
SC
11.23±1.85
6.57±1.42Δ
58.3±7.02ΔΔ
66.38±25.3*Δ
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108.08±19.04
SP
10.33±1.58
7.05±1.48
67.23±8.7☆
82.17±31.97
109.64±25.06
*P<0.05,vs NC;Δ P<0.05,ΔΔ P<0.01,vs PX; ☆P<0.05， vs SC； NC:normal control group; PX:PX diet group; SC:smoking control group; SP:smoking and PX diet group; FVC:forced vital capacity; FEV0.1: forced expiratory volume (0.1 s); MMEF: maximum midexpiratory flow; PEF: peak expiratory flow
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PX对慢性吸烟性气道高反应的影响:比较SC组及NC组PC20FEV0.1,前者为(0.113±0.022) mg/mL,后者为(0.48±0.016) mg/mL,两者差异有极显著(P<0.01),提示慢性吸烟可引起气道高反应。PX组PC20FEV0.1为(0.427±0.019) mg/mL,与NC组相比差异无显著(P>0.05);SP组PC20FEV0.1为(0.302±0.02) mg/mL,明显大于SC组(P<0.01)。提示PX对正常豚鼠气道反应性无明显影响,但可降低慢性吸烟所致性气道高反应性。
四、急性吸烟引起肺通气功能和气道反应性变化:
NC组急性吸烟前后各项肺功能指标均无显著改变(P>0.05),SC组鼠吸烟1支后立即使各项肺功能指标显著下降(P<0.05),而SP组吸烟1支前后各项指标均无明显改变(P>0.05),提示慢性吸烟豚鼠吸1支烟可立即降低肺通气功能,PX可减轻有慢性吸烟史豚鼠急性吸烟所致的气道反应。
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五、肺组织学变化:
气管和支气管:SC组光镜下粘膜上皮部分脱落,有不同程度上皮细胞增生、肥大,固有膜及粘膜下可见慢性炎症细胞浸润,腺体及杯状细胞增生肥大;电镜见粘膜柱状上皮纤毛倒伏、零乱,部分脱落表面粗糙。SP组光镜下粘膜柱状上皮完整,纤毛排列较整齐,仅1例粘膜下有少许炎症细胞浸润;电镜见粘膜上皮细胞纤毛整齐,杯状细胞饱满,表面富含微绒毛。(图1、2)。
Fig 1 Bronchial scanning electro-microscopy (SC group×2 600)
图1 支气管扫描电镜
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Fig 2 Bronchial scanning electro-microscopy (SP group×2 600)
图2 支气管扫描电镜
肺:SC组光镜下肺泡间隔明显增宽,大量淋巴细胞、浆细胞、中性粒细胞浸润,肺内各级细小气管也有程度不等的慢性炎症细胞浸润。SP组光镜下肺泡间隔及肺内各级细小支气管炎症明显较轻,仅少许炎症细胞浸润。
讨论
本实验豚鼠吸烟1支对肺功能无明显影响,长期吸烟对动物生长、心率及体动脉压尚无明显影响,却使肺通气功能降低并使气道对组胺反应增强,气道出现上皮损伤及炎症病变。服用PX营养合剂可减轻由慢性吸烟所引起的肺部病变及肺功能与气道反应性变化。
吸烟可引起气道高反应,这种高反应是COPD及哮喘的重要发病因素[2，3]，其机制较复杂:可能主要与气道上皮受损、气道炎症、基础肺功能水平下降等有关[4，5]。本实验观察到吸烟可损伤气道上皮,使上皮纤毛倒伏、零乱,部分脱落;而气道上皮受损可能影响其屏障及旁分泌功能,从而引起气道高反应[6]。气道炎症与气道反应性关系也很密切,有人认为气道炎症是慢性吸烟性气道高反应的主要原因。炎症可致气道平滑肌收缩、气道阻塞及上皮损伤等病变,从而使气道反应性增强。基础肺功能水平与气道反应性关系也较为密切:肺功能越差,气道反应性越高[7]。本实验发现慢性吸烟可导致反映小气道功能的指标—最大中期呼气流速(MMEF)明显下降,这可能也是引起气道高反应的一个原因。
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PX含多种营养成份,具保护气道上皮,减轻炎症反应等作用。吸烟致气道上皮的损伤主要是由于烟雾中含有大量的氧自由基,可引起脂质过氧化损伤,而PX中多种成份具有抗氧化损伤作用,如成份VitC是体内一个重要还原剂;有的成份可增强体内许多重要抗氧化酶的酶活性,有的成份具有稳定细胞膜、清除氧自由基的功能。因此补充这些物质均有助于保护气道上皮,减轻炎症反应,并降低气道反应性。
此外PX可能增强免疫力及组织修复功能,如锌能促进组织再生,伤口愈合,可增进机体免疫功能和吞噬杀菌作用。有资料显示:饮食中镁、VitC的含量与基础肺功能水平密切相关,补充一定量镁及VitC有助于改善基础肺功能及降低气道反应性[8，9]。另外有资料显示COPD患者1 s用力呼气量(FEV1)年下降率与营养状态有关,改善营养状态有助于改善肺功能。因此补充某些营养物质不仅能够减轻炎症,而且还能够改善肺功能从而降低吸烟性气道高反应。
本实验还显示PX对豚鼠的生长发育及基础血流动力学无明显影响。这一结果与我室其它种属动物如大鼠、小鼠的结果一致。另外我室毒性实验表明PX无毒副作用,对生长发育及其它机体机能无不良影响,可长期服用。
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本室以往实验结果已证明PX能降低肺血管反应性,本实验又发现其降低气道反应性,改善肺通气的作用,由于其成份都是机体营养物质,可长期服用,因此有可能用于慢性阻塞性肺疾病的防治。
参考文献
1 程 焰,刘声远,王迪浔.肺心营养合剂对大鼠缺氧性肺血管反应及肺血管改建的影响.同济医科大学学报,1996,25(5):341.
2 Villar MTA,Dowl L,Coggon D,et al.The influence of increased bronchial responsiveness,atopy and serum lgE on decline in FEV1.Am J Respr Crit Care Med,1995,151:656.
3 Murray AB,Morrison BJ.The decrease in severity of asthma in children of parents who smoke since the parents have been exposing them to less cigarette smoke.J Allergy Clin Immunol,1993,91:102.
, 百拇医药
4 洪志刚,刘声远,王迪浔.吸烟与气道反应性.实用肺科杂志， 1997,4(2):35.
5 Hulsmann AR,Raatgeep HR,Hollander JCD， et al.Oxidative epithelial damage produces hyperresponsiveness of human peripheral airways.Am J Respir Crit Care Med,1994,149:519.
6 Gao YS,Vanhoutte PM.Epithelium acts as a modulator and a diffusion barrier in the responses of canine airway smooth muscle.J Appl Physiol,1994,76:1843.
7 Brand PL,Kerstjen JH,Postma DS,et al.Long-term multicentre trial in chronic nonspecific lung&127;disease: methodology and baseline asessment in adult patients.Eur Respir J,1992,5:21.
, 百拇医药
8 Britton J,Pavord I,Richards K,et al.Dietary magnesium lung function,wheezing and airway hyperreactivity in a random adult population sample.Lancet,1994,344 (8919):357.
9 Britton J,R Pavord ID,Richards KA,et al.&127;Dietary Antioxidant vitamin intake and lung function in the general population.Am J Respir Crit Care Med,1995,151: 1383.
(1998年6月12日收稿，1998年12月2日修回), 百拇医药
单位：同济医科大学基础医学院病理生理学教研室(武汉 430030)
关键词：营养；吸烟；豚鼠
PX营养合剂对豚鼠急 摘要 目的:研究一种由本室研制的营养合剂(简称PX)对豚鼠急、慢性吸烟所致气道高反应的影响。方法:采用体积描记器方法测定气道反应性。结果:发现豚鼠进食5周PX能显著降低由急、慢性吸烟所致的气道高反应: ①慢性吸烟对照组(SC组)使FEV0.1下降20%所需组胺阈浓度(PC20FEV0.1)为(0.113±0.022) mg/mL;而慢性吸烟加PX组(SP组)为(0.302±0.020) mg/mL(P<0.01)②急性吸烟后SC组各项肺功能指标如用力肺活量(FVC)、0.1 s用力呼气量(FEV0.1)、最大中期呼气流速(MMEF)、最大呼气流速(PEF)等均显著下降(P<0.05),而SP组上述各项指标均无显著变化(P>0.05)。肺形态学检查显示SC组气道出现上皮损伤及炎症病变,而SP组病变明显较SC组轻。结论:PX能降低由急、慢性吸烟所引起的气道高反应。
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Effects of a mixture of nutrients on airway hyperresponsiveness
induced by acute and chronic smoking in guinea pigs
HONG Zhi-Gang,LIU Sheng-Yuan,WANG Di-Xun
Department of Pathophysiology,Tongji Medical University,Wuhan(430030)
Abstract AIM:The effects of a mixture of nutrients (simply named PX) on airway hyperresponsiveness (AHR) induced by acute and chronic smoking were studied in guinea pigs.METHODS:Airway responsiveness was measured by using body pneumotachograph.RESULTS:AHR induced by acute or chronic smoking could be reduced significantly by feeding with PX diet for 35 days.The provocative concentration of histamine causing a 20% decrease in FEV0.1(PC20FEV0.1 )in SP group (smoking and PX diet group ) was (0.302±0.020) mg/mL,significantly higher than that of SC group(smoking control group) (0.113±0.022) mg/mL (P<0.01); Acute smoking caused a significant decrease in various pulmonary functional parameters,such as forced expiratory volume (0.1s),maximum midexpiratory flow,peak expiratory flow,forced vital capacity in SC group (P<0.05),but there was no significant influence could be observed in SP group (P>0.05).Pulmonary morphogical studies showed that the pathologic changes of SC group were much more serious than those of SP group: very obvious airway epithelial damage and inflammation like changes be seen for the SC group.CONCLUSION: PX could reduce AHR induced by acute or chronic smoking.
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MeSH Nutrition,Smoking; Guinea pigs
慢性肺源性心脏病发病的两个主要环节是气道阻塞以及肺血管收缩和改建导致的肺动脉高压,因此治疗肺源性心脏病的理想药物应当是既能降低肺动脉压，又能降低气道阻力。引起气道阻力增大的原因很多,其中一个很重要的原因是气道反应性增高,即气道处于异常敏感状态,对多种剌激如激动剂、化学剌激物、渗透性变化和冷空气等表现出非特异性(非过敏性)过高反应。本室以往动物试验已证明由本室研制成的PX营养合剂能阻抑急、慢性缺氧所致的肺血管收缩及改建和降低肺动脉高压[1],本文研究其对气道的作用。吸烟是引起慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)的一个重要病因,故本研究采用慢性吸烟方法复制COPD模型，以观测PX对急、慢性吸烟所致的气道高反应性的影响。
材料与方法
, http://www.100md.com 一、动物分组：
用断奶1～2周豚鼠72只(本校实验动物学部提供)，雌雄各半，随机分成4组：正常对照组(NC)，营养合剂组(PX)，慢性吸烟组(SC)，慢性吸烟+营养合剂组(SP)。其中NC组、SC组饲普通饲料，PX组及SP组饲营养合剂饲料。营养合剂饲料是每公斤普通饲料中加入营养合剂18.4 g。每隔3日称进食量1次，隔5日称体重1次。SC组及SP组于饲养第2周始慢性吸烟(红金龙牌香烟，尼古丁含量1.00 mg/支，焦油含量27.5mg/支)，方法:用本室自制的吸烟机抽吸并将烟雾通入体积为33 8升的吸烟箱内,豚鼠置于其内自主呼吸,每天吸烟16支，时间1 h,每周6 d，持续3～5周，最后一次吸烟3～8 h后作气道反应性测定;NC组及PX组置于无烟室内，与上两组同样条件饲养。
二、 慢性吸烟实验:
气道反应性的测定采用体积描记器方法。上述动物每组随机取12只,雌雄各半,待手术结束、状态稳定15 min后测定基础肺通气功能,然后吸入雾化PBS,再测1次肺通气功能以供对照。此后开始吸入雾化组胺,浓度自0.02 mg/mL起等倍提高,直至所测FEV0.1降低超过PBS对照值20%为止。每次吸入雾化组胺1 min，间隔15 min，吸入雾化结束2 min后测肺通气功能。
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三、急性吸烟实验:
急性吸烟实验是在慢性吸烟实验基础上进行的,待上述实验结束动物恢复30 min后，再吸入雾化组胺1 min，浓度为0.04 mg/mL，2 min后测肺通气指标变化，为吸烟前气道反应性指标；15 min后动物急性主动吸烟一支,时间为5 min，此后立即吸入雾化组胺1 min、浓度同上，2 min后测肺通气指标变化，为吸烟后气道反应性指标。比较吸烟前后气道反应性的差异。
四、形态学指标测定:
上述4组动物随机选取6只作形态学检查。于动物饲养第5周处死动物，在气管、肺外支气管及右下肺取材，分为2份: 1份作常规病理检查，另1份肺外支气管标本作扫描电镜(JSM-T300)检查。
结果
一、 PX对豚鼠体重及进食量的影响:
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豚鼠饲养5周后各组平均每只增重:NC组(259.8±37.9) g; PX组(252.2±29.4) g; SC组(239.5±20.6) g; SP组(241.9±38.5) g,各组间差异无显著(P>0.05)。此间各组豚鼠每只平均总进饲料量及进青菜量分别为:NC组(899.8±31.8) g,(5 974.3±231.2) g;PX组:(878.7±30.6) g,(5 989.3±215.1) g;SC组(864.3±31.2) g,(5 837.3±217.3)g; SP组:(867.9±34.3) g,(5 849.7±208.8)g;各组间差异均无显著(P>0.05)。
二、 PX对豚鼠基础血流动力学影响:
NC、PX、SC及SP组心率分别为(381±11) beats/min、(373±13) beats/min、(390±17) beats/min、(384±14) beats/min; 平均体动脉压分别为(10.81±0.71) kPa、(10.21±0.73) kPa、(11.42±0.79) kPa、(11.31±0.81) kPa。各组均无显著差异(P>0.05)。
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三、慢性吸烟引起肺通气功能和气道反应性变化:
PX对肺通气功能的影响(表1): SC组与NC组比较,各项肺功能指标均低于NC组,其中NC组MMEF为(84.67±16.13) mL/s,SC组为(66.38±25.3) mL/s,两者差异显著(P<0.05),提示慢性吸烟使气道阻力增加,而PX组与NC组比较各项肺功能指标均无显著差异(P>0.05)。SP组与SC组比较,前者FEV0.1/FVC%为(67.23±8.7)%,后者为(58.3±7.02)%,两者差异有显著(P<0.05),提示PX对正常豚鼠肺通气功能无明显影响,而对慢性吸烟豚鼠肺功能有一定程度的改善作用。
表1 慢性吸烟及PX营养合剂对豚鼠肺通气功能的影响
Tab 1 Effects of chronic smoking and PX on pulmonary function (
±s,n=12), 百拇医药
Group
FVC
FEV0.1
FEV0.1/FVC%
MMEF
PEF
NC
11.47±1.47
7.53±1.23
66.26±11.55
84.67±16.13
108.19±17.07
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PX
11.98±1.59
8.06±1.26
67.35±8.10
92.28±23.68
112.57±18.36
SC
11.23±1.85
6.57±1.42Δ
58.3±7.02ΔΔ
66.38±25.3*Δ
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108.08±19.04
SP
10.33±1.58
7.05±1.48
67.23±8.7☆
82.17±31.97
109.64±25.06
*P<0.05,vs NC;Δ P<0.05,ΔΔ P<0.01,vs PX; ☆P<0.05， vs SC； NC:normal control group; PX:PX diet group; SC:smoking control group; SP:smoking and PX diet group; FVC:forced vital capacity; FEV0.1: forced expiratory volume (0.1 s); MMEF: maximum midexpiratory flow; PEF: peak expiratory flow
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PX对慢性吸烟性气道高反应的影响:比较SC组及NC组PC20FEV0.1,前者为(0.113±0.022) mg/mL,后者为(0.48±0.016) mg/mL,两者差异有极显著(P<0.01),提示慢性吸烟可引起气道高反应。PX组PC20FEV0.1为(0.427±0.019) mg/mL,与NC组相比差异无显著(P>0.05);SP组PC20FEV0.1为(0.302±0.02) mg/mL,明显大于SC组(P<0.01)。提示PX对正常豚鼠气道反应性无明显影响,但可降低慢性吸烟所致性气道高反应性。
四、急性吸烟引起肺通气功能和气道反应性变化:
NC组急性吸烟前后各项肺功能指标均无显著改变(P>0.05),SC组鼠吸烟1支后立即使各项肺功能指标显著下降(P<0.05),而SP组吸烟1支前后各项指标均无明显改变(P>0.05),提示慢性吸烟豚鼠吸1支烟可立即降低肺通气功能,PX可减轻有慢性吸烟史豚鼠急性吸烟所致的气道反应。
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五、肺组织学变化:
气管和支气管:SC组光镜下粘膜上皮部分脱落,有不同程度上皮细胞增生、肥大,固有膜及粘膜下可见慢性炎症细胞浸润,腺体及杯状细胞增生肥大;电镜见粘膜柱状上皮纤毛倒伏、零乱,部分脱落表面粗糙。SP组光镜下粘膜柱状上皮完整,纤毛排列较整齐,仅1例粘膜下有少许炎症细胞浸润;电镜见粘膜上皮细胞纤毛整齐,杯状细胞饱满,表面富含微绒毛。(图1、2)。
Fig 1 Bronchial scanning electro-microscopy (SC group×2 600)
图1 支气管扫描电镜
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Fig 2 Bronchial scanning electro-microscopy (SP group×2 600)
图2 支气管扫描电镜
肺:SC组光镜下肺泡间隔明显增宽,大量淋巴细胞、浆细胞、中性粒细胞浸润,肺内各级细小气管也有程度不等的慢性炎症细胞浸润。SP组光镜下肺泡间隔及肺内各级细小支气管炎症明显较轻,仅少许炎症细胞浸润。
讨论
本实验豚鼠吸烟1支对肺功能无明显影响,长期吸烟对动物生长、心率及体动脉压尚无明显影响,却使肺通气功能降低并使气道对组胺反应增强,气道出现上皮损伤及炎症病变。服用PX营养合剂可减轻由慢性吸烟所引起的肺部病变及肺功能与气道反应性变化。
吸烟可引起气道高反应,这种高反应是COPD及哮喘的重要发病因素[2，3]，其机制较复杂:可能主要与气道上皮受损、气道炎症、基础肺功能水平下降等有关[4，5]。本实验观察到吸烟可损伤气道上皮,使上皮纤毛倒伏、零乱,部分脱落;而气道上皮受损可能影响其屏障及旁分泌功能,从而引起气道高反应[6]。气道炎症与气道反应性关系也很密切,有人认为气道炎症是慢性吸烟性气道高反应的主要原因。炎症可致气道平滑肌收缩、气道阻塞及上皮损伤等病变,从而使气道反应性增强。基础肺功能水平与气道反应性关系也较为密切:肺功能越差,气道反应性越高[7]。本实验发现慢性吸烟可导致反映小气道功能的指标—最大中期呼气流速(MMEF)明显下降,这可能也是引起气道高反应的一个原因。
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PX含多种营养成份,具保护气道上皮,减轻炎症反应等作用。吸烟致气道上皮的损伤主要是由于烟雾中含有大量的氧自由基,可引起脂质过氧化损伤,而PX中多种成份具有抗氧化损伤作用,如成份VitC是体内一个重要还原剂;有的成份可增强体内许多重要抗氧化酶的酶活性,有的成份具有稳定细胞膜、清除氧自由基的功能。因此补充这些物质均有助于保护气道上皮,减轻炎症反应,并降低气道反应性。
此外PX可能增强免疫力及组织修复功能,如锌能促进组织再生,伤口愈合,可增进机体免疫功能和吞噬杀菌作用。有资料显示:饮食中镁、VitC的含量与基础肺功能水平密切相关,补充一定量镁及VitC有助于改善基础肺功能及降低气道反应性[8，9]。另外有资料显示COPD患者1 s用力呼气量(FEV1)年下降率与营养状态有关,改善营养状态有助于改善肺功能。因此补充某些营养物质不仅能够减轻炎症,而且还能够改善肺功能从而降低吸烟性气道高反应。
本实验还显示PX对豚鼠的生长发育及基础血流动力学无明显影响。这一结果与我室其它种属动物如大鼠、小鼠的结果一致。另外我室毒性实验表明PX无毒副作用,对生长发育及其它机体机能无不良影响,可长期服用。
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本室以往实验结果已证明PX能降低肺血管反应性,本实验又发现其降低气道反应性,改善肺通气的作用,由于其成份都是机体营养物质,可长期服用,因此有可能用于慢性阻塞性肺疾病的防治。
参考文献
1 程 焰,刘声远,王迪浔.肺心营养合剂对大鼠缺氧性肺血管反应及肺血管改建的影响.同济医科大学学报,1996,25(5):341.
2 Villar MTA,Dowl L,Coggon D,et al.The influence of increased bronchial responsiveness,atopy and serum lgE on decline in FEV1.Am J Respr Crit Care Med,1995,151:656.
3 Murray AB,Morrison BJ.The decrease in severity of asthma in children of parents who smoke since the parents have been exposing them to less cigarette smoke.J Allergy Clin Immunol,1993,91:102.
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4 洪志刚,刘声远,王迪浔.吸烟与气道反应性.实用肺科杂志， 1997,4(2):35.
5 Hulsmann AR,Raatgeep HR,Hollander JCD， et al.Oxidative epithelial damage produces hyperresponsiveness of human peripheral airways.Am J Respir Crit Care Med,1994,149:519.
6 Gao YS,Vanhoutte PM.Epithelium acts as a modulator and a diffusion barrier in the responses of canine airway smooth muscle.J Appl Physiol,1994,76:1843.
7 Brand PL,Kerstjen JH,Postma DS,et al.Long-term multicentre trial in chronic nonspecific lung&127;disease: methodology and baseline asessment in adult patients.Eur Respir J,1992,5:21.
, 百拇医药
8 Britton J,Pavord I,Richards K,et al.Dietary magnesium lung function,wheezing and airway hyperreactivity in a random adult population sample.Lancet,1994,344 (8919):357.
9 Britton J,R Pavord ID,Richards KA,et al.&127;Dietary Antioxidant vitamin intake and lung function in the general population.Am J Respir Crit Care Med,1995,151: 1383.
(1998年6月12日收稿，1998年12月2日修回), 百拇医药