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目的:本文在建立病毒诱发幼年大鼠哮喘气道重塑模型的基础上,从体内研究五虎汤对哮喘大鼠血清中NGF、肺组织TGF-β1、IL-13及气道重塑的影响;体外研究五虎汤含药血浆对NGF及Sema4D受体Plexin-B1和CD72表达的影响,以及Sema4D与NGF之间的相互关系,从调整NEI网络紊乱达到改善气道重塑,为进一步阐明五虎汤防治病毒诱发儿童哮喘机理提供实验依据。方法:1.建立模型:将30只幼年SD大鼠随机分为正常对照组、哮喘模型组与地塞米松组,每组10只,于实验第1、2天哮喘模型组与地塞米松组以RSV滴鼻联合10%OVA皮下注射,第9天以1%OVA雾化吸入,每次30min,隔日一次,持续2w;正常对照组以Hep-2细胞滴鼻联合生理盐水致敏、激发作为对照。通过测定气道反应性,留取BALF作细胞计数与分类,肺组织HE染色及Masson染色观察其病理变化及胶原纤维沉积情况,验证模型建立成功与否。2.体内实验:将48只幼年SD大鼠随机分为正常对照组、哮喘模型组、地塞米松组、五虎汤高、中、低剂量组,除正常对照组外,其余各组均建立哮喘气道重塑模型,于实验第15天起,五虎汤高、中、低剂量组分别予4.752g/kg/d、2.376g/kg/d、1.188g/kg/d浓度的五虎汤,每日分2次灌胃,持续2w,正常对照组与哮喘模型组予生理盐水灌胃,地塞米松组予地塞米松溶液(2.4mg/kg/d)灌胃,每日2次,持续2w。观察各组大鼠反应情况时,病理形态学方法分析气道重塑的相关指标,免疫组化法检测肺组织α-SMA表达,ELISA法测定血清中NGF水平,Western bl ot法检测肺组织TGF-B1及IL-13蛋白相对含量,Real-time PCR法测定肺组织中NGF、TGF-β1及IL-13mRNA的表达。3.体外实验:分离正常对照组和哮喘模型组大鼠气道上皮细胞,进行原代培养并传至2-3代后,将细胞进行分组:A组为正常气道上皮细胞,不做任何处理;B组为哮喘气道上皮细胞,不做任何处理;C组为哮喘气道上皮细胞+Sema4D:D组为哮喘气道上皮细胞+加入Sema4D、抗Sema4D;E1组、E2组分别为哮喘气道上皮细胞+五虎汤高、中剂量含药血浆;F1组、F2组分别为哮喘气道上皮细胞+Sema4D与五虎汤高、中剂量含药血浆,均处理24h后,应用MTT法和Transwell小室法分别检测气道上皮细胞增殖量及迁移数量,RT-PCR法及Western Blot法分别测定Sema4D受体Plexin-B1和CD72mRNA及蛋白表达水平,ELISA法检测气道上皮细胞中NGF表达。结果:1.建立模型:与正常对照组比较,哮喘模型组大鼠出现明显的喘息、烦躁、竖毛耸肩、口唇发绀、体重增长缓慢及精神差等,HE染色及Masson染色观察发现大量炎性细胞浸润,以嗜酸性粒细胞为主,量化气道学参数明显升高,胶原纤维沉积大量增多等,气道阻力显著增高(P<0.01);地塞米松组较哮喘模型组哮喘症状及相应病理变化均有所减轻。2.体内实验:(1)与正常组比,模型组大鼠出现明显喘息症状,五虎汤高、中剂量组喘息等症状较模型组明显减轻,地塞米松组大鼠症状亦有所缓解,五虎汤低剂量组大鼠喘息缓解不明显;(2)与正常组比较,模型组病理切片镜下可见大量炎性细胞、管腔狭窄、粘液分泌增多、气道平滑肌显著增厚且排列紊乱、粘膜下可见较多胶原样物质沉积,气道重塑量化指标、肺组织α-SMA表达IOD值均显著增高(P<0.01);与模型组比较,五虎汤高、中剂量组及地塞米松组镜下病理改变程度明显减轻,且气道形态学参数各项指标、α-SMA日性表达IOD值明显降低(P<0.01),五虎汤低剂量组与其差异不明显(P>0.05);(3)与正常组比较,模型组大鼠血清中NGF表达明显增高(P<0.01),各治疗组均能降低NGF水平,以五虎汤高、中剂量组较明显(P<0.01),且下降程度较低剂量组、地塞米松组差异具有统计学意义(P<0.01),五虎汤各剂量组降低NGF表达程度均优于地塞米松组(P<0.01,P<0.05);(4)与正常组比较,模型组肺组织TGF-β1、IL-13蛋白的表达均明显升高(P<0.01),予药物干预后,五虎汤高、中剂量及地塞米松组TGF-β1及IL-13蛋白表达显著下降(P<0.01),且三组间无差异(P>0.05),五虎汤低剂量组TGF-β1及IL-13蛋白减弱较模型组差异无统计学意义(P>0.05);(5)与正常组比,其余各组肺组织NGFmRNA相对表达量均升高,与模型组比,各治疗组NGFmRNA的表达均显著下降(P<0.01),五虎汤高、中剂量组较低剂量组、地塞米松组下降有明显统计学意义(P<0.01),此二组之间无差异(P>0.05);(6)与正常组比较,模型组大鼠TGF-β1mRNA、IL-13mRNA的表达明显升高(P<0.01),与模型组比,五虎汤高、中剂量组TGF-β1mRNA表达水平显著降低(P均<0.01),且二组之间无明显差异(P>0.05),但仍高于正常组(P<0.01),低剂量组及地塞米松组与模型组比较无显著差异(P均>0.05);五虎汤高、中剂量组及地塞米松组IL-13mRNA表达水平较模型组均明显降低(P<0.01),五虎汤高、中剂量组之间差异无统计学意义(P>0.05),较地塞米松组IL-13mRNA表达差异具有显著性(P<0.01);五虎汤低剂量组较模型组差异无统计学意义(P>0.05)。3.体外实验:(1)与A组比较,B组气道上皮细胞增殖量OD值明显升高(P<0.01):与B组比较,C组OD值亦明显升高(P<0.01);D组、F1组、F2组加入OD值有所下降(P<0.01);E1、E2组OD值有所降低(P<0.01)。以上各组与A组比较,均具有显著性差异(P均<0.01)。(2)Transwell小室法测定A组、B组、C组、D组、E1组、E2组、F1组与F2组的细胞迁移数分别为70,102,155,140,102,93,126,137。(3)与A组比较,B组Sema4D及其受体Plexin-B1表达与NGF含量均有升高,受体CD72表达降低;与B组比较,C组在Sema4D作用下,其OD值及迁移细胞数明显增多(P<0.01),且Sema4D受体Plexin-B1mRNA及蛋白、气道上皮细胞中NGF表达水平均明显升高(P<0.01),CD72受体的表达显著降低(P<0.01)与C组比较,E1组、E2组、F1组与F2组Plexin-B1mRNA及蛋白表达水平亦明显下降(P<0.01),同时NGF的表达随之显著降低(P<0.01);CD72mRNA及蛋白表达相应地明显升高(P<0.01)。与D组比较,E1、E2组PlexinB1mRNA及蛋白与NGF表达水平亦明显下降(P<0.01),CD72mRNA及蛋白表达水平亦明显升高(P<0.01)。F1、F2组与D组各指标的表达结果一致,差异无统计学意义(P>0.05)相对与C组而言,F1、F2组细胞OD值及迁移数量的下降程度,较E1、E2组下降程度不明显(P>0.05),其Plexin-BlmRNA及蛋白与NGF表达水平的下降程度和CD72mRNA及蛋白的升高程度均不及E1、E2组对应指标的改变程度(P>0.05)。结论:1.应用RSV联合OVA致敏激发方法能够成功制备幼年SD大鼠哮喘气道重塑模型。2.五虎汤高、中剂量通过改善RSV气道重塑模型大鼠支气管壁、平滑肌增厚及上皮下胶原沉积,并下调a-SMA的表达,从而减慢气道重塑的进程。3.五虎汤高、中剂量通过降低RSV气道重塑模型大鼠肺组织TGF-β1及IL-13的表达而下调NGF表达实现对哮喘中NEI网络紊乱的调整,从而延缓气道重塑及气道炎症进程。4.Sema4D参与哮喘气道上皮细胞的增殖与迁移,并通过与NGF相互促进作用,增强其与受体PlexinB1的结合能力,同时抑制与其受体CD72结合力,使气道上皮细胞增殖与迁移过程加速,从而促进气道重塑的发生与发展。5.五虎汤高、中剂量的含药血浆能够发挥抗Sema4D作用,通过抑制RSV气道重塑模型大鼠Sema4D与NGF结合,降低Sema4D与其受体PlexinB1的结合能力,增强与其受体CD72的结合力,调整哮喘NEI网络紊乱,缓解哮喘气道重塑。