P物质对哮喘动物模型气道阻力的影响及盐酸丙卡特罗对其干预作用

摘要

支气管哮喘（哮喘）是由多种炎症细胞及炎症因子参与的以气道高反应为特征的炎症性疾病，是全球范围内严重威胁公众健康的慢性疾病，其发病机制有气道慢性炎症、气道高反应（AHR）、不可逆性的气道重塑、神经反应、变态反应、遗传等等，多种机制之间相互关联、错综复杂，迄今尚不十分清楚。以气道的慢性炎症、气道高反应性和不可逆性气道重塑（airway remodeling）为特点。最近的研究显示，嗜酸性粒细胞、T 淋巴细胞及单核细胞浸润可造成气道上皮脱落、黏液分泌、血管渗出及感觉神经末梢裸露。因此，有国外学者提出了与哮喘有关的气道神经轴突反射概念，使人们日益认识到神经系统和免疫系统之间存在着密切的联系，它们相互影响，相互调节。在此过程中，神经肽起到了重要的作用。迄今为止在呼吸道已确定的神经肽将近20种，感觉神经肽就是其中的一类。其中P物质（Substance P，SP）就是导致哮喘气道神经源性炎症产生的一种重要的感觉神经肽。P物质是由感觉神经末梢释放的一种小肽，是一种炎性作用很强的速激肽，对气道具有广泛的生理效应，如强烈地收缩支气管平滑肌，增加微血管壁的通透性，引起血浆蛋白外渗和组织水肿，加重气道阻塞，促进粘液分泌及粘液栓的形成，这些改变都与哮喘的气道病理结构相似。气道高反应（airway hyperresponsiveness，AHR）是气道受到外界刺激时表现出的过强、过早的收缩反应，是支气管哮喘的重要临床特征，与气道的慢性炎症有关。以往认为副交感神经紧张性增高是引起气道高反应性的主要原因，但是现在发现，除了经典的胆碱能神经系统及肾上腺素能神经系统支配外，尚有非肾上腺素能非胆碱能神经（NANC）的支配，包括兴奋性神经纤维和抑制性神经纤维。兴奋性神经纤维在肺内主要为感觉神经，其末梢可释放一些速激肽，包括P物质、神经激肽A（NKA）、神经激肽B（NKB）及降钙素基因相关肽（CGRP）。这些肽类具有很强的致炎作用，如引起血管通透性增加、黏液分泌及气管平滑肌痉挛等。P物质是炎性作用很强的速激肽，在气道平滑肌、血管内皮细胞均发现P物质免疫反应神经纤维及其受体。体外试验显示，P物质可刺激肥大细胞释放介质趋化炎性细胞，增强白三烯作用及刺激气道平滑肌收缩。气道炎症也可促进P物质的释放，当气道上皮损伤的时候，炎性介质作用于裸露的感觉神经末梢，通过轴突反射致使P物质释放，加重炎症反应，参与哮喘神经性气道炎症和气道高反应性的形成。以往的较多研究表明P物质主要通过引起气道平滑肌收缩，增加血管外渗，促进黏液分泌及各种炎症介质释放等作用参与哮喘的病理生理过程。本课题旨在研究P物质对哮喘动物模型气道阻力及与哮喘相关的炎症介质的合成和释放是否有影响，以及盐酸丙卡特罗对其是否有干预作用。这些问题的解决，将使我们进一步了解P物质在哮喘发病机制中的作用，为寻求治疗哮喘的方法提供有力的理论依据。
　　 实验方法：
　　 采用卵蛋白（OVA）辅以百日咳杆菌菌苗和氢氧化铝为佐剂注射致敏大鼠，雾化吸入激发制作哮喘大鼠模型。利用AniRes2005肺功能仪测定气道阻力，并计数各组支气管肺泡灌洗液（BALF）中的细胞总数及细胞分类，且运用免疫组织化学方法测定嗜酸性粒细胞趋化因子（Eotaxin）在肺内的表达，最终运用日本MetaMorph/BX41图像分析系统对结果进行分析。
　　 实验结果：
　　 1、气道阻力检测结果显示
　　 哮喘组大鼠对Ach的浓度反应曲线明显上移，其呼气阻力和吸气阻力显著高于正常组（P<0.05），表明哮喘组大鼠对Ach的气道反应性显著高于正常对照组，同时也表明哮喘模型建立成功。P物质组对Ach的浓度反应曲线显著高于哮喘组（P<0.05），提示P物质可增加哮喘大鼠的气道反应性，盐酸丙卡特罗组对Ach的浓度反应曲线介于哮喘组和正常组之间，提示盐酸丙卡特罗可降低由P物质引起的气道阻力的增加（P<0.05）。
　　 2、支气管肺泡灌洗液（BALF）中细胞总数及分类计数
　　 P物质组大鼠BALF中细胞总数及细胞分类计数都显著高于哮喘模型组（P<0.05），哮喘组大鼠BALF中细胞总数、中性粒细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、嗜酸性粒细胞（Eos）均较正常对照组显著增高（P<0.05）。盐酸丙卡特罗组大鼠BALF中细胞总数及细胞分类计数均较哮喘组减低（P>0.05）。
　　 3、免疫组织化学染色
　　 正常对照组Eotaxin的光密度为：0.2678±0.0076，哮喘组Eotaxin的光密度为：0.2788±0.0020，P物质组Eotaxin的光密度为1.1499±0.1150，盐酸丙卡特罗治疗组Eotaxin的光密度为：0.2018±0.0035。
　　 结论：
　　 1、P物质增加了哮喘大鼠的气道阻力，参与了气道高反应性的形成，与哮喘的发病密切相关。
　　 2、P物质可促进中性粒细胞、淋巴细胞、单核巨噬细胞、嗜酸性粒细胞这些炎性细胞的释放，是其参与哮喘的发病机制之一。
　　 3、P物质通过增加嗜酸性粒细胞趋化因子在肺内的表达，可能参与气道炎症的发病过程。
　　 4、盐酸丙卡特罗可降低因气道内滴入P物质引起的气道高反应性，是其治疗哮喘的一个有效途径。

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结论

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