天津中医药  2016, Vol. 33 Issue (4): 226-230

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刘春芳, 曹会杰, 程艳梅, 王宏伟, 张秀莲, 朱生樑
LIU Chun-fang, CAO Hui-jie, CHENG Yan-mei, WANG Hong-wei, ZHANG Xiu-lian, ZHU Sheng-liang
拆方研究通降和胃方对胃食管反流性咳嗽豚鼠气道炎症及肺通透性的影响
Effect of decomposed recipes of Tongjiang Hewei decoction on guinea pigs with gastroesophageal reflux induced cough
天津中医药, 2016, 33(4): 226-230
Tianjin Journal of Traditional Chinese Medicine, 2016, 33(4): 226-230
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1672-1519.2016.04.10

文章历史

收稿日期: 2016-01-07
拆方研究通降和胃方对胃食管反流性咳嗽豚鼠气道炎症及肺通透性的影响
刘春芳1, 曹会杰2, 程艳梅1, 王宏伟1, 张秀莲1, 朱生樑1     
1. 上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院消化科, 上海 2004371;
2. 上海中医药大学附属普陀区中心医院中医内科, 上海 200002
摘要: [目的] 观察通降和胃方及其拆方对胃食管反流性咳嗽豚鼠模型气道炎症及肺组织通透性的影响,探讨通降和胃方治疗胃食管反流性咳嗽的作用机制。[方法] 健康雄性豚鼠60只,随机分为通降和胃方组、疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组、西药组、模型组和正常组。除正常组外,其余各组采用食管下端酸灌注法制作胃食管反流性咳嗽模型,并分别予相应药物混悬液及等量生理盐水处理,光镜下观察食管及气管组织学改变,伊文思蓝浸入法测定各组豚鼠的肺毛细血管通透性。[结果] 1)模型组食管、气管炎症积分较正常组明显升高;疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组在改善豚鼠气管炎症上存在交互作用(P<0.05);通降和胃方与奥美拉唑在改善豚鼠食管、气管炎症积分上比较差异均有统计学意义(P<0.05)。2)模型组肺组织通透性较正常组明显升高(P<0.05),通降和胃方与奥美拉唑在改善豚鼠肺组织通透性上比较差异有统计学意义(P<0.05),疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组在改善肺组织通透性上存在交互作用(P<0.05)。[结论] 通降和胃方全方能有效改善豚鼠食管、气管组织学改变,降低肺组织通透性,从而减少炎性渗出,达到治疗胃食管反流性咳嗽的目的。
关键词: 胃食管反流性咳嗽    食管气道神经源性炎症    肺通透性    疏肝和胃方    

以慢性咳嗽为主要临床表现的胃食管反流病称为胃食管反流性咳嗽(GERC),又可称为反流性咳嗽综合征[1]。该病是导致慢性咳嗽的主要原因之一[2],往往造成患者生活质量的明显下降。GERC的发病涉及多种机制,食管—气道神经源性炎症是其中重要的一个方面,该机制认为食管下端黏膜感受器受到反流物的刺激后,通过食管—支气管反射兴奋咳嗽中枢引起气道神经源性炎症进而可引发咳嗽[3]。临床上常用于治疗胃食管反流病的质子泵抑制剂并不能有效的截断气道神经源性炎症的发生,因此治疗GERC的效果往往不甚理想。通降和胃方是上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院胃食管反流病专科门诊的特色经验方之一,该方以“从胃治咳”的治疗思路出发,着眼于本病肝失疏泄、胃失和降、肺失肃降的基本病机,以疏肝泄热、和胃降逆为具体治则,燮理中焦气机,使肺胃之气升降得宜,临床上取得了较为理想的治疗效果。本次研究试从肺组织通透性角度探讨通降和胃方治疗GERC的作用机制。

1 材料与方法 1.1 实验材料 1.1.1 实验动物

普通级雄性豚鼠共60只,2~3月龄,体质量为(300±50) g,由上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院实验动物中心提供,上海市斯莱克实验动物有限责任公司生产[动物合格证号SCXK(沪)2012-0002]。给予室内温度(20±2)℃,湿度(50±10)%,标准饲料饲养。

1.1.2 主要试剂

胃蛋白酶(批号P7000)购自Sigma公司;戊巴比妥钠(批号18569802)、浓盐酸(批号80070590)购自国药集团化学试剂有限公司;甲酰胺(批号30091218)及伊文思蓝(批号SE212901)购自上海鼎国生物试剂公司;0.5%伊红、苏木素、二甲苯、梯度酒精由上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院病理室提供。

1.1.3 主要仪器

分光光度计(上海市第三分析仪器厂722N型)、电子显微镜(OLYMPUS BX51)、切片机(德国MEDIS公司13/30RR型)、切片漂烘温控仪(安徽电子科学研究所QP-B型)、电子天平(上海天平仪器厂FA1104型)。

1.1.4 实验药物

中药药物:1)通降和胃方:旋覆梗12 g,代赭石15 g,柴胡9 g,枳壳12 g,焦山栀9 g,川楝子9 g,黄连3 g,吴茱萸3 g,太子参12 g,生姜4.5 g,甘草6 g。2)疏肝泄热拆方:柴胡9 g,川楝子9 g,黄连3 g,吴茱萸3 g,焦山栀9 g。3)和胃降逆拆方:旋覆梗12 g,代赭石15 g,枳壳12 g,太子参12 g,生姜4.5 g,甘草6 g。以上药物均采用中药颗粒剂(由本院药剂科提供),使用前配成溶液。西药药物:奥美拉唑胶囊20 mg(常州四药制药厂,生产批号20140602),使用前配成溶液。

1.2 实验方法 1.2.1 实验分组及造模方法

将60只豚鼠采用随机数字表法随机分为6组:通降和胃方组、疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组、西药组、模型组和正常组,每组10只。除正常组外,其余5组均参照刘春丽[4]等文献报道,采用盐酸灌注法制备GERC动物模型。

1.2.2 给药方法

根据豚鼠和人体间等效剂量换算的折算倍数是5.5倍[5],通降和胃方组给予颗粒剂生药量为每日0.866 g/kg,疏肝泄热拆方组给予颗粒剂生药量为每日3.03 g/kg,和胃降逆拆方组给予颗粒剂生药量为每日5.64 g/kg,西药组给予奥美拉唑每日3.67 mg/kg,每日灌胃两次,每次10 mL/kg体质量,连续灌胃14 d。

1.2.3 实验样本制备

1)肺毛细血管通透性测定:造模14 d后,腹腔注射2%戊巴比妥钠(0.1 mL/g)深度麻醉豚鼠。采用伊文思蓝浸入法测定各组豚鼠的肺毛细血管通透性[6]。经股静脉穿刺注入2%伊文思蓝(1 mg/kg),15 min后处死动物,剖胸后由右心室匀速注入10 mL生理盐水冲洗血管内染料,取出肺脏,将肺表面水分吸尽后,于电子天平上称取湿质量,放入4 mL甲酰胺中,于37 ℃温箱放置24 h,提取组织中染料。过滤后染液用分光光度计于620 nm处读取OD值,通过标准曲线计算提取出的燃料量,以单位组织中染料提取量反映肺毛细血管通透性。2)食管、气管标本病理切片的制备 取出食管下端近贲门部0.5 cm、气管近喉部0.5 cm组织置于10%甲醛溶液中固定,脱水,石蜡包埋,切片,苏木精-伊红染色,树脂封片。光镜下观察食管、气管的形态学表现。反流性食管炎病理分级采用1999年12月中华医学会消化内镜学会颁布的反流性食管炎诊断标准[7]。气管炎症病理分级参照何权灜等[8]制定的小气道八项病理指标判分标准。

1.3 统计方法

采用SPSS19.0统计软件进行统计。计量资料以均值±标准差(±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较若方差齐采用LSD法,方法不齐采用Dunnett’s T3法,如不符合正态分布或方差齐性则采用秩和检验进行比较。拆方间交互作用分析采用析因设计的方差分析;等级资料间的比较采用秩和检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 一般情况

造模后7 d观察,除正常组外,余5组实验动物均有不同程度的饮食减少,体质量减轻。造模第11天后观察,除正常组外,余5组实验动物均有不同程度的喷嚏、呛咳表现,少数动物有呼吸急促、喘息、甚则腹肌收缩、难于行走等表现,提示造模成功。死亡情况:因麻醉意外死亡2只,因造模时误吸死亡2只,因肺部严重感染死亡4只。剩余52只实验豚鼠,体质量最大者378 g,最小者226 g,各组豚鼠体质量比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.2 豚鼠食管黏膜组织的病理改变

模型组食管黏膜炎症积分较正常组明显升高,两者比较差异有统计学意义(P<0.01);疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组、西药组与模型组炎症积分比较差异均无统计学意义(P>0.05);通降和胃方组与模型组比较差异有统计学意义(P<0.05),通降和胃方组食管黏膜炎症积分明显低于模型组;同时通降和胃方组与西药组比较差异有统计学意义(P<0.05),提示通降和胃方在改善GERC豚鼠模型食管炎症上优于奥美拉唑。见表1

表1 6组豚鼠食管黏膜炎症积分比较 Tab.1 Comparison of esophageal mucosal inflammation scores of six groups guinea of pigs
组别动物数轻度中度重度
正常组10 8200
模型组80251
通降和胃方组91800
疏肝泄热方组90450
和胃降逆方组80350
西药组80242
2.3 豚鼠气管黏膜组织的病理改变

模型组与正常组气管组织炎症积分比较差异有统计学意义(P<0.05),模型组气管炎症积分显著高于正常组,提示模型成功。通降和胃方组、疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组、西药组与模型组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。通降和胃方组、和胃降逆拆方组与西药组比较差异有统计学意义(P<0.05),而疏肝泄热拆方组与西药组比较无统计学意义(P>0.05)。见表2

表2 6组豚鼠气管炎症病理积分比较(±s Tab.2 Comparison of the tracheal inflammation pathological scores of the six groups of guinea pigs(±s
组别动物数气管炎症积分
正常组10 3.90±2.02
模型组86.50±0.36*
通降和胃方组93.44±1.81#△
疏肝泄热方组94.25±1.28#
和胃降逆方组83.78±1.79#△
西药组84.96±0.71#
 注:与正常组比较,*P<0.05;与模型组比较,#P<0.05;与西药组比较,P<0.05。

模型组、通降和胃方组、疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组4组构成2×2析因设计。析因设计方差分析结果显示:A(即疏肝泄热拆方组)不同水平间比较有统计学意义(P<0.05);B(即和胃降逆拆方组)不同水平间比较亦有统计学意义(P<0.05);A×B即两个拆方之间存在交互作用(P<0.05),经进一步绘制两因素交互作用示意图提示两拆方之间存在正向交互作用,这提示两拆方同时使用(即通降和胃方全方)时其作用优于各拆方的单独作用,即通降和胃方全方改善豚鼠气管炎症疗效优于两拆方的单独使用。见表3图1

表3 豚鼠气管炎症病理析因设计方差分析 Tab.3 Analysis of variance of factorial design of the pathological changes of the trachea inflammation in guinea pigs
变异来源离均差平方和自由度均方FP
总变异815.0034---
A30.22130.2212.810.001
B17.00117.007.210.012
A×B9.9419.944.210.049
误差70.78302.36--

图1 豚鼠气管炎症病理析因设计交互作用图 Fig.1 The interaction of airway inflammation and pathological changes in guinea pig
2.4 肺组织通透性测定

模型组肺组织伊文思兰染料浓度明显高于正常组,差异具有统计学意义(P<0.01);通降和胃方组、疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组、西药组与模型组比较差异均有统计学意义(P<0.05);疏肝泄热拆方组、和胃降逆拆方组与西药组比较差异无统计学意义(P>0.05);而通降和胃方组与西药组比较差异具有统计学意义(P<0.05),提示通降和胃方改善GERC豚鼠肺组织通透性效果优于奥美拉唑。见表4

析因设计方差分析结果显示:A(即疏肝泄热拆方组)不同水平间比较有统计学差异(P<0.01);B(即和胃降逆拆方组)不同水平间比较有统计学差异(P<0.01);两个拆方之间存在交互作用(P<0.05)。经进一步绘制两因素交互作用示意图提示两拆方之间存在正向交互作用,这提示通降和胃方全方效果改善GERC豚鼠肺组织通透性效果优于两拆方的单独作用。见表5图2

表4 各组豚鼠肺组织通透性染料浓度比较(±s Tab.4 Comparison of the permeability of the lung tissue of guinea pigs(±s
mg/L
组别动物数染料浓度
正常组10 1.71±0.72
模型组84.60±0.80
通降和胃方组91.90±0.62*#
疏肝泄热方组92.64±1.04*
和胃降逆方组82.69±0.78*
西药组82.47±1.71*
 注:与正常组比较,P<0.05;与模型组比较,*P<0.05;与西药组比较,#P<0.05。

表5 豚鼠肺组织通透性析因设计方差分析 Tab.5 Analysis of variance of factorial design of the permeability of guinea pig lung tissue
变异来源离均差平方和自由度均方FP
总变异342.8534---
A16.06116.0623.32<0.001
B14.90114.9021.64<0.001
A×B2.9212.924.240.048
误差20.65300.69--

图2 豚鼠肺组织通透性析因设计交互作用图 Fig.2 Interaction of the design of the permeability of the lung tissue of guinea pig
3 讨论

GERC常常被误诊为呼吸系统疾病,应用止咳化痰、抗生素等药物治疗无明显疗效,进而反复发作迁延不愈,最终影响患者的生活质量。GERC的发病机制涉及微量误吸、食管运动功能失调、植物神经功能失调等多个方面,目前越来越多的研究显示GERC的发生与食管—气道神经源性炎症密切相关[9, 10]。咳嗽反射弧包括4个环节:呼吸道神经末梢感受器、迷走神经传入神经、延髓咳嗽中枢、迷走神经传出神经[11]。气管和食管有共同的胚胎起源,均受迷走神经支配,存在共同的传导通路,刺激可传入共同的神经中枢—孤束核[12]。GERC发生的食管—气道神经源性炎症具体机制可能为:当反流入食管的胃内容物反复刺激食管下段黏膜酸敏感辣椒素受体,沿迷走传入神经传至延髓迷走孤束核和迷走运动背核,引起中枢神经递质释放,沿迷走传出神经传出至气道,引起气道感觉神经肽(P物质、降钙素基因相关肽、神经肽A、神经肽B等)表达和释放增加,在气道内发挥其生物活性,导致支气管收缩、气道血管通透性增高、渗出增加,从而产生气道神经源性炎症,引发GERC[13, 14, 15]

GERC当属中医学“内伤咳嗽”的范畴,《景岳全书 咳嗽》篇有云:“内伤之咳,先伤他脏,故必由他脏以及肺,故他脏为本而肺为标也。”本病发病之本在胃(食管属胃),其标在肺,与肝紧密相关。肺、肝、胃三者气机失调是其发病的根结,归纳其基本病机在于肝失疏泄、胃失通降,浊气上逆,壅塞肺络。通降和胃方以疏肝泄热、和胃降逆为切入点,紧切本病病机组方而成,方中诸药配伍,升降相因,寒热并用,肺胃相济,通过调理中焦气机,使胃气得降,肝气调达,浊气自降,肺之宣发肃降功能归于正常,脏腑气机升降相因而诸邪得除,咳嗽自愈。该方在上海中医药大学附属岳阳中西医结合医院胃食管反流病专科门诊应用多年,治疗效果显著,对呛咳类呼吸道症状改善显效率为86.84%[16]

本次实验为研究通降和胃方治疗胃食管反流性咳嗽的作用机制,依据本病病机及药物作用将其拆方为疏肝泄热方及和胃降逆方。通过实验发现,模型组豚鼠食管及气管黏膜炎症积分较正常组明显升高,且肺组织通透性明显增加,这提示GERC的豚鼠模型是成功的。经过比较发现通降和胃方组、和胃降逆拆方组在改善GERC豚鼠气管炎症方面优于西药组奥美拉唑。和胃降逆拆方中的药物主要以降逆和胃、补益脾肺为主,现代药理研究显示其中的一些药物具有一定的促进胃肠蠕动的功能,如:代赭石中三氧化二铁、镁、铝、硅等微量元素的协同作用可兴奋肠管,增强肠蠕动,促进消化吸收[17]。枳壳有增加胃肠蠕动,松弛奥狄氏括约肌炎的功能[18],可促进十二指肠排空。胃内容物反流刺激是气道神经源性炎症的初始环节,有效地抑制反流即可截断气道神经源性炎症的发展,而改善胃动力、促进胃排空在一定程度上可减少胃内容物反流,因此和胃降逆拆方在改善气管炎症方面具有一定的优势。

在改善GERC豚鼠肺通透性方面,结果显示各治疗组均具有一定的治疗作用,但两个拆方的作用与西药组无明显差异,而通降和胃方全方却具有比奥美拉唑更好的治疗作用。疏肝泄热拆方中药物主要以疏肝泄热、理气和胃的作用为主,现代药理研究显示其中的多个药物具有一定的抑制胃酸分泌、抑制胃蛋白酶活性的作用[19, 20],因而可在一定程度上抑制酸反流。和胃降逆拆方如上所述,可有促进胃排空的作用。两个拆方的单独作用并没有通降和胃方全方治疗效果明显,这提示虽然通降和胃方中单个药物在抑酸、促进胃动力等功效上起了一定作用,但更为重要的是多个药物间的协同治疗作用,以达到改善肺通透性的目的。这一点恰恰体现了中医学“整体观念”的基本思想与中医方剂“依法选药,主从有序,辅反相成,方证相合”的基本特点。析因设计的方差分析结果显示两个拆方之间存在交互作用,两拆方同时使用时其作用优于各拆方的单独作用,也正是证明了这一点。因此,治疗GERC,疏肝泄热与和胃降逆缺一不可。

本次研究结果提示,通降和胃方不仅可抑制反流,截断气道神经源性炎症的初始环节,又可减轻肺微血管渗出,降低肺组织通透性,控制气道神经源性炎症末端环节,体现了中药多层次、多靶点、多作用的特点,发挥治疗GERC的特色。

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Effect of decomposed recipes of Tongjiang Hewei decoction on guinea pigs with gastroesophageal reflux induced cough
LIU Chun-fang1, CAO Hui-jie2, CHENG Yan-mei1, WANG Hong-wei1, ZHANG Xiu-lian1, ZHU Sheng-liang1     
1. Digestive Department, Yueyang Hospital of Integrated Chinese and Western Medicine Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200437, China;
2. Traditional Chinese Medicine Internal Department, Putuo District Central Hospital Affiliated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 200002, China
Abstract: [Objective] To observe the effect of the Tongjiang Hewei decoction on airway inflammation and pulmonary tissue permeability in guinea pig model of gastroesophageal reflux induced cough. [Methods] Sixty healthy male guinea pigs were randomly divided into 6 groups:Tongjiang Hewei group, Shugan Xiere group, Hewei Jiangni group, control group, model group and normal group. GERC models were induced repeatedly by hydrochloric acid instillation, except normal group, given the corresponding intervention measures to each group. After two weeks, execute all animals and observe the histological changes of the esophagus and trachea; evans Blue-invasive method for the determination of pulmonary capillary permeability in guinea pigs. [Results] 1)The inflammation of esophagus and trachea in model group was much more obviously than the normal group; the interaction between Shugan Xiere group and Hewei Jiangni group was significant in improving the guinea pig esophagus and trachea tissue inflammation. Comparing Tongjiang Hewei decoction with omeprazole, there was a significant difference in improving the guinea pig esophagus and trachea pathologic scores (P<0.05). 2) Permeability of the model lung tissue than normal group was significantly increased respectively(P<0.05); the interaction between Shugan Xiere group and Hewei Jiangni group was significant in improving the permeability(P<0.05); Tongjiang Hewei decoction and omeprazole had a significant difference in this area(P<0.05). [Conclusion] Tongjiang Hewei decoction can effectively improve the guinea pig esophagus and trachea inflammation, reduce the permeability of the lung tissue, thereby reduce the inflammatory exudate and cure cough.
Key words: gastroesophageal reflux induced cough    airway neurogenic inflammation    pulmonary capillary permeability    Tongjianghewei decoction