ECAM 循证补充和替代医学 1741 - 4288 1741 - 427 x Hindawi出版公司 262391 10.1155 / 2013/262391 262391 研究文章 KWLL可降低气道高反应性 Dermatophagoides-pteronyssinus-挑战小鼠 智哲 1 Shulhn-Der 2 李仁 3. 在香港 Hong-Jye 3. Chin-Jen 4 蒋介石 Chung-Jen 5 曹国伟 云鹏 6 Shung-Te 3、7 让开 Seong-Gyu 1 中医研究所 中国医科大学 台中市40402 台湾 cmu.edu.tw 2 中国医学学士学位后学院 中医学院 中国医科大学 台中市40402 台湾 cmu.edu.tw 3. 中医学院 中医学院 中国医科大学 台中市40402 台湾 cmu.edu.tw 4 QC部/研发 凯泽制药有限公司。 台南71041 台湾 taiwantrade.com.tw 5 医学检验科学与生物技术学系 中国医科大学 台中市40402 台湾 cmu.edu.tw 6 化学工程系 丰嘉大学 台中40724 台湾 逢甲大学 7 中医科 中国医科大学附属医院 台中市40402 台湾 cmu.edu.tw 2013 4 3. 2013 2013 25 10 2012 17 01 2013 24 01 2013 2013 版权所有©2013林志哲等。 这是一篇根据知识共享署名许可证发布的开放获取文章,允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是原创作品被正确引用。

尿疗法在包括印度、中国和希腊在内的古代文明中已普遍实施。中国数千年来一直使用传统中药KWL(人类尿液沉淀)来缓解哮喘症状。然而,KWL发挥免疫治疗作用的作用机制尚不明确r、 这项研究试图阐明KWLL在反复受到药物攻击的小鼠中的药理学 Dermatophagoides pteronyssinusBALB/c小鼠口服KWL(1 在气管内(i.t.)挑战Der p之前,重复的Der p(50)刺激过敏性气道炎症和重塑  μG /小鼠)挑战六次,每隔一周。评估气道超敏性、肺组织学特征、细胞因子和各种基因的表达谱。KWLL通过下调支气管肺泡灌洗液(BALF)中IL-5的蛋白表达,降低Der诱导的气道高反应性,抑制嗜酸性粒细胞浸润。它还通过下调BALF中IL-17A抑制中性粒细胞的招募。KWLL可有效抑制肺炎症细胞、杯状细胞增生及IL-6、IL-17A mRNA表达。通过免疫调节IL-5、IL-6和IL-17A, KWLL降低过敏性哮喘小鼠气道炎症和高反应性。

1.介绍

哮喘的发病率、发病率和死亡率急剧上升,现已成为世界上一种常见的慢性疾病,特别是在发达国家,2005年有25.5万人死于哮喘[ 1 2].在过去几十年里,儿童哮喘患病率增加了大约3倍,目前全球有3亿人受到影响[ 3.].然而,哮喘的诊断和管理比其他慢性疾病更困难,因为哮喘患者有复杂的异质性证候和药物的药理学反应[ 4].大多数哮喘患者使用类固醇和 β2-肾上腺素能激动剂作为标准疗法[ 5 6].不幸的是,长期吸入这些药物的患者会产生严重的副作用,有些患者对这些药物反应不令人满意[ 7].

因此,越来越多的患者寻求补充和替代医学(CAM),如中医(TCM)、草药产品、针灸、呼吸技术和顺势疗法[ 8].最近,有几篇文献表明,中医治疗哮喘是安全有效的[ 9].根据 商汉伦由人尿沉淀物制成的中药KWLL,已被用于治疗肺病相关的证候[ 10].此外,从中世纪到近代,不同文化中也有许多关于尿疗法的实践记录,这些国家都把尿称为“血液中的黄金”和“长生不老药”[ 11].然而,KWLL在哮喘中的规律性机制尚不清楚。

过敏性哮喘是由一系列和重复的炎症过程导致的,炎症过程涉及多种类型的白细胞、肥大细胞和巨噬细胞,这些细胞浸润到肺组织,这些细胞分泌许多不同的细胞因子、趋化因子和生长因子[ 12].总的来说,这些细胞和介质在哮喘患者中的相互作用和功能导致了非凡的肺结构和呼吸困难,构成了哮喘的基本特征[ 13].特别是IL-17A,一种分泌细胞因子 T H 17 细胞,增加气道平滑肌的收缩力,这有助于过敏原诱导的哮喘气道高反应性[ 14].

我们之前开发了一种过敏性哮喘小鼠模型,其表现出与过敏性哮喘患者相似的症状,包括血清中IgE水平高、气道高反应性、气道炎症和重塑[ 15].本实验以小鼠为实验对象,探讨了白藜芦醇对哮喘的免疫调节作用。

2.材料和方法 2.1.老鼠和试剂

小鼠实验经中国医科大学动物保护与使用委员会批准(编号:070901)。100-138-N),所有小鼠治疗均符合中华民国国家科学委员会指南。5周龄雄性小鼠购自中华民国国家实验动物中心,BALB/c特异性无致病性。Crude Der p的制备如前所述[ 15].

2.2.KWLL准备

KWLL粉(图 1(一))由凯泽制药有限公司(GMP制药公司,台南,台湾)从7 ~ 12岁男童的尿液沉淀中收集。约10-18 L尿液可产生1 g KWLL。将KWLL溶于蒸馏水用于小鼠给药,使用前保存在−20℃。

(a)九龙城区图片。(b)九龙污水处理厂的标准元件。

2.3.微波酸消化

使用微波加速反应系统(美国北卡罗来纳州马修斯CEM公司MARSXpress)消化KWLL的酸化样品。该系统的全功率约为1200 频率为2.45时的微波能量W 该系统配备了一个40个容器的转台。该仪器根据制造商的规范进行了预校准。微波系统的参数为600 功率(100%)W,加热至175°C超过5.5 最小值,保持4.5 分钟,然后冷却1分钟 H

2.4.电感耦合等离子体光发射光谱法

使用了连续的Jobin Yvon ULTIMA 2000光谱仪,正向功率为1 kW,配备meinhard型雾化器和Scott喷雾室。流速:等离子体气体,12 L/min;鞘气,0.2 L/min;雾化气体,约0.6 L/min(每天优化);样品导入,1 mL/min。铜的波长为324.754 nm;Ca的波长为396.847 nm;Na的波长为568.821 nm。KWLL包含这三个标准元素(参见图) 1 (b)).

2.5.变应原挑战与气道炎症评估

反复服用Der (1 mg/mL, 50 mg/mL)可诱发过敏性气道炎症和气道重塑 μ在Der p组中,BALB/c小鼠( n 6 )灌胃,气管内灌胃Der p。KWLL组在Der p接种前30 min灌胃KWLL (1 g/kg), PBS组灌胃,气管内灌胃PBS。腹腔注射氧嗪(200 μG /小鼠)及氯胺酮(2毫克/小鼠),如先前报告[ 15 16].BALF和血清保存在−80°C,直到进一步检测。在总白细胞计数后,用Liu染色(生物技术,台湾)盲法测定白细胞的差异计数。

2.6。测量气道高反应性

根据制造商的方案(Buxco Electronics, Inc, Troy, NY, USA)测量气道反应性,如前所述[ 15].

2.7。肺标本组织学

石蜡包埋组织于5℃切片- μm,分别用PAS和H&E染色。组织部位的识别是在400倍放大倍数下进行的。气道炎症程度表现为炎症细胞浸润。采用5分评分系统(0 - 4级):0级(无炎症细胞);1级,< 25%;2级,25% - -50%;三年级,50% - -75%;4级,≥75%;5级,≥75% [ 17].

2.8。胶原蛋白分析

从100 mg小鼠肺组织中提取胶原蛋白,在液氮中均质。用胶原蛋白测定试剂盒(bicolour, Belfast, UK)测定提取上清。

2.9。流仪结果

使用percp偶联的抗鼠CD3、PE和/或fitc偶联的抗鼠CD4、fitc偶联的抗鼠CD8和fitc偶联的抗鼠CD25 (BD Pharmingen)进行FACScan染色。BALF细胞(1 × 105)染色,染色细胞用FACScan (Becton-Dickinson Immunocytometry System, San Jose, CA, USA)进行分析。

2.10。Der p特异性IgG1、IgG2a/2b和总IgE的测定

采用ELISA法(BD Pharmingen, San Diego, CA, USA)检测血清总IgE(1:2稀释)和Der p特异性IgG1和IgG2a/2b(1:4稀释)。使用biotin antimouse IgG1和IgG2a/2b抗体(BD Pharmingen, San Diego, CA, USA)检测Der p特异性IgG1和IgG2a/2b,结果以OD表达450

2.11。细胞因子水平ELISA检测

细胞因子IL-5、IL-6、IL-12和IL-17A的数量使用市售的ELISA Ready-SET-Go!Kit (eBioscience, San Diego, CA, USA)。IL-13和IFN- γ酶联免疫吸附试验(ELISA DuoSet!)Kit(研发系统,阿宾顿,英国)。根据制造商的方案,用该反应检测细胞因子浓度。

2.12。定量实时聚合酶链反应(qPCR)

按照Invitrogen生命技术公司的协议,用Trizol试剂提取总RNA。使用高容量cDNA逆转录试剂盒(Applied Biosystems, Foster City, CA, USA)将总RNA样本逆转录为cDNA。采用1 μL的cDNA,一个FastStart Universal SYBR Green Master kit (Roche),和一个特定基因引物集,如前所述[ 15].

2.13。统计分析

结果显示为平均值±标准误差。学生的 t -检验用于估计组间值的差异。的值 P < 0.05 被认为是显著的。

3.结果 3.1.KWL抑制哮喘小鼠模型中Der-p诱导的气道高反应性

首先,我们使用重复的Der p刺激小鼠模型来研究口服KWLL对过敏原诱导的气道高反应性的影响。为了确定哪个剂量是最合适的浓度和减少动物牺牲为后续实验,增强暂停(Penh)值作为气道反应性的选择标志。此外,老鼠连续服用剂量的增加KWLL(1克/公斤:1 x, 2 g / kg: 2 x,和4 g / kg: 4 x) 30分钟之前挑战Der p。我们发现,老鼠在Der金边值p组高于PBS组尤为显著的差异的最大剂量乙酰甲胆碱。然而,在最大剂量methacholine (50 mg/mL)下,1X (1 g/kg)组的Penh值也显著低于Der p组(图) 2).

在最后一次激发后第3天测定KWLL对Der p诱导的气道高反应性的影响。值代表6只小鼠的平均值±SDs* P < 0.05 (与PBS组比较);   P < 0.05 (在未治疗组和kwll治疗组之间)。

3.2.KWLL可减轻Der p诱导的气道炎症

在后续研究中,每接种一次Der p,每隔1周给BALB/c小鼠口服1 g/kg KWLL,最后一次攻毒后72小时处死小鼠。PBS小鼠BALF中未检测到嗜酸性粒细胞。然而,在Der p组中,BALF中总细胞、巨噬细胞、中性粒细胞、淋巴细胞和嗜酸性粒细胞明显高于PBS小鼠(图) 3.).在KWLL组中,BALF中总细胞、巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞明显低于Der p组。

白藜芦醇对Der - p诱导的BALF气道炎症浸润的影响。小鼠气管内灌注Der p,给予KWLL或安慰剂(水)治疗。小鼠BALF中细胞总数和差异计数的测定如本节所述 2.值代表6只小鼠的平均值±SDs。* P < 0.05 (与PBS组); P < 0.05 (在未治疗组和kwll治疗组之间)。

3.3.KWLL改善Der p诱导的肺病理

气道炎症、增生杯状细胞和胶原沉积是哮喘患者的典型特征。Der p组肺组织组织学切片显示炎性细胞和增生杯状细胞增多(图) 4(一)),与PBS组比较。与Der p组相比,KWLL组炎症细胞和增生性杯状细胞明显减少。然而,在胶原沉积水平方面,KWLL组与Der p组无显著差异(图) 4(c)).

Der p诱导小鼠肺形态学改变。(a)炎症细胞(上图;他走时污点)。(b)杯状细胞增生(下图;PAS染色)。炎症细胞的程度如本节所述 2.(c)肺组织中胶原沉积。值代表6只小鼠的平均值±SDs。* P < 0.05 (与PBS组); P < 0.05 (在未治疗组和kwll治疗组之间)。

3.4.KWLL影响BALF t细胞亚群和血清抗体

我们使用单克隆抗体通过流式细胞术测定KWLL对t细胞亚群的影响(图) 5(a)).结果显示,Der p组CD3的百分比明显增加+CD4+和CD4+CD25+与PBS组相比,KWLL组小鼠的CD3百分比没有显著差异+CD4+和CD4+CD25+T细胞与Der p组小鼠相比。然而,CD3的水平+CD8+BALF中的T细胞在三组小鼠之间没有显著差异,但我们发现CD3的百分比+CD4CD8(双阴性)T细胞在KWLL组高于Der p组。

KWLL影响BALF中的T细胞亚群和受攻击小鼠血清中的抗体。(a)单克隆抗体的免疫荧光估计CD3水平+CD4+, CD3+CD8+, CD4+CD25+和CD3+CD4CD8淋巴细胞。(b) ELISA检测总IgE和Der p特异性IgG1和IgG2a/2b水平。值代表6只小鼠的平均值±SDs。* P < 0.05 (与PBS组); P < 0.05 (在未治疗组和kwll治疗组之间)。

为了评价KWLL对反复激发Der p小鼠体液免疫应答状态的影响,我们采集了血清,并检测血清中Der p特异性IgG1、IgG2a/2b和总IgE抗体(图) 5(b)).与PBS组小鼠相比,Der p组小鼠血清中Der p特异性IgG1、IgG2a/2b和总IgE水平显著升高。而KWLL组与Der p组相比,Der p特异性IgG1、IgG2a/2b及总IgE浓度均无显著差异。

3.5.KWLL抑制Der p诱导的BALF促炎和细胞因子的蛋白生成

为了分析KWLL对t细胞的影响,我们评估了KWLL对BALF中t细胞细胞因子分泌的影响。结果表明,KWLL不仅能显著降低Der p诱导的表达 T H 2 细胞因子,如IL-5, IL-6, IL-13 T H 17 与Der p组小鼠相比(图) 6(a)).此外,KWL组小鼠的 T H 1 IFN-的细胞因子水平 γ与Der p组小鼠相比,Der p诱导的IL-12产生过多,尽管产生差异不显著。

(a) KWLL处理显著降低小鼠BALF中IL-5、IL-6、IL-13、IL-17A蛋白产物,但不影响IFN-水平 γ和il - 12。值代表6只小鼠的平均值±SDs。(b)检测肺组织中IL-6和IL-17A的基因表达。* P < 0.05 (与PBS组); P < 0.05 (在未治疗组和kwll治疗组之间)。

3.6。KWLL调控Der p诱导的肺组织促炎细胞因子和趋化因子的基因表达

与Der p组相比,KWLL组的IL-6(下降0.62倍)和IL-17A(下降0.51倍)合成水平显著降低(图) 6(b)).我们发现,Der p组小鼠的MCP-1、eotaxin和IL-1表达水平显著升高 β与PBS组相比,IL-1的表达水平 βKWLL组小鼠的eotaxin和MCP-1mRNA的表达量略低于Der p组小鼠,但差异不显著(数据未显示)。

4.讨论

在本研究中,我们发现,在我们的过敏性哮喘小鼠模型中,KWLL治疗抑制了气道高反应性并减少了气道炎症细胞。与Der p组相比,kwll处理组BALF中巨噬细胞、中性粒细胞和嗜酸性粒细胞的总数和百分比明显减少。此外,肺组织学分析显示,除胶原沉积程度外,KWLL治疗还减少了增生杯状细胞和炎症细胞的数量。因此,KWLL对Der p变应原致敏和受激小鼠气道高反应性降低的作用可能与其对气道嗜酸性粒细胞和中性粒细胞及肺杯状细胞增生等炎症细胞浸润减少的作用有关。

最近的研究报告了T细胞在哮喘炎症反应的协调中的重要作用,使它们成为潜在的临床应用治疗靶点[ 18- - - - - - 20.].在本研究中,我们发现口服kwll治疗组BALF中的淋巴细胞数量与Der p组相比显著增加(图) 3.).KWLL治疗对同型转换没有任何影响 T H 1 T H 2 抗体(图 5(b)).我们推测,口服KWLL可诱导双阴性CD3的增加+CD4CD8) T细胞和少量CD25+CD4+细胞,而不是CD3+CD4+和CD3+CD8+t细胞亚群(图 5(a)).因此,黄芪甲苷对变应原致敏小鼠的免疫调节作用可能是通过调节和激活t细胞亚群来实现的。

嗜酸性粒细胞是炎症晚期起始的主要效应细胞,IL-5在嗜酸性粒细胞的分化、生长、存活和炎症部位的招募中具有特定的作用[ 11 21 22].此外,哮喘气道高反应性和气道重塑的增加可能是由于炎症气道中IL-4、IL-5、IL-6和IL-13的产生增加[ 23].在本研究中,我们发现,KWLL治疗可降低BALF中IL-5、IL-6和IL-13的水平(图) 6(a)).因此,通过这些调制 T H 2 细胞因子如IL-5、IL-6和IL-13, KWLL治疗可减少嗜酸性粒细胞浸润和气道高反应性。然而,KWLL处理对eotaxin和MCP-1的基因表达没有影响(数据未显示),这也与嗜酸性粒细胞浸润有关。

在过敏性哮喘患者中发现IL-17A浓度升高,这一发现与哮喘的严重程度相关[ 24- - - - - - 27].最近,IL-17A已被证明在气道炎症、中性粒细胞募集、气道高反应性和气道重塑中发挥关键作用[ 28,它也会增强 T H 2 哮喘患者气道中细胞介导的嗜酸性炎症[ 29].IL-6在改变Treg和之间的平衡中也发挥了关键作用 T H 17 细胞;因此,调节IL-6和IL-17细胞因子的产生和活性可能是治疗各种自身免疫和炎症疾病的有效应用[ 30.].在我们的研究中,KWLL处理导致BALF中IL-6和IL-17A细胞因子分泌减少,这些细胞因子在肺中的mRNA表达下调。这些结果表明,KWLL通过调节中性粒细胞募集抑制 T H 17 但不调节IL-1的基因表达 β(数据未显示)。

此外,我们未发表的数据还显示,在小鼠中,增加剂量(1、2和4倍)的KWLL不仅会增加IL-17A的蛋白分泌和基因表达(数据未显示),而且还会连续增强气道高反应性(图) 2)因此,我们推测KWL通过下调IL17降低气道高反应性,这是剂量依赖性的。

总之,在慢性哮喘小鼠中给予KWLL可增加T细胞,减少嗜酸性粒细胞和中性粒细胞向肺部的募集。这种免疫调节作用可能导致炎症和气道高反应性的减少,并与IL-5、IL-6和il - 17的下调相关。因此,本研究首次提供了KWLL对哮喘缓解状态具有免疫调节作用的证据。然而,尚未对其药理活性成分进行鉴定。中药对慢性哮喘患者的分子作用机制有待进一步研究。

缩写 BALF:

支气管肺泡灌洗液

德尔普:

Dermatophagoides

信息技术。

气管内的

中医:

中国传统医学。

利益冲突

所有作者都宣称没有利益冲突。

作者的贡献

c c。林和告诫。王对这项工作做出了同样的贡献。

致谢

中华人民共和国国家科学委员会基金资助项目(no . NSC 100-2320-B-039-017);中国医科大学基金资助项目(no . CMU98-N2-11);中华人民共和国中医药科学委员会基金资助项目(no . CCMP 94-RD-043);台湾经济部基金资助项目(no . 101-EC-17-A-10-S1-156)。

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