参莲方对颗粒物暴露致大鼠急性肺损伤的保护作用

杨源民; 瞿水清; 陈利娜; 邓硕秋; 张雨; 郑钟原; 朱晓新; 李宇翔; 李玉洁

doi:10.13422/j.cnki.syfjx.20221405

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参莲方对颗粒物暴露致大鼠急性肺损伤的保护作用

药理 | 更新时间：2022-11-17

- 参莲方对颗粒物暴露致大鼠急性肺损伤的保护作用
- Protective Effect of Shenlian Prescription on Acute Lung Injury Induced by Particulate Matter Exposure in Rats
- 中国实验方剂学杂志 2022年28卷第20期页码：37-44
- 作者机构：
  
  1.中国中医科学院中药研究所，北京 100700
  2.中国中医科学院望京医院，北京 100102
  3.中国中医科学院青蒿素研究中心，北京 100700
- 作者简介：
  
  杨源民，在读硕士，从事心血管疾病药理研究，E-mail：lemone626@163.com
  李宇翔，硕士，主治医师，从事泌尿外科学研究，Tel：010-84739091，E-mail：xxwz123@126.com； *
  李玉洁，博士，研究员，从事心血管疾病药理研究，Tel：010-64012656，E-mail：yjli@icmm.ac.cn
- 基金信息：
  
  中国中医科学院科技创新工程项目(CI2021B015);中国中医科学院科技创新工程项目(CI2021A04611;CI2021A05106);中央公益性科研院所基础研究基金项目(ZZ13-YQ-100)
- DOI：10.13422/j.cnki.syfjx.20221405
  中图分类号： R2-0;R22;R285.5;R289;R33
- 收稿日期：2022-03-25，
  
  网络出版日期：2022-07-13，
  
  纸质出版日期：2022-10-20
- 稿件说明：
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杨源民,瞿水清,陈利娜等.参莲方对颗粒物暴露致大鼠急性肺损伤的保护作用[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(20):37-44.

YANG Yuanmin,QU Shuiqing,CHEN Lina,et al.Protective Effect of Shenlian Prescription on Acute Lung Injury Induced by Particulate Matter Exposure in Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(20):37-44.
杨源民,瞿水清,陈利娜等.参莲方对颗粒物暴露致大鼠急性肺损伤的保护作用[J].中国实验方剂学杂志,2022,28(20):37-44. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221405.

YANG Yuanmin,QU Shuiqing,CHEN Lina,et al.Protective Effect of Shenlian Prescription on Acute Lung Injury Induced by Particulate Matter Exposure in Rats[J].Chinese Journal of Experimental Traditional Medical Formulae,2022,28(20):37-44. DOI： 10.13422/j.cnki.syfjx.20221405.

摘要

目的

观察参莲方对颗粒物（PM）暴露致大鼠急性肺损伤的保护作用并初步探究其保护机制。

方法

雄性SD大鼠50只，随机分为正常组、模型组、参莲方低、高剂量组（4.32、8.64 g·kg

-1

）、罗氟斯特组（3.46 mg·kg

-1

），每组10只。预给药灌胃1周后，于第8天和第11天除正常组滴注生理盐水外，其余组气管滴注PM混悬液建立PM暴露致大鼠急性肺损伤模型。造模后继续给药至实验结束。末次染毒48 h后检测大鼠肺功能。随后处死大鼠，观察肺部形态学变化，苏木素-伊红（HE）染色检测肺组织病理变化；免疫组化观察肺部CD68表达；酶联免疫吸附测定法（ELISA）检测血清肺损伤标志物肺表面活性物质A（SP-A）、克拉氏细胞分泌蛋白16（CC16）水平；实时荧光定量聚合酶链式反应（Real-time PCR）检测肺组织炎症因子白细胞介素-1

（IL-1

）、IL-6、IL-18和单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1） mRNA表达。

结果

与正常组比较，模型组大鼠肺功能下降，肺组织出现明显组织结构损伤，并有明显的PM沉积和CD68阳性细胞浸润，肺组织炎症因子IL-1

、IL-6、IL-18、MCP-1 mRNA表达显著升高（

0.01）；与模型组比较，参莲方各给药组大鼠肺功能指标改善（

0.05，

0.01），肺组织形态学改善，PM沉积减少，组织病理结构改善，CD68阳性细胞浸润未显著减少，炎症因子IL-1

、IL-6、IL-18、MCP-1 mRNA水平显著降低（

0.01）。

结论

参莲方可保护PM暴露造成的大鼠肺损伤，改善组织形态，减少肺部PM沉积，减少炎症因子表达。

Abstract

Objective

To observe the protective effect of Shenlian prescription on acute lung injury induced by particulate matter （PM） exposure in rats and explore the mechanism.

Method

Fifty male SD rats were randomly divided into the control group， model group， Shenlian low-dose group （4.32 g·kg

-1

）， Shenlian high-dose group （8.64 g·kg

-1

）， and roflumilast group （3.46 mg·kg

-1

）， with 10 in each group. Pre-administration with drugs by gavage was performed for one week. On the 8

and 11

days， the control group was instilled with normal saline in the trachea and the other groups with PM suspension to establish a rat model of acute lung injury induced by PM exposure. After modeling， drugs were given continuously until the end of the experiment. Forty-eight hours after the last exposure， the lung function of rats was detected. Then the rats were sacrificed and the lung morphological changes and pathological changes by hematoxylin-eosin （HE） staining were observed. CD68 expression in lung was detected by immunohistochemistry， and the levels of lung injury markers surfactant protein A （SP-A） and Clara cell protein16 （CC16） in serum were detected by enzyme-linked immunosorbent assay （ELISA）. The mRNA expression of interleukin-1

（IL-1

）， IL-6， IL-18， and monocyte chemoattractant protein-1 （MCP-1） in lung tissue was measured by Real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction （Real-time PCR）.

Result

Compared with those in the control group， the rats in the model group had decreased lung function and obvious structural damage of lung tissue， PM deposition， and infiltration of CD68 positive cells. The expressions of IL-1

， IL-6， IL-18， and MCP-1 in lung tissue were increased （

0.01）. Compared with the model group， Shenlian prescription low and high doses restored the rats' lung function injury（

0.05，

0.01）， improved lung morphological and pathological structure， and reduced PM deposition. Infiltration of CD68 positive cells in lung was not significantly decreased. The levels of inflammatory factors IL-1

， IL -6， IL-18， and MCP-1 in lung were lowered （

0.01）.

Conclusion

Shenlian prescription could protect the rats' lung injury caused by PM exposure， improve lung morphology， and reduce PM deposition and inflammatory factor expression.

关键词

Keywords

references

GBD2019 DEMOGRAPHICS COLLABORATORS . Global age-sex-specific fertility，mortality，healthy life expectancy （HALE），and population estimates in 204 countries and territories，1950-2019：A comprehensive demographic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019 ［J］. Lancet ， 2020 ， 396 （ 10258 ）： 1160 - 1203 .

Geneva ： World Health Organization . WHO global air quality guidelines： Particulate matter （PM2.5 and PM 10 ）， ozone， dioxidenitrogen， sulfur dioxide and carbon monoxide ［EB/OL］. （ 2021-09-22 ）［ 2021-09-25 ］. https：//apps.who.int/iris/handle/10665/345329 https://apps.who.int/iris/handle/10665/345329 .

KIM K H ， KABIR E ， KABIR S . A review on the human health impact of airborne particulate matter ［J］. Environ Int ， 2015 ， 74 ： 136 - 143 .

周游，张伟 . 国医大师邓铁涛治疗雾霾性肺损伤经验总结［J］. 中华中医药杂志， 2019 ， 34 （ 2 ）： 609 - 612 .

李玉洁，杨庆，翁小刚，等 . 参莲提取物抗炎药理活性评价［J］. 中药新药与临床药理， 2011 ， 22 （ 1 ）： 65 - 69 .

阮从潇，李玉洁，杨庆，等 . 参莲提取物对大鼠腹腔肥大细胞释放活性物质的干预作用［J］. 中国实验方剂学杂志， 2013 ， 19 （ 6 ）： 196 - 199 .

刘思思，李琦，孙立东，等 . 参莲提取物对LPS诱导的巨噬细胞炎症反应的影响［J］. 中国实验方剂学杂志， 2017 ， 23 （ 10 ）： 85 - 91 .

刘栩岑，李玉洁，王娅杰，等 . 参莲提取物对PM_（2.5）染毒RAW264.7细胞损伤的保护作用［J］. 中国中药杂志， 2015 ， 40 （ 10 ）： 1977 - 1983 .

尹婕，李琦，赵正，等 . 脂质过氧化炎症损伤模型中参莲提取物对巨噬细胞功能的药效与机制探讨［J］. 中国实验方剂学杂志， 2019 ， 25 （ 10 ）： 26 - 32 .

SHI R ， SU W W ， ZHU Z T ， et al . Regulation effects of naringin on diesel particulate matter-induced abnormal airway surface liquid secretion ［J］. Phytomedicine ， 2019 ， 63 ： 153004 .

ZHU Z ， WU H ， SU W ， et al . Effects of total flavonoids from Exocarpium Citri Grandis on air pollution particle-induced pulmonary inflammation and oxidative stress in mice ［J］. J Food Sci ， 2019 ， 84 （ 12 ）： 3843 - 3849 .

HADEI M ， NADDAFI K . Cardiovascular effects of airborne particulate matter：A review of rodent model studies ［J］. Chemosphere ， 2020 ， 242 ： 125204 .

MARTINELLI N ， OLIVIERI O ， GIRELLI D . Air particulate matter and cardiovascular disease：A narrative review ［J］. Eur J Intern Med ， 2013 ， 24 （ 4 ）： 295 - 302 .

GUO C ， BO Y ， CHAN T C ， et al . Does fine particulate matter （PM2.5） affect the benefits of habitual physical activity on lung function in adults：A longitudinal cohort study ［J］. BMC Med ， 2020 ， 18 （ 1 ）： 134 .

GUO C ， HOEK G ， CHANG L Y ， et al . Long-term exposure to ambient fine particulate matter （PM2.5） and lung function in children，adolescents，and young adults：A longitudinal cohort study ［J］. Environ Health Perspect ， 2019 ， 127 （ 12 ）： 127008 .

GIBBS J L ， DALLON B W ， LEWIS J B ， et al . Diesel exhaust particle exposure compromises alveolar macrophage mitochondrial bioenergetics ［J］. Int J Mol Sci ， 2019 ， 20 （ 22 ）： 5598 .

ALMUNTASHIRI S ， ZHU Y ， HAN Y ， et al . Club cell secreted protein CC16：Potential applications in prognosis and therapy for pulmonary diseases ［J］. J Clin Med ， 2020 ， 9 （ 12 ）： 4039 .

LAING I A . CC16：A biomarker of pollutant exposure and future lung disease？［J］. Am J Respir Crit Care Med ， 2019 ， 200 （ 5 ）： 529 - 530 .

PENG J ， ZHANG L ， MENG Q ， et al . Adverse impact of ambient PM2.5 on expression and trafficking of surfactant protein A through reactive oxygen species damage to lamellar bodies ［J］. Toxicol Lett ， 2019 ， 315 ： 47 - 54 .

WANG Y ， DUAN H ， MENG T ， et al . Reduced serum club cell protein as a pulmonary damage marker for chronic fine particulate matter exposure in Chinese population ［J］. Environ Int ， 2018 ， 112 ： 207 - 217 .

CHISTIAKOV D A ， KILLINGSWORTH M C ， MYASOEDOVA V A ， et al . CD68/macrosialin：Not just a histochemical marker ［J］. Lab Invest ， 2017 ， 97 （ 1 ）： 4 - 13 .

GLENCROSS D A ， HO T R ， CAMIÑA N ， et al . Air pollution and its effects on the immune system ［J］. Free Radic Biol Med ， 2020 ， 151 ： 56 - 68 .

LAWAL A O . Diesel exhaust particles and the induction of macrophage activation and dysfunction ［J］. Inflammation ， 2018 ， 41 （ 1 ）： 356 - 363 .

LOSACCO C ， PERILLO A . Particulate matter air pollution and respiratory impact on humans and animals ［J］. Environ Sci Pollut Res Int ， 2018 ， 25 （ 34 ）： 33901 - 33910 .

GUO C ， LV S ， LIU Y ， et al . Biomarkers for the adverse effects on respiratory system health associated with atmospheric particulate matter exposure ［J］. J Hazard Mater ， 2022 ， 421 ： 126760 .

HE M ， ICHINOSE T ， YOSHIDA S ， et al . PM2.5-induced lung inflammation in mice：Differences of inflammatory response in macrophages and type Ⅱ alveolar cells ［J］. J Appl Toxicol ， 2017 ， 37 （ 10 ）： 1203 - 1218 .

LI J ， AN Z ， SONG J ， et al . Fine particulate matter-induced lung inﬂammation is mediated by pyroptosis in mice ［J］. Ecotoxicol Environ Saf ， 2021 ， 219 ： 112351 .

MARTIN P J ， HÉLIOT A ， TRÉMOLET G ， et al . Cellular response and extracellular vesicles characterization of human macrophages exposed to fine atmospheric particulate matter ［J］. Environ Pollut ， 2019 ， 254 （ Pt A ）： 112933 .

王春淼，李玉洁，李晶晶，等 . 参莲提取物通过调控Nrf2/Keap1信号通路减轻TNF- α 诱导的ECV3O4损伤［J］. 中国中药杂志， 2021 ， 46 （ 13 ）： 3402 - 3409 .

GUO Y ， YANG Q ， WENG X G ， et al . Shenlian Extract against myocardial injury induced by ischemia through the regulation of NF- κ B/I κ B signaling axis ［J］. Front Pharmacol ， 2020 ， 11 ： 134 .

QU S ， LI K ， YANG T ， et al . Shenlian extract protects against ultrafine particulate matter-aggravated myocardial ischemic injury by inhibiting inflammation response via the activation of NLRP3 inflammasomes ［J］. Environ Toxicol ， 2021 ， 36 （ 7 ）： 1349 - 1361 .

ZHANG X ， CHEN Y ， FAN L ， et al . Pharmacological mechanism of roflumilast in the treatment of asthma-COPD overlap .［J］. Drug Des Devel Ther ， 2018 ， 12 ： 2371 - 2379 .

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