DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.35.06
中图分类号:R818
冯鑫钰, 袁雨遥, 冯玛莉, 刘丽坤
| 【作者机构】 | 山西省中医药研究院; 山西省中医院 |
| 【分 类 号】 | R818 |
| 【基 金】 | 山西省基础研究计划项目(202303021211240) 国家中医临床研究基地(国中医药科技函〔2018〕131号) 国家中医药管理局全国名老中医药专家传承工作室建设项目(国中医药人教函〔2022〕75号)。 |
放射性肺炎(radiation pneumonitis,RP)为胸部肿瘤放射治疗后常见的剂量限制性并发症,在肺癌、乳腺癌和食管癌患者中的发生率可达15%~40%[1]。放射治疗在胸部肿瘤的治疗中起着重要作用,约有60%的肿瘤患者需要放射治疗[2]。RP不仅影响患者的生活质量,还可能导致不可逆的肺功能损害,严重者甚至进展为呼吸衰竭,增加患者死亡率[3-4]。临床上常用氧疗、抗感染和深部高频热疗治疗RP,但疗效不一[5]。
近年来,中医在防治RP方面具有独特的优势,尤其注重“辨证论治”。沙百润肺颗粒是山西省中医院肿瘤科的院内制剂,自2008年起临床用于治疗RP患者并取得满意疗效,尤以“阴虚火旺”证型患者疗效显著,其能有效减轻RP严重程度并延缓发生时间。在一项60例患者的临床观察中,沙百润肺颗粒可使RP发生率降低至13.3%[6]。然而,其针对该证型的药效物质基础及作用机制尚不明确。因此,本研究立足于临床有效方药,建立RP阴虚火旺证大鼠模型,综合评价沙百润肺颗粒的药效,并初步探讨其相关机制,旨在为沙百润肺颗粒的临床应用提供实验依据,并为中药复方治疗病证结合疾病的现代研究提供思路。
SPF级雄性大鼠60只,约5周龄,150~160 g,购于北京华阜康生物科技股份有限公司,实验动物生产许可证号:SCXK(京)2020-0003,实验动物使用许可证号:SYXK(晋)2020-0006,实验动物合格证号:110322241103866338。大鼠均在山西省中医药研究院饲养,环境为明暗交替12 h,温度22~26 ℃,湿度56%~60%。本研究经山西省中医药研究院医学伦理委员会批准(2025KY-08010)。
沙百润肺颗粒(批号:202406201)为山西省中医院制剂;地塞米松磷酸钠注射液(批号:52312221)购自湖北津药药业股份有限公司;甲状腺片(批号:240602)购自山东省惠诺药业有限公司。
Clinac Ⅸ医用直线加速器(型号:X-CSN5055)购自美国瓦里安医疗系统公司;动物测温仪(型号:FRT6100)购自淮北达斯加尔生物科技有限公司;大小鼠握力测试仪(型号:CZ0016)购自上海普辛仪器科技有限公司;红外线非接触式额温量测器(型号:8877)购自北京东方海汇电子技术有限责任公司;连续波长酶标仪(型号:FRT6100)购自雷杜生命科技有限公司;高速组织研磨仪(型号:KZ-Ⅱ)购自武汉赛维尔生物科技有限公司;超纯水机(型号:AK-RO-C2)购自艾肯(中国)厨卫有限公司;全自动全封闭脱水机(型号:Excelsior)购自美国赛默飞世尔科技有限公司;石蜡包埋机(型号:TKY-BMB)购自湖北泰康医疗设备有限公司;旋转石蜡切片机(型号:F325)购自美国赛默飞世尔科技有限公司;透射电子显微镜(型号:JEM-1011)购自日本电子株式会社。
肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)酶联免疫吸附试剂盒(批号:341803-000)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)酶联免疫吸附试剂盒(批号:L250111614)均购自美国赛默飞世尔科技有限公司;环磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)酶联免疫吸附试剂盒(批号:L241227587)、环磷酸鸟苷(cyclic guanosine monophosphate,cGMP)酶联免疫吸附试剂盒(批号:L241227582)均购自幼尔生物科技有限公司;2.5%三溴乙醇溶液M2820(批号:2312A)购自南京爱贝生物科技有限公司。
大鼠适应性喂养1周后,按照随机数字表法将其分为空白对照组,模型对照组,地塞米松组,沙百润肺低、中、高剂量组,每组10只。除空白对照组外,其余大鼠于山西省中医院放射室进行RP造模,大鼠采取仰卧位固定于照射台,全胸暴露(上至胸骨角,下至胸骨剑突),照射面积为3.0 cm×3.0 cm。使用医用直线加速器X-CSN5055照射15 min,单位剂量为2 Gr/min,总剂量为30 Gy[7-8]。从照射后第2天开始,30 mg/ml甲状腺片混悬液灌胃,1次/d,连续灌胃7 d[9]。参考临床肺阴虚火旺型患者标准对大鼠综合评分[10];实验大鼠出现体重明显下降、皮毛光泽差、饮水量增加、食少、易怒烦躁、体温升高等症状提示RP阴虚火旺造模成功。从照射后第9天开始,沙百润肺低、中、高剂量组分别灌胃7.88、15.75、31.5 mg/kg中药液(按照人体表面积换算成大鼠等效剂量[11])同时腹腔注射等体积生理盐水,地塞米松组腹腔注射0.023 5 mg/ml地塞米松磷酸钠注射液同时灌胃等体积生理盐水,空白对照组、模型对照组给予等体积生理盐水10 ml/kg灌胃及腹腔注射,1次/d,连续给药15 d。
末次给药24 h后,使用2.5%三溴乙醇溶液麻醉大鼠,浓度为6 ml/kg。腹主动脉取血后常温静置2 h,然后以4 ℃,3 000 r/min离心30 min,离心半径为10 cm,取血清,-20 ℃冻存。取血后立即剖取双侧完整肺组织,生理盐水冲洗2次,滤纸吸出表面残留液体。将肺组织置于4%多聚甲醛中固定。
1.6.1 一般状况
实验期间观察大鼠神态、体型、毛发、反应、呼吸、食欲、饮水量等表现。
1.6.2 阴虚火旺证相关体征1.6.2.1体重测定 分别于造模前、后及给药5、10、15 d称量各组大鼠体重。
1.6.2.2 耳温测定 分别于造模前、后及给药5、10、15 d使用红外线测温仪测量大鼠耳温。将测温探头对准大鼠耳道2~3 mm,保持稳定1~3 s,记录数值。
1.6.2.3 肛温测定 分别于造模前、后及给药5、10、15 d上午使用大小鼠测温仪检测大鼠肛温。轻提大鼠尾巴,暴露肛门,将探头插入1.0~1.5 cm,探头与直肠黏膜充分接触,与身体平行,避免倾斜,待体温计稳定后读数,记录数值。
1.6.2.4 握力测定 于给药15 d上午使用握力计测试前肢握力。大鼠前肢抓住网格,轻拉鼠尾,待稳定后,记录握力器数值。
1.6.3 阴虚火旺证相关代谢指标
取大鼠血清按照试剂盒说明书测定血清cAMP、cGMP含量。
1.6.4 炎症相关指标
取大鼠血清按照试剂盒说明书测定血清TNF-α、TGF-β 水平。
1.6.5 氨水致咳实验
末次给药后15 min,将大鼠放入玻璃钟罩内,喷入5%氨水5 s刺激大鼠致咳,检测并统计大鼠首次咳嗽时间(潜伏期)及2 min内咳嗽次数。
1.6.6 肺组织病理形态
取大鼠右肺组织,脱水、石蜡包埋、切片、HE染色后,在显微镜下观察各组大鼠支气管及肺组织病变和炎症细胞浸润情况。
采用GraphPad Prism v9.5.0统计学软件进行数据分析。计量资料用均数±标准差(
)表示,多组间比较采用单因素方差分析,组间两两比较采用LSD-t检验;两组间比较采用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。
空白对照组大鼠一般状态良好,被毛浓密光滑,精神状态活跃,呼吸平稳,未见异常表现。模型对照组大鼠呈现典型的阴虚火旺状态,被毛干枯、精神萎靡、活动减少、呼吸急促。与模型对照组比较,沙百润肺低剂量组大鼠的一般状态有所改善,被毛与精神状态略有好转;沙百润肺中剂量组改善更为明显,精神状态和活动量进一步恢复;沙百润肺高剂量组改善效果显著,大鼠整体状态较良好,被毛、精神、活动及呼吸接近正常。
造模后,各组大鼠体重降低,耳温与肛温升高;中药干预后,沙百润肺颗粒各剂量组上述体征均有改善。给药15 d,沙百润肺高剂量组效果最佳,体重接近正常水平,耳温与肛温降低明显,改善程度好于沙百润肺低、中剂量组。见图1~3。
图1 各组大鼠不同时间点体重比较(n=10)
图2 各组大鼠不同时间点耳温比较(n=10)
图3 各组大鼠不同时间点肛温比较(n=10)
与空白对照组比较,模型对照组握力降低(P<0.01);与模型对照组比较,沙百润肺中、高剂量组握力增加(P<0.01);与沙百润肺低剂量组比较,沙百润肺中、高剂量组握力增加(P<0.01);与沙百润肺中剂量组比较,沙百润肺高剂量组握力增加(P<0.05)。见表1。
表1 各组大鼠握力比较(N,
)
注 与空白对照组比较,aaP<0.01;与模型对照组比较,bbP<0.01;与沙百润肺低剂量组比较,ccP<0.01;与沙百润肺中剂量组比较,dP<0.05。
与空白对照组比较,模型对照组血清cAMP、cAMP/cGMP含量升高(P<0.01);与模型对照组比较,沙百润肺低、中、高剂量组血清cAMP、cAMP/cGMP含量降低(P<0.05或P<0.01);与沙百润肺低剂量组比较,沙百润肺中、高剂量组血清cAMP、cAMP/cGMP含量降低(P<0.05或P<0.01);与沙百润肺中剂量组比较,沙百润肺高剂量组血清cAMP、cAMP/cGMP含量降低(P<0.01)。见表2。
表2 各组大鼠血清cAMP、cAMP/cGMP含量比较(pg/ml,
)
注 与空白对照组比较,aaP<0.01;与模型对照组比较,bP<0.05,bbP<0.01;与沙百润肺低剂量组比较,cP<0.05,ccP<0.01;与沙百润肺中剂量组比较,ddP<0.01。cAMP:环磷酸腺苷;cGMP:环磷酸鸟苷。
空白对照组大鼠未使用浓氨水刺激,咳嗽次数记为0,咳嗽潜伏期记为2 min。与空白对照组比较,模型对照组咳嗽潜伏期缩短、2 min内咳嗽次数增加(P<0.01);与模型对照组比较,沙百润肺低、中、高剂量组咳嗽潜伏期延长、2 min内咳嗽次数减少(P<0.01);与沙百润肺低剂量组比较,沙百润肺中、高剂量组咳嗽潜伏期延长、2 min内咳嗽次数减少(P<0.01);与沙百润肺中剂量组比较,沙百润肺高剂量组咳嗽潜伏期延长、2 min内咳嗽次数减少(P<0.01)。见表3。
表3 各组大鼠氨水致咳比较(
)
注 与空白对照组比较,aaP<0.01;与模型对照组比较,bbP<0.01;与沙百润肺低剂量组比较,ccP<0.01;与沙百润肺中剂量组比较,ddP<0.01。
与空白对照组比较,模型对照组血清TNF-α、TGF-β 水平升高(P<0.01);与模型对照组比较,沙百润肺中、高剂量组血清TNF-α、TGF-β 水平降低(P<0.01);与沙百润肺低剂量组比较,沙百润肺中、高剂量组血清TNF-α、TGF-β 水平降低(P<0.01);与沙百润肺中剂量组比较,沙百润肺高剂量组血清TNF-α、TGF-β 水平降低(P<0.05)。见表4。
表4 各组大鼠血清TNF-α、TGF-β 水平比较(pg/ml,
)
注 与空白对照组比较,aaP<0.01;与模型对照组比较,bbP<0.01;与沙百润肺低剂量组比较,ccP<0.01;与沙百润肺中剂量组比较,dP<0.05。TNF-α:肿瘤坏死因子-α;TGF-β:转化生长因子-β。
空白对照组肺组织结构正常,仅见少量细支气管腔内嗜酸性物质。模型对照组呈现典型炎症表现,包括肺泡壁增厚、大量粒细胞浸润,肺泡结构异型,细支气管腔内充满嗜酸性物质及脱落上皮,伴局部巨噬细胞浸润。地塞米松组见少量嗜酸性物质和散在巨噬细胞,部分肺泡狭窄。沙百润肺低剂量组可见局部肺泡壁轻中度增厚伴少量粒细胞浸润,偶见巨噬细胞及嗜酸性絮状物。沙百润肺中剂量组病变减轻,可见少量粒细胞浸润及轻度肺泡壁增厚。沙百润肺高剂量组接近正常,仅见偶发性细支气管上皮脱落及散在炎症细胞,肺泡异型性较模型组降低约80%。见图4。
图4 各组大鼠肺组织病理结果(HE染色,200×)
A:空白对照组;B:模型对照组;C:地塞米松组;D:沙百润肺低剂量组;E:沙百润肺中剂量组;F:沙百润肺高剂量组。棕色箭头示嗜酸性物质;蓝色箭头示粒细胞;绿色箭头示巨噬细胞。
RP的发生、发展与促炎因子过度释放密切相关,电离辐射会直接损伤肺泡Ⅱ型上皮细胞和肺毛细血管内皮细胞,激活巨噬细胞,诱导促炎和促纤维化因子表达,形成“细胞因子”风暴[12-13];从而破坏肺组织修复稳态,最终导致进行性肺纤维化。TNF-α 是一种促炎因子,可以加速炎症的发生、发展[14];TGF-β 是一种促纤维生长因子,会诱导Ⅱ型上皮细胞向促上皮间质转换[15];提示TNF-α 和TGF-β 是RP转化放射性肺纤维化的关键因素之一,有助于预测RP的发生、发展。有研究将cAMP与cGMP作为阳与阴的代表[16]。甲状腺激素的增多常伴随cAMP系统亢进,身体功能出现热证或阴虚的状态;相反,在寒证或阳虚状态时,表现为cGMP系统功能的亢进[17]。故将cAMP/cGMP比值作为阴虚火旺证客观的指标进行评价更为准确[18]。
本研究结果显示,连续给药15 d,沙百润肺各剂量组大鼠活动量增加,呼吸急促、毛发脱落等症状缓解,体重稳定增加,耳温与肛温持续降低。与模型对照组比较,沙百润肺高剂量组握力增加,咳嗽潜伏期延长、2 min内咳嗽次数减少,cAMP、cAMP/cGMP含量降低,TNF-α、TGF-β 水平降低,肺泡结构损伤和炎症细胞浸润减轻,提示沙百润肺颗粒可能通过抑制cAMP系统调节阴虚火旺的代谢产生,以及降低炎症因子的释放从而减缓RP的进程。
综上所述,沙百润肺颗粒能够降低RP阴虚火旺证大鼠的热象表现,抑制炎症因子释放,并有效增加体重、降低体温和肛温、增强握力、改善咳嗽症状;其作用机制可能是调控cAMP与cGMP系统平衡,改善阴虚火旺状态下的能量代谢紊乱,为RP阴虚火旺证的治疗提供了新的基础。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
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