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【摘要】 目的 观察甘草水提液对吸烟小鼠肺损伤的保护作用。方法 昆明种小鼠，随机分成3组，即正常对照组、吸烟模型组、甘草水提液组。正常对照组小鼠不吸烟，其余二组连续吸烟60天、4次/d、30min/次，甘草水提液组每天2次给予甘草水提液灌胃，其余两组每天2次给予蒸馏水灌胃对照，60天后处死动物，取左上肺固定，石蜡包埋，切片HE染色观察，其余肺组织做成匀浆，检测肺组织匀浆中超氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛(MDA)含量。结果 吸烟组小鼠肺内出现程度不等的慢性支气管炎及肺气肿，同时肺部SOD活性明显下降，MDA含量明显增加。吸烟后加服甘草水提液组小鼠肺部病理表现明显减轻，肺部的SOD活性增加，MDA含量下降。结论 甘草水提液对小鼠长期吸烟所造成的支气管肺组织病理损害有保护作用，其作用机制可能与甘草在肺部发挥的抗氧化作用等作用有关。
【关键词】 甘草；吸烟；肺损伤；超氧化物歧化酶（SOD）；丙二醛（MDA）
The protecive effects of glycyrrhizae on smoke induced pulmonary injury mousemodels
ZHEN Zhi-dong,QIN Dong-yun, WU Tie.
Dept of Pharmacology ,Guangdong Medical College ,Zhanjiang 524023，China
【Abstract】 Objective To investigate the Protective effects of glycyrrhizae water-extraction on smoke induced Pulmonavy injury mousu mudels.Methods 60 Kunwing mice of 3mouths were randomly divided into 3 groups:healthy control group ,model group and glycyrrhizae group .those mouse of model group and glycyrrhizae group were exposed to cigarette smoke ,qid,30 minute /day for 60 days At the same time ,those mouse of glycyrrhizae group were given glycyrrhizae water-extraction ,Bid for 60 days ,the other mouse were given distilled water ,Bid for 60days. The pathologil changes of rirways and lung tissues were determined .The level of serum lipid Peroxidation Product malondialdehyde(MDA) and the activity of blood superoxide dismutase(SOD) were measured.Results Therewere more chronic bronchitis and emphysema in the model group than in the healthy control .group Cigarette smoking reduced the activity of SOD and increased MDA level .Compared with the model group, the pathologic injury of airways and lung tissues wete reduced, the activity of SOD increased and the level of MDA recreased .in glycyrrhizae group.Conclusion There are protective effects of dlycyrrhizae waeter-extraction on smoke induced pulmonary injury.The mechauism may due to its anti oxidation.
【Key words】 glycyrrhizae;smoking;pulmonary injury; superoxide dismutase;malondialdehyde
吸烟有害健康，众多资料表明，吸烟可致慢性呼吸道炎症，如咽炎、气管及支气管炎、支气管扩张及肺气肿等症，并可诱发肺癌及其他癌肿。由于香烟中有多种有害成分，如CO、尼古丁、焦油、苯丙芘、亚硝胺等，因此，吸烟所致的损害是一种多系统的病理变化［1］。为了预防吸烟导致的慢性呼吸道炎症，延缓咽炎、支气管炎等发病时间，寻找能预防吸烟所致的肺损伤的中药，笔者建立了小鼠主动吸烟的动物模型，筛选和研究一些中药对这些动物模型的预防作用，研究发现，中药甘草的水提物有很好的预防作用，现报道如下。
1 材料与方法
1.1 材料 甘草水提液制备方法：取甘草原药材，粉碎成粗粉，加水10倍，浸渍，加热提取，每次提取1h，共提取3次，合并3次滤液，浓缩成含生药100%，4℃冰箱保存，实验时按0.1ml/10g体重（10g/kg）给药。
实验烟丝选用由广东廉江烟丝厂生产烟丝。
小鼠长期主动吸烟模型吸烟箱：由本科室自制，取有机玻璃制成长宽高为50cm×50cm×30cm的密闭吸烟箱，吸烟箱中下部（离底部8cm）处安装一片金属筛网，实验时小鼠放在该金属筛网上，可自由活动，吸烟箱顶部开一小口，上安放一玻璃漏斗，烟丝放置于该玻璃漏斗内，在吸烟箱的下部开一小口，连通一小型抽风机，实验时在吸烟箱顶部点燃烟丝，开动底部的小型抽风机，烟气就可以从上而下地透入吸烟箱，小鼠吸入的是与人类主动吸入的香烟的烟气，不是吸入香烟点燃后被动散发的烟气，小鼠吸入的烟量可由烟丝的重量及吸烟时间来确定，由于实验对照组和药物预防组都在同一时间开始实验，因而，全部小鼠吸入的烟量是一致的。
实验动物：昆明种小鼠，体重18～22g，雌雄兼用，由广东医学院实验动物中心提供。
1.2 方法 昆明种小鼠45只，雌雄兼用，随机分成3组，每组15只，即正常对照组、吸烟模型组、甘草预防组。正常对照组小鼠不吸烟，每天给予蒸馏水灌胃2次，每次0.1ml/10g体重，连续60天；吸烟模型组和甘草预防组小鼠置于自制吸烟箱中进行吸烟，4次/d，30min/次，在吸烟过程中同时给予蒸馏水灌胃，每天2次，每次0.1ml/10g体重，连续60天；甘草水提液组吸烟过程中同时给予甘草水提液灌胃，每天2次，每次0.1ml/10g体重（1ml含生药1g），连续60天。实验结束时，处死动物后取左上肺固定，置多氏液固定，石蜡包埋，切片，HE染色，光镜观察；其余肺组织做成匀浆，检测各组小鼠肺组织匀浆中超氧化物歧化酶（SOD）活性和丙二醛（MDA）含量。
2 结果
2.1 吸烟对小鼠支气管和肺组织形态学的影响 吸烟组小鼠与正常组小鼠比较，经光学显微镜观察，正常对照组的肺组织结构清晰、完整，支气管、黏膜上皮、肺泡壁等均未见异常病理改变，见图1及图2。吸烟组小鼠肺内各级支气管(包括小支气管、细支气管、终末细支气管)均出现不同程度的慢性炎细胞和少量中性粒细胞浸润;黏膜上皮细胞严重受损，杯状细胞增生;肺边缘可见支气管扩张及明显的肺气肿的支气管腔呈扩张状态，不但其切面的横径明显增大，而且，其黏膜的皱褶亦几乎完全消失，尤其是大支气管呈极度扩张状态，见图3；甘草预防组的支气管炎症变化明显较轻，只有少量炎性细胞浸润。支气管腔扩张状态明显减轻，其黏膜的皱褶也接近正常，见图4；吸烟组小鼠的肺泡及与其相连接的肺泡管和肺泡囊大部分均呈高度扩张状态，肺泡隔已不明显，甚至消失，肺实质中的肺泡及肺泡管和肺泡囊腔内含有蛋白性液体，这种肺泡有的成片状存在.有的则散在出现，肺泡壁也明显扩张，呈现明显的肺气肿。此外，肺泡壁的毛细血管普遍呈高度充血状态，有少数肺泡中还含有或多或少的红细胞，见图5。甘草预防组肺泡及与其相连接的肺泡管和肺泡囊大部分均较正常，肺泡隔明显，肺泡壁的毛细血管充血状态明显减轻，见图6。
2.2 甘草水提液对吸烟小鼠肺组织匀浆中SOD、MDA的影响 甘草水提液对吸烟小鼠肺组织匀浆中SOD、MDA的影响见表1。表1 甘草水提液对长期熏烟小鼠组织注：与正常对照组比较，P＞0.05与正常对照组小鼠比较，吸烟模型组超氧化物歧化酶（SOD）活性明显下降，丙二醛（MDA）含量明显增加。在熏烟过程中同时给予甘草水提液灌胃，其超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，丙二醛（MDA）含量降低。
3 讨论
吸烟组小鼠肺内各级支气管均出现不同程度的慢性炎细胞和少量中性粒细胞浸润;支气管黏膜上皮的纤毛脱落，肺泡壁也明显扩张，肺泡壁的毛细血管普遍呈高度充血状态，说明了吸烟可致细支气管周围炎及肺气肿。这表明烟雾对支气管、肺的组织学损害是十分突出的。已知吸烟时烟雾中带刺激性物质的作用导致呼吸系统的防御、代谢和免疫功能低下，使其成为慢性支气管炎、肺气肿的原因［1］。在组织学研究方面已经已有报道观察到吸烟可见支气管纤毛上皮活动减弱、纤毛脱落，黏膜中的黏液腺及杯状细胞增生。Reid指数增大，且浆细胞与黏液细胞比值下降，呈现黏液分泌增多、黏液毯难以形成［2］；加上肺泡巨噬细胞功能减弱，吞噬与消化活力下降，导致局部清除机制障碍。肺部感染反复发作，容易诱发慢性炎症，即慢性支气管炎的发生［3，4］。除此，吸烟还可在小气道及肺泡出现大量中性粒细胞，从而产生多量的蛋白酶，又吸烟者的肺内巨噬细胞亦增多，释放中性粒细胞趋化因子和弹力蛋白酶；加上吸烟使α1-抗胰蛋白酶活性减低，这都导致蛋白酶—抗蛋白酶平衡失调，造成蛋白酶活力增强，使肺弹力纤维被过度破坏。增多的巨噬细胞还产生大量过氧负离子引起肺组织损害；吸烟致肺表面活性物质减损。影响肺泡稳定性；吸烟可使气道分泌物中肥大细胞释放介质增多促进肺泡壁破坏［5，6］。以上综合因素，都是增加肺气肿的可能性。笔者的研究证明了长期吸烟的小鼠也有明显的慢性支气管炎和肺气肿的病理表现，说明了小鼠长期吸烟也可发生与人类相同的组织学变化。在吸烟的同时加用笔者制备的甘草水提物，可使小鼠的支气管炎和肺气肿的病理表现明显减轻，说明了甘草水提物可预防由吸烟造成支气管炎和肺气肿的药理作用。
甘草为豆科植物甘草(glycrrhiza uralensis fisch)胀果甘草或光果甘草的干燥根及根茎，甘草性味甘平，能补脾益气,清热解毒,止咳祛痰，缓急定痛，调和诸药等功效，药用历史悠久,是最常用的中草药品种。近代研究已证明了甘草具有广泛的药理学作用，如肾上腺皮质激素样(类固醇)作用、抗溃疡作用、 抗炎作用、抗病毒作用、抗菌作用、抗过敏反应作用、抗肿瘤作用、解毒作用、镇咳祛痰作用、降脂作用及抗动脉粥样硬化作用、抗脑缺血作用等［7］，但预防由吸烟造成支气管炎和肺气肿的药理作用至今未见报道。本研究发现吸烟组小鼠与正常对照组小鼠比较，吸烟模型组超氧化物歧化酶（SOD）活性明显下降，丙二醛（MDA）含量明显增加。在吸烟过程中同时给予甘草水提液灌胃的小鼠，其超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，丙二醛（MDA）含量降低，提示了甘草预防由吸烟造成支气管炎和肺气肿的药理作用与其超氧化物歧化酶（SOD）活性有关。
近年来, 随着自由基理论的发展,多数学者认为长期吸烟可导致自由基代谢损伤，许多间质性肺病的发生与局部的氧化与抗氧化系统失衡有关［8］。自由基是一类具有高度活性的物质,氧自由基与其清除剂间保持动态平衡对于维持组织细胞的正常结构及功能极其重要，在下呼吸道上皮层的慢性炎症过程中,自由基产生增多,可对呼吸道上皮产生严重损伤,SOD可有效的清除过氧化氢, 吸烟使肺内SOD含量降低,势必加重肺泡上皮的损伤,导致支气管炎和肺气肿。本实验结果显示，在吸烟的同时，灌胃给予甘草水提物，可使吸烟小鼠肺部的超氧化物歧化酶（SOD）活性升高，丙二醛（MDA）含量降低，肺部的支气管炎和肺气肿的病理变化明显减轻。研究提示了甘草是一种良好的肺部自由基的清除剂，可通过促进超氧化物歧化酶活性，从而发挥预防吸烟造成的支气管炎和肺气肿。
结论：甘草水提液对小鼠长期吸烟所造成的支气管肺组织病理损害有保护作用，其作用机制可能与甘草在肺部发挥的抗氧化作用等作用有关。
(本文图片见封三)
【参考文献】
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作者单位： 524023 广东湛江，广东医学院药理教研室
(编辑：齐 永)