桉柠蒎相关机制研究取得重要成果并被SCI收录

        众所周知,以慢性阻塞性肺疾病(简称慢阻肺)为代表的慢性气道疾病是我国最为常见、疾病负担最为严重的慢性疾病之一,在我国40岁以上人群中慢阻肺的发病率高达8.2%,同时慢阻肺也是目前世界第四大致病因素[1]。气道粘液高分泌是慢阻肺及其他慢性气道炎症性疾病的重要病理特征之一。

        早在2016版GOLD指南中即强调了咳嗽和咳痰的增加与轻至重度慢阻肺患者死亡率增加相关,提示祛痰治疗的重要性;《慢性气道炎症性疾病气道黏液高分泌管理中国专家共识》也明确指出,祛痰治疗有助于慢性气道炎症性疾病患者减轻气道狭窄,避免反复感染,延缓肺功能下降。

        已有研究表明桉柠蒎可改善慢阻肺患者的急性发作、缓解肺功能下降趋势[2],为了进一步研究桉柠蒎有效治疗慢阻肺的具体作用机制,北京九和药业和中国医科大学第一附属医院展开相关研究,取得了显著成果,并发表了两篇高质量SCI论文,分别是《Eucalyptol Protects Lungs against Bacterial Invasion through Attenuating Ciliated Cell Damage and Suppressing MUC5AC Expression》和《Treatment with eucalyptol mitigates cigarette smoke-induced lung injury through suppressing ICAM-1 gene expression》 ,分别于2018年发表在《Journal of Cellular Physiology》 和 《Bioscience Reports》 杂志上,其影响因子分别达到3.923和2.899,为临床的实践和应用提供了有价值的理论基础。

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图1:桉柠蒎对治疗慢阻肺的作用机制研究已发表的2篇SCI论文

实验方法:

       实验主要采用香烟烟熏12周的雄性大鼠,每天烟熏30min,2次/天,连续12周制作大鼠慢阻肺模型,将实验分为对照组,烟熏组,桉柠蒎治疗组,甘油治疗组,观察桉柠蒎对慢阻肺大鼠肺泡和纤毛结构、粘蛋白MUC5AC和细胞黏附因子ICAM-1的表达水平、细菌定植和气道炎症反应的作用。

        论文《Eucalyptol Protects Lungs against Bacterial Invasion through Attenuating Ciliated Cell Damage and Suppressing MUC5AC Expression》主要针对桉柠蒎肠溶软胶囊对烟熏大鼠MUC5AC蛋白表达抑制、纤毛结构保护及减少细菌定植作用进行评价。

研究结果:

1.肺组织H&E or PAS染色检测形态学改变和气道黏液的分泌

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图2:H&E or PAS染色法观察肺组织肺泡形态学改变和粘多糖的分泌

桉柠蒎能够保护肺泡细胞,改善形态学损伤,有效减少酸性粘多糖分泌,

降低黏液黏滞度[3]

 

2.电镜观察纤毛细胞的显微结构改变

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图3:电镜观察纤毛细胞结构改变

桉柠蒎治疗组与烟熏组比较上皮纤毛相对完整,桉柠蒎对纤毛细胞

具有保护作用[3]

 

3.菌落计数定量肺组织的细菌负荷

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图4:菌落计数定量检测细菌负荷

 

桉柠蒎与熏烟组比较气道内流感嗜血杆菌菌落计数明显减少,桉柠蒎可

明显减少受损气道内的细菌负荷[3]

4.气道内流感嗜血杆菌在植入6小时内计数,观察细菌繁殖速度

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图5:观察流感嗜血杆菌在气道内的繁殖速度

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5.检测支气管肺泡灌洗液和肺组织中MUC5AC的表达水平,及MUC5AC与细菌定植的关系

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 图6:检测支气管肺泡灌洗液中MUC5AC的表达水平

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图7:免疫组化检测肺组织中MUC5AC蛋白的表达水平

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图8:基因水平上检测MUC5AC的表达

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图9:MUC5AC的表达与细菌定植的关系曲线图

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论文《Treatment with eucalyptol mitigates cigarette smoke-induced lung injury through suppressing ICAM-1 gene expression》主要针对桉柠蒎肠溶软胶囊对烟熏大鼠ICAM-1基因表达及肺损伤的保护作用进行评价。

研究结果:

1、肺功能相关指标FEV0.3/FVC(%)与FRC的测定

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图10:肺功能指标FEV0.3/FVC(%)与FRC的测定

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2、观察肺组织显微结构的形态改变  

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图11:观察肺泡结构变化及肺泡MLI、MAN的测定

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3、细胞计数

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图12:测定支气管肺泡灌洗液中总细胞、中性粒细胞及巨噬细胞的数量

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4.检测支气管肺泡灌洗液细胞间黏附分子ICAM-1、炎性因子IL-6、TNF-α的水平

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 图13:检测支气管肺泡灌洗液中细胞黏附分子ICAM-1、炎性因子IL-6、TNF-α的表达

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5.免疫组织化学法检测肺组织ICAM-I蛋白的表达

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图14:免疫组化检测肺组织中ICAM-1蛋白的表达

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图15:基因水平上检测ICAM-1的表达

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        综上,两篇论文分别对桉柠蒎在慢阻肺及气道黏液高分泌疾病的治疗机制进行了详细介绍,桉柠蒎可通过抑制MUC5AC的表达,保护肺泡和纤毛结构,减少细菌定植,从而增强宿主防御病原体侵入肺部的能力;并通过抑制ICAM-1基因在病变肺组织中的表达,减轻气道阻塞,减少炎性细胞浸润,减轻气道炎症,从而减轻肺部损伤。这为桉柠蒎肠溶软胶囊在慢阻肺及其他慢性气道炎症疾病的临床治疗和应用提供了必要的理论基础。

[1] Zhong N, et al. Am J Respir Crit Care Med. 2007;176(8):753-760

[2] 陈公平、吴李花、刘凯雄、林其昌,桉柠蒎治疗老年稳定期慢阻肺的疗效,中华老年医学杂志2016年1月第35卷1期

[3] Na Yu1, Yi-Tian Sun2, Xin-Ming Su1, Miao He3, Bing Dai1, Jian Kang1*,Eucalyptol Protects Lungs against Bacterial Invasion through Attenuating Ciliated

Cell Damage and Suppressing MUC5AC Expression. 2017; Journal of Cellular Physiology

[4] Na Yu1, Yi-Tian Sun2, Xin-Ming Su1, Miao He3, Bing Dai1 and Jian Kang1,Treatment with eucalyptol mitigates cigarette smoke-induced lung injury through suppressing ICAM-1 gene expression. Bioscience Reports (2018) 38