柳州市人民医院呼吸内科 广西柳州 545006
【摘 要】目的 探索口服小剂量红霉素及小剂量茶碱是否能够减轻慢性阻塞性肺疾病患者的全身炎症,并探讨其机制。方法 以重度慢性阻塞性肺疾病患者为研究对象,分为联合治疗组(20例,所有患者均口服红霉素125mg Qd及茶碱缓释片0.1g Qd),红霉素组(20例,所有患者均口服红霉素125mg Qd),茶碱组(20例,所有患者均口服茶碱缓释片0.1g Qd)及常规治疗组(20例,按平时治疗方案,不给予红霉素或者茶碱)。在患者治疗前及治疗后3个月及6个月时抽取适量外周血,应用Elisa检测上清液中IL-8的水平,应用RT-PCR及Western Blot检测NF-κB p65、HDAC2及PAkt的表达,同时观察药物不良反应情况。结果 四组患者治疗前相比,各个指标无统计学差异;治疗后联合治疗组、红霉素组及茶碱组的3个月及6个月的IL-8、NF-κB及PAkt的水平均较治疗前下降,HDAC2的表达较治疗前升高,其中联合治疗组较其他三组更为明显,差异有统计学意义(p<0.05);红霉素组与茶碱组相比差异不显著(p>0.05);治疗后3个月及6个月相比无统计学差异。常规治疗组治疗前后各项指标相比无明显差异。各组均未出现因研究方案所致的明显不良反应。结论 小剂量的红霉素及茶碱联合治疗能够明显减轻慢性阻塞性肺疾病患者外周血IL-8、NF-κB及PAkt的水平,并且增加HDAC2的表达。由此说明,联合治疗能更加显著的减轻COPD患者的全身炎症反应,与抑制PI3K/Akt通路及增加HDAC2的表达有关,并且联合治疗未增加药物不良反应。
【关键词】红霉素;茶碱;慢性阻塞性肺疾病;炎症
Effects and mechanism of low dose of theophylline combinedwith erythromycin on systemic inflammation ofchronic obstructive pulmonary diease
Xuejiao Sun,Hui Chen,Qiongxia Liu,Feng Wang,Lin Chen
(Department of Respiratory Medicine,Liuzhou People’s Hospital,
Liuzhou Guangxi,China,545006)
【Abstract】 Objective To observe whether low-dose theophylline combined with low-dose erythromycin could reduce systemic inflammation of COPD and investigate the mechanism. Methods Severe COPD patients were divided into four groups:the combination therapy group(20 patients,all patients took 125mg Qd of erythromycin and 0.1g Qd of theophylline sustained-release tablets);erythromycin group(20 patients,all patients took 125mg Qd of erythromycin);theophylline group(20 patients,all patients took 0.1g Qd of theophylline sustained-release tablets);conventional treatment group(20 patients,all patients did not take took erythromycin or theophylline). IL-8 of peripheral blood was measured by Elisa at pre-treatment and 3 months and 6 months after treatment. The levels of NF-κB p65、HDAC2 and PAkt were examined by RT-PCR and Western Blot. During treatment,observe drug side effects of patients. Results There were no significant differences of IL-8,NF-κB p65、HDAC2及PAkt between the four groups before treatment. After treatment,the levels of IL-8,NF-κB and PAkt were lower and HDAC2 were higher in combination group,theophylline group and erythromycin group,especially the combination therapy group. p<0.05. There were no significant difference between the three groups after treatment for 3 and 6 months. There was no difference between theophylline group and erythromycin group. Besides,There was no difference between pre-tretment and after-treatment in conventional treatment group group. p>0.05. There was no difference between the four groups of drug side effects. p>0.05. Conclusions Combined therapy of low-dose theophylline and low-dose erythromycin can significantly reduce the levels of IL-8,NF-κB and PAkt and increase HDAC2 expression. Therefore,Combined therapy can significantly reduce systemic inflammatory response of COPD patients through inhibiting PI3K/Akt pathway and increasing HDAC2 expression.
【Key words】 Erythromycin;Theophylline;Chronic Obstructive Pulmonary Disease;Inflammation
慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary diease,COPD)是以持续气流受限为特征的疾病,确切病因尚不明确,炎症是重要的发病机制之一,吸烟是目前公认的COPD已知危险因素中最重要者,烟草烟雾暴露导致多种炎症细胞释放炎症因子,引起持续的严重的系统性炎症反应[1-2],而持续的炎症反应进一步促进了COPD的发展。目前,COPD的有效治疗仍然是国内外学者研究的热点及难点。红霉素及茶碱是临床常用的药物,近年来,它们的抗炎作用越来越受到重视[3-5],但是两种药物的联合治疗效果尚不明确,因此,我们的研究将探讨联合治疗是否能够更好的减轻COPD的全身炎症反应,并探讨其机制。
1 一般资料
1.1研究对象
入选我科2014年8月-2016年6月的门诊患者80例,
诊断重度COPD明确。60例患者分为四组,其中联合治疗组20例,所有患者均自愿接受口服小剂量的红霉素肠溶片及茶碱缓释片,红霉素组20例,所有患者均自愿接受口服小剂量红霉素,茶碱组20例,所有患者均自愿接受口服小剂量茶碱缓释片,另外,常规治疗组20例,所有患者按照平时的常规治疗方案,不给予红霉素或茶碱。
1.1诊断标准
所有患者均完成肺功能检测,且根据《2014年GOLD慢性阻塞性肺疾病指南》确诊重度慢性阻塞性肺疾病。
1.3排除标准
在研究期间,出现COPD急性加重、气胸、胸腔积液、心功能不全及其他可能影响研究结果的疾病,以及无法承受治疗方案或自动退出该研究的患者。
2研究方法
2.1治疗方案
入选的80例患者分为联合治疗组,红霉素组,茶碱组及常规治疗组。其中联合治疗组患者20例:口服红霉素125mg Qd(广东台城制药股份有限公司,规格:125mg/片)及茶碱缓释片0.1g Qd(广州迈特兴华制药厂有限公司,规格:0.1g/片);红霉素组20例:口服红霉素肠溶片125mg Qd;茶碱组20例:口服茶碱缓释片0.1g Qd;常规治疗组20例:按平时治疗方案吸入舒利迭1吸Bid(沙美特罗氟替卡松吸入剂,葛兰素史克公司,规格:50ug/500ug,),不给予红霉素或者茶碱。
2.2外周血的提取与保存
在患者治疗后3个月及6个月时抽取适量外周血35ml,其中1ml经离心后留取上清液储存于-80℃冰箱以备用于炎症因子的检测;4ml经红细胞裂解液处理,离心去除红细胞裂解液后再经离心后,取上清液储存于-80℃冰箱备用于NF-κB的检测;5ml应用RNA提取试剂盒及DNA逆转录试剂盒提取细胞目的DNA后储存于-80℃冰箱备用于mRNA的检测;另外25ml应用蛋白裂解液提取目的蛋白后用于蛋白的检测。
2.3 外周血炎症因子IL-8的检测
应用酶联免疫法(enzyme-linkedimmunosorbent assay,ELISA,美国Linco research公司)测定外周血血清中IL-8的浓度。
2.4 外周血NF-κB的检测
应用红细胞裂解液处理外周血标本,离心去除红细胞裂解液,再经离心后取上清液,应用ELISA法测定NF-κB的水平。
2.5 外周血细胞内HDAC2mRNA及PAktmRNA的检测
应用实时荧光定量聚合酶链反应(RT-PCR)检测HDAC2 mRNA及PAktmRNA的表达。(PCR扩增仪:9700型,美国Applied Biosystems(ABI)公司)。
2.6外周血细胞内HDAC2及PAkt蛋白的检测
应用蛋白印迹法(Western Blotting)检测细胞内HDAC2及PAkt蛋白的表达。(凝胶图像分析仪:美国Bio-Rad Laboratories公司;Image Lab分析软件:美国Bio-Rad Laboratories公司)
2.7 统计学方法
应用SPSS16.0统计学软件进行统计学分析。计量资料以均数±标准差()表示。四组间的比较,及每一组治疗前后不同时间点的对比,均采用单因素方差分析,方差齐者组间比较采用Least-significant difference(LSD)法,方差不齐采用秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。
3.结果
3.1一般情况比较
治疗前四组患者的性别、年龄、基础疾病及肺功能等指标无统计学差异(P>0.05)。具体见表1。
表1 四组患者一般情况比较()
图6 四组患者治疗前相比,各个指标无统计学差异,p>0.05;治疗后联合治疗组、红霉素组及茶碱组的3个月及6个月的PAkt蛋白的表达较治疗前降低,其中联合治疗组较其他三组更为明显,差异有统计学意义,p<0.05;红霉素组与茶碱组相比差异不显著,各组治疗后3个月及6个月相比无统计学差异,常规治疗组治疗前后各项指标相比无明显差异,p均>0.05。
3.6 四组患者药物不良反应比较 入选的患者均接受了6个月的治疗,
治疗过程中,联合治疗组有1名患者活动时出现一过性心悸,休息后自行好转,2例患者出现胃肠炎,经对症处理后症状好转;红霉素组1名患者出现恶心呕吐,经询问患者病史,考虑为患者饮食所致;茶碱组未出现任何不适。因此,以上各组症状与研究的治疗方案无关,均未出现因研究方案所致的明显不良反应。
4.讨论
近年来,COPD的发病机制及防治策略仍然是国内外的研究热点,逐年升高的死亡率及致残率受到临床医生及科研工作者的重视,但是,目前仍无有效治疗疾病并逆转病程进展的方法。COPD的实质是肺部及全身炎症,尤其是全身炎症及其所导致的全身并发症是治疗的难点之一[6]。虽然糖皮质激素在一些慢性炎症性疾病中发挥着积极的作用,但对COPD炎症的效果较差,与COPD患者存在着糖皮质激素抵抗有关[7]。由此,探索有效的药物减轻COPD全身炎症,将成为防治COPD的重要手段。
我们既往的研究表明,红霉素能够抑制香烟诱导大鼠的肺部炎症 [8].还证明了红霉素可以逆转烟草烟雾诱导的HDAC1-3蛋白的表达下降,以HDAC2最为明显[9],而HDAC2的表达可能与炎症反应及糖皮质激素抵抗密切相关;国外研究表明,茶碱及IC87114(PI3K-δ抑制剂)能够减轻糖皮质激素抵抗,并且抑制烟草烟雾暴露小鼠的肺部炎症反应 [4]。由此说明,红霉素及茶碱在COPD抗炎治疗中可能有着重要的作用,然而,目前尚无研究证明红霉素及茶碱联合应用是否能够更好的控制COPD炎症反应,且红霉素及茶碱长期常规剂量应用可能出现不良反应,因此,我们的研究应用低剂量的红霉素及低剂量的茶碱联合应用,观察两者联合应用是否能够减轻重度COPD患者的全身炎症反应,且不增加药物不良反应,且此治疗方法花费低,未增加患者的经济负担。
我们的研究表明,在重度稳定期COPD患者中,低剂量的茶碱及低剂量的红霉素均能够明显减轻患者的全身炎症反应,而联合应用作用更加显著,国内外的研究及我们既往的研究都表明,红霉素及茶碱对于COPD炎症反应的控制与PI3K通路及HDAC2表达有关[10-11],由此,我们以此为靶点,进一步探讨了联合治疗控制COPD全身炎症的机制,结果表明,低剂量的茶碱及低剂量的红霉素均能够明显减轻PI3K通路中关键蛋白的表达,提高HDAC2的表达,联合治疗更加显著,说明联合治疗控制重度COPD炎症反应与抑制PI3K通路表达、提高HDAC2蛋白活性有关,且未增加药物的不良反应。联合治疗在COPD治疗中的作用并不是首次报道,我们研究表明,红霉素联合地塞米松及单独应用红霉素都能够明显减轻烟草烟雾提取物引起的单核细胞的糖皮质激素抵抗,显著抑制IL-8分泌,减轻炎症反应,较单独应用红霉素更加明显[11]。在不良反应的观察中,联合用药并未增加患者的不良反应,考虑与两种药物的应用剂量较平时均明显减少有关。由此可见,小剂量的联合治疗可能成为COPD治疗的新方向,值得进一步探讨。
本研究结果对更好的治疗COPD,改善患者预后及提高生活质量具有重要意义。然而,在本研究中,我们选取的是重度COPD患者,未将轻、重度及极重度患者纳入研究中,与轻中度患者治疗效果较好,极重度COPD患者并发症较多、预后差,可能影响研究结果有关。因此,在后续的研究中,我们将针对以上问题更详尽并深入的探讨,并进一步增加样本量,观察其他重要的炎症指标及可能的与炎症相关的通路,为COPD的防治提供新的思路及有力的依据。
参考文献:
[1] Barnes P J,lan M Adock. Glucocorticoid resistance in inflammatory dieases. Lancet 2009;373(9678):1905-1917.
[2] J Cosio MG,Saetta M,Agusti A. Immunologic aspects of chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med,2009,360(23):2445-1454.
[3] He ZY,Ou LM,Zhang JQ,et al. Effect of 6 months of erythromycin treatment on inflammatory cells in induced sputum and exacerbations in Chronic Obstructive Pulmonary Diease. Respiration 2010;80(6):845-852.
[4] Ford P.A.,Durham A.L.,Russell R.E.K.,et al. Treatment effects of low dose theophylline combined with an inhaled corticosteroid in COPD. Chest 2010;137:1338-1344.
[5] 黎展华,赵琳,张扬,钟小宁,孙雪皎,黎愉,何志义. 茶碱对人单核细胞糖皮质激素抵抗的作用及机制研究[J]. 中华临床医师杂志(电子版),2013,7(22):10135-10139.
[6] Fabbri LM,Rabe KF. From COPD to chronic systemic inflammatory syndrome? Lancet,2007,370(9589):797-799.
[7] Yoshiki Kobayashi,Nicolas Mercado,Anna Miller-Larsson,et al. Increased corticosteroid sensitivity by a long acting b2 agonist formoterol via b2 adrenoceptor independent protein phosphatase 2A activation. Pulmonary Pharmacology & Therapeutics 2012;25:201-207.
[8] 陈慧,钟小宁,白晶,等. 红霉素对香烟诱导的大鼠支气管肺泡灌洗液中调节性T细胞的影响[J]. 中华微生物学和免疫学杂志,2010(30),5:493-494.
[9] Li M,Zhong X,He Z,Wen M,Li J,Peng X,Liu G,Deng J,Zhang J,Bai J. Effect of erythromycin on cigarette-induced histone deacetylase protein expression and nuclear factor-κB activity in human macrophages in vitro. Int Immunopharmacol;2012;12(4):643-50.
[10] Barnes P.J. Theophylline for COPD. Thorax 2006;61:742-743.
[11] Xue-Jiao Sun,Zhanhua Li,Yang Zhang,et al. Combination of erythromycin and dexamethasone improves corticosteroid sensitivity induced by cigarette smoke extract through inhibition of PI3K-δ/Akt pathway and increased GR expression. American Journal of Physiology - Lung Cellular and Molecular Physiology 2015;309:L139-L146.
*通讯作者:孙雪皎,柳州市人民医院
课题基金:2015广西科学研究与技术开发计划课题:红霉素联合茶碱对慢性阻塞性肺疾病患者的抗炎作用及疗效观察(桂科攻1598012-26);2015柳州市科学研究与技术开发计划课题:信必可联合茶碱对重度慢性阻塞性肺疾病患者的抗炎作用及疗效观察(2015J030525)
论文作者:陈琳,孙雪皎(通讯作者),袁焱,刘琼霞,陈慧,王丰
论文发表刊物:兰大学报(医学版)》2018年3期
论文发表时间:2018/9/14
标签:红霉素论文; 茶碱论文; 患者论文; 炎症论文; 统计学论文; 个月论文; 疾病论文; 兰大学报(医学版)》2018年3期论文;