补肺健脾方药对慢性阻塞性肺疾病大鼠呼吸肌钙离子通道的调节作用

慢性阻塞性肺疾病（COPD）引起的呼吸肌疲劳是其肺功能下降、丧失劳动能力、急性加重和慢性呼吸衰竭的主要原因。基于补肺健脾方药治疗COPD稳定期临床疗效显著，本课题运用烟熏联合经鼻滴入肺炎克雷白杆菌的方法建立COPD稳定期大鼠模型，实验设对照组、模型组、补肺健脾方药高、中、低剂量组和氨茶碱组，于造模12周后开始用药至24周取材。采用病理、细胞膜片钳、分之生物学等技术，从膈肌纤维的分类和计数、膈肌细胞的超微结构变化揭示COPD稳定期呼吸肌的超微结构变化特点；从膈肌三磷酸腺普脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性、单个膈肌细胞L-型钙通道、膈肌细胞Ca2+浓度、ROS的变化，揭示COPD膈肌疲劳发生的病理生理机制；阐明中药补肺健脾方药对COPD呼吸肌疲劳的改善作用及机制，为补肺健脾方药的进一步研究和临床应用提供理论基础和应用依据。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）引起的呼吸肌疲劳是其肺功能下降、丧失劳动能力、急性加重和慢性呼吸衰竭的主要原因。本研究基于补肺健脾方药治疗COPD稳定期良好的临床疗效，采用烟熏联合经鼻滴入肺炎克雷白杆菌法建立COPD稳定期大鼠模型，将大鼠分为对照组、模型组、补肺健脾方药高、中、低剂量组和氨茶碱组，于造模12周后开始用药至24周取材。采用病理、细胞膜片钳、分子生物学等技术，观察膈肌纤维的分类和计数、膈肌细胞的超微结构变化，膈肌三磷酸腺苷脱氢酶和琥珀酸脱氢酶活性、单个膈肌细胞L-型钙通道、膈肌细胞Ca2+浓度、ROS等变化。结果发现，模型组大鼠肺脏病理和超微结构改变明显，补肺健脾方高、中剂量组可以明显改善肺部病理表现，改善慢性支气管炎、肺气肿等。模型组大鼠TV、PEF、EF50较对照组明显降低（P<0.05，P<0.01）；动脉血PCO2明显升高（P<0.01），PO2明显降低（P<0.01）；RVHI显著降低（P<0.01）；模型组大鼠膈神经放电持续时间和间期延长（P<0.05，P<0.01），放电面积和幅度下降（P<0.01）；吸气时间和呼气时间延长（P<0.01），呼吸频率降低（P<0.01），呼吸幅度和呼吸面积明显降低（P<0.01）；膈肌张力和耐力明显降低（P<0.01）；膈肌I、IIA型纤维比例显著增加（P<0.01），IIB型纤维比例显著减少（P<0.01）；膈肌ATP酶活性明显降低（P<0.01），SDH活性显著升高（P<0.01）；ROS水平明显升高（P<0.01）；Ca2+浓度显著降低（P<0.01）；高、中剂量补肺健脾方组上述指标均明显改善（P<0.05，P<0.01）。补肺健脾方高、中剂量可以显著提高正常大鼠ICa-L峰值（P<0.01），高于氨茶碱组（P<0.01）。本研究结果提示COPD膈肌疲劳发生的病理生理机制可能与膈神经放电间期延长，膈肌ATP酶活性和细胞内Ca2+浓度降低，SDH和细胞内ROS升高等有关。补肺健脾方可以显著改善COPD大鼠膈肌功能，其作用机制可能与改善膈神经放电，提高膈肌ATP酶活性和细胞内Ca2+浓度，抑制ROS表达，提高膈肌细胞ICa-L峰值等有关。