从TLR4/hBD2通路探讨扶正祛邪中药在COPD稳定期的抑菌作用机制

Respiratory tract bacteria colonization is the important predisposing cause of Chronic Obstructive Pulmonary Disease acute exacerbation (AECOPD). In the past researches, we found that Chinese medicinal herbs for strengthening healthy Qi and eliminating pathogens could reduce the frequency of acute attack by regulating immune inflammation and reducing bacterial load, but its antibacterial effect mechanism was still unclear. It has been confirmed that human epithelial β-defensin-2 expression mediated by TLR4 signal pathway could initiate immune response, so as to prevent the invasion of pathogenic microorganisms. In this research, we will make AECOPD model by injecting haemophilus influenzae into the respiratory tract of golden hamster with emphysema, in order to observe the antibacterial effect mechanism of the Chinese medicinal herbs for strengthening healthy Qi, herbs for strengthening healthy Qi and eliminating pathogens and the antibiotics on COPD stable phase based on TLR4/hBD2 signal pathway.And then we will test the effect of herbs for strengthening healthy Qi and eliminating pathogens on lung epithelial cells based on TLR4/hBD2 signal pathway by means of flow cytometry, real-time fluorescent PCR and immunohistochemistry. It will provide an effective therapy for COPD stable phase.

COPD稳定期患者气道细菌定植是反复发作急性加重（AECOPD）的重要原因，课题组前期研究发现，扶正祛邪中药干预可通过调节免疫炎症，降低细菌负荷，减少急性发作，但其抑菌机制尚不清楚。现代研究发现TLR4介导的信号途径诱导人上皮β防御素2（hBD2）表达，可启动有效的免疫反应，从而抵御外界病原微生物入侵。本项目首先通过在肺气肿金黄地鼠气管内注入流感嗜血杆菌建立AECOPD模型，基于TLR4/hBD2信号通路，观察中药单纯扶正和扶正祛邪及西药抗生素对COPD稳定期动物模型的抑菌机制。然后以香烟提取物并脂多糖刺激肺上皮细胞为研究对象，采用酶联免疫吸附法、实时定量PCR和免疫印记等方法，并使用特异性抑制剂阻断相关通路，观察扶正祛邪方含药血清对上皮细胞TLR4/hBD2信号通路的影响。通过体内外实验，从整体和细胞水平研究扶正祛邪中药的抑菌机制，诠释其本质和内涵，提供一种COPD稳定期治疗方法。

导致COPD患者住院率、病死率增加、住院费用增加的主要原因是反复发作急性加重（AECOPD）。COPD 稳定期患者气道细菌定植是AECOPD的重要原因，课题组前期研究发现，扶正祛邪中药干预可通过调节免疫炎症，降低细菌负荷，减少急性发作，但其抑菌机制尚不清楚。本研究基于TLR4 /hBD-2通路，初步探讨了扶正祛邪中药在COPD稳定期的抑菌机制。.本项目研究一通过在肺气肿大鼠气管内注入肺炎链球菌建立 AECOPD 模型，基于TLR4/hBD2 信号通路，探讨了扶正祛邪中药对COPD稳定期动物模型的抑菌机制。研究发现模型组大鼠血清中TLR4、NF-κB、hBD-2、TGF-β、IL-8、IL-27、IL-12、CCL-20、MUC5AC、p38、IKK-α显著升高，各中药组及西药组均较模型组降低，且与模型组相比较有统计学差异(P<0.05)，扶正祛邪总方的效果优于单纯扶正中药组，并且与西药抗生素干预组效果相当甚至优于西药抗生素组。扶正祛邪中药可以明显抑制COPD稳定期模型大鼠下气道细菌的繁殖，降低细菌负荷。扶正祛邪方可以通过TLR4 /hBD-2/NF-κB通路启动有效的炎性免疫反应，机体固有免疫与获得性免疫相辅相成，在机体抵御外来微生物的入侵中发挥共同作用。.研究二以COPD患者肺上皮细胞为研究对象，采用气-液共培养技术培养细胞，采用酶联免疫吸附法、实时定量 PCR 和免疫印记方法，探讨了扶正祛邪中药对COPD患者肺上皮细胞TLR4/hBD2 信号通路的影响。研究发现扶正祛邪中药干预可以有效降低COPD患者气道上皮细胞培养上清液中TNF-α、IL-1β、IL-4及IL-10水平，能够显著降低COPD患者气道上皮细胞TLR4和NF-κB/P65、hBD-2蛋白和mRNA的表达水平，表明抑制TLR4/NF-κB / hBD-2信号通路的表达是扶正祛邪中药减轻COPD稳定期炎症的重要分子学机制之一。