延髓内源性硫化氢在针刺改善COPD大鼠肺通气功能中的作用

近年，慢性阻塞性肺疾病（COPD）在全球的患病率和死亡率逐年上升，针刺能显著改善COPD的肺通气功能，提高患者生活质量，且无毒价廉，已引起日德学者高度关注，但针刺作用机制不清。内源性硫化氢（H2S）是体内释放的气体信号分子，其通过ATP敏感性钾通道（KATP）发挥广泛的生理作用，最新研究发现H2S对离体延髓呼吸中枢有保护作用，其在COPD患者血浆中的含量显著下降，但COPD呼吸中枢的H2S含量及作用尚待研究。故本课题假设：针刺可调节延髓内源性H2S的生成，通过KATP介导影响呼吸中枢的兴奋性，从而改善肺通气功能。实验以香烟烟熏制作COPD大鼠模型，针刺两周后，观察延髓H2S含量、关键酶胱硫醚-β-合成酶（CBS）和KATP的mRNA及蛋白表达；在体观察延髓微量注射CBS抑制剂、KATP阻断剂对呼吸活动和肺通气功能的影响。本研究将会发现针刺效应新的物质基础，并为临床治疗COPD提供新思路。

慢性阻塞性肺疾病（COPD）的发病率逐年上升，成为全球难治性肺系疾病，严重威胁人类的健康。病理上多表现肺部炎症及/或肺气肿的特征，患者呼气受阻导致肺通气功能低下，出现气促、气喘乃至呼吸困难，以致生活质量下降。寻求有效改善肺通气功能为COPD重要的治疗策略之一，临床证据表明针刺相关穴位能显著改善COPD患者的肺功能，从而提高患者的生活质量，但其作用机制很不清楚。我们的研究一方面进一步观察针刺在香烟诱导的COPD模型大鼠上的针刺效应，同时对其可能的机制做初步探索。我们的研究发现，选取临床治疗COPD使用频次最高的足三里和肺俞穴，来电针治疗COPD大鼠两周后，可以有效降低COPD大鼠的肺通气阻力、提高大鼠的肺顺应性，也即改善肺通气功能，同时，针刺也有抗炎作用，说明在COPD模型大鼠身上有同样良好的治疗效应。. 对于临床COPD患者的肺功能下降的病理生理机制，传统的观点认为，香烟烟雾或其他有害物质直接或由其介导外周的炎症反应对肺的间接损伤所致，而最新的证据也表明COPD肺功能下降与呼吸中枢的兴奋性异常有关。硫化氢（H2S）是迄今人类发现的与自身健康有关的除NO、CO外的第三种气体，近年来发现内源性H2S的释放对组织器官有一定保护作用，最近研究也发现H2S在急性COPD患者血浆中含量有显著下降，且与气道炎症密切相关。延髓等部位H2S的存在也给我们提示，H2S可能也与呼吸中枢的兴奋性调节有关。因而，我们推测H2S可能参与了COPD的发病过程，针刺改善COPD模型大鼠的肺通气功能也与之有关。. 研究结果发现，在外周，COPD模型大鼠肺组织中H2S含量及其生成的关键酶胱硫醚-β-合成酶（CBS）及胱硫醚-γ-裂解酶（CSE）的表达均有不同程度的增加，针刺可以下调模型大鼠肺中H2S含量及CBS及CSE的表达。在中枢延髓部位，COPD模型大鼠中H2S生成的特异关键酶CBS的表达均有不同程度的增加，针刺同样可以下调H2S含量及CBS的表达，同时针刺也可下调H2S发挥效应过程中的靶通道ATP敏感性钾通道（KATP）的亚基Sur1和Kir6.1的表达。结果提示，针刺通过抑制外周肺及延髓中H2S的关键生成酶来下调H2S的含量，同时，针刺治疗效应的发挥也可能与其下调H2S发挥作用的KATP通道的亚基有关。