Anti-asthmatic mechanism of the Huashanshen dripping pill via suppressing contraction of the airway smooth muscle
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文章亮点
本文重点研究了华山参滴丸（一种专利中药）给药后大鼠血浆中的主要成分，并探讨了其治疗哮喘的可能机制。
引用信息：
Liu Y, Cui NN, Liu XS, et al. Anti-asthmatic mechanism of the Huashanshen dripping pill via suppressing contraction of the airway smooth muscle. Tradit Med Res. 2022;7(3):20. doi:10.53388/TMR20211124252
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研究背景
哮喘是一种慢性炎症，能够导致直接或间接刺激下的气道阻塞和气道高反应性，从而引起支气管收缩。过敏性哮喘是最为常见的哮喘形式。气道平滑肌是调节气道阻力和高反应性的主要组织，是哮喘是否加重的标志性特征。华山参（HSS）最早记录在赵学敏编纂的《本草纲目拾遗》中，在中国有着用于治疗哮喘的长期历史。华山参滴丸由华山参制成，含有11种生物碱，如阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱。有报道称，山莨菪碱可减轻嗜酸粒细胞性气道炎症和气道高反应性。然而，很少有研究探讨华山参滴丸的抗哮喘机制，同时，也尚不清楚哪种化合物具有抗哮喘效果。因此，本研究旨在检测华山参滴丸给药后大鼠血浆中的主要成分，以探索其治疗机制。
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研究结果
鉴定华山参在大鼠血浆中的吸收
采用HPLC-QTOF/MS法分析血浆中的成分。在含有华山参的血浆中明显检测到了作为 毒蕈碱受体拮抗剂的阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱。根据之前报告中的华山参成分分析，通过比较它们的保留时间和标准质谱图，识别出D-山莨菪碱、东莨菪碱、L-山莨菪碱和阿托品。最后，分析结果表明，山莨菪碱、东莨菪碱和山莨菪碱是华山参的活性成分。
华山参缓解过敏性哮喘的气道炎症
研究还观察了过敏小鼠的行为。如图1A和1B所示，与对照组小鼠相比，OVA诱导的小鼠的平均速度、直线性和活性显著下降。然而，HSS组和地塞米松（DM）治疗组的小鼠活性、直线性和平均速度显著提高。为了检验华山参能否抑制过敏性哮喘的炎症，对肺组织进行观察。与对照组相比，模型组的肺组织出现炎症细胞浸润、气管收缩、气道上皮增生和基底膜增厚现象。与模型组小鼠相比，HSS和DM组的肺组织病理变化显著受到抑制（图1C）。
图1 华山参调节后的小鼠行为、气道重塑以及过敏性哮喘模型中肺组织的炎症细胞浸润
华山参缓解乙酰胆碱诱导的气道平滑肌收缩
通过气管环测量华山参的剂量及效应，进一步评估气管平滑肌的舒张程度。结果显示，华山参在乙酰胆碱引发的气管环收缩中表现出显著的浓度依赖性舒张效应（图2A、2B）。为了评估华山参舒张气管时的参与因素，分别在对照组和模型组中检测普萘洛尔、茶碱、吲哚美辛和L-NAME。最大剂量下，普萘洛尔、茶碱、吲哚美辛和L-NAME在两组之间的舒张百分比没有显著差异，表明华山参的气管舒张效果不受β-肾上腺素能受体、PDE、COX和NOS的影响（图2C–2F）。
图2 华山参对乙酰胆碱诱导的气管平滑肌收缩的浓度-响应舒张效果
华山参影响钾通道以及钙的流入和释放
如图3A–3D所示，四乙铵影响华山参诱导的响应；然而，4-AP和格列本脲对华山参诱导的反应没有影响。结果表明，华山参通过钙激活钾通道KCa舒张气管平滑肌。为了证实华山参的支气管扩张是否由钙离子内流介导，研究人员观察了华山参对氯化钙曲线的影响。随后发现，华山参使氯化钙最大收缩值降低至36.98±14.96%。硝苯地平预处理也将最大收缩量降低至44.90±3.40%（图3E）。上述两次收缩均低于对照组，说明华山参抑制钙离子流入从而松弛气管平滑肌。
图3 钾通道抑制剂、钙流入和释放对华山参诱导的大鼠气管环舒张效果的影响
钾通道抑制剂、钙流入和释放对阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱诱导舒张的影响
测定血浆中的生物碱（包括阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱），以确保钾通道中哮喘的活性成分和钙的内流及释放。结果显示，四乙铵对山莨菪碱和东莨菪碱诱导的反应有影响，但不影响阿托品诱导的反应（图4A–4C）。此外，阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱均影响钙的流入和释放（图4D、4E）。
图4 钾通道抑制剂、钙流入和释放对大鼠气管环中阿托品、山莨菪碱和东莨菪碱诱导的舒张效果的影响
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结论
在本研究中，通过HPLC-QTOF-MS分析，在大鼠血浆中分离并鉴定出了D-山莨菪碱、L-山莨菪碱、东莨菪碱和阿托品。研究哮喘动物和分离的气管组织，明确了华山参抑制炎症介质的释放，调节Th1/Th2平衡以缓解气道炎症；并通过控制KCa通道、钙流入和释放以松弛气管平滑肌，从而减少气道高反应性。这项研究有助于理解华山参在哮喘治疗中的机制，并为将来的研究奠定基础。
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