摘要
选题依据:款冬花具有润肺下气、止咳化痰的功效,是一味常用的止咳化痰类中药。除传统的口服用法外,《肘后备急方》中记载:将款冬花纳入特制的铁铛中,在铁铛下方点燃炭火,吸入加热产生的烟气能达到止咳的目的。现代医学将这种疗法命名为中药熏吸疗法。香烟烟雾中含有的煤焦油、尼古丁、多环芳烃等有毒物质会导致肺组织小气道纤维化,诱导组织破坏,进而引发肺癌、慢性阻塞性肺疾病等一些呼吸系统疾病。鉴于款冬花熏吸疗法对各种咳嗽均有良好的疗效,我们推测其对香烟烟雾诱导的肺部炎症可能也有一定的保护作用。中医理论中认为肺与大肠相表里,相互为用。现代研究发现,肠道微生物群的变化与肺部免疫的变化存在着一定的联系,在此基础上形成了“肺-肠轴”理论。本研究拟分析款冬花熏吸疗法是否对香烟烟雾致肺部炎症具有保护作用,并从肠道菌群及肠道代谢物的调控对其作用机制进行研究。 目的:分析款冬花熏吸疗法是否对香烟烟雾致肺部炎症具有保护作用,从肠道菌群及肠道代谢物角度分析其可能的作用机制,并进一步开发一款缓解香烟烟雾致肺部炎症的熏香类产品。 方法: 1.采用直接加热款冬花和加热款冬花正己烷提取物2种不同方式得到款冬花挥发性物质,并通过顶空气质(HS-GC-MS)技术进行结构鉴定,以款冬花口服做对照,采用香烟烟雾暴露致小鼠肺部炎症模型,并通过肺指数、IL-6水平、病理切片指标分析2种款冬花熏吸疗法对香烟烟雾致肺部炎症的保护作用; 2.基于16SrRNA基因测序技术,通过分析Alpha多样性、Beta多样性及微生物标志物的丰度,分析款冬花熏吸疗法对香烟烟雾所致肠道微生物失调的调节作用; 3.基于UHPLC-QTOFMS/MS的非靶向粪便代谢组学技术,通过多元统计分析和差异代谢物的含量变化,分析小鼠内源性代谢物轮廓变化,分析款冬花熏吸疗法对香烟烟雾所致肠道代谢物紊乱的调节作用,并与肠道菌群结果进行相关性分析; 4.通过考察压片方式(粉末直接压片法和湿法制颗粒压片法),黏合剂的种类、比例,确定合适的压片方法。加入中药材陈皮、艾草,并采用感官评价法对其添加的比例进行优化考察。 结果: 1.款冬花直接加热的挥发性成分为烯烃类、醛类、萜类等化合物,正己烷提取物加热的挥发性成分为烯醇类物质。2种熏吸疗法及口服给药均能改善香烟烟雾暴露导致的小鼠体重下降、肺指数升高,并降低炎症因子IL-6的水平,同时改善肺组织病理变化。 2.16SrRNA基因测序结果显示,香烟烟雾暴露导致小鼠肠道菌群多样性和丰富度降低,肠道菌群结构发生改变;款冬花两种熏吸疗法可以提高肠道菌群多样性和丰富度,调节部分肠道菌的丰度,尤其是Corynebacteriaceae和Aerococcaceae。功能预测结果表明款冬花三种给药方式均可以调节色氨酸代谢、丁酸代谢、缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸的降解等功能通路。 3.非靶向代谢组学结果显示,香烟烟雾暴露后,小鼠肠道粪便代谢组发生显著变化,共鉴定出71个与烟雾暴露相关的差异代谢物,涉及32条代谢通路。款冬花口服用法(FFK)、直接加热法(FFX)、正己烷提取物(FFD)分别能显著调节16、9、6个差异代谢物的水平。与肠道菌群的功能预测相关联后,发现款冬花保护作用机制主要与色氨酸代谢、嘌呤代谢以及精氨酸生成有关。 4.2%CMC-Na作黏合剂,且药材与黏合剂比例为10:1时,采用湿法制颗粒压片法压制的片剂表面较光滑,质地疏密适宜。当款冬花与陈皮的比例为10:3时,香味清新宜人。 结论:本研究发现款冬花熏吸疗法对香烟烟雾诱导的肺部炎症具有保护作用。根据药理指标和代谢组学研究,款冬花口服效果最好,其次是吸入款冬花的热挥发性化合物,款冬花正己烷提取物也有一定的保护作用。粪便代谢组学和肠道微生物分析表明,款冬花的潜在作用机制与色氨酸代谢、嘌呤代谢和精氨酸合成有关。此外,款冬花熏吸疗法还能恢复肠道细菌结构,尤其是Corynebacteriaceae和Oscillospira。基于上述结果,研制出一款便于携带、疗效显著的款冬花熏香片。