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硅基制剂对过敏性支气管哮喘的干预效果及作用机制研究
研究背景
氢气疗法通过摄入氢气发挥抗氧化作用,现有研究证实其可改善多种氧化应激相关疾病。但目前各类氢气给药方式均存在诸多缺陷,因此亟需能够安全、持续释放高剂量氢气的新型给药手段。硅基制剂具备良好应用前景,该类制剂可在消化道内平稳、持续生成大量氢气。哮喘以气道慢性炎症为核心特征,其中最常见的表型——过敏性支气管哮喘,现有研究推测其发病与氧化应激存在关联。本研究探究硅基制剂对过敏性支气管哮喘的干预效果。
材料与方法
选取雌性C57BL/6N小鼠,采用卵清蛋白经皮肤致敏联合雾化激发的方式构建过敏性支气管哮喘模型。通过支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数、肺组织病理切片分析评估哮喘炎症程度;检测肺组织中细胞因子、趋化因子的信使核糖核酸(mRNA)表达水平,同时测定血清总免疫球蛋白E(IgE)含量。
结果
在过敏性支气管哮喘模型小鼠饲料中添加硅基制剂进行干预后,小鼠支气管肺泡灌洗液中嗜酸性粒细胞数量显著下降,肺组织炎症细胞浸润程度明显减轻。与对照组相比,硅制剂组小鼠肺组织内白介素-5、白介素-13及CC型趋化因子11的表达水平呈下降趋势。本研究进一步探究了硅基制剂的给药干预时段,结果证实该制剂在致敏阶段与激发阶段均可发挥作用,并可降低小鼠血清总IgE浓度。
结论
硅基制剂可有效干预过敏性支气管哮喘,有望成为氢气疗法的优质载体材料。本研究可为硅基制剂对抗Ⅰ型超敏反应的作用机制提供重要理论依据,推动该类制剂后续临床转化应用。
Takeuchi H, Taya M, Takashima S, Hino N, Kakinuma C, Kobayashi Y, Kobayashi H, Nakagawa S. Hydrogen-generating silicon-based agent is effective in a mouse model of ovalbumin-induced allergic bronchial asthma. Biomed J. 2026 Jul 9:101017.
核心要点
1. 硅基制剂可平稳、持续生成大量氢气。
2. 硅基制剂在过敏性支气管哮喘小鼠模型中具备干预效果。
3. 硅基制剂在致敏阶段与激发阶段均可发挥作用。
4. 硅基制剂可降低小鼠血清总免疫球蛋白 E(IgE)含量。
1 引言
氢气疗法通过清除活性氧(ROS)、恢复机体氧化还原平衡,用于治疗各类氧化应激相关疾病。已有研究证实,氢气可选择性清除羟基自由基 —— 一类高损伤性活性氧 [1]。其余类型活性氧具备生理功能、对机体有益:例如超氧阴离子是中性粒细胞杀菌功能不可或缺的物质 [2],过氧化氢参与多种细胞信号传导过程 [3]。但羟基自由基氧化能力极强,极易造成组织损伤。
氢气属于生理惰性气体,几乎不与体内各类化合物发生反应,潜水混合气中常添加氢气;即便潜水员吸入高浓度氢气,目前也无相关健康损伤报道 [4]。凭借选择性抗氧化、安全性高两大优势,氢气作为治疗制剂的潜力受到越来越多关注,多项动物实验与临床研究均证实氢气疗法有效 [5]。但现有氢气给药方式仍存在明显短板,主流手段分为富氢水饮用、氢气吸入两类。氢气吸入需配套专用供气设备,且氢气浓度超过 4% 时存在爆炸安全隐患 [6];而富氢水溶解度极低(饱和浓度仅 1.6 ppm),饮用后难以摄入足量氢气。同时,摄入氢气后,脏器内氢气浓度会快速回落至基线水平 [7,8],因此亟需开发一种安全、长效、可供给高剂量氢气的新型给药体系。
硅基制剂是氢气疗法的新型功能材料。口服硅基制剂遇水即可持续大量产氢,在肠道弱碱性环境下产氢效率更高 [9,10]。硅单质及其反应产物二氧化硅均无生物毒性,动物实验已证实硅基制剂用于氢气治疗安全可靠 [11]。补充硅基制剂可提升机体血氢浓度,改善丙二醛(MDA)、8 - 羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)、活性氧代谢衍生物(d-ROMs)等氧化应激标志物水平 [12-19],同时缓解多种氧化应激相关疾病症状,包括肾纤维化 [10,12]、溃疡性结肠炎 [13]、帕金森病 [10]。
过敏性疾病是全球重大公共卫生问题,全球约 20%~30% 人群患有各类过敏病症 [20]。Ⅰ 型超敏反应为最常见过敏分型,现有一线药物(抗组胺药、抗炎制剂)普遍存在副作用;且该类过敏已被证实属于氧化应激介导疾病。包含氢气在内的多种抗氧化剂,已在 Ⅰ 型超敏反应动物模型中展现出干预效果 [21-23]。硅基制剂作为一种新型、安全性高、服用便捷的氢气供给材料,本研究围绕其对 Ⅰ 型超敏反应的作用展开探究。本团队前期已利用 C57BL/6N 小鼠证实,硅基制剂可缓解豚草花粉诱导的过敏性支气管炎 [24]。但该模型无法区分致敏、激发两个独立阶段,难以明确硅基制剂的作用窗口期。因此,本研究沿用相同品系 C57BL/6N 小鼠,构建可清晰划分致敏、激发阶段的卵清蛋白诱导过敏性支气管哮喘模型,探究硅基制剂的干预效果与作用时段。
哮喘是一类异质性疾病,核心特征为气道慢性炎症,属于长期慢性呼吸系统疾病。在所有哮喘分型中,过敏性支气管哮喘辨识度最高,常伴随嗜酸性粒细胞性气道炎症 [25,26]。吸入性糖皮质激素是该病一线治疗药物,虽疗效确切,但每日吸入操作繁琐,且用药后需立即漱口以规避局部不良反应。临床上亟待给药方式更简便的新型疗法。卵清蛋白(OVA)是应用最广泛的模式致敏原,其皮肤致敏、雾化激发造模方案体系成熟 [27],故本研究采用 OVA 诱导小鼠哮喘模型开展实验。
实验结果证实:硅基制剂在致敏、激发两个阶段均可起效,能够抑制过敏性支气管哮喘炎症反应,是用于 Ⅰ 型超敏反应氢气疗法的理想载体材料。
2 材料与方法
2.2 硅基制剂与实验饲料
本实验所用硅基原料采用 11N 高纯多晶硅经物理粉碎法制备,粒径区间 1~45 μm。所有实验动物基础饲料为粉状标准饲料 MF(日本东洋酵母);硅基制剂按照 2.5% 质量比例与基础粉状饲料混匀投喂,投喂时段见图 1A、图 4A。

图 1 硅基制剂对 OVA 诱导过敏性支气管哮喘小鼠模型的干预效果(A) 完整实验流程示意图;(B) 支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞分类计数。分别于造模第 27 天、第 41 天采集模型小鼠肺泡灌洗液,检测中性粒细胞(Neu)、淋巴细胞(Lym)、单核细胞(Mon)、嗜酸性粒细胞(Eos)、嗜碱性粒细胞(Bas)及总细胞(TC)数量。数据以平均值 ± 标准误(SEM)表示(每组 n=4~7)。**p<0.01,与空白对照组相比;†p<0.05、††p<0.01,与第 27 天同指标对比;##p<0.01。多组比较采用图基 - 克莱默(Tukey–Kramer)检验。
2.3 实验动物伦理
本实验全部动物操作方案已于 2022 年 5 月 9 日通过日本大阪大学药学研究生院动物伦理委员会审批(审批编号:Douyaku R04-6-3),实验操作严格遵循 ARRIVE 动物实验指南。全程尽可能减轻动物痛苦,并控制实验动物使用总量。
2.4 实验动物与过敏性哮喘模型构建
8 周龄雌性 C57BL/6N 小鼠购自日本 SLC 公司。皮肤致敏方案在已有文献基础上稍作改良 [28]:电推剪配合脱毛膏去除小鼠背部毛发,胶带反复剥离破坏皮肤屏障;取 400 μg 卵清蛋白(默克)溶于 100 μL 生理盐水,浸润直径 1 cm 医用纱布贴片敷于小鼠背部。每周连续敷贴 3 天,持续 3 周完成皮肤致敏。皮肤致敏结束后,采用雾化器(欧姆龙)雾化 2% OVA 生理盐水溶液,每日雾化激发 20 min(实验流程见图 1A、图 4A)。
2.5 支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞计数检测
如图 1A、图 4A 所示,分别于第 27、41 天开展样本采集:异氟烷麻醉后经腹主动脉采血处死小鼠,向肺内灌注 1 mL 含 50 μmol/L EDTA 的磷酸盐缓冲液(PBS)回收肺泡灌洗液,操作流程参考文献并优化 [29]。使用全自动血细胞分析仪(希森美康 XT-2000i)对灌洗液内中性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞进行分类计数。
2.6 组织病理学检测
取第 17 天小鼠致敏部位背部皮肤、第 41 天小鼠左肺叶组织,10% 中性缓冲福尔马林固定,石蜡包埋、切片后行苏木素 - 伊红(H&E)染色观察病理形态。
2.7 实时荧光定量逆转录 PCR(RT-qPCR)
样本采集:第 0 天胶带剥离皮肤屏障后 6 h、第 17 天去除致敏贴片后,取背部致敏部位皮肤;第 17 天取致敏区域引流淋巴结;第 41 天取肺副叶组织。采用 QIAGEN RNeasy Plus Mini 试剂盒提取各组织总 RNA,Invitrogen SuperScript III 逆转录试剂盒将 RNA 反转录为 cDNA;使用 QIAGEN QuantiTect SYBR Green 荧光定量试剂盒,于 Bio-Rad CFX384 荧光定量仪扩增。扩增程序:95 ℃预变性 15 min;40 个循环(95 ℃ 15 s,60 ℃ 30 s,72 ℃ 30 s)。甘油醛 - 3 - 磷酸脱氢酶(Gapdh)作为内参基因,采用 2^-ΔΔCt 法计算基因相对表达量。所用引物序列:Gapdh:上游 5’-CAACTCCCACTCTTCCACCTTC-3’,下游 5’-ACCCTGTTGCTGTAGCCGTATT-3’;CC 趋化因子 11(Ccl11):上游 5’-GAATCACCAACAACAGATGCAC-3’,下游 5’-ATCCTGGACCCACTTCTTCTT-3’;白介素 4(Il4):上游 5’-TGCTCTTCTTTCTCGAATGTACCA-3’,下游 5’-ATGGCGTCCCTTCTCCTGTGA-3’;白介素 5(Il5):上游 5’-GAGATTCCCATGAGCACAGTGG-3’,下游 5’-AGTAGGGACAGGAAGCCTCATC-3’;白介素 13(Il13):上游 5’-TTCATGGCGCTCTGGGTGAC-3’,下游 5’-GGGAGTCTGGTCTTGTGTGATGT-3’;干扰素 γ(Ifng):上游 5’-TGAAAGACAATCAGGCCATCAG-3’,下游 5’-TGTGGGTTGTTGACCTCAAACT-3’;白介素 1β(Il1β):上游 5’-CTGTCGGACCCATATGAGCTGA-3’,下游 5’-CCCAAGGCCACAGGTATTTTGT-3’;白介素 33(Il33):上游 5’-TAGGAAAGAACCCACGAAAAGA-3’,下游 5’-GATACTGCCAAGCAAGGATCTC-3’;ST2:上游 5’-GAATGGGACTTTGGGCTTTG-3’,下游 5’-CCATTCCACAGGATAAGTCGAG-3’。
2.8 丙二醛(MDA)氧化应激检测
取第 17 天致敏部位皮肤、第 41 天右肺中叶与后叶组织,加入 PBS 充分匀浆,4 ℃、10000×g 离心 5 min;取上清液采用同仁化学 MDA 检测试剂盒测定丙二醛含量。采用布拉福德(Bradford)法测定组织总蛋白浓度,将 MDA 数值标准化校正。
2.9 卵清蛋白特异性免疫球蛋白 G(IgG)检测
分别于第 20、27、41 天经尾静脉或腹主动脉采集小鼠血液,采用酶联免疫吸附试验(ELISA)检测血清 OVA 特异性 IgG,实验方案参考文献改良 [30]。酶标板包被 OVA 抗原,封闭后加入倍比梯度稀释血清样本;采用辣根过氧化物酶(HRP)标记山羊抗小鼠 IgG1、IgG2a 多抗(Bethyl)作为二抗;加入 TMB 显色底物,酶标仪(Molecular Devices SpectraMax M5Y)读取 450 nm、655 nm 吸光度。OVA 特异性抗体滴度定义为:吸光度达到 0.1 时最高稀释倍数的 log2 倒数。
2.10 血清总 IgE 检测
采用 ELISA 法检测血清总 IgE 水平:酶标板包被大鼠抗小鼠 IgE 单克隆抗体 LO-ME-3(GeneTex);标准品为小鼠抗 OVA IgE 单抗 2C6(Novus);二抗为 HRP 标记山羊抗小鼠 IgE 多抗(GeneTex);TMB 显色后检测 450/655 nm 吸光度。
2.11 流式细胞术(FACS)检测
第 17 天采集背部致敏引流淋巴结,使用 Miltenyi MACSQuant Analyzer 10 流式细胞仪检测免疫细胞亚群。所用荧光标记单克隆抗体(BioLegend,特殊标注除外):PE 标记抗 GATA3、AF647 标记抗 T-bet、APC/Cy7 标记抗 CD4、Pacific Blue 标记抗 CD8a、AF647 标记抗 FOXP3、BV421 标记抗 CD25、PE 标记抗 PD-1、BV421 标记抗 CXCR5;BD Pharmingen:PE 标记抗 RORγt。
2.12 统计学分析
所有数据以平均值 ± 标准误表示。采用软件 Statcel4 开展统计:两组比较用 t 检验;多组正态数据先单因素方差分析,结合 Tukey–Kramer 检验;非参数数据采用 Steel-Dwass 多重比较。\p<0.05、\*p<0.01 判定为差异具有统计学意义。
3 实验结果
3.2 硅基制剂对哮喘模型小鼠肺泡灌洗液炎症细胞的影响
构建 OVA 过敏性支气管哮喘模型,分组:空白对照组、模型对照组、硅基制剂干预组(硅制剂混合饲料全程投喂)。小鼠统一经 OVA 皮肤致敏 + 雾化激发造模(图 1A),分别于 27、41 天检测肺泡灌洗液细胞计数(图 1B)。第 27 天各组灌洗液总细胞数无明显升高;第 41 天模型对照组总细胞数显著高于空白组,升高主要来源于嗜酸性粒细胞,提示多次 OVA 雾化成功诱导过敏性哮喘。第 41 天硅制剂组嗜酸性粒细胞数量显著低于模型对照组,证实硅基制剂可抑制过敏性哮喘气道炎症。
3.3 小鼠肺组织病理组织学检测
第 41 天取肺组织行 H&E 染色镜检(图 2)。与空白组相比,模型对照组细支气管周围大量炎症细胞(嗜酸、中性粒、淋巴细胞)浸润、气道上皮增厚,证实造模成功;硅制剂组炎症细胞浸润程度显著减轻,气道上皮增厚程度弱于模型对照组。结合肺泡灌洗液计数结果,证明硅基制剂可缓解过敏性支气管肺部炎症。
图 2 肺组织苏木素 - 伊红染色病理切片(A) 镜下典型视野:空白组(左)、模型对照组(中)、硅制剂组(右);(B) 病理损伤四分法评分:0 = 正常,1 = 轻度损伤,2 = 中度损伤,3 = 重度损伤。数据均值 ± 标准误(n=6)。*p<0.05 vs 空白组;#p<0.05。多组比较采用 Steel-Dwass 检验。
3.4 肺组织细胞因子 mRNA 表达与氧化应激标志物
检测第 41 天肺组织趋化因子、细胞因子 mRNA 表达(图 3A):模型对照组 Th2 型细胞因子 Il5、Il13,嗜酸粒细胞趋化因子 Ccl11 mRNA 表达显著高于空白组,说明哮喘炎症由 Th2 细胞、嗜酸性粒细胞介导;硅制剂组上述基因表达无显著上调,相对模型对照组呈下降趋势。丙二醛(MDA)是脂质过氧化物分解产物,为经典氧化应激标志物(图 3B)。模型对照组肺组织 MDA 含量显著高于空白组;硅制剂组 MDA 水平与空白组无统计学差异。
图 3 哮喘模型小鼠肺组织细胞因子 mRNA 及丙二醛含量(A) 第 41 天肺组织炎症基因相对表达;(B) 第 41 天肺组织 MDA 水平。均值 ± 标准误(n=5~6);*p<0.05 vs 空白组,单因素方差分析 + Tukey–Kramer 检验。
3.5 硅基制剂作用窗口期探究
为明确硅基制剂起效阶段,设置 4 个实验组:模型对照组、Si-C 组(仅致敏期投喂硅制剂)、C-Si 组(仅激发期投喂硅制剂)、Si 全程组(致敏 + 激发全程投喂)(图 4A)。肺泡灌洗液检测结果显示:所有投喂硅制剂的组别,嗜酸性粒细胞数量均显著低于模型对照组(图 4B),证明硅基制剂在致敏、激发两个阶段均可独立发挥抗炎作用。
图 4 硅基制剂分别干预致敏 / 激发阶段的效果(A) 分时段给药实验流程示意图;(B) OVA 哮喘模型第 41 天肺泡灌洗液细胞分类计数。均值 ± 标准误(n=5~6);\p<0.05、\*p<0.01 vs 模型对照组,邓尼特(Dunnett)检验。
3.6 致敏阶段皮肤炎症与氧化应激指标检测
分别采集第 0、17 天致敏部位皮肤,通过病理切片、炎症基因 mRNA 表达评估皮肤局部炎症。第 17 天皮肤病理(图 5A):相较于空白组,模型对照组皮肤炎症细胞浸润、表皮增厚明显;硅制剂组与模型对照组皮肤病理损伤无明显差异。炎症基因表达(图 5B):模型对照组第 17 天 Il1β、第 0 天 Il33 与 ST2 mRNA 表达显著升高;硅制剂组与模型对照组无统计学差异。皮肤 MDA 氧化应激指标(图 5C):空白、模型对照、硅制剂三组无显著区别。结果说明:硅制剂虽能在致敏阶段发挥全身抗炎效果,但不通过改善致敏部位皮肤局部炎症、氧化应激水平起效。
图 5 皮肤致敏部位病理与炎症基因检测(A) 第 17 天皮肤 H&E 染色切片;(B) 第 0、17 天皮肤炎症因子 mRNA 表达,均值 ± 标准误(n=4~12);*p<0.05 vs 空白组;(C) 第 17 天皮肤 MDA 含量,均值 ± 标准误(n=6~12)。多组比较采用单因素方差分析 + Tukey–Kramer 检验。
3.7 致敏期引流淋巴结 T 细胞亚群与细胞因子表达
第 17 天取致敏部位引流淋巴结,流式检测 T 细胞亚群、定量检测细胞因子 mRNA(补充图 1、图 6)。流式结果(图 6A):与空白组相比,模型对照组 CD4+T 细胞、Th1 细胞比例下降,Th2 细胞、滤泡辅助 T 细胞(Tfh)比例升高;硅制剂组与模型对照组各 T 细胞亚群占比无差异。基因表达(图 6B):模型对照组 Th1 标志性因子 Ifng 表达下调、Th2 因子 Il4 表达上调;硅制剂组无明显改变。
图 6 皮肤致敏后引流淋巴结流式与细胞因子检测(A) 第 17 天各组淋巴结 T 细胞亚群占比,均值 ± 标准误(n=6~10);**p<0.01 vs 空白组;(B) 第 17 天淋巴结细胞因子 mRNA 表达,均值 ± 标准误(n=6);**p<0.01 vs 空白组;均采用单因素方差分析 + Tukey–Kramer 检验。
3.8 致敏 / 激发阶段抗体水平(OVA 特异性 IgG、总 IgE)检测
ELISA 检测血清 OVA 特异性 IgG1、IgG2a、总 IgE 浓度(图 7):
1. OVA-IgG1、IgG2a 滴度:硅制剂组与模型对照组无明显差异;
2. 第 20 天(雾化激发前)总 IgE:四组无统计学差异;
3. 第 41 天总 IgE:Tukey–Kramer 多组比较无显著差异;独立 t 检验两两对比可见,Si-C、C-Si 组 IgE 显著低于模型对照组。综合来看,所有硅制剂干预组血清总 IgE 水平相较模型对照组均呈下降趋势;且血清总 IgE 浓度与肺泡灌洗液嗜酸性粒细胞数量呈正相关。
图 7 哮喘模型小鼠血清抗体检测分别检测 20、27、41 天血清样本:(A) OVA 特异性 IgG1 滴度;(B) OVA 特异性 IgG2a 滴度;(C) 血清总 IgE 浓度,均值 ± 标准误(n=5~6);(D) 相关性散点图:纵轴总 IgE 浓度,横轴肺泡灌洗液嗜酸性粒细胞数。
4 讨论
本研究采用可清晰区分致敏、激发阶段的 OVA 过敏性支气管哮喘小鼠模型,探究硅基制剂的作用效应与起效时段。临床过敏性哮喘患者常经皮肤接触过敏原发生致敏 [31,32],因此本实验采用皮肤致敏联合气道雾化激发造模。肺泡灌洗液计数、肺组织病理结果证实:饲料添加硅基制剂可显著抑制肺部嗜酸性粒细胞浸润;硅制剂组肺组织 Th2 因子 Il5、Il13 及嗜酸趋化因子 Ccl11 mRNA 表达相较模型对照组降低。嗜酸性粒细胞是过敏性肺病核心效应细胞,直接介导气道炎症与气道高反应 [33-35];IL-5 调控嗜酸性粒细胞分化、募集与活化,是哮喘核心治疗靶点,抗 IL-5 单克隆抗体(美泊利、瑞利珠、贝那利珠)已用于重症哮喘临床治疗 [33]。硅基制剂下调嗜酸相关趋化、细胞因子表达,是其减少嗜酸浸润、缓解哮喘炎症的重要机制,证明硅基制剂具备治疗过敏性支气管哮喘的潜力。
已有文献证实,吸入氢气可减轻 OVA 模型气道炎症,肺泡灌洗液嗜酸粒细胞降低约 40%[21]。本实验口服硅基制剂可使嗜酸粒细胞下降约 50%,说明硅基制剂作为氢气载体效果优于单纯氢气吸入。硅基制剂核心优势:口服后可长时间持续释放分子氢。模拟肠道环境下,1 g 硅基制剂 24 h 可产生约 400 mL 氢气 [10];而 1 L 饱和富氢水仅含 18 mL 氢气,且长期持续氢气吸入在临床难以实现。引言中提及临床亟需简便给药方案,硅基制剂恰好弥补这一短板。
多项研究证实硅基制剂可显著下调多种氧化应激疾病体内 MDA、8-OHdG、d-ROM 等氧化标志物 [12-19]。本实验中空白、模型对照、硅制剂三组皮肤 MDA 无差异,提示单纯皮肤致敏不会造成皮肤明显氧化应激;但模型对照组肺组织 MDA 显著升高,证明气道激发后肺部存在强烈氧化应激,硅基制剂可抑制肺部氧化损伤。
硅基制剂可有效改善 OVA 诱导过敏性哮喘,为阐明作用机制,本实验设置分时段给药组别。肺泡灌洗液结果证实硅制剂致敏、激发阶段均可起效;Si-C、C-Si、全程 Si 三组嗜酸数量无显著区别,说明硅制剂抗炎效应已达平台期。针对致敏阶段作用靶点探究:皮肤屏障破损是过敏原经皮致敏的前提,抗炎药物修复皮肤屏障可降低致敏风险 [31,32]。但本实验皮肤病理、炎症基因结果显示,硅制剂不改变致敏部位皮肤局部炎症水平。
进一步分析致敏引流淋巴结:Th1/Th2 失衡、Th2 优势应答会促进嗜酸活化与 IgE 大量分泌,是过敏性哮喘核心病理特征 [36]。模型对照组淋巴结出现典型 Th1 降低、Th2 升高的免疫偏移,CD4+T 细胞比例下降提示初始 T 细胞大量活化分化为短寿命效应 T 细胞,细胞因子检测同样验证 Th1/Th2 失衡,证明本模型符合过敏性哮喘免疫特征;但硅制剂无法逆转淋巴结 T 细胞亚群比例与细胞因子表达,说明其不通过调控引流淋巴结 Th1/Th2 平衡发挥作用。
硅基制剂可同时抑制致敏、激发阶段血清 IgE 升高,且血清总 IgE 水平与肺泡嗜酸数量正相关。人体特应性皮炎严重程度与血清 IgE 高度相关 [37];有儿科研究发现,具备抗氧化功能的维生素 E 血清水平与特应性皮炎患儿 IgE 呈显著负相关,维持体内高抗氧化水平可降低过敏反应 [38]。氢气与维生素 E 同为抗氧化物质,硅基制剂可在肠道持续产氢,因此同样具备改善过敏性皮肤炎症的潜力。硅基制剂能够抑制 IgE 升高,预示其不仅适用于过敏性支气管哮喘,对多种 Ⅰ 型超敏反应均存在干预价值。
本研究存在一定局限性:仅检测 Th2 因子、病理损伤、氧化标志物、炎症细胞浸润,未评价气道高反应性;细胞因子、趋化因子仅检测 mRNA 转录水平,未验证蛋白表达。后续实验需补充相关指标,进一步完善作用机制研究。
5 结论
综上,本研究证实硅基制剂对过敏性支气管哮喘具有明确干预效果:其在致敏、激发两个阶段均可起效,抑制体内 IgE 升高;且相较传统氢气摄入方式,硅基制剂抗炎效果更优,是高性能氢气治疗载体材料。本研究可为硅基制剂干预 Ⅰ 型超敏反应的分子机制提供理论依据,推动该类口服产氢材料未来临床转化应用。
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