第十章 抗炎药物研究

第一节 炎症概述 炎症（inflammation）是常见又十分重要的病理过程，如肝炎、肺炎、肾炎、关节炎、疖等。

病例介绍： 1. 皮肤烫伤或冻伤：局部表现为红、肿、热、痛，形成水泡或水肿，为浆液性炎症。      1. 皮肤烫伤或冻伤：局部表现为红、肿、热、痛，形成水泡或水肿，为浆液性炎症。     2. 皮肤疖肿：毛囊炎 → 局部红、肿、热、痛→可排出黄白色脓汁，为皮肤毛囊脓肿。     3. 甲型病毒性肝炎：乏力，低热，厌油腻，肝区疼痛，皮肤、巩膜黄染，尿呈浓茶色，肝肿大，肝功能转氨酶升高。

皮肤烧伤 疖：毛囊、皮脂腺及其周围组织的脓肿 甲型肝炎：皮肤 呈黄褐色，巩膜 黄染

上述疾病是由不同原因引起的炎症性病变。 什么是炎症？ 炎症病变有何特点？ 炎症的意义和作用？ 将对这些问题进行讨论。

何谓炎症？ 炎症的定义 炎症(inflammation)是具有血管的机体组织对致炎因子造成的损伤所作出的防御性反应。

何谓致炎因子？ 致炎因子为能引起机体组织损伤而诱发炎症因素。

病原生物因子：如细菌、病毒等，是最常见致 包括： 病原生物因子：如细菌、病毒等，是最常见致 炎因子，通过释放毒素直接导致细胞和组 织损伤导致炎症，而且还通过其抗原性诱 发超敏反应导致炎症。 化学损伤，物理损伤因子：高温、强酸、强 碱等引起炎症。 免疫反应：变态反应可引起变态反应性炎症， 如关节炎。

病原生物因子： 化脓性脑膜炎，脑膜炎双球菌引起组织坏死和脓液形成

炎症有何意义和作用？ 炎症是致炎因子引起的机体防御反应，其作用在于杀灭微生物，清除异物，防止损伤扩大，促进损伤修复。

第二节 炎症局部的基本病理变化 任何炎症，不论其原因、发生部位如何，炎症的局部都有着共同的病理变化——变质、渗出、增生。 但是不同的炎症或炎症的不同阶段，三者的变化程度和组合方式不同。有的炎症以变质性改变为主，有的以渗出性改变为主，有的以增生性改变为主，有时也可互相转化。

慢性炎症病程在几个月~几年以上。起病与病变发展均缓慢，临床症状与体征均不明显。病变以增生改变为主。 急性炎症病程在几天~1个月内。起病急，发展快，病变特点以变质、渗出改变为主，浸润的炎细胞主要为中性白细胞。 慢性炎症病程在几个月~几年以上。起病与病变发展均缓慢，临床症状与体征均不明显。病变以增生改变为主。 变质属于损害作用，而渗出、增生属于抗损害作用。

一. 变质alteration 炎症局部组织细胞所出现的变性、坏死改变，统称为变质。 细胞水肿 脂肪变性 坏死 变质表现: 例如

二. 渗出exudation 炎症灶内血管中的血液成分（液体和细胞）通过血管壁进入周围组织内的过程，称为渗出。 渗出的液体成分称为渗出液；细胞成分称为炎细胞；两者合称渗出物。

液体渗出（渗出液—炎症时渗出的液体统称） 原因：（1）毛细血管壁通透性升高,血浆蛋 白渗出 （2）组织胶渗压升高，血浆胶渗压 液体降低,液体易渗出。 病理变化： 炎性水肿—液体渗出到组织间隙积聚

炎 性 水 肿 按一下有凹陷

组织液生成示意图

炎性水肿发生主要机制: 炎症介质作用下，微血管壁通透性升高,富含蛋白质的渗出液的产生主要是由血管通透性增加造成的。 炎症 微血管壁通透性↑ 血浆蛋白渗出↑ 细胞间隙胶体渗透压↑ 和 血浆胶体渗透压↓ 有效滤过压↑ cap内水分滤出↑ 水肿

渗出液有何意义? 具有重要的防御作用 渗出液可稀释及带走炎症灶内的毒素、毒性产物，从而可以减轻组织损伤。 渗出液中含有抗体、补体及溶菌酶，有利于消灭病原体。 渗出的纤维蛋白原可转化为纤维蛋白并可交织成纤维蛋白网，可阻止病菌的播散，并有利于吞噬细胞的吞噬作用。

渗出液对机体的不利影响： 渗出液过多可压迫周围组织脏器而引起相应严重后果：如心包积液，压迫心脏; 过多的纤维蛋白渗出而不能完全吸收时，则可引起器官的粘连（如心包粘连）

心包积液，压迫心脏

心包粘连 过多的纤维蛋白渗出而不能完全吸收时，造成组织的粘连和硬化。

细胞渗出-----主要为各种白细胞渗出 血液内各种白细胞经血管壁渗出到血管外的现象称为白细胞渗出。白细胞聚集于炎症局部组织间隙内称炎细胞浸润。

白细胞渗出的过程: 白细胞渗出的过程是一个主动运动的过程，包括白细胞边集和黏附（附壁）、白细胞跨壁、白细胞游出（见图）。

趋化作用(Chemotaxis) 白细胞从血管内游出到血管周围后， 朝化学刺激物作定向的游走，称为趋化作用。 此化学物称趋化因子，包括可溶性细菌产物(细菌毒素)、补体系统成分（特别是C5a）和花生四烯酸经脂氧酶途径的代谢产物（特别是白细胞三烯B4） 等。

中性粒细胞：细胞核为分叶状，细胞质染成红紫色。 单核细胞： 细胞核为马鞍形，细胞质染成兰灰色。

白细胞渗出有何意义? 重要的防御作用----白细胞游走到炎症区域后，可发挥吞噬和消化病原体及坏死组织碎片等异物的作用， 白细胞渗出是人体消除致炎因子的一种重要手段。

三.增生 在致炎因素或组织崩解产物长期刺激下，炎症灶内组织细胞、巨噬细胞、血管内皮细胞及成纤维细胞的增生。 增生改变在炎症早期或急性炎症时多 不明显，但到炎症后期尤其是慢性炎 症时，则成为突出的改变。 增生是慢性炎症的特征性改变。

炎性增生有何意义? 炎性增生是一种防御性反应，增生的成纤维细胞和血管内皮细胞有助于炎症局限化及损伤组织的修复。

第三节 炎症的临床表现 局部表现: 红 肿 热 痛 功能障碍 全身反应： 发热 外周血白细胞增多: 单核巨噬细胞系统增生

红---炎性充血引起 。初期为动脉性充血引起 ， 以后可转为静脉性充血。 肿---炎性水肿引起。 热---炎症早期炎性充血引起。 痛---炎症介质前列腺素和缓激肽对神经末梢的 刺激引起疼痛； 渗出物造成组织肿胀，压迫神经末梢引起 疼痛。 功能障碍--炎症灶内细胞变性、坏死、代谢功能异常，炎性渗出物造成的机械性阻塞、压迫等， 都可能引起发炎器官的功能障碍。

全身反应： 发热: 一定程度的体温升高可增强肝脏解毒功能，促进抗体形成，增强吞噬细胞的吞噬作用。 但若出现持续性高热或出现超高热，病人的各实质脏器尤其是脑神经细胞可发生变性坏死。

外周血白细胞增多: 急性炎症，尤其是细菌感染所致急性炎症时，白细胞计数可明显升高。这是由于IL-1和TNF等刺激骨髓中白细胞储存库释放加速。白细胞数的增多也是机体防御机能的一种表现。

单核巨噬细胞系统增生: 机体防御反应的表现，肝、脾及淋巴结肿大，巨噬细胞增生以增强对病原体的吞噬。

一.炎症介质 1.炎症介质概念（inflammatory mediators） 第四节 炎症介质 一.炎症介质 1.炎症介质概念（inflammatory mediators） 炎症介质是一类参与炎症反应并具有致炎作用的信息分子。他们介导了炎症的发生，发展。

炎症介质： 外源性炎症介质：细菌及其产物。 内源性炎症介质： 主要作用：①扩张小血管 ②使小血管通透性增高 ③白细胞趋化作用 ④致热致痛 ⑤致组织损伤 血浆源性 激肽系统、补体系统、凝血系统、纤溶系统。 细胞源性 血管活性胺、前列腺素、白细胞三烯、溶酶体成分和淋巴因子等。

2． 细胞释放的炎症介质 ①  血管活性胺 包括组胺（histamine）和5-羟色胺 （5-HT）。 肥大细胞、白细胞和血小板→释放组胺→作用于组胺受体→血管扩张；血管通透性增高，渗出液增多 血小板释放5-HT→作用与组胺类似

肥大细胞（mast cells）是一种重要的免疫细胞，与人类和动物的某些变态反应性疾病、炎症等密切相关。 肥大细胞分布于血管附近，参与炎症、过敏等生理、病理反应，分泌多种活性物质和细胞因子。

肥大细胞(3.3×10) 大鼠皮下组织铺片 甲苯胺兰染色 肥大细胞分布于血管附近 肥大细胞(3.3×40) 细胞质呈紫蓝色，核淡染居中，胞质内充满颗粒，可合成分泌组胺和白三烯

肥大细胞以脱颗粒方式释放组胺 肥大细胞电镜照片

②   花生四烯酸代谢产物 首先看一下膜磷脂代谢路径 在炎症中，中性粒细胞的溶酶体是磷脂酶的重要来源。

细胞膜磷脂生成的物质及其作用 及抗炎药的作用部位示意图

花生四烯酸代谢产物 a.  前列腺素（大多数细胞能合成）—强烈的扩血管和使血管通透性增强作用，致热，致痛作用。 b.  白细胞三烯（白三烯LTs）—白细胞和肥大细胞合成，增高血管通透性，对白细胞趋化作用。

③ 白细胞产物 氧自由基：主要由单核细胞产生，氧自由基可以与细胞膜上脂质发生过氧化反应，破坏细胞膜的稳定性。 中性粒细胞溶酶体成分：因中性粒细胞的死亡，溶酶体成分可外释，介导急性炎症。其中含蛋白酶可导致组织损伤破坏。

④ 细胞因子 主要由激活的淋巴细胞、单核巨噬细胞产生白细胞介素（interleukin,IL 如IL-1 ）和肿瘤坏死因子（tumor necrotic factor,TNF） IL-1：促进纤维母细胞、内皮细胞增生。促使白细胞粘附；具有致热源作用。 TNF :趋化和激活中性粒细胞；促进溶酶体释放溶酶体酶，引起组织损伤。

主要炎症介质的作用 功 能 炎症介质种类 血管扩张 组胺、缓激肽、PGI2、PGE2、PGD2、PGF2α 血管通透性 升高 功　能 炎症介质种类 血管扩张 组胺、缓激肽、PGI2、PGE2、PGD2、PGF2α 血管通透性 升高 组胺、缓激肽、C3a、C5a 、 白细胞三烯C4、D4、PAF、活性氧代谢产物 趋化作用 白细胞三烯B4、C5a、细菌产物、细胞因子（IL－8、TNF） 发热 细胞因子（IL－1、TNF） 、前列腺素 疼痛 PGE2、缓激肽 组织损伤 氧自由基、溶酶体酶

第五节 炎症的分类与结局 炎症的分类：(根据病程长短分类) 急性炎症 起病急，发展快，病变特点以变质、渗出改变为主。 第五节 炎症的分类与结局 炎症的分类：(根据病程长短分类) 急性炎症 起病急，发展快，病变特点以变质、渗出改变为主。 慢性炎症 起病与病变发展均缓慢。以增生改变为主，伴有显著纤维组织增生。

炎症的结局： 大多数急性炎症能够痊愈; 少数迁延为慢性炎症; 极少数可蔓延扩散到全身。 炎症的结局： 大多数急性炎症能够痊愈; 少数迁延为慢性炎症; 极少数可蔓延扩散到全身。

少数炎症迁延为慢性炎症 致炎因子不能在短期清除，在机体内持续作用，不断地损伤组织，造成炎症迁延不愈，便使急性炎症转变成慢性炎症，病情可时轻时重。 如老慢支：咳痰喘，长期存在。

极少数炎症蔓延扩散 病人的抵抗力低下，或病原微生物毒力强、数量多的情况下，可不断繁殖并直接向周围组织、器官蔓延，或向全身扩散。

血行蔓延：炎症灶中的病原微生物可直接或通过淋巴路侵入血循环或病原微生物的毒素毒性产物吸收入血，引起以下表现： 菌血症 毒血症 败血症 脓毒血症 细菌由局部病灶入血，无明显全身中毒症状，但血液中可查到细菌。 细菌的毒性产物或毒素被吸收入血。 临床症状 细菌由局部病灶入血后，大量繁殖，并产生毒素，引起全身中毒症状和病理变化。 临床症状 毒力强的化脓菌引起的败血症进一步发展而成为脓毒败血症。 临床症状

高热和寒战等全身中毒症状，伴有心、肝、肾等实质细胞的变性或坏死，严重时出现中毒性休克。血培养阴性。 毒血症 高热和寒战等全身中毒症状，伴有心、肝、肾等实质细胞的变性或坏死，严重时出现中毒性休克。血培养阴性。

败血症 临床有毒血症的表现(寒颤、高热、头痛、脾、淋巴结肿大等)及皮肤和粘膜的多发性出血斑点。此时血液中常可培养出病原菌-----血培养（+）。

脓毒血症 临床上患者有败血症的表现。 在肺、肾、肝等形成细菌栓塞性小脓肿。这些脓肿通常较小、较均匀散布在器官中。

肾栓塞性脓肿: 脓肿较小、较均匀散布; 由含菌栓子栓塞引起，梗死灶内有细菌感染。

实验性炎症模型较多，主要针对炎症过程发展的三个不同时期而设计的。 第六节 抗炎药物模型制备及实验原理 一. 概论 实验性炎症模型较多，主要针对炎症过程发展的三个不同时期而设计的。 （1） 以血管通透性为主要改变的急性炎症模型（以红斑或水肿、渗出形成肿胀为主要指标）。 例如：角叉菜胶及白蛋白所造成的足跖肿胀法。

（2） 以细胞游走为主要指标的白细胞趋化性炎症模型。 （3） 以组织增生为指标的慢性炎症模型。 另外有免疫性的炎症模型： 例如：大鼠佐剂性关节炎

  动物的选择 （1）足跖肿胀法采用大鼠为实验动物。 （2）筛选抗过敏性炎症药物应首选豚鼠。 (3) 因雌激素有抗炎作用，一般选择雄性 动物。

药物剂量 测定LD50以1/10~1/15LD50作为初筛。初筛动物一般选择小鼠，或降低至体内浓度，用离体器官组织初筛。 如中药制剂测不出LD50，则先用最大可能给予的药量，如有效再减量，观察量效关系。

给药时间与途径: (1)对于发展较快的急性炎症模型采用预防给药。于致炎前1~2小时（po）或0 给药时间与途径: (1)对于发展较快的急性炎症模型采用预防给药。于致炎前1~2小时（po）或0.5~1小时前（ip、im）给药 (2) 对发展较慢的慢性炎症模型或变态反应性炎症模型，宜实验治疗给药或两者结合进行。

观察指标与疗效判定 （1） 红斑模型。以“0、+、++、+++”等记录来估计充血程度，主观因素较强，较难做统计学分析。 （2） 水肿模型。以肿胀度为指标：以容积法和足周径测定法为常用测定肿胀度的方法。

（一般为t检验） 有显著性差异p＜0.05或p＜0.01 疗效判定 抑制率= ——————————————————×100% 对照组平均肿胀度— 给药组平均肿胀度 抑制率= ——————————————————×100% 对照组平均肿胀度 肿胀度，对照组与给药组经统计学处理 （一般为t检验） 有显著性差异p＜0.05或p＜0.01

炎症病理模型： 急性炎症模型 角叉菜胶或白蛋白致大鼠足跖肿胀法 二甲苯致小鼠鼠耳肿胀度法 大白鼠胸膜炎法 白细胞趋化性体内实验法 慢性炎症模型 大鼠棉球植入法 （即肉芽肿模型） 大鼠巴豆油免疫法 免疫性炎症模型： 大鼠佐剂性关节炎 豚鼠免疫性胸膜炎

要确定一个药物有无抗炎作用，宜采用多种炎症模型，即急性炎症模型2~3种，肉芽肿模型，免疫性炎症模型一种，综合结果，评定疗效。

常用的抗炎实验方法 1.大鼠足跖肿胀法 致炎剂: 短效致炎剂：白蛋白、5-HT、组织胺等30min炎症肿胀达高峰，消失亦快。 这两类致炎剂以角叉菜胶效果最好，优点为肿胀模型可靠，差异性小，有高度的重现性。

实验原理： 第一阶段：肥大细胞吸收角叉菜胶，脱颗粒释放PGE，局部充血水肿，持续60min。 第二阶段：受损的内皮细胞释放IL-1，使WBC移入，吞噬角叉菜胶，释放磷脂酶A2和PGs，导致水肿渗出。

方法要点： 取雄性大鼠，设立给药组、阴性及阳性对照组，致炎前30 ~ 60min 给药（ ig~30min ， ip~60min），在足跖腱膜下用1%角叉菜胶0.05ml致炎，测定给药前、给药后5min、30min、1h、2h、4h、6h足爪的周长或容积。

观察指标： 以致炎前后周长或容积的差值为肿胀度，周长可由专门的熟练人员用软皮尺测定，或测定容积则由专门的容积测定仪测定。

统计方法： 计算给药组与对照组肿胀度均值与标准差，各用药组的抑制率。并进行组间t检验，比较给药组与对照组的显著性差异。

评价： ①本法未应用最广的炎性水肿模型，具有差异性小，敏感性和重现性高等优点但特异性低，非抗炎药也可能有效。 ②大鼠易得，勿需复杂仪器，简便易行。

2.鼠耳肿胀法 将小鼠随机分成各组，用二甲苯涂于左耳上，可发生炎症反应，涂二甲苯后30min腹腔注射或灌胃给药，4h后将小鼠处死，剪下两耳，打孔器打下圆孔片，称重。 每鼠左耳片重减去右耳片重即为肿胀度。 评价：新抗炎药常规筛选方法，初筛。见效快，用药量少，成功率较高，成本较低。

3.大鼠棉球植入法 （1）原理： 棉球植入大鼠体内引起结缔组织增生，这种增生与慢性炎症后期病理改变相似，用于评定抗炎药物抗增殖作用。

基本方法： 大鼠乙醚浅麻后下腹消炎，腹股沟皮下植入灭菌棉球（事先加入氨苄青霉素，防止大鼠局部感染），手术后连续给药7天，第8天脱颈椎，取出棉球称重，减去棉球原重，即为肉芽肿重量*，然后计算抑制率并进行统计分析。 *为消除体重因素影响，肉芽肿重量以mg（肉芽肿）/100g（体重）表示。

常见于慢性的增生性炎症，由巨噬细胞及其演化细胞浸润增生形成的境界清楚的结节状病灶。 知识链接 肉芽肿概念： 常见于慢性的增生性炎症，由巨噬细胞及其演化细胞浸润增生形成的境界清楚的结节状病灶。 肉芽肿

肉芽肿分类： 异物性肉芽肿：外科缝线、木刺等异物引起肉芽肿。病变以异物为中心，周围有多量巨噬细胞、异物巨细胞和成纤维细胞包绕，形成结节状病灶。 感染性肉芽肿：由病原微生物感染引起的肉芽肿，其增生的细胞成分在形态学上常具有一定的特殊性，对诊断有一定的意义。如结核性肉芽肿。

结核性肉芽肿

注意事项： ①棉球重量应尽量一致，50±1mg。 ②棉球形状相近，搓成圆球状。 ③注意无菌操作，防止感染。 ④植入部位尽量一致。

评价： ①本法是评定药物抗增殖作用的最常用的方法。 ②对氢化可的松等甾体抗炎药较为敏感，可做为阳性对照药。 ③增生组织易向棉球内浸润，较难剥离，影响精确度。

4.大鼠佐剂性关节炎法 免疫反应性炎症模型 变态反应也是免疫反应，不过是以组织损伤功能紊乱为表现的免疫反应，临床上类风湿关节炎即是一种变态反应性疾病（或称超敏反应性疾病），它属于免疫复合物型变态反应，即Ⅲ型变态反应。

类风湿关节炎发病机理： 抗原是变态的免疫球蛋白IgG（变性的抗体）与抗IgG抗体（类风湿因子）结合形成免疫复合物，中等大小，不易被吞噬，容易在关节滑膜处沉积，之后形成关节红肿，疼痛，最终导致关节畸形，活动困难。

类风湿关节炎 关节畸形，活动困难

大鼠佐剂性关节炎病理模型： 主要由两种变态反应造成。 （1）Ⅳ型变态反应（迟发型变态反应） 抗原致敏T细胞--再次接触抗原--T细胞分化增殖 TDTH（迟发致敏）→释放淋巴因子（IL-1） → Tc（细胞毒） → 杀伤靶细胞 →单核巨噬细胞浸润为主炎症反应 →机体组织损伤，皮炎。 由于T细胞分化增殖，发展较缓慢。

(2)免疫复合物型变态反应（Ⅲ型） Ag → IgG、M等可形成复合物→ 在关节滑膜处沉积 → 造成关节肿胀（水肿、渗出、变态、增殖） 由于沉积须一段时间，发展较慢，持续时间也较长。

[方法] （1）制备Freund’s完全佐剂 将液体石蜡和羊毛脂（2：1）在70oC共热振摇，高压灭菌，然后每ml加7 [方法] （1）制备Freund’s完全佐剂 将液体石蜡和羊毛脂（2：1）在70oC共热振摇，高压灭菌，然后每ml加7.5mg卡介苗或死的结核杆菌制成。即制成Freund’s完全佐剂。 注：佐剂为非特异性的免疫增强剂，可以增强机体对抗原的免疫应答。

（2）选择大鼠，随机分组，在每鼠右后足跖皮内注射Freund’s完全佐剂0. 05ml致炎。 （3）病变： A

B.继发病变（由于迟发性变态反应所致）：一般出现于致炎后10~12天左右，表现为四肢皆出现肿胀，耳和尾部出现关节炎小结，体重下降。

（4）观察指标与给药方案 A．观察药物对原发性病变的影响：于致炎前30~60分钟预防给药，主要观察致炎后 18小时右后足的肿胀程度。 （意义不大，可由大鼠角叉菜胶致足跖肿胀法代替）

B. 观察药物对继发的多发性关节炎的影响。 为本模型实验目的 对全身病变按以下打分：（主要观察足爪） 0分：无红肿 1分：小趾关节稍肿 2分趾关节和足跖肿胀 3分踝关节以下的足爪肿胀 4分全部足爪肿胀

给药方法： A.如是观察药物对多发性关节炎预防作用，可于佐剂注射一周后开始给药，每天一次，连续7天，观察有无预防作用。 B.如是观察治疗作用，则在佐剂注射后第19天给药，每天一次，连续7天。

（5）病理组织学检查：取炎性踝关节，脾脏，胸腺进行病理组织学检查，检查T、B细胞分化程度，检查关节炎严重程度，巨噬细胞吞噬情况（炎症细胞浸润程度）。

[注意事项] ① 成败关键在于佐剂的制备及皮内的注射 ② 大鼠年龄及免疫状态可能影响发病率，一般选择2~3月龄大鼠（170~200g）。 [评价] ① 多发性关节炎（四肢皆出现肿胀）是本模型的特征，较为接近人类风湿关节炎。 ② 对抗炎药和免疫抑制药较敏感，是筛选这两类药物的常规模型。 ③缺点是时间（实验周期）较长。

[总结] 急性炎症模型（大鼠足跖肿胀法） 慢性炎症模型（肉芽肿模型） 免疫性炎症模型（佐剂性炎症模型）

谢 谢！