医学实验设计

1. 课题名称

大蒜素对大鼠哮喘模型的影响

2. 立题依据与研究意义

大蒜素(allicin)又名大蒜新素,是从蒜的球形鳞茎中提取的挥发性油状物，含多种烯丙基有机硫化物,为大蒜的主要有效成分。大蒜素具有杀菌、抗肿瘤、抗衰老、降血糖、降血压等作用。大蒜素还能增强机体免疫力，有免疫调节作用【1,2】。有研究表明，大蒜素对变应性鼻炎有一定的治疗作用，其作用机制是恢复Th1和Th2免疫的平衡状态【3】。但其对支气管哮喘有无治疗作用却未见报道。Th1和Th2免疫失衡也是支气管哮喘的发病机制之一，因此推测大蒜素对支气管哮喘也有一定治疗作用。本实验从整体水平观察大蒜素对卵白蛋白致敏的大鼠哮喘模型的影响。为研发新型哮喘治疗药物和开发大蒜素的新的保健功能提供实验依据。

3. 研究内容

从整体水平确定大蒜素是否对卵白蛋白引发的大鼠哮喘有治疗作用，探索有效剂量及在该剂量下的治疗效果。

4. 实验方案

药品与试剂：卵白蛋白（OVA）粉，Al[OH]3干粉，生理盐水，大蒜素注射液 实验仪器：雾化器，注射器，密闭箱 实验动物：SD大鼠

实验方法：6至7周，体重200g左右，雌雄各半，清洁级SD大鼠32只，适应性饲养3天后，按随机数表发随机分为4组：空白对照组，模型对照组，大蒜素小剂量组，大蒜素大剂量组，每组8只并编号。参照相关文献，除正常组外，其余各组在实验开始的第1天和第8天，腹腔注射卵蛋白、氢氧化铝混合液（10mgOVA,100mgAl[OH]3,1ml生理盐水），{或另加腰部两侧各取一点，每点皮下注射0.5ml，共计2ml}致敏，第15天起用1%卵白蛋白，30分钟每次，每天一次，{或3%卵白蛋白40 ml喷雾激发大鼠哮喘发作，雾化流量控制在5m1/分钟，每次15分钟，隔口一次}，{暂定在86cm×40cm×40cm的密闭箱内}，共激发4周。以大鼠出现呼吸加快、口唇发紫、点头呼吸及站立不稳，烦躁不安、打喷嚏、大小便失禁、抓耳朵、等症状，说明哮喘模型复制成功。正常对照组以生理盐水代替卵蛋白进行腹腔注射及雾化吸入。

大蒜素小剂量组从第1次哮喘激发开始至每天于臀部一次性注射10%大蒜素注射液0. 5 ml,,双侧交替，连续4周。大蒜素大剂量组用20%大蒜素注射液，空白对照组用生理盐水注射。各组均在造模之前、致敏后、激发1、2、3、4周后测量体重，并计数一分钟内的呼吸数和喷嚏数。随时观察记录各组动物的精神状态、饮水量、食量和毛色发亮度等情况。

数据统计分析 ：所有数据均用SPSS统计分析软件处理。实验数据以均数士标准差表示，组间采用单因素方差分析(Bonferroni)的方法进行统计分析。显著性差异水平以0. 05和0. O1为标准。

5. 创新性分析

现已发现大蒜素有很多治疗和保健作用，但其对支气管哮喘有无治疗和保健作用却未见报道。本实验若能证实大蒜素对支气管哮喘有治疗作用，将发现大蒜素的一种新功效，并成为一种潜在的哮喘治疗药物。

6. 可行性分析

本实验有理论依据：Th1 /Th2类细胞因子失衡在哮喘发病中的作用：已知Th (辅助性T细胞称为Th细胞)可分为Th1、Th2 等,并认为哮喘的发生是体内Th1 /Th2平衡失调所致,即正常人以Th1 占优势,而哮喘患者体内Th0 向Th2分化过度,使Th2占优势。TH1占优势时，感染局限，预后良好;TH2占优势时，感染扩散，预后不良。哮喘发病时，TH1型免疫反应减弱，TH2型免疫反应则异常增强，可见，TH2细胞的异常增高在哮喘

发病机制中尤为重要。TH2细胞促进B细胞产生大量IgE(包括抗原特异性IgE)和分泌炎症性细胞因子(包括勤附分子)，刺激其他细胞(上皮细胞、内皮细胞、嗜碱细胞、肥大细胞和嗜酸性细胞等)产生一系列炎症介素(如白三烯、内皮素、前列腺素和血栓素A2等)，这些化学活性介质达到一定浓度即可使支气管平滑肌挛缩，毛细血管扩张，通透性增高，腺体分泌增多最终诱发速发型(IgE增高)变态反应和慢性气道炎症。

研究者均为2011级临五学生，已经在学习了系解，组胚，细胞生物，免疫，生理，生化，并将在大二上学期学习局解，医学统计学，将在大三上学期学习病理，病理生理，药理。有一定的实验基础和手术基础，能够理解实验原理，并有能力对数据进行整理，能结合自身知识对实验结果进行分析。

本实验操作简单，周期短。无需高级的实验仪器，无需昂贵的实验材料。只需要借用学校的实验场所和简单器材，如烧杯，分析天平等。学校的实验室条件完全能满足本实验的要求。

7. 预期进展

2013年3月进行课题申报，完成申报答辩或开题报告。

2013年4月购买实验材料，联系实验室老师，做好实验准备工作。

2013年5、6月进行预实验，检验动物模型是否可复制及完善造模方法，试验大蒜素是否对大鼠哮喘模型有一定的缓解作用，探索原定剂量是否合理并做合理修改。所用大鼠控制在8只以内。 2013年7、8月进行实验。撰写中期报告。 2013年9、10月提交中期报告，数据处理。 2013年11、12、2014年1月论文撰写。

2014年2月准备论文答辩。如果有可能，后续将发表论文。

8. 研究经费预算

SD大鼠40只，每只20,共计800元。 大蒜素注射液，30mg每只，5只，70元。 1ml注射器，每只1元。 氢氧化铝，500g分析纯，6元。 医用生理盐水，500ml，3、2元。 卵白蛋白，25g，50元。

雾化器，由实验人员贡献之，或均摊购买，也可能用加湿器代替。 动物饲料费由实验人员均摊。

参考文献：

【1】顾兵1 , 李华南2 , 李玉萍1 , 罗光明2，大蒜的免疫增强作用，中药材，2009年 7月

【2】梁笑倾a ( 综述) , 谭布珍b ( 审校)，大蒜素对提高肿瘤细胞免疫功能的研究进展，南昌大学学报(医学版)， 2010 年第 50 卷第 5 期

【3】李玉晓1），张玲2），何晓光1），陈冬3），李添应3），大蒜新素对变应性鼻炎患者外周血白介素4 和γ干扰素的影响，昆明医科大学学报2012，（6）：74～ 78

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