基于COPD中西医基础研究对研究生实施PBL教学

2015-05-30尚立芝等

中国现代医生 2015年14期

尚立芝等

[摘要] 目的提高研究生对慢性阻塞性肺疾病（COPD）基本知识的掌握及对COPD科研设计、组织、实施与管理的能力。方法带领研究生参与COPD的临床诊疗，从临床病案中发现问题，研究生深入于COPD的基础研究，查阅近15年COPD的文献、分组讨论实验研究的总体设计，脂多糖（LPS）加烟雾诱导COPD大鼠模型，探究爱罗咳喘宁对COPD的治疗作用及其机制，整合以COPD病因、发病机制为问题核心的中西医知识模块。结果 5名研究生完成COPD中西医病因、发病机制及爱罗咳喘宁作用机制的阶段性研究，掌握相关科研方法与技术。结论 PBL教学法有助于研究生科研素质的提高，具有实用性和可行性。

[关键词] 慢性阻塞性肺疾病；PBL教学法；研究生；基础研究

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2015）14-0113-03

[Abstract] Objective To improve the study on chronic obstructive pulmonary disease （COPD） basicknowledge， and the ability of COPD research and design， organization， implementation andmanagement. Methods Clinical research led students to participate in the COPD， found the problem from clinical，research students went to COPD， literature， grouping the recent 15 years， the discussion of the COPD design experimental study， lipopolysaccharide （LPS） rat model of COPDinduced with smoke， explore the love Luo Ning on the treatment of cough with dyspneaeffect COPD and its mechanism， integration of traditional Chinese and Western medicineknowledge module to the pathogenesis of COPD， as the core of the problem of the cause. Results 5 graduate students completed COPD in the etiology， pathogenesis andmechanism of Kechuanning love Luo， master and technology related research methods. Conclusion PBL teaching method helps to promote the quality of postgraduate education，PBL teaching was worth to promoted.

[Key words] Chronic obstructive pulmonary disease（COPD）； Teaching methodology of Problem-Based learning（PBL）；Postgraduate； Fundamental research

PBL（problem-based learning）是基于問题为中心，学生为主体，以培养学生能力为目标的教学法[1，2]。本研究团队在教学过程中，更新教学理念，改进教学方法，尤其在基于呼吸系统整合知识模块对研究生实施PBL教学方面，成效显著[3-6]。慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是呼吸系统常见的慢性疾病，其特征是不完全可逆气流受限，可并发肺气肿、肺动脉高压及心力衰竭，严重影响患者的生活质量，其发病率、致残率及病死率均很高。COPD的病因、发病机制是治疗的基础，但其病因及发病机制目前仍不清，有待深入研究[7-10]。本研究团队自2012年2月～2014年12月采用PBL教学法，设置COPD病因、发病机制的问题，研究生在解决问题的过程中，快速提高各方面的能力，PBL教学法的效果凸显，现就中医院校在研究生中进行PBL教学加以探讨。

1 资料与方法

1.1 一般资料

5名中医学专业硕士。COPD基础研究内容包括COPD的病因、发病机制、病理变化以及爱罗咳喘宁对COPD的作用及其机制研究。涉及人体呼吸系统解剖学、组织胚胎学、病原微生物学、生物化学、生理学、病理学、病理生理学、药理学及中医中药等相关知识。

1.2 PBL教学法

研究生到临床查看患者与病历，以发现的问题为中心，侧重于解决COPD病因、发病机制、爱罗咳喘宁治疗作用及机制的基础研究，从而解决问题，丰富基础知识，提高科研能力。

1.2.1 以病因学问题为中心先带领研究生进入临床，接诊COPD患者→用中医和西医的诊断方法获取患者所有的临床表现，以COPD病因学为中心，带教老师设置问题：COPD的病因有哪些？这是中西医防治COPD的依据，研究生小组讨论，总结的结果见图1。

1.2.2 以发病学问题为中心以发病机制为中心，由发病机制解释：（1）咳、痰发生机制；（2）肺功能减弱、呼吸困难形成机制；（3）肺气肿及肺心病形成机制等。研究生查阅文献，小组讨论，整合COPD发病机制与临床表现的知识模块，是诊断与治疗的基础。见图2。

1.2.3 以病因和发病机制为中心，设计与实施COPD基础实验研究准备实验材料（药物、动物、试剂、仪器）→实验动物分组→根据COPD的病因用脂多糖（LPS）加烟雾诱导COPD大鼠模型→按组别给药→判定模型是否成功（测肺功能+组织病理）→取材与标本制备（血清、支气管肺泡灌洗液、气管和肺组织）→根据COPD发病机制检测相关指标（选用酶联免疫吸附法、RT-PCR、Western Blotting、常规病理、免疫组化等技术，检测炎症因子、氧化应激、气道黏液高分泌、细胞凋亡/增殖、蛋白酶/抗蛋白酶失衡）→数据统计→分析爱罗咳喘宁对COPD的作用及其机制。（1）材料根据COPD的病因、病机与方证相关组方，爱罗咳喘宁方药物组成：炙麻黄6 g、苦杏仁10 g、白术12 g、葶苈子10 g、麦芽20 g、党参15 g、苍术10 g、姜半夏10 g、山药15 g等均为三九医药生产的中药配方颗粒。太极急支糖浆由太极集团涪陵制药厂生产（121111020571）。AQP5原位杂交（MK2206-r）、AQP5兔抗大鼠一抗（BA2205）、SABC（SA1022）和DAB（AR1022）试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司。MUC5AC基因原位杂交（BSH0083F）、MUC5AC兔抗大鼠一抗（bs-7166R）试剂盒购自北京博奥森生物技术有限公司。测定大鼠TNF-α（CK-E30635R）、IL-8（CK-E30583R）、sICAM-1（CK-E30457R）、IL-17（CK-E30480R）和CRP（CK-E30459R）等，ELISA试剂盒均为R&D Systems产品。（2）动物分组、COPD大鼠模型制备与给药方法[11-12]①分组：50只大鼠，雌雄各半，随机分为正常对照组、COPD模型组、爱罗咳喘宁低、中、高剂量组，共5组，每组10只。②模型制备：烟雾加LPS制备COPD大鼠模型。第1、14天，麻醉后仰卧位固定，18号静脉套管针快速插入气管，用注射器注入LPS 200 μL（每毫升生理盐水含LPS 1 mg），将大鼠固定板旋转，使LPS均匀分布于两肺。第2～28天（除第14天）将大鼠箱内熏香烟烟雾，2次/d，40 min/次（8支烟/次），休息1 d/周；对正常组无特殊处理，第1、14天经气管注入200 μL生理盐水。③给药：经肺功能和组织病理检测，判定模型成功后，正常组、模型组灌胃蒸馏水（15 mL/kg），各治疗组给予爱罗咳喘宁低、中、高剂量[（7.75、15.52、31.04）g/kg]分别灌胃，1次/d，连续14 d。

2 結果

2.1 整合知识

整合了COPD中西医基础知识模块（图1～2）。基于病因及发病机制的治疗，有了科学依据。

2.2 实验结果

本课题组基于COPD的病因及发病机制，拟定爱罗咳喘宁方。结果发现：（1）爱罗咳喘宁能改善COPD大鼠肺通气和换气功能。（2）爱罗咳喘宁有抗氧化损伤作用。（3）爱罗咳喘宁有抗炎症作用。（4）爱罗咳喘宁通过调整AQP5和MUC5AC基因表达，控制气道黏液高分泌，从而化痰止咳，为中医药治疗COPD提供实验依据，为开发治疗COPD的新药提供新的思路、治疗靶点及有效方药。

2.3 人才培养

5名硕士学会了制备COPD大鼠模型、检测肺功能、血气指标、气管和肺组织取材、分离血清、制备支气管肺泡灌洗液的方法，能熟练操作ELISA法、放射免疫法、炎细胞分类及计数、常规制片等基本实验过程，同时掌握了组织病理观察、免疫组化、原位杂交、Western blot、RT-PCR等涉及组织、细胞、分子生物学现代科研技术，理解了COPD发病机制与氧化损伤（SOD、GSH-Px、MDA）、炎症因子（sICAM-1、IL-8、TNF-α、IL-17和CRP）、p-P38MAPK信号传导有关，气道黏液高分泌与AQP5、MUC5AC基因在肺组织原位异常表达有关，在此过程中全面提升他们科研设计、实施与科研管理的能力。

3 讨论

COPD是常见的以气道不完全可逆性气流受限为特征的慢性炎症性疾病，其主要病因包括感染、空气污染、过敏、抵抗力降低等因素。COPD包括慢性支气管炎、支气管哮喘、慢性阻塞性肺气肿、肺源性心脏病等，其临床主要表现咳、痰、喘等症状。COPD属中医“咳嗽”、“痰饮”、“喘证”等范畴，本病标在肺，本在脾、肾。爱罗咳喘宁由炙麻黄、苦杏仁、苍术、茯苓、半夏、葶苈子、芫花、干姜、麦芽、白术、党参、山药、赤芍等药物组成，主治肺气壅遏，可祛痰止咳、燥湿化痰、温肺平喘、健脾和胃、益气固肾、活血祛瘀。

本研究采用PBL教学法，基于COPD的病因、发病机制、病理变化，探究爱罗咳喘宁对COPD的作用及机制。研究生在观察爱罗咳喘宁对COPD动物模型治疗的过程中发现很多问题，由研究生通过复习相关基础知识，查阅文献和病案、小组讨论、深入科研实验等多途径解决COPD病因、发病机制及爱罗咳喘宁作用机制模块中的问题，总结以问题为中心的中西医知识模块。在解决问题的过程中，提升研究生的知识结构与综合能力[13-14]。

基于COPD整合性模块，对研究生实施PBL教学意义如下：（1）研究生在解决以病因、发病机制问题过程中，不仅从深度和广度上储存COPD相关理论知识，根据病因病机与中医病症相关理论，设计并验证爱罗咳喘宁治疗COPD作用及机制，为中药治疗COPD提供新的思路、方法与安全、有效的中药药方[15-16]；（2）培养研究生的创新意识及团队合作的意识，也成长了他们在科研道路上克服困难的勇气与力量，不畏艰险，勇攀高峰；（3）提高了研究生的科研设计、实施与管理的能力；（4）对各整合性知识模块，由研究生以老师的角色，像授课一样，向团队所有成员陈述问题解决的途径及其意义，锻炼了研究生归纳总结、逻辑思维及组织表达能力，提升了他们的自信心[17-18]。

研究生完成以COPD病因问题为中心整合的知识模块，是中西医防治COPD的依据；以COPD发病机制问题为中心整合的模块，是COPD诊断与治疗的基础。每一个整合性模块，都要及时进行阶段性总结（图1～2）。本研究采用PBL教学法，以问题为中心，以培养研究生的能力为宗旨，逐步通过研究生的开题、实验检测、数据统计、毕业论文的撰写与修校，规范整理2套研究报告，完成结项并鉴定2项科研项目（河南省科技厅鉴定，爱罗咳喘宁对慢性支气管炎的作用机制研究，登记号9412014Y1276，爱罗咳喘宁对COPD大鼠P38MAPK通路作用的研究，登记号9412014 Y1891），培养5名研究生与5名青年教师，成果显著。

综上，PBL教学法以解决实际问题为出发点，在COPD基础研究中对研究生实施PBL教学，可激发研究生学习和钻研的兴趣，培养研究生储备必备的知识与能力，有效提高研究生发现、分析、解决问题的能力[19-20]。这种培养方式，对研究生知识与能力的培养效果尤佳。

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