湯羅嘉 姚晨玲 張晨
(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院急診科,上海 200032)
敵敵畏屬于有機(jī)磷酸酯類農(nóng)藥,主要用作殺蟲劑。急性有機(jī)磷中毒(acute organophosphorus pesticides poisoning,AOPP)是臨床常見的危重急癥。近年來,呼吸機(jī)[1]、血液凈化[2]等技術(shù)的應(yīng)用提高了AOPP的搶救成功率,但對于AOPP所致橫紋肌損傷方面的研究甚少。研究[3]發(fā)現(xiàn),Rho/ROCK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)系統(tǒng)參與了AOPP的病理損傷過程,本研究探討了ROCK抑制劑(法舒地爾)對AOPP大鼠心肌與骨骼肌的保護(hù)作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 清潔級雄性Sprague Dawley大鼠24只,8周齡,體質(zhì)量210~230 g,由復(fù)旦大學(xué)附屬上海醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供(許可證號 SCXK滬2009-0019),在復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院動(dòng)物房適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。
1.2 主要儀器與試劑 敵敵畏原液(上海允發(fā)化工有限公司),加注射用水配置成1 g/L溶液;法舒地爾注射液(天津紅日藥業(yè)股份有限公司);大鼠肌酸激酶同工酶MM(creatine kinase isoenzyme MM,CK-MM)酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)(enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)檢測試劑盒、大鼠乳酸脫氫酶同工酶M(lactate dehydrogenase isoenzyme M,LDH-M)ELISA檢測試劑盒(上海森雄科技實(shí)業(yè)有限公司);Trizol(美國Invitrogen公司);自動(dòng)生化分析儀(VITROS950,美國瓊森公司);逆轉(zhuǎn)錄-聚合酶鏈反應(yīng)(reverse transcriptase polymerase chain reaction,RT-PCR)儀(7500 Fast,美國ABI公司);DW-2000動(dòng)物人工呼吸機(jī)(上海嘉鵬科技有限公司)。
1.3 實(shí)驗(yàn)分組 將24只大鼠隨機(jī)分為對照組、中毒組、干預(yù)組,每組8只。大鼠手術(shù)前晚禁食不禁水,稱體質(zhì)量后,經(jīng)腹腔注射3%戊巴比妥鈉(1 mL/kg)麻醉。將大鼠固定于仰臥位,分離頸部組織作氣管插管,連接DW-2000動(dòng)物人工呼吸機(jī),作人工呼吸(60次/min)。對照組經(jīng)腹腔注射0.9%氯化鈉液0.4 mL,中毒組和干預(yù)組均經(jīng)腹腔注射敵敵畏30 mg/kg(LD50)。干預(yù)組在麻醉前30 min經(jīng)腹腔注射法舒地爾10 mg/kg。腹腔注射后2 h采集血樣,在該時(shí)間點(diǎn)之前死亡的大鼠排除在本研究之外。
1.4 血清標(biāo)本測定 腹腔注射后2 h,經(jīng)頸動(dòng)脈置管放血,血標(biāo)本靜置15 min,以5000 r/min離心3 min,取上清液,-80 ℃冰箱保存。應(yīng)用自動(dòng)生化分析儀檢測血清心肌肌鈣蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)水平;采用雙抗體夾心ABC-ELISA法檢測血清CK-MM、LDH-M水平。
1.5 橫紋肌ROCKI mRNA表達(dá)的檢測 采血后,各取大鼠左側(cè)腓腸肌及左心室心肌組織50 mg,加入1 mL Trizol液,充分勻漿。采用RT-PCR法分別檢測左側(cè)腓腸肌及左心室心肌ROCKI mRNA的表達(dá)。引物由上海英俊生物技術(shù)有限公司合成,引物序列見表1。
SYBR Green 10 μL,上游引物(5 μmol/L)1 μL,下游引物(5 μmol/L)1 μL,反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物2 μL,加水至20 μL,進(jìn)行PCR擴(kuò)增;PCR反應(yīng)條件為:95℃,10 s;95℃,5 s;60℃,2 s;共40個(gè)循環(huán)。
表1 ROCKI和β-actin基因的引物序列及片斷長度
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。多組間比較采用單因素方差分析(ANOVA),組間兩兩比較采用t檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般情況 對照組大鼠無異常表現(xiàn)。中毒組、干預(yù)組大鼠在腹腔注射敵敵畏后均出現(xiàn)呼吸道分泌物增多、肌肉痙攣與顫動(dòng)、兩便失禁等AOPP癥狀。所有癥狀在中毒后5~7 min出現(xiàn)并達(dá)到發(fā)作高峰,持續(xù)30~60 min。干預(yù)組的癥狀相對較輕,分泌物較少,肌肉顫動(dòng)幅度與頻率小。
2.2 血清學(xué)結(jié)果 與對照組比較,中毒組與干預(yù)組大鼠血清cTnT值均升高(P<0.05),而干預(yù)組的升高幅度明顯小于中毒組(P<0.05)。對照組、中毒組與干預(yù)組大鼠血清CK-MM、LDH-M值比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。
表2 大鼠血清cTnT值及CK-MM、LDH-M值的變化比較
2.3 橫紋肌RT-PCR檢測結(jié)果 (1)左心室心肌ROCKI mRNA值:與對照組比較,中毒組表達(dá)增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與中毒組比較,干預(yù)組表達(dá)受到顯著抑制,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。(2)左側(cè)腓腸肌ROCKI mRNA值:與對照組比較,中毒組表達(dá)增多,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與中毒組比較,干預(yù)組表達(dá)受到顯著抑制,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。
表3橫紋肌ROCKImRNA的相對表達(dá)值
注:與對照組比較,aP<0.05;與中毒組比較,bP<0.05
應(yīng)用抗膽堿藥與膽堿能復(fù)活藥治療AOPP,可以對抗毒蕈堿樣(M樣)癥狀與部分煙堿樣(N樣)癥狀。重癥AOPP患者常伴有心力衰竭、骨骼肌痙攣、強(qiáng)直、呼吸衰竭。對此類患者,在加大解毒劑治療劑量的同時(shí),也增加了藥物的不良反應(yīng),如阿托品中毒及呼吸抑制等。
國外學(xué)者[3]在大鼠急性敵敵畏中毒實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),應(yīng)用Rho抑制劑Y-27632預(yù)處理后,大鼠死亡率明顯下降。提示Rho/ROCK信號通路可能參與了AOPP中毒的機(jī)制。
本研究發(fā)現(xiàn),AOPP時(shí),應(yīng)用法舒地爾干預(yù)后,大鼠左心室心肌及左側(cè)腓腸肌ROCKI mRNA表達(dá)受到抑制,橫紋肌的中毒癥狀減輕,中毒指標(biāo)好轉(zhuǎn);與中毒組比較,干預(yù)組血清cTnT值升高幅度明顯降低,表明法舒地爾對AOPP大鼠橫紋肌有保護(hù)作用,此保護(hù)作用與下調(diào)ROCKI mRNA表達(dá)、抑制Rho/ROCK通路密切相關(guān)。
法舒地爾是一種ROCK抑制劑。ROCK被認(rèn)為是各種信號途徑特別是調(diào)節(jié)肌動(dòng)蛋白-肌球蛋白收縮信號的整合點(diǎn)。ROCKI是在心肌、肺和骨骼肌分布為主的亞型,參與了許多重要生物學(xué)行為的調(diào)控,細(xì)胞的增生和分化、運(yùn)行和移行、生存和死亡[4-5]都與其相關(guān)。
ROCKI作用的經(jīng)典底物主要包括:肌球蛋白輕鏈(myosin light chain,MLC)、肌球蛋白輕鏈磷酸酶(myosin light chain phosphatase,MLCP)。Rho/ROCK途徑可通過直接作用于MLC或間接作用于肌球蛋白磷酸酶靶蛋白1(MYPT1)來增加胞漿內(nèi)MLC的磷酸化程度,維持細(xì)胞收縮[6]。在AOPP時(shí),心肌與骨骼肌的Rho/ROCK信號通路被激活,肌肉興奮性提高。法舒地爾通過抑制ROCK的過度表達(dá),一定程度上減輕了橫紋肌的中毒癥狀,起到了保護(hù)作用。
本研究發(fā)現(xiàn),雖然應(yīng)用法舒地爾可以使AOPP大鼠骨骼肌痙攣的癥狀得到緩解,但是相關(guān)肌酶中只有心肌酶CTnT的表達(dá)顯著下降,而CK-MM與LDH-M在中毒組與干預(yù)組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,原因可能與測定指標(biāo)的敏感性與時(shí)效性相關(guān)。
[1]蔡志芳,王雪峰,姚漢玲,等.重度有機(jī)磷中毒患者早期應(yīng)用機(jī)械通氣的臨床效果觀察[J].臨床肺科雜志,2013,18(11):2116-2117.
[2]Yu HJ,Shen DF,Liu B,et al.The observations of curative efficacy of rhubarb combined with blood purification on treatment patients with severe acute organophosphorus pesticide poisoning[J].Chinese journal of industrial hygiene and occupational diseases,2012,30(4):304-306.
[3]Gunay N,Kose B,Demiryurek S,et al.Effects of a selective Rho-kinase inhibitor Y-27632 on oxidative stress parameters in acute dichlorvos poisoning in rats[J].Cell Biochem Funct,2008,26(7):747-754.
[4]Di Cristofano A,Pandolfi PP.The multiple roles of PTEN in tumor suppression[J].Cell,2000,100(4):387-390.
[5]Hall A.Rho GTPases and the actin cytoskeleton[J].Science,1998,279(5350):509-514.
[6]Deaton RA,Su C,Valencia TG,et al.Transforming growth factor-beta1-induced expression of smooth muscle marker genes involves activation of PKN and p38 MAPK[J].J Biol Chem,2005,280(35):31172-31181.