韓楓,凌心
(徐州市腫瘤醫(yī)院藥劑科,徐州 221005)
百 草 枯 [1,l'-二 甲 基-4,4'聯(lián)吡啶氯化物](paraquat,PQ),又名克蕪蹤,為有機(jī)雜環(huán)類除草劑,因誤服等因素造成的PQ中毒較為常見(jiàn)[1],其病死率可高達(dá)60.0%~81.6%[2],患者多死于多臟器功能衰竭或呼吸衰竭。近年來(lái)上市的吡非尼酮(pirfenidone,PF)是用于治療肺纖維化的藥物,研究[3]證實(shí)其具有抗炎、抗氧化作用。據(jù)報(bào)道[4],鹽酸氨溴索(ambroxol hydrochloride,AH)對(duì)PQ中毒大鼠肺損傷具有保護(hù)作用,因此本研究通過(guò)建立大鼠PQ中毒肺損傷模型,初步探討PF和AH對(duì)PQ中毒所致大鼠急性肺損傷是否有保護(hù)作用,并比較各組相關(guān)檢測(cè)指標(biāo)。
雄性成年SD大鼠40只,體質(zhì)量280~300g,徐州醫(yī)學(xué)院動(dòng)物中心提供;PF(純度99%),南京榮世醫(yī)藥科技有限公司;AH,常州四藥制藥有限公司,規(guī)格30mg/支,批號(hào)20120511T2;20%PQ 溶液,山東三元工貿(mào)有限公司;超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、谷胱甘肽(GSH)測(cè)定試劑盒,南京建成生物工程研究所;大鼠白細(xì)胞介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子α(TNF-α)ELISA 試劑盒,上海西塘生物有限公司。
UV-754紫外可見(jiàn)分光光度計(jì),上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;TGL-16G臺(tái)式高速離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;SSH-2型電熱恒溫水浴鍋,上海精密科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品;IX71光學(xué)顯微鏡,日本奧林巴斯光學(xué)工業(yè)株式會(huì)社。
1.3.1 大鼠急性肺損傷模型的制備 將SD大鼠隨機(jī)分為4組,每組10只,分別為正常對(duì)照組、PQ組、AH陽(yáng)性對(duì)照組(AH組)及PF治療組(PF組)。自由飲食1w后,PQ組、AH組和PF組大鼠給予一次性腹腔注射PQ溶液25mg/kg,正常對(duì)照組給予腹腔注射等量生理鹽水。腹腔注射1h后,PF組灌胃給予PF治療,PF劑量為50mg/kg[溶于0.5%的羧甲基纖維素納(CMC-Na中)],AH 組給予腹腔注射 AH 50mg/kg(每只 AH 針劑加入1mL生理鹽水,配成30mg/mL溶液),正常對(duì)照組大鼠灌胃給予等量CMC-Na溶液。
1.3.2 樣本采集 連續(xù)給藥1w后,麻醉各組大鼠;腹主動(dòng)脈采血,3 500r/min離心15min,分離血清,用于測(cè)定炎癥因子。取大鼠左肺置于體積分?jǐn)?shù)為4%多聚甲醛固定液中固定,取右肺上葉稱重后置于烤箱中,70℃烘烤至恒重后稱干重,計(jì)算肺組織濕重/干重比(W/D)值,立刻將其與左肺保存于-80℃,并進(jìn)行后續(xù)生化指標(biāo)測(cè)定。
1.3.3 組織病理學(xué)觀察 將固定好的大鼠左肺組織進(jìn)行常規(guī)石蠟包埋,連續(xù)性49μm切片,蘇木精-伊紅(HE)染色后,光鏡下觀察病理學(xué)變化。
1.3.4 生化指標(biāo)測(cè)定 大鼠右肺組織勻漿后,3 000r/min離心10min,取上清,測(cè)定SOD、MDA和GSH的水平,嚴(yán)格按照試劑盒規(guī)定的方法比色測(cè)定吸光度,按公式換算成SOD的活性以及MDA和GSH的濃度。
1.3.5 TNF-α及IL-6含量測(cè)定 ELISA 法測(cè)定離心后的血清中TNF-α及IL-6含量。
采用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,組間比較采用oneway ANOVA分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
正常對(duì)照組肺泡結(jié)構(gòu)清晰,肺泡壁薄,肺泡間隔無(wú)增寬及充血,無(wú)炎性細(xì)胞浸潤(rùn)及出血現(xiàn)象(見(jiàn)圖1A);PQ組大鼠肺組織成纖維細(xì)胞大量增殖,肺充血、肺水腫及炎性細(xì)胞浸潤(rùn)病變嚴(yán)重處見(jiàn)纖維瘢痕樣組織,肺泡萎陷或消失(見(jiàn)圖1B);AH組肺組織損失明顯減輕(見(jiàn)圖1C);給予PF治療后肺組織損傷情況減輕(見(jiàn)圖1D)。
圖1 肺組織HE染色
與正常對(duì)照組比較,PQ組 W/D值顯著上升(P<0.01);與PQ組相比,AH 組 W/D降低 (P<0.05),PF組 W/D 降低 (P<0.05);PF組與 AH組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表1)。
表1 PF對(duì)小鼠肺組織SOD活性和MDA含量的影響(±s,n=6)
表1 PF對(duì)小鼠肺組織SOD活性和MDA含量的影響(±s,n=6)
與正常對(duì)照組比較,**P<0.01;與PQ組比較,#P<0.05
組別 W/D正常對(duì)照組2.36±0.22 PQ組 6.03±0.16**AH組 3.91±0.12#PF組 4.21±0.14#
與正常對(duì)照組比較,PQ組肺組織SOD活性顯著降低 (P<0.001),MDA含量顯著升高 (P<0.001),GSH含量顯著降低 (P<0.01);與PQ 組比較,AH組大鼠肺組織SOD活性升高 (P<0.05),MDA含量降低(P<0.05),GSH 含量升高(P<0.05);與PQ組比較,PF組大鼠肺組織SOD活性升高 (P<0.05),MDA含量降低(P<0.05),GSH含量升高(P<0.05);PF組SOD活性、MDA及GSH含量與AH組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表2)。
表2 PF對(duì)小鼠肺組織SOD活性和MDA含量的影響(±s,n=6)
表2 PF對(duì)小鼠肺組織SOD活性和MDA含量的影響(±s,n=6)
與正常對(duì)照組比較,***P<0.001,**P<0.01;與PQ組比較,#P<0.05
組別 SOD/kU·g-1 MDA/mmol·g-1 GSH/mg·g-1正常對(duì)照組210.11±6.24 1.81±0.13 1.3±0.04 PQ組 99.75±4.56*** 3.04±0.58**0.7±0.03**AH組 185.32±5.75#2.02±0.26#1.1±0.08#PF組 162.21±4.40#2.13±0.28#1.0±0.04#
與正常對(duì)照組比較,PQ 組血清中IL-6和TNF-α含量顯著升高 (P<0.001);與PQ組比較,AH組IL-6和 TNF-α含量明顯降低 (P<0.01);與PQ組比較,PF組IL-6和TNF-α含量亦降低 (P<0.01);PF組IL-6和 TNF-α含量與 AH 組相比,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)(見(jiàn)表3)。
表3 大鼠血清中IL-6和TNF-α含量(±s,n=6)
表3 大鼠血清中IL-6和TNF-α含量(±s,n=6)
與正常對(duì)照組比較,***P<0.001;與PQ組比較,##P<0.01
組別 IL-6(pg/mL) TNF-α(pg/mL)正常對(duì)照組10.58±4.35 70.30±10.11 PQ組 592.76±5.62***637.90± 5.89***AH組 326.82±3.77##190.50± 6.43##PF組 384.54±2.89##222.53±11.32##
急性肺損傷作為PQ中毒的主要臨床表現(xiàn),目前認(rèn)為其發(fā)生可能主要與氧自由基、過(guò)度脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)所產(chǎn)生脂質(zhì)過(guò)氧化物及體內(nèi)減少的還原型GSH有關(guān)[5],復(fù)雜的發(fā)病機(jī)制導(dǎo)致其臨床治療難度較大。在PQ中毒的臨床治療方面,血漿灌流和血液置換是目前降低患者死亡率的最有效措施,但由于多數(shù)患者無(wú)法得到及時(shí)救治,臨床治療效果依然不容樂(lè)觀。肺損傷的出現(xiàn),除導(dǎo)致患者呼吸系統(tǒng)障礙以外,大量炎性介質(zhì)“瀑布式釋放”同樣會(huì)促進(jìn)其它器官的損傷,最終使患者死于心衰或全身器官功能衰竭等合并癥[6]。因此,及時(shí)有效地改善PQ中毒患者的肺損失和呼吸系統(tǒng)癥狀,對(duì)于降低患者的死亡率和提高患者搶救成功后的生存質(zhì)量均有重要的臨床意義。但是在PQ中毒的臨床用藥方面,激素類藥物、依達(dá)拉奉以及N-乙酞半膚氨等典型藥物目前僅被證明在PQ中毒的動(dòng)物模型中具有較好的治療效果[7],但在人體研究方面尚缺乏可靠的臨床結(jié)論,高效、安全的抗PQ中毒癥狀的藥物亟待開(kāi)發(fā)。
在本次研究中,分別以AH和PF為模型藥物,對(duì)PQ誘導(dǎo)大鼠模型的急性肺損傷進(jìn)行治療。研究發(fā)現(xiàn),給予PQ中毒大鼠PF或AH治療后,肺組織SOD活性、GSH含量均上升,且 MDA含量下降,W/D下降;HE染色結(jié)果亦表明,PF或AH治療后,肺損傷減輕,血清中IL-6和TNF-α的含量均降低,提示PF和AH均可明顯降低PQ中毒大鼠肺組織中氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)水平。鄭玉蘭等[8]和李偉[9]分別以AH和PF為治療藥物,對(duì)其抗PQ所致肺損傷的臨床療效和機(jī)制進(jìn)行了評(píng)價(jià),結(jié)論與本研究的結(jié)果基本一致。本研究所涉及的評(píng)價(jià)指標(biāo)中,肺組織W/D的變化可較好地反映肺間質(zhì)及肺泡血管通透性改變,SOD、MDA及GSH常作為自由基損傷的觀察指標(biāo),其水平的變化可大致反映機(jī)體清除自由基和抗脂質(zhì)過(guò)氧化損傷的能力,進(jìn)一步表明PF和AH抗PQ誘導(dǎo)的肺損傷作用機(jī)制與改變肺組織自由基活性及炎癥反應(yīng)有關(guān)。此外,PF組與AH組的治療效果對(duì)比顯示,兩組的各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),與既往研究[10]基本一致。
綜上所述,PF和AH在改善PQ誘導(dǎo)的肺損傷方面均具有明確的臨床療效,可為該類中毒癥狀的治療提供參考。但由于目前國(guó)內(nèi)外均缺乏大樣本量的人體研究結(jié)論,更加深入、全面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯咳杂斜匾?/p>
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