梅志勤,董海彥,馮軍花,郭云,劉志權(quán),王春嵐
苦參素對(duì)內(nèi)毒素性休克致大鼠腎功能損傷的保護(hù)作用研究
梅志勤1,董海彥2,馮軍花3,郭云1,劉志權(quán)1,王春嵐4△
目的觀察苦參素對(duì)內(nèi)毒素性休克大鼠腎損傷的保護(hù)作用。方法將24只雄性Wistar大鼠隨機(jī)分為正常組(8只)、內(nèi)毒素性休克組(8只)和苦參素治療組(8只),內(nèi)毒素性休克組和苦參素治療組從股靜脈注射脂多糖(LPS,15 mg/kg)建立內(nèi)毒素性休克模型,造模15 min后,苦參素治療組自股靜脈輸注苦參素注射液,觀察其對(duì)平均動(dòng)脈壓(MAP)影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取材測(cè)定血漿中反映腎功能指標(biāo)的尿素(Urea)、肌酐(Cr)含量,及腎組織勻漿中炎癥因子白介素(IL)-6、IL-10、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)的含量。結(jié)果苦參素治療可防止內(nèi)毒素性休克大鼠MAP的進(jìn)行性下降;內(nèi)毒素性休克組大鼠血漿Urea、Cr含量顯著高于正常組,腎組織內(nèi)IL-6、IL-10和TNF-α明顯上升,苦參素治療組大鼠血漿Urea、Cr含量顯著低于內(nèi)毒素性休克組,腎組織內(nèi)IL-6和TNF-α顯著下降。結(jié)論苦參素可對(duì)內(nèi)毒素性休克后的腎功能提供一定的保護(hù)作用,其機(jī)制可能與抑制腎內(nèi)促炎性細(xì)胞因子釋放有關(guān)。
苦參;苦參堿;休克,膿毒性;腎;苦參素;內(nèi)毒素性休克;腎損傷
內(nèi)毒素性休克是最常見的一種感染性休克,是由感染或一些感染病灶引起的全身型炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammation response syndrome,SIRS)。大約三分之一的SIRS是由革蘭陰性菌感染引起的,表現(xiàn)為微循環(huán)障礙、低血壓、低灌注及炎癥反應(yīng)直至器官功能障礙[1]。SIRS是當(dāng)今重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域面臨的首要問題[2],目前臨床上雖對(duì)其采用了多種治療方案,但病死率仍然很高[3]。研究表明內(nèi)毒素性休克的病死率與其導(dǎo)致的器官功能障礙有關(guān)[4]。因此研究?jī)?nèi)毒素性休克的器官功能障礙及其防治成為了主要目標(biāo)。研究發(fā)現(xiàn)苦參素(oxymatrine,OMT)具有止痛、抗炎、抗內(nèi)毒素及調(diào)節(jié)免疫等多方面的藥理作用[5]。目前有報(bào)道表明苦參素對(duì)內(nèi)毒素性休克所致的肺損傷具有保護(hù)性作用[6-7],而對(duì)腎臟有無保護(hù)性作用,至今少見報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)通過制備脂多糖(LPS)致大鼠內(nèi)毒素性休克模型,探討苦參素對(duì)內(nèi)毒素性休克大鼠腎臟損傷的保護(hù)作用。
1.1 主要試劑與儀器RM6240型生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)、J01壓力傳感器由成都儀器廠生產(chǎn)。苦參素注射液購自湖南五洲通藥業(yè)有限責(zé)任公司;肝素鈉購自北京奧博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司;戊巴比妥鈉和LPS購自美國Sigma公司。白細(xì)胞介素(IL)-6、IL-10和腫瘤壞死因子(TNF)-α酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定(ELISA)試劑盒購自江蘇鎮(zhèn)江厚普生物科技有限公司。
1.2 動(dòng)物分組與模型制備Wistar雄性大鼠24只[中國軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,許可證號(hào)SCXK(軍)2007-004],體質(zhì)量280~320 g,按隨機(jī)數(shù)字表法分為對(duì)照組、內(nèi)毒素性休克組(休克組)和苦參素治療組(OMT組),每組8只大鼠。所有大鼠實(shí)驗(yàn)前禁食12 h,自由飲水。實(shí)驗(yàn)過程符合本院動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。所有動(dòng)物在1%戊巴比妥鈉(50 mg/kg)肌內(nèi)注射全身麻醉后行股部手術(shù),分離右側(cè)股靜脈和股動(dòng)脈,用1 mL注射器經(jīng)股靜脈注射肝素鈉(500 U/kg)用于全身抗凝,股動(dòng)脈插管連接生物信號(hào)采集系統(tǒng),用于實(shí)驗(yàn)全程平均動(dòng)脈血壓(MAP)監(jiān)測(cè),分離左股側(cè)靜脈以備注射藥物時(shí)用。當(dāng)動(dòng)物壓穩(wěn)定30 min后,休克組和OMT組自股靜脈緩慢注入LPS (15 mg/kg),2 min注完,然后立即靜脈注射0.2 mL生理鹽水,保證LPS全部進(jìn)入血循環(huán)。對(duì)照組以等量生理鹽水代替LPS。在注射LPS 15 min后,OMT組在模型建立后立即按50 mg/kg靜脈注射OMT。
1.3 MAP監(jiān)測(cè)造模成功后用生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)每隔30 min記錄血壓,直至360 min結(jié)束。
1.4 腎功能檢測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,自腹主動(dòng)脈取血,然后全血標(biāo)本2 500 r/min離心10 min,取血漿,用全自動(dòng)生化分析儀檢測(cè)尿素(Urea)和肌酐(Cr)含量。
1.5 腎組織勻漿中炎癥因子的檢測(cè)腎臟留材后用冷生理鹽水制備10%組織勻漿,2 500 r/min離心10 min,取上清液于-80℃凍存。ELISA檢測(cè)試劑盒檢測(cè)腎組織勻漿上清液中促炎性細(xì)胞因子IL-6、IL-10和TNF-α含量??偟鞍捉?jīng)考馬斯亮藍(lán)法定量后對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行校準(zhǔn)。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法所有數(shù)據(jù)采用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件包行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。多組間比較用單因素方差分析,多重比較采用最小顯著差異法。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 MAP的變化實(shí)驗(yàn)前,3組大鼠MAP均在正常水平。實(shí)驗(yàn)過程中,對(duì)照組血壓穩(wěn)定。注射LPS后,休克組及OMT組MAP均顯著下降,然后逐漸回升,但是休克組仍顯著低于對(duì)照組,且自165 min后進(jìn)行性下降;而OMT組從225 min后逐漸下降,但OMT組后期從285 min起,其MAP顯著高于休克組,見圖1。
Fig.1Effect of OMT on MAP in rats with endotoxic shock圖1 OMT對(duì)內(nèi)毒素休克大鼠MAP的影響
2.2 苦參素對(duì)內(nèi)毒素性休克大鼠腎功能的影響休克組大鼠血漿Urea、Cr含量高于對(duì)照組,而OMT組低于休克組(P<0.05),見表1。
2.3 苦參素對(duì)內(nèi)毒素性休克大鼠腎組織中促炎癥細(xì)胞因子的影響休克組大鼠腎組織中的IL-6、IL-10和TNF-α水平均高于對(duì)照組;OMT組大鼠腎組織中的IL-6和TNF-α水平低于休克組(均P<0.05),見表1。
Tab.1Effects of OMT on the renal function and proinflammatory cytokines in rats subjected to endotoxic shock表1 OMT對(duì)內(nèi)毒素性休克大鼠腎功能和促炎細(xì)胞因子的影響(n=8)
Tab.1Effects of OMT on the renal function and proinflammatory cytokines in rats subjected to endotoxic shock表1 OMT對(duì)內(nèi)毒素性休克大鼠腎功能和促炎細(xì)胞因子的影響(n=8)
*P<0.05;a與對(duì)照組比較,b與休克組比較,P<0.05
Cr(mmol/L)21.51±8.5 45.67±7.6a 36.48±8.7b 20.349*組別對(duì)照組休克組OMT組F Urea(mmol/L)7.07±2.55 12.22±1.48a 10.21±1.14b 10.252*IL-6(ng/g)5.82±2.36 11.31±1.37a 9.21±1.50b 18.872*IL-10(ng/g)6.01±1.05 9.28±1.12a 9.02±1.15 31.889*TNF-α(ng/g)32.08±6.06 52.28±3.48a 41.88±4.22b 36.781*
近些年來研究表明,中醫(yī)藥在內(nèi)毒素性休克的治療中發(fā)揮了巨大的作用。我國中醫(yī)專家認(rèn)為膿毒癥屬“熱病”的一種類型,中藥可以通過中和內(nèi)毒素、抑制炎癥因子的釋放、促進(jìn)內(nèi)毒素的排出、改善微循環(huán)及免疫調(diào)節(jié)等多方面發(fā)揮對(duì)膿毒癥的治療作用[8]。氧化苦參堿也叫苦參素,是生物堿類的一種成分,是從豆科植物苦參、苦豆子及廣豆根中提取而來。報(bào)道其具有抗病毒、抗炎、降低轉(zhuǎn)氨酶等作用,但是在其作用機(jī)制方面研究尚少。鄒易非等[6]證實(shí)苦參素通過降低盲腸結(jié)扎穿孔(cecal ligation and puncture,CLP)誘導(dǎo)的膿毒癥肺中TNF-α、IL-6、髓過氧化酶(MPO)、丙二醛(MDA)的含量,進(jìn)而保護(hù)膿毒癥所致的肺損傷。本實(shí)驗(yàn)是在LPS誘導(dǎo)內(nèi)毒素性休克模型上進(jìn)行的,運(yùn)用中藥苦參素治療,探討其是否具有保護(hù)大鼠腎損傷的作用。
本研究結(jié)果表明,休克組MAP在注射LPS后出現(xiàn)了先降低后升高的趨勢(shì),但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng),在休克晚期又逐漸下降,表明LPS可導(dǎo)致內(nèi)毒素性休克大鼠循環(huán)血壓的降低。而輸注OMT后前期的血壓趨勢(shì)與休克組相似,但是略高于休克組,在后期OMT抑制了血壓的進(jìn)行性下降,這表明OMT對(duì)內(nèi)毒素所致的頑固性低血壓具有一定的改善作用。目前為止,OMT對(duì)內(nèi)毒素休克大鼠的血壓保護(hù)機(jī)制并不清楚。楊美玲等[9]研究也發(fā)現(xiàn),OMT可以提高內(nèi)毒素休克大鼠的MAP,這一作用可能與其增強(qiáng)心臟的收縮功能有關(guān)。低血壓后腎血流量的降低,以及代償性的交感-腎上腺素系統(tǒng)和腎素-血管緊張素系統(tǒng)激活后的腎血管強(qiáng)烈收縮,都是內(nèi)毒素休克腎損傷的關(guān)鍵因素。因此,OMT對(duì)血壓的保護(hù)作用也可能是其腎臟保護(hù)效應(yīng)的機(jī)制之一。
本研究還觀察了苦參素對(duì)LPS致內(nèi)毒素性休克大鼠腎功能的保護(hù)作用,結(jié)果顯示內(nèi)毒素性休克后反映腎功能的生化指標(biāo)Urea和Cr顯著升高,提示出現(xiàn)了腎功能的損傷,而注射OMT后Urea和Cr水平顯著降低,提示OMT對(duì)內(nèi)毒素性休克所致的腎功能損傷具有腎保護(hù)作用。
TNF-α是內(nèi)毒素性休克早期產(chǎn)生的最重要的細(xì)胞因子,其在內(nèi)毒素性休克的發(fā)生和發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著重要作用[10]。內(nèi)毒素性休克后,TNF-α較早地出現(xiàn)在了循環(huán)血液中,并且隨著釋放量的增加,進(jìn)而誘發(fā)其他細(xì)胞因子如IL-6、IL-10的產(chǎn)生,成為激活細(xì)胞因子級(jí)聯(lián)反應(yīng)的重要介質(zhì)。本研究檢測(cè)了炎癥因子TNF-α、IL-6和IL-10水平,結(jié)果表明,內(nèi)毒素性休克后TNF-α、IL-6和IL-10均增加,提示產(chǎn)生了炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng),而OMT則顯著抑制了TNF-α和IL-6水平,IL-10無明顯變化,這與IL-10作為一種抗炎因子有關(guān),其拮抗了TNF-α的生成,提示OMT在抗炎癥方面發(fā)揮了一定的作用,這也與文獻(xiàn)報(bào)道一致[11]。
綜上,OMT在內(nèi)毒素性休克所致的器官損傷中起到了一定的保護(hù)性作用,OMT作為干預(yù)內(nèi)毒素性休克的治療藥物,可能具有一定的臨床意義。
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(2014-01-24收稿2014-07-23修回)
(本文編輯魏杰)
Protective effects of oxymatrine injection on renal function of rats with endotoxic shock
MEI Zhiqin1,DONG Haiyan2,FENG Junhua3,GUO Yun1,LIU Zhiquan1,WANG Chunlan4△
1 Department of Clinical Laboratory,The Fifth Hospital of Shijiazhuang,Shijiazhuang 050021,China;2 Family Planning Technological Station,Yuhua District of Shijiazhuang;3 Department of Clinical Laboratory,The Fourth Hospital of Hebei Medical University;4 Infection Control Department,The Fourth Hospital of Shijiazhuang△
ObjectiveTo evaluate the protective effects of oxymatrine injection on rats with endotoxic shock. MethodsWistar rat model of endotoxic shock was produced in this study.Twenty-four Wistar rats were randomly divided into normal control group(n=8),endotoxic shock group(n=8)and oxymatrine injection treatment group(n=8).Fifteen minutes after the infusion of LPS(15 mg/kg)from femoral vein,oxymatrine was injected from femoral vein in treatment group, then we observed the mean arterial pressure(MAP)for six hours.At the end of experiment blood samples were harvested for measurement of urea and creatinine(Cr),which reflect renal function.Also contents of IL-6,IL-10,TNF-α in the renal homogenate were detected.ResultsOxymatrine can prevent progressive decrease of MAP in endotoxin shock treatment group.The contents of plasma urea and Cr were significantly higher in endotoxin shock group than those of control group. The contents of IL-6,IL-10 and TNF-α in renal homogenate increased obviously,but after the injection of oxymatrine,the contents of urea and Cr significantly decreased in treatment group,also IL-6 and TNF-α were significantly declined. ConclusionOxymatrine provides protection at renal function after endotoxin shock,and its mechanism may be related to inhibit the releasing of inflammatory cytokines in kidney.
sophora flavescens;matrine;shock,septic;kidney;oxymatrine;endotoxic shock;injury of renal function
R631+.4
A
10.3969/j.issn.0253-9896.2015.01.013
1石家莊市第五醫(yī)院檢驗(yàn)科(郵編050021);2河北省石家莊市裕華區(qū)人口計(jì)劃生育技術(shù)站;3石家莊,河北醫(yī)科大學(xué)第四醫(yī)院檢驗(yàn)科;4石家莊市第五醫(yī)院感染控制科
梅志勤(1968),女,主管檢驗(yàn)師,主要從事危重病的檢驗(yàn)分析
△通訊作者E-mail:13832353049@163.com