王益斐江榮林

中醫(yī)藥防治膿毒癥胃腸功能障礙動物實驗研究進展

王益斐1江榮林2

膿毒癥；胃腸功能障礙；動物實驗；中醫(yī)藥

近年來，危重病監(jiān)測和臟器功能支持技術得到很大提高，但膿毒癥（sepsis）病死率仍在20%～50%之間[1]。膿毒癥患者出現(xiàn)胃腸功能不全綜合征（gastrointestinal dysfunction syndrome，GIDS）將顯著影響其預后，延長ICU住院時間，增加病死率[2]。GIDS主要表現(xiàn)腸內喂養(yǎng)不耐受（FI）、麻痹性腸梗阻（PI）、胃腸道出血（GIH）[3]等。中醫(yī)藥注重“整體觀念”和“陰平陽秘”的理論，防治膿毒癥胃腸功能障礙的研究逐漸深入，取得較大進展。本文對近五年來中醫(yī)藥防治膿毒癥胃腸功能障礙的動物實驗研究動態(tài)作一綜述。

1 膿毒癥動物模型

大鼠盲腸結扎穿孔術（cecal ligation and puncture，CLP）造模，通過將盲腸近端結扎、遠端穿孔的方法，使動物自身腸內容物外溢造成混合性細菌感染，引起腹膜炎，被認為是進行膿毒癥研究的金標準模型[4]。另有采用大鼠尾靜脈注射脂多糖（LPS）4～6mg/ kg的方法制備膿毒癥模型；采用分離結扎大鼠腸系膜動脈（superior mesenteric artery，SMA）的方法，制備腸缺血再灌注損傷模型；還有燙傷膿毒癥大鼠模型。

2 胃腸動力障礙

胃腸動力功能包括胃腸推進性蠕動、胃腸平滑肌收縮、胃腸排空、胃腸壓力等，膿毒癥時胃腸道動力減退的發(fā)生機制目前仍未完全闡明。脂多糖打擊下腸道過度激活的炎性反應引發(fā)炎性因子、胃腸動力抑制性遞質以及氧自由基的大量釋放,可能是導致胃腸動力障礙的重要原因[5]。

Cajal細胞（interstitial cells of Cajal，ICC）以細胞網(wǎng)絡的形式分布于整個胃腸道，不僅是胃腸基本電節(jié)律的起搏器，而且能調節(jié)神經(jīng)肌肉信號傳導，調節(jié)胃腸道平滑肌的運動[6]。苗彬等[7]發(fā)現(xiàn)膿毒癥小鼠具有小腸傳輸速率減慢、小腸肌條收縮力減弱等特點，應用厚樸酚靜注后，可降低丙二醛（MDA）活力，抑制巨噬細胞介導的一氧化氮（NO）的產(chǎn)生，提高超氧化物歧化酶（SOD）活力，即改善腸道氧化應激反應，從而維持Cajal細胞形態(tài)及功能，改善小鼠胃動力和腸道傳輸。

血漿胃動素（motilin，MTL）是促進胃腸運動的主要激素，它能促進胃腸平滑肌的運動，改善胃腸道動力障礙；而血管活性肽（VIP）、神經(jīng)降壓素（NT）則為主要的抑制性胃腸肽。Sanger等[8]研究發(fā)現(xiàn)胃動素受體位于胃底部的肌肉層，胃動素通過刺激其受體而增加胃蠕動，加強胃腸移行性復合運動（migrating motor complex，MMC）Ⅲ期的動力指數(shù)，促進胃排空。黃保民等[9]應用大承氣湯灌胃里熱實證的膿毒癥大鼠，發(fā)現(xiàn)其能提高MTL、降低VIP及雙向調節(jié)NT分泌，從而改善其腸道功能。

3 腸黏膜屏障受損

腸黏膜屏障主要由機械屏障、生物屏障、免疫屏障及化學屏障構成，其中機械屏障是腸黏膜屏障的根本。正常腸屏障功能的維護有賴于腸黏膜的連續(xù)性、腸道菌群的生態(tài)平衡及正常的免疫機能。應激狀態(tài)下，腸黏膜缺血缺氧，通透性增加，屏障功能受損；同時腸黏膜持續(xù)炎癥狀態(tài)下，腸上皮細胞的大量凋亡將持續(xù)損害腸屏障功能[10]。

3.1 機械屏障 機械屏障的結構基礎是腸黏膜上皮細胞及細胞之間完整的連接，廣義的機械屏障還包括腸道蠕動功能，防止細菌在鄰近腸黏膜長時間滯留，減少細菌穿過黏液層到達黏膜層的機會，起到“腸道自潔”作用[11]。

3.1.1 病理結構 胡培陽等[12]研究發(fā)現(xiàn)，參附注射液能降低腹腔感染大鼠血D－乳酸水平，改善腸黏膜病理改變，保護腸屏障功能。韓磊等[13]研究中藥復方通腑顆粒（厚樸、黃芪、木香、大黃、枳實、陳皮、當歸、白朮等8味中藥）及其組分（單味大黃、厚樸）對膿毒癥腸黏膜機械屏障的影響。造模后分別予通腑顆粒、大黃及厚樸灌胃，發(fā)現(xiàn)三種藥物對腸黏膜病理結構均有保護作用，且通腑顆粒效果更佳。梁育岑等[14]研究大黃對肝部分切除大鼠血清和回腸組織SOD活性及回腸黏膜病理結構的影響，結果表明圍手術期不同時期使用大黃均可增強SOD活性，促進腸黏膜損傷修復，保護腸黏膜的完整性。

β－七葉皂苷鈉（sodium aescinate，SA）是從娑羅子的果實中提取的二萜皂苷的鈉鹽，有抑制炎癥、清除自由基、抗?jié)B出、抗水腫、抗凋亡、改善微循環(huán)等作用[15]。降鈣素基因相關肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）是人類利用基因重組技術發(fā)現(xiàn)的第一個活性多肽，具有多種生物學作用，其本身具有擴血管作用，能抑制肥大細胞的脫顆粒、減少組胺等炎癥介質的釋放，減輕胃腸炎癥。但在應激狀態(tài)下，CGRP驟然上升[16]，增加生長抑素分泌，抑制胃腸激素的分泌，減少胃腸黏膜血流，抑制胃腸蠕動。關于CGRP的作用尚具有爭議，有待進一步研究。朱文俠等[15，17]研究腸道缺血再灌注損傷，應用β－七葉皂苷鈉后，腸黏膜伊文氏藍含量（評價血管通透性）、組織髓過氧化物酶（MPO）活性和CGRP含量均明顯降低,從而調控血管通透性，使腸組織毛細血管周圍的水腫減輕，濕／干重減少，黏膜組織基本恢復正常,提高大鼠存活率。孟繁甦等[18]發(fā)現(xiàn)宣白承氣湯灌胃，能降低血D－乳酸、血清腸型脂肪酸結合蛋白（IFABP）濃度，降低腸黏膜通透性，進而保護腸黏膜。

3.1.2 Occludin蛋白 緊密連接（tight junction，TJ）是構成上皮細胞屏障功能最重要的結構。Occludin是第一個被發(fā)現(xiàn)的緊密連接蛋白，不同原因引起的腸道屏障功能損害與腸上皮細胞間蛋白缺失有關。Occludin缺失可使腸上皮屏障通透性增高，因此Occludin是檢測TJ損傷的常用指標。李寧等[19]研究發(fā)現(xiàn)，正常情況下Occludin沿著細胞膜頂端呈線狀連續(xù)分布；加入LPS后，引起Occludin蛋白表達降低，結構呈鋸齒狀，使緊密連接斷裂，不能發(fā)揮正常功能。應用大黃干預后小腸黏膜Occludin蛋白含量明顯增高，腸黏膜各層炎性反應減輕，結構完整。提示大黃能有效維持腸上皮的形態(tài)、結構及屏障，對腸黏膜屏障有保護作用。

3.1.3 腸道血流 Lazaridis等[20]發(fā)現(xiàn)由于腸道血流動力學自動調節(jié)機制的存在，組織血流降低不一定減少組織氧供,而血流增加時也不一定增加組織氧供。王宇歆等[21]發(fā)現(xiàn)應激狀態(tài)下大鼠腸系膜血管血流量下降、回腸組織微循環(huán)血流量增加，但腸組織氧飽和度卻下降。應用涼血活血方能使腸系膜血管血流量、腸組織微循環(huán)血流量和黏膜組織氧飽和度均升高,從而在整體、器官和組織細胞水平,均促進了氧代謝的改善。

3.2 生物屏障 腸道的生物屏障是由腸內正常寄生菌群組成，腸道菌群在腸腔內形成3個生物層:深層近黏膜為膜菌群，屬專性厭氧菌,由雙歧桿菌和乳酸桿菌組成；中層為共棲菌群,以兼性需氧菌為主,如腸球菌、腸桿菌等,其在調節(jié)腸道微生態(tài)環(huán)境平衡中起重要作用,對人體不構成危害,但在特定條件下可獲得侵襲性,對人體造成損害；表層為腔菌群,多為過路菌,有較強的致病力,不能長期定居于腸道,且能被正常腸道菌群所阻抑,故細菌數(shù)量極少,生理情況下不能致病。但病理狀態(tài)下及廣譜抗生素的應用，殺滅了腸道內大量敏感細菌,導致腸道內微生態(tài)環(huán)境失衡,對抗生素耐藥的菌株在腸道內大量繁殖,被選擇為優(yōu)勢菌群[10]。

3.2.1 菌群紊亂 黃光偉等[22]發(fā)現(xiàn)膿毒癥大鼠存在明顯的腸道菌群失調、紊亂，表現(xiàn)在厭氧菌數(shù)量減少,需氧菌數(shù)量增多,厭氧/需氧菌比值明顯下降。實驗用大黃灌胃膿毒癥大鼠，取大便培養(yǎng)，結果大黃組大腸桿菌、雙歧桿菌含量增加,總厭氧菌含量和厭氧/需氧比值均有所回升,菌群紊亂好轉，其作用機制可能與大黃促進腸蠕動,促進優(yōu)勢菌的生長,抑制需氧菌的過度繁殖有關。高巧營等[23]發(fā)現(xiàn)大腸桿菌和金黃色葡萄球菌是膿毒癥大鼠模型的主要致病菌，清熱解毒方（大黃、黃芩、白頭翁）與益生菌聯(lián)合應用：益生菌能維持微生態(tài)穩(wěn)定，清熱解毒方可協(xié)同抗菌，其中大黃有瀉下作用，促進腸內細菌等有害物質的排出，并抑制細菌移位。

3.2.2 細菌移位 膿毒癥早期內毒素導致腸道細菌移位，而廣譜抗生素應用后，殺滅了腸道內大量敏感菌群，破壞了腸道生物屏障。同時，被抗生素殺滅的腸道細菌可釋放大量內毒素，引起腸黏膜血流量減少，內皮細胞因缺血、缺氧、壞死使通透性增加，加重腸道機械屏障的破壞，促使細菌移位的發(fā)生。

陳德昌等[24]應用大黃灌胃燙傷膿毒癥大鼠，與單純頭孢曲松治療組對照，發(fā)現(xiàn)大黃組大腸桿菌比例增加，其他菌種如銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌等非發(fā)酵菌數(shù)量減少，說明大黃對腸道內生態(tài)菌群有保護作用。其機制可能是大黃可影響水的重吸收，加強胃腸蠕動功能，既使結腸內頭孢曲松的藥物濃度降低，又加快藥物排泄，從而減弱了頭孢曲松對腸道菌群的影響。孟令權等[25]研究證實，大成湯有保護腸道內環(huán)境穩(wěn)定的作用，還能有效抑制細菌向腸壁組織內移位。結腸水分吸收是體內腸道水液吸收的終末環(huán)節(jié),而水通道蛋白(aquaporins,AQPs)在水轉運過程中發(fā)揮著重要作用,與腸道水代謝密切相關。高巧營等[23]研究發(fā)現(xiàn)清熱解毒方通過下調AQPs表達而發(fā)揮瀉下功能，從而減少膿毒癥大鼠細菌移位。

3.3 免疫屏障

3.3.1 內毒素 內毒素是膿毒癥的觸發(fā)因子，其主要成分是脂多糖，生物學效應主要為介導作用。內毒素可引起腸道黏膜下水腫，黏膜血流量減少，腸絨毛頂端細胞壞死，腸黏膜通透性增加，嚴重損害腸黏膜的屏障功能。中醫(yī)藥在拮抗內毒素、阻斷或減弱其介導損傷方面，愈來愈引起人們的重視。

李俊等[26]研究不同劑量安宮牛黃丸對膿毒癥大鼠血漿內毒素水平的影響，結果表明，低中劑量組可以顯著減少膿毒癥動物血漿內毒素。楊榮源等[27]研究發(fā)現(xiàn)桃核承氣湯灌胃可減輕膿毒癥大鼠小腸組織損傷的程度，究其原因，桃核承氣湯能促進腸蠕動、保護腸屏障、減少腸道內毒素和細菌移位、抑制腸源性內毒素血癥等機制。馬琪等[28]應用黑木耳粗提物灌胃膿毒癥大鼠，其靜脈及動脈血內毒素低于其他各組，說明其能清除及吸附腸道來源的內毒素，緩解腸黏膜淤血、水腫、糜爛，保護腸黏膜屏障，緩解腸源性內毒素血癥的發(fā)生。中醫(yī)認為膿毒癥為毒熱證（嚴重感染）和瘀血證（凝血功能障礙）共同致病，應采取清熱解毒及活血化瘀治法。路紅等[29]應用中藥解毒化瘀組方灌胃及醒腦靜注射液腹腔注射能顯著降低血漿內毒素水平，提高膿毒癥大鼠生存率。

3.3.2 促炎細胞因子、抗炎細胞因子 膿毒癥時機體促炎反應與抗炎反應失調，免疫功能紊亂。其表現(xiàn)為：（1）體液免疫功能受損，腸道產(chǎn)生s-IgA含量減少，腸道抗定植能力下降，促進腸內細菌移位；（2）細胞免疫功能受損，激活全身炎癥介質的級聯(lián)反應，產(chǎn)生大量炎性因子。目前已經(jīng)確認的促炎細胞因子主要有：腫瘤壞死因子-α（TNF-α），干擾素－γ（interferon-γ,IFN-γ），白細胞介素（IL-1、IL-2、IL-6、IL-8）；抗炎因子有IL-10、IL-4。但近來研究發(fā)現(xiàn)，在特定環(huán)境下IFN-γ可能具有抗炎和對免疫應答調節(jié)的負向作用[30-31]。

陳明祺等[32]發(fā)現(xiàn)，四逆湯通過下調IL-1、IL-6、TNF-α表達，上調IL-10表達，提升單核細胞白細胞DR抗原（HLA-DR）表達水平，使機體的炎癥反應和抗炎反應處于動態(tài)平衡中，從而抑制膿毒癥的發(fā)展。通過觀察腸黏膜的病理改變，發(fā)現(xiàn)四逆湯對腸黏膜炎癥反應有明顯的抑制和修復作用。養(yǎng)胃解毒合劑是以“化瘀扶正、通腑合胃”為治則，集養(yǎng)胃、護胃、益胃相結合的中藥復方制劑。王陽等[33]發(fā)現(xiàn)該方能降低膿毒癥大鼠血清中內毒素、TNF-α、INF-γ水平。王丁超等[34]研究扶正敗毒顆粒灌胃，通過清除大鼠內毒素，降低細胞因子IL-1、TNF-α的產(chǎn)生，抑制和減少炎性因子的合成和釋放，使其無法相互協(xié)同促進炎癥反應，從而改善胃腸組織的損傷。

4 結語

近年來很多學者在膿毒癥防治胃腸功能障礙的中醫(yī)藥實驗研究中取得了較大的進展，中醫(yī)藥干預確實能預防、治療膿毒癥動物模型胃腸動力、胃腸功能障礙或衰竭，促進機體營養(yǎng)物質的消化和吸收，但同時也存在一些不足之處：（1）膿毒癥動物模型比較單一，尤其是病證結合模型的研究水平低下。（2）同時不少中醫(yī)藥研究屬于簡單重復，缺乏創(chuàng)新，缺乏嚴格的實驗設計，其實驗結果很難得到國際上的認可。（3）中藥復方組成復雜，其有效成分尚不清楚，缺乏藥物活性成分的研究，關鍵環(huán)節(jié)和靶點仍不明確。

因此，今后中醫(yī)藥研究應重點引進先進的技術，加強臨床應用與實驗研究相結合，篩選更為有效的中藥及復方制劑，提高實驗研究的層次和深度，分析確切成分及部位，從而更好地指導臨床。

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（收稿：2015-03-06 修回：2015-05-26）

浙江省中醫(yī)藥防治重大疾病攻關項目（No．2012ZGG001）

1浙江省諸暨市中醫(yī)院ICU（杭州 310053）；2浙江中醫(yī)藥大學附屬第一醫(yī)院ICU（杭州 310000）

江榮林，Tel：13958095268；E－mail：jiangronglin@126．com