胡星星 倪海濱 劉克琴 俞辰斌(江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,江蘇 南京 210028)
?
大承氣湯對(duì)膿毒癥小鼠肺血管通透性影響
胡星星倪海濱△劉克琴俞辰斌
(江蘇省中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院,江蘇南京210028)
【摘要】目的觀察大承氣湯對(duì)膿毒癥小鼠肺血管通透性的影響,初步判斷其作用機(jī)理。方法60只小鼠隨機(jī)分成對(duì)照組、模型組和大承氣湯組。采用腹腔注射脂多糖(LPS)建立膿毒癥模型,并給予大承氣湯灌胃治療。分組處理后12 h,監(jiān)測(cè)各組血漿腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白介素-1β(IL-1β)、白介素-6(IL-6)及血漿總蛋白,每組10只稱(chēng)右肺濕干質(zhì)量,左肺行切片病理觀察;每組另10只行肺泡灌洗,測(cè)灌洗液總蛋白,計(jì)算肺通透指數(shù)。結(jié)果模型組與大承氣湯組,肺濕干質(zhì)量比、肺通透指數(shù)均較對(duì)照組升高(P<0.05或P<0.01),而大承氣湯組濕干質(zhì)量比、肺通透指數(shù)較模型組水平低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);模型組與大承氣湯組TNF-α、IL-1β、IL-6水平較對(duì)照組升高,但較大承氣湯組明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。結(jié)論大承氣湯通過(guò)降低膿毒癥小鼠炎癥介質(zhì)水平,改善肺血管通透性,對(duì)膿毒癥中肺臟起保護(hù)作用。
【關(guān)鍵詞】大承氣湯膿毒癥血管通透性全身炎癥反應(yīng)綜合征腫瘤壞死因子-α白細(xì)胞介素-6
膿毒癥在創(chuàng)傷和感染等應(yīng)激狀態(tài)下,腸道的屏障功能受損,使腸道內(nèi)大量的細(xì)菌和內(nèi)毒素經(jīng)門(mén)靜脈及淋巴系統(tǒng)侵入血液循環(huán),造成腸源性感染和內(nèi)毒素血癥及其所激活的細(xì)胞因子毒性網(wǎng)絡(luò),引起全身多器官功能衰竭,而肺臟的損傷發(fā)生早、病情嚴(yán)重,常是患者死亡的直接原因[1]。早期肺損傷是以通透性肺水腫為特征的一種臨床綜合征,其嚴(yán)重階段即是急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)。ARDS早期的特征性表現(xiàn)為肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞與肺泡上皮細(xì)胞屏障的通透性增高,肺泡與肺間質(zhì)內(nèi)積聚大量的水腫液[2]。因此,如何減少膿毒癥患者肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞與肺泡上皮細(xì)胞屏障的通透性,減輕炎癥反應(yīng),是保護(hù)并治療肺損傷的關(guān)鍵[3]。
肺與大腸相表里是臟腑表里相合的重要內(nèi)容。大腸的實(shí)熱積滯等病態(tài)可致腸腔內(nèi)的細(xì)菌與毒素大量繁殖增加并吸收入血,通過(guò)腸源性?xún)?nèi)毒素導(dǎo)致?lián)p害。大承氣湯是著名方劑之一,由大黃、厚樸、枳實(shí)、芒硝組成,功能峻瀉熱結(jié),主治陽(yáng)明腑實(shí)喘滿(mǎn)證,對(duì)內(nèi)毒素性急性肺損傷的炎癥細(xì)胞及其分泌的多種細(xì)胞因子具有免疫調(diào)節(jié)作用[4]。筆者通過(guò)研究大承氣湯對(duì)膿毒癥小鼠肺血管通透性影響,探討大承氣湯對(duì)急性肺損傷(ALI)/ARDS的治療作用以及作用機(jī)制,以期為大承氣湯用于臨床膿毒癥患者的救治提供依據(jù)。
1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物60只SPF級(jí)雄性BALB/c雄性小鼠,體質(zhì)量20~25 g,10~12周齡,由江蘇省中醫(yī)藥研究研動(dòng)物中心提供。
1.2試藥大承氣湯組成大黃12 g,厚樸15 g,枳實(shí)15 g,芒硝9 g,藥材均購(gòu)自江蘇省中醫(yī)藥研究院中藥庫(kù)房,水煎濃縮至102 mL(含生藥0.5 g/mL),經(jīng)0.45 μm濾膜過(guò)濾除菌。脂多糖(LPS,Escherichia coli 055:B5,L2880),購(gòu)自美國(guó)Sigma公司。生理鹽水溶解稀釋成1 mg/mL,即配即用。腫瘤壞死因子-α(TNF-α)和白介素-1β(IL-1β)的ELISA測(cè)定試劑購(gòu)自美國(guó)R&D公司。
1.3分組與造模60只小鼠隨機(jī)分成對(duì)照組、模型組和大承氣湯組,每組20只。所有實(shí)驗(yàn)小鼠術(shù)前12 h禁食不禁水。模型組和大承氣湯組采用腹腔注射LPS 1 mL/10 g的方法制備小鼠膿毒癥模型,對(duì)照組予生理鹽水1 mL/10 g腹腔注射,0.5 h后予生理鹽水或大承氣湯灌胃。12 h后行相關(guān)標(biāo)本采集。采用生理鹽水稀釋氯胺酮至20 mg/mL,按0.1 mg/g分別于造模給藥前及標(biāo)本采集時(shí)小鼠后腿內(nèi)側(cè)肌肉注射進(jìn)行麻醉。
1.4標(biāo)本采集與檢測(cè)
1.4.1血清中TNF-α、IL-1β、白介素-6(IL-6)小鼠麻醉后,開(kāi)胸心臟采血約0.5 mL,3000 r/min離心10 min,取上層血清分裝于EP管置于-80℃冰箱,嚴(yán)格按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)操作,酶標(biāo)儀(BIO-RAD680)讀取吸光度,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出血清中TNF-α、IL-1β、IL-6含量。
1.4.2肺組織濕/干質(zhì)量比每組隨機(jī)取10只小鼠,開(kāi)胸留取左肺,濾紙拭去表面血跡并以電子天平稱(chēng)重記錄。稱(chēng)肺組織濕質(zhì)量后,置烤箱80℃烘烤72 h,稱(chēng)干質(zhì)量,計(jì)算濕/干質(zhì)量比值。取右肺邊緣組織約100 mg,磷酸鹽緩沖液(PBS)快速?zèng)_洗后濾紙吸干表面水分,浸泡于10%甲醛溶液24 h備用。余右肺組織立即置液氮凍存,-80℃冰箱備用。
1.4.3肺血管通透指數(shù)(LPI)的測(cè)定每組另取10只小鼠,開(kāi)胸后暴露主氣管,將2 mL空針帶1 mL生理鹽水連接22號(hào)穿刺針,自頭側(cè)向尾側(cè)刺入氣管,回抽見(jiàn)氣泡確定針頭置入氣道內(nèi),結(jié)扎固定。更換1 mL注射器緩慢向氣道內(nèi)注入生理鹽水1 mL,停留5 s后緩慢回抽,重復(fù)灌洗3次。回收灌洗液行1000 r/min離心10 min,取上清液應(yīng)用全自動(dòng)生化儀測(cè)定總蛋白濃度,肺泡灌洗液總蛋白濃度,計(jì)算LPI(肺泡灌洗液總蛋白濃度/血漿總蛋白濃度)。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件。所有測(cè)定計(jì)量資料用()表示,各組數(shù)據(jù)比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn),不同指標(biāo)比較采用線性回歸,并采用單因素方差分析及多樣本均數(shù)的配對(duì)t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1各組小鼠血漿TNF-α、IL-1β、IL-6水平比較
見(jiàn)表1。與對(duì)照組相比,模型組、大承氣湯組小鼠TNF-α、IL-1β、IL-6水平明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);大承氣湯組TNF-α、IL-1β、IL-6水平,較模型組降低(P<0.05)。
表1 各組小鼠血漿TNF-α、IL-1β、IL-6水平比較
表1 各組小鼠血漿TNF-α、IL-1β、IL-6水平比較
與對(duì)照組比較,*P<0.05,**P<0.01;與模型組比較,△P<0.05。下同。
組別n IL-6大承氣湯組 20 236.81±13.96*△對(duì)照組 20 98.25±12.37模型組 20 311.28±15.72**TNF-α IL-1β 93.47±9.87*△ 23.54±3.77**△40.31±3.15 15.34±2.18 128.57±15.39**47.15±4.89**
2.2各組小鼠LPI比較見(jiàn)表2。與對(duì)照組相比,模型組、大承氣湯組小鼠LPI水平明顯升高(P<0.01),大承氣湯組較模型組降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
表2 各組小鼠LPI比較
表2 各組小鼠LPI比較
組別n LPI大承氣湯組10 2.73±0.43△△△對(duì)照組 10 1.20±0.19模型組 10 4.04±0.98**肺泡灌洗液總蛋白血漿總蛋白117.50±31.48 43.02±6.34 57.82±9.21 48.35±8.89 169.32±38.79 41.89±4.09
2.3各組小鼠肺濕干質(zhì)量比比較見(jiàn)表3。與對(duì)照組相比,模型組、大承氣湯組小鼠肺濕干質(zhì)量比升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。大承氣湯組較模型組肺濕干質(zhì)量比降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.4各組小鼠肺組織病理切片見(jiàn)圖1。光鏡觀察可見(jiàn)大承氣組可減輕LPS導(dǎo)致肺血管通透性增加,改善肺損傷。
表3 各組小鼠肺濕質(zhì)量、肺干質(zhì)量、肺濕干質(zhì)量比較
表3 各組小鼠肺濕質(zhì)量、肺干質(zhì)量、肺濕干質(zhì)量比較
組別 n 肺濕干質(zhì)量比大承氣湯組 10 4.89±0.52**△對(duì)照組 10 4.10±0.36模型組 10 5.53±0.97**肺濕質(zhì)量(g)肺干質(zhì)量(g)68.39±9.03 13.98±1.48 55.34±3.24 13.49±1.16 79.03±11.51 14.29±1.69
圖1 各組小鼠肺組織病理切片(HE染色,400倍)
炎癥反應(yīng)是機(jī)體對(duì)抗感染、創(chuàng)傷、缺血、燒傷、有毒物質(zhì)、外來(lái)抗原和自身免疫過(guò)程中的保護(hù)機(jī)制。但在嚴(yán)重創(chuàng)傷、感染、應(yīng)激狀態(tài)下,過(guò)度的炎癥反應(yīng)造成血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷和微血管損傷。而這種損傷導(dǎo)致腸道屏障功能降低,腸源性?xún)?nèi)毒素甚至細(xì)菌移位入血,激活單核巨噬細(xì)胞等炎癥細(xì)胞,促使炎癥細(xì)胞因子(如TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6)過(guò)度釋放,形成瀑布式的炎癥反應(yīng)放大效應(yīng),造成全身各臟器損傷[5]。而肺部由于毛細(xì)血管網(wǎng)極其豐富,肺循環(huán)收集濾過(guò)全身血液,因此成為最易受損的靶器官[6]。其功能、形態(tài)學(xué)改變往往最先發(fā)生,表現(xiàn)為呼吸急促,氧合功能下降,肺部血管通透性增加,肺泡內(nèi)滲出增多,如全身炎癥反應(yīng)不能得到即使控制,則進(jìn)展為ARDS。
因此,在嚴(yán)重誘發(fā)因素作用下導(dǎo)致的腸源性?xún)?nèi)毒素移位入血,是加重SIRS,導(dǎo)致ARSD,進(jìn)展為MODS的重要病理基礎(chǔ)[7]。這一理論與中醫(yī)“肺與大腸相表里”的機(jī)制相吻合。當(dāng)機(jī)體遭受?chē)?yán)重打擊后,外邪入侵,正氣受損,腸道屏障功能受損,腸道內(nèi)細(xì)菌入血并釋放大量?jī)?nèi)毒素,邪毒亢盛,火熱循經(jīng)上炎,熱滯于肺,阻遏三焦氣機(jī),灼傷氣陰,血瘀氣滯,肺失宣降,為陽(yáng)明腑實(shí)喘滿(mǎn)證,直至內(nèi)閉外脫,甚至死亡[8]。
LPS是革蘭陰性菌細(xì)胞壁的主要成分,與受體作用幾小時(shí)內(nèi)觸發(fā)單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞,引起多種炎癥介質(zhì)和細(xì)胞因子如TNF-α、IL-1β和IL-6等的表達(dá),再通過(guò)旁分泌或體循環(huán)作用于其他組織細(xì)胞,引發(fā)內(nèi)毒素血癥,因此小鼠腹腔注射LPS可復(fù)制內(nèi)毒素血癥的經(jīng)典模型。
本研究發(fā)現(xiàn),小鼠在腹腔注射LPS 12 h后血漿、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6均較對(duì)照組出現(xiàn)明顯增高,肺濕干質(zhì)量比增加,肺血管通透指數(shù)升高,提示膿毒癥可導(dǎo)致肺血管通透性增加,而炎癥介質(zhì)的釋放是導(dǎo)致肺損傷的主要原因。在大承氣湯組,本研究觀察到肺濕干質(zhì)量比、LPI均較膿毒癥組輕微,同時(shí)血漿、肺泡灌洗液中TNF-α、IL-1β、IL-6升高水平均較模型組偏低,可見(jiàn)大承氣湯具有改善膿毒癥小鼠肺血管通透性的作用,其作用機(jī)制可能與其對(duì)全身炎癥反應(yīng)的抑制作用有關(guān)[9-10]。
本研究觀察到大承氣湯可降低膿毒癥小鼠肺血管通透性,降低炎癥介質(zhì)水平,減輕全身炎癥反應(yīng)。但具體作用機(jī)制、作用途徑尚未明確。另本研究為動(dòng)物實(shí)驗(yàn),臨床使用過(guò)程中是否具有相似效果,有待后續(xù)研究進(jìn)一步補(bǔ)充。
參考文獻(xiàn)
[1]蔡華榮,向小勇.炎性反應(yīng)與急性肺損傷的關(guān)系研究進(jìn)展[J].中國(guó)體外循環(huán)雜志,2006,4(2):125-127.102.
[2]陳艷,李育,王明艷,等.內(nèi)毒素對(duì)氣管上皮細(xì)胞損傷的實(shí)驗(yàn)研究[J].臨床肺科雜志,2009,14(2):226-228.
[3]陳杰,潘志堅(jiān).大承氣湯對(duì)急性出血壞死性胰腺炎急性肺損傷大鼠肺泡巨噬細(xì)胞的影響[J].中華現(xiàn)代外科學(xué)雜志,2009,6(2):74-78.
[4]崔乃強(qiáng),傅強(qiáng),邱奇,等.通里攻下法對(duì)SIRS/MODS的治療價(jià)值—多中心臨床分析[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合外科雜志,2007,13(1):3-7.
[5]Gareth A,Michael PW,Michael GM.Understanding gastrointestinal perfusion in critical care: so near,and yet so far[J].Critical Care,2004,4:269-281.
[6]WANG XG,WU GM,QIAN GS.location of the lung in MODS and the relationship between ARDS and MODS[J].Foreign Medical Sciences(Section of Internal Medicine),2005,32 (2):58-60.
[7]葉建紅,楊宇.腸病及肺的微生態(tài)學(xué)研究[J].云南中醫(yī)中藥雜志,2011,32(3):54-55.
[8]劉清泉.對(duì)膿毒癥中醫(yī)病機(jī)特點(diǎn)及治法的認(rèn)識(shí)[J].北京中醫(yī),2007,26(4):198-200.
[9]呂冠華,王長(zhǎng)洪,王立新,等.大黃及其復(fù)方對(duì)重癥急性胰腺炎大鼠促炎抗炎細(xì)胞因子調(diào)節(jié)作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)中醫(yī)藥科技,2009,16(4):265-267.
[10]李玉梅,朱曉梅,章忱,等.大承氣湯改善家兔實(shí)驗(yàn)性肺水腫及多臟器損害的病理學(xué)研究[J].藥學(xué)實(shí)踐雜志,2002,20(4):215.
中圖分類(lèi)號(hào):R285.5
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
文章編號(hào):1004-745X(2016)01-0089-03
doi:10.3969/j.issn.1004-745X.2016.01.029
通信作者△(電子郵箱:13951014020@163.com)
收稿日期(2015-09-12)