何梅英,陳文婷
膿毒癥是臨床常見的急危重癥,其激發(fā)的全身炎癥綜合征是伴發(fā)多器官功能障礙的重要原因,其中肺臟是最易受損的器官。膿毒癥早期往往可導(dǎo)致急性肺損傷(Acute lung injury,ALI)的發(fā)生。ALI是急性呼吸窘迫綜合征的早期階段,如果不加干涉病死率高達(dá)50%~70%[1]。膿毒癥伴發(fā)的全身嚴(yán)重炎癥反應(yīng)是急性肺損傷的主要發(fā)病機(jī)制,抑制炎癥,保護(hù)肺功能也是目前預(yù)防膿毒癥大鼠急性肺損傷的主要策略[2]。白藜蘆醇(Resveratrol,Res)是一種非黃酮類多酚化合物,為中藥虎杖根莖的提取物,藥理學(xué)研究顯示,白藜蘆醇具有抗腫瘤、調(diào)節(jié)血脂、抗氧化、抗炎等多種功效[3]。研究顯示,白藜蘆醇對膿毒癥大鼠急性肺損傷具有保護(hù)作用[4]。本研究觀察白藜蘆醇對膿毒癥大鼠核因子κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)通路的影響,探討白藜蘆醇對膿毒癥大鼠急性肺損傷的保護(hù)作用。
1.1 實(shí)驗(yàn)動物 清潔級健康雄性成年SD大鼠由海南醫(yī)學(xué)院動物實(shí)驗(yàn)中心提供,體重200~250 g,共60只,無菌飲水和飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)3 d后,進(jìn)行造模處理。
1.2 實(shí)驗(yàn)造模 60只SD大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組(20只)和造模組(40只),造模組SD大鼠采用盲腸結(jié)扎穿刺術(shù)制備膿毒癥模型[5],方法如下:經(jīng)腹注射30 mg/kg戊巴比妥鈉麻醉大鼠,備皮消毒后,沿腹正中線做1 cm切口,游離盲腸末端,距盲腸末端1 cm處用4號無菌絲線結(jié)扎,27號針頭貫通盲腸腸管,擠出少量腸內(nèi)容物后,將盲腸還納腹腔,逐層縫合關(guān)閉腹腔,術(shù)后皮下注射生理鹽水抗休克治療。假手術(shù)組SD大鼠僅分離盲腸,不做結(jié)扎和穿孔。術(shù)后40只造模SD大鼠隨機(jī)分為膿毒癥模型組和白藜蘆醇干預(yù)組,每組20只,干預(yù)組大鼠于術(shù)后60 min尾靜脈注射無菌白藜蘆醇(40 mg/kg,美國Sigma公司),其余大鼠尾靜脈注射等量生理鹽水。24 h后進(jìn)行相關(guān)指標(biāo)檢測。
1.3 大鼠外周血腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)的檢測 ELISA法檢測大鼠外周血TNF-α、IL-6的表達(dá)。所有實(shí)驗(yàn)SD大鼠造模前及造模24 h后抽取尾靜脈血液0.5 ml,1 000 r/min離心10 min,分離上層血清,送檢驗(yàn)科使用TNF-α和IL-6 ELISA檢測試劑盒(武漢華美公司產(chǎn)品,批號:20171104),加入相關(guān)試劑,DNM-9606酶標(biāo)儀(北京普朗新技術(shù)有限公司)檢測各樣品的吸光度值變化,對照試劑盒提供的標(biāo)準(zhǔn)品,計算出各樣品TNF-α和IL-6的相對表達(dá)水平。
1.4 肺損傷評分 各組大鼠造模24 h后,斷頸處死,開胸留取肺組織,4%甲醛固定后,送檢驗(yàn)科經(jīng)石蠟包埋、脫水后,制作HE染色切片,顯微鏡下進(jìn)行肺損傷評分,參照卜克等[2]的方法,從肺泡水腫、肺泡出血、肺不張、炎癥細(xì)胞浸潤、透明膜形成5個方面,按照正常(0分)、輕度(1分)、中度(2分)、重度(3分)進(jìn)行評分,總分15分。
1.5 肺組織細(xì)胞細(xì)胞核P65的Western blot檢測 各組大鼠造模24 h后,斷頸處死,開胸留取50 mg肺組織,液氮下研磨后,PBS洗滌2次,核蛋白提取裂解緩沖液,冰上60 min,10 000 r/min離心20 min,PBS洗滌沉淀2次,加入蛋白裂解液提取核蛋白,Bradford法定量蛋白濃度后,取10 μg核蛋白加入SDS-PAGE凝膠樣品孔中,電泳后電轉(zhuǎn)至PVDF膜,加入羊抗鼠P65抗體(美國Cell signal公司)孵育過夜后,加入馬抗羊辣根過氧化物酶標(biāo)記二抗(上海康城生物科技技術(shù)有限公司),化學(xué)發(fā)光顯示目的條帶,掃描條帶后使用Quantity One V 4.3.0軟件測定條帶光密度值,以組蛋白為內(nèi)參計算各樣品的相對表達(dá)量。
1.6 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 18.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,符合正態(tài)分布的計量資料比較采用t檢驗(yàn),多組均數(shù)比較采用方差分析,組間相互比較采用LSD檢驗(yàn),計數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 三組術(shù)后存活率比較 假手術(shù)組無大鼠死亡,存活率為100.0%;膿毒癥模型組死亡8只,存活13只,存活率為65.0%;白藜蘆醇干預(yù)組死亡4只,存活16只,存活率為80.0%;3組存活率比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05),其中假手術(shù)組存活率顯著高于白藜蘆醇干預(yù)組(P<0.05),白藜蘆醇干預(yù)組顯著高于膿毒癥模型組(P<0.05)。
2.2 三組肺組織損傷的比較 假手術(shù)組、膿毒癥模型組和白藜蘆醇干預(yù)組肺損傷評分分別為1.84±0.42、11.62±2.26和5.27±1.43,3組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01),其中假手術(shù)組肺損傷評分顯著低于白藜蘆醇干預(yù)組(P<0.01),白藜蘆醇干預(yù)組顯著低于膿毒癥模型組(P<0.01)。
2.3 三組大鼠外周血TNF-α、IL-6表達(dá)的比較 假手術(shù)組、膿毒癥模型組和白藜蘆醇干預(yù)組造模前TNF-α和IL-6表達(dá)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。造模24 h后,3組TNF-α和IL-6表達(dá)均顯著升高,但假手術(shù)組TNF-α和IL-6表達(dá)顯著低于白藜蘆醇干預(yù)組(P<0.01),白藜蘆醇干預(yù)組顯著低于膿毒癥模型組(P<0.01)。見表1。
表1 三組SD大鼠造模前后TNF-α和IL-6表達(dá)比較(μg/ml)
注:與假手術(shù)組比較,**P<0.01;與膿毒癥模型組比較,▲▲P<0.01;與造模前比較,##P<0.01
2.4 三組造模24 h后肺組織細(xì)胞細(xì)胞核P65的表達(dá) 經(jīng)灰度掃描后,假手術(shù)組、膿毒癥模型組和白藜蘆醇干預(yù)組肺組織細(xì)胞核P65相對灰度值分別為0.14±0.02、0.57±0.14、0.32±0.08,各組間比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。其中假手術(shù)組肺組織細(xì)胞細(xì)胞核P65表達(dá)顯著低于白藜蘆醇干預(yù)組,白藜蘆醇干預(yù)組顯著低于膿毒癥模型組。見圖1。
圖1 3組SD大鼠造模24 h后肺組織細(xì)胞核P65表達(dá)的Western blot檢測
20%的急性肺損傷是由膿毒癥時炎癥介質(zhì)紊亂引起的[6]。TNF-α和IL-6是常見的炎癥因子,這些炎癥介質(zhì)一方面參與到組織損傷中,另一方面又可以激發(fā)下游反應(yīng),導(dǎo)致炎癥的級聯(lián)效應(yīng)[7]。白藜蘆醇是一種含有芪類結(jié)構(gòu)的非黃酮類多酚化合物,屬于植物類抗毒素,白藜蘆醇或含白藜蘆醇食物的抗炎作用已被大多數(shù)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)[8],余應(yīng)喜等[9]研究顯示,白藜蘆醇抑制膿毒癥大鼠巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-2、IL-10、IL-18表達(dá)后,可以發(fā)揮對急性肺損傷的保護(hù)作用;周繼紅等[10]研究發(fā)現(xiàn),白藜蘆醇可以下調(diào)膿毒癥大鼠肺組織HGMB1和TLR4 mRNA表達(dá),發(fā)揮對急性肺損傷的保護(hù)作用。本研究也顯示,白藜蘆醇干預(yù)組肺損傷評分顯著低于膿毒癥模型組,說明白藜蘆醇對膿毒癥時肺損傷有保護(hù)作用。
NF-κB信號通路是調(diào)節(jié)TNF-α和IL-6的重要炎性通路,膿毒癥時NF-κB信號通路會被激活[11]。鄒憲寶等[12]研究顯示,膿毒癥血清可以激活人肺血管內(nèi)皮細(xì)胞NF-κB信號通路,激發(fā)炎癥反應(yīng),損傷血管內(nèi)皮細(xì)胞。NF-κB信號通路激活時P65蛋白會分離出來,進(jìn)入細(xì)胞核,發(fā)揮轉(zhuǎn)錄因子的作用,因此,檢測細(xì)胞核中P65的表達(dá)可以反映NF-κB信號通路的激活。本研究結(jié)果表明,假手術(shù)組肺組織細(xì)胞細(xì)胞核P65表達(dá)顯著低于白藜蘆醇干預(yù)組,白藜蘆醇干預(yù)組顯著低于膿毒癥模型組,說明膿毒癥大鼠肺組織細(xì)胞中NF-κB信號通路處于激活狀態(tài),而且白藜蘆醇對這種激活有抑制作用。邱榮宗等[13]的研究也發(fā)現(xiàn)白藜蘆醇對膿毒癥大鼠NF-κB通路具有調(diào)節(jié)作用。TNF-α和IL-6炎癥因子檢測結(jié)果表明,白藜蘆醇干預(yù)組TNF-α和IL-6表達(dá)顯著低于膿毒癥模型組,提示白藜蘆醇通過調(diào)節(jié)NF-κB通路,抑制膿毒癥大鼠的炎癥反應(yīng)。
綜上所述,白藜蘆醇通過調(diào)節(jié)膿毒癥大鼠的NF-κB通路,抑制炎癥反應(yīng),發(fā)揮了對肺損傷的保護(hù)作用。