熊南燕,劉曉霞*,陳劍華,李衛(wèi)霞,郭旭麗,王雪玲,霍忠超
(1.河北工程大學醫(yī)學院,河北 邯鄲 056038;2.河北工程大學附屬醫(yī)院)
抗生素自問世以來在感染性疾病的治療方面發(fā)揮了很重要的作用,但隨著抗生素的使用,耐藥菌株逐漸增多,抗生素的療效逐漸降低。為了改善此現(xiàn)狀,臨床上常將一些具有清熱解毒作用的中藥制劑與抗生素聯(lián)合應用治療感染性疾病,喜炎平即為常用中藥制劑之一。臨床上已將喜炎平注射液與阿奇霉素[1]、左氧氟沙星[2]、克林霉素[3]、頭孢哌酮[4]、頭孢曲松[5]等抗生素聯(lián)合治療呼吸道感染、扁桃體炎、化膿性中耳炎等感染性疾病,發(fā)現(xiàn)其效果顯著,能提高臨床有效率。本研究將喜炎平注射液與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用于金葡球菌感染小鼠,探討其對中性粒細胞凋亡的影響及機制,為中藥制劑與抗生素聯(lián)合應用提供實驗支持。
1.1 菌株金葡菌敏感菌株(26001-25)、金葡菌標準菌株(ATCC25923)購自北京藥品生物制品檢定所。
1.2 藥品與試劑頭孢唑林鈉(中諾藥業(yè),國藥準字H13020765,1 g/支),喜炎平注射液(江西青峰,國藥準字Z20026249,規(guī)格2 mL∶50 mg);小鼠中性粒細胞分離液(天津灝洋)、紅細胞裂解液(天津灝洋);Annexin V-FITC細胞凋亡檢測試劑盒(上海碧云天); 小鼠IL-6、IL-10檢測試劑盒(南京森貝伽);小鼠sFas 檢測試劑盒(泉州睿信生物)。
1.3 動物造模及分組昆明小鼠70只,體重17-23 g,雌雄各半。于造模前1天,間隔1 h,經(jīng)小鼠直腸測體溫2次,選擇體溫(36.5±0.2)℃,兩次體溫相差不超過0.2℃的小鼠65只。于造模當天每只入選小鼠腹腔注射金葡菌(9×108/mL)0.2 ml, 1 h后,經(jīng)直腸測量體溫,選擇體溫高于37.2℃的小鼠60只,根據(jù)體溫編號,并隨機分為模型組、頭孢唑林鈉組、喜炎平組及頭孢唑林鈉+喜炎平組,每組15只;另選15只體溫正常小鼠,腹腔注射PBS,作為對照組。于造模當日,各組小鼠均經(jīng)腹腔按體重給藥,每日2次,對照組和模型組給予生理鹽水(70 mg/kg);頭孢唑林鈉組給予頭孢唑林鈉(70 mg/kg);喜炎平組給予喜炎平注射液(13 mg/kg);頭孢唑林鈉+喜炎平組給予頭孢唑林鈉(70 mg/kg)和喜炎平注射液(13 mg/kg);共給藥7天。
1.4 小鼠中性粒細胞和血漿分離分別于給藥第1、4、7天,經(jīng)心臟采血約1.5 ml,抗凝,每次5只小鼠。0.5 ml抗凝血用于分離中性粒細胞,操作步驟嚴格按說明書進行,取中性粒細胞層,裂解紅細胞,洗滌,臺盼藍檢測細胞活力(>95%)。余抗凝血離心分離血漿備用。
1.5 中性粒細胞凋亡檢測取2×105/mL中性粒細胞用冰PBS洗滌2次,棄上清,加入Annexin V-FITC結合液195 μl,重懸細胞,加入Annexin V-FITC 5 μl,混勻,加入PI 10 μl,混勻,室溫避光孵育15 min,孵育過程中重懸細胞2次,流式細胞儀檢測。
1.6 血漿IL-6、IL-10和sFas檢測取1.4中制備的血漿,采用ELISA法檢測血漿IL-6、IL-10和sFas含量,實驗步驟嚴格按照試劑盒說明書進行。
2.1 各組中性粒細胞凋亡率比較由流式細胞儀檢測結果可知,用藥第1天,各組間中性粒細胞凋亡率無顯著性差異(P>0.05);用藥第4天和第7天,與對照組相比,模型組凋亡率顯著降低(P<0.05),頭孢唑林鈉組無顯著變化(P>0.05),喜炎平組和頭孢唑林鈉+喜炎平組顯著升高(P均<0.05);與模型組相比,頭孢唑林鈉組、喜炎平組和頭孢唑林鈉+喜炎平組凋亡率顯著升高(P均<0.05),且喜炎平組凋亡率顯著高于頭孢唑林鈉組(P<0.05),二者聯(lián)合用藥組的凋亡率顯著高于各自單用藥組(P均<0.05,表1、圖1)。
2.2 各組血漿IL-6水平比較ELISA結果顯示,用藥第1天,與對照組相比,其他4組血漿IL-6水平顯著升高(P均<0.05),而該4組之間無顯著性差異(P>0.05)。用藥第4天,與對照組相比,其他4組IL-6水平均顯著升高(P均<0.05),與模型組相比,其他3組IL-6水平顯著降低(P均<0.05),且喜炎平組顯著低于頭孢唑林鈉組(P<0.05),二者聯(lián)合用藥組顯著低于各自單用藥組(P均<0.05)。用藥第7天,模型組、頭孢唑林鈉組和喜炎平組IL-6水平與對照組相比均顯著升高(P均<0.05),但頭孢唑林鈉+喜炎平組與對照組相比無顯著性差異(P>0.05);與模型組相比,其他3組IL-6水平顯著降低(P均<0.05),且喜炎平組顯著低于頭孢唑林鈉組(P<0.05),二者聯(lián)合用藥組顯著低于各自單用藥組(P均<0.05)。模型組隨著感染時間的延長,第4天和第7天IL-6水平均顯著降低(P均<0.05);其他3個用藥組,也隨著用藥時間的延長,第4天和第7天IL-6水平顯著降低(P均<0.05,表2)。
表1 各組中性粒細胞凋亡率比較(%)
注:與對照組相比,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05;與頭孢唑林鈉組相比,&P<0.05;與喜炎平組相比,△P<0.05
注:A:對照組;B:模型組;C:頭孢唑林鈉組;D:喜炎平組;E:頭孢唑林鈉+喜炎平組
表2 各組血清IL-6水平比較(ng/L)
注:與對照組相比,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05;與頭孢唑林鈉組相比,&P<0.05;與喜炎平組相比,△P<0.05。與第1天相比,aP<0.05;與第4天相比,bP<0.05
2.3 各組血漿IL-10水平比較用藥第1天,與對照組相比,其他4組血漿IL-10水平顯著升高(P均<0.05),但該4組之間無顯著性差異(P>0.05)。用藥第4天和第7天,與對照組相比,其他4組IL-10水平均顯著升高(P均<0.05),與模型組相比,其他3組IL-10水平顯著升高(P均<0.05),且喜炎平組顯著高于頭孢唑林鈉組(P<0.05),二者聯(lián)合用藥組顯著高于各自單用藥組(P均<0.05)。模型組隨著感染時間的延長,第4天和第7天IL-10水平均顯著降低(P均<0.05);而頭孢唑林鈉組、喜炎平組和頭孢唑林鈉+喜炎平組,用藥第4天和第7天IL-10水平顯著高于第1天,但各組在該兩個時間點之間無顯著性差異(P>0.05,表3)。
表3 各組血清IL-10水平比較(ng/L)
注:與對照組相比,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05;與頭孢唑林鈉組相比,&P<0.05;與喜炎平組相比,△P<0.05。與第1天相比,aP<0.05
2.4 各組血漿sFas水平比較用藥第1天、第4天和第7天,模型組、頭孢唑林鈉組、喜炎平組和頭孢唑林鈉+喜炎平組血漿sFas水平顯著高于對照組;但該4組在同一時間點,彼此之間無顯著性差異(P均>0.05),且該4組中,各組不同時間點之間亦無顯著性差異(P均>0.05,表4)。
表4 各組血漿sFas水平比較(μg/L)
注:與對照組相比,*P<0.05
中性粒細胞(neutrophils)是機體非特異性抗感染免疫的第一道防線[6],其主要存在于血液中,不僅能吞噬清除血液中的細菌,還可在趨化因子的作用下,通過趨化運動從血液進入到組織對細菌進行吞噬,并通過胞內(nèi)殺菌機制和脫顆粒達到清除細菌的目的。此為非特異性過程,中性粒細胞在消滅細菌的同時,也會對自身組織造成損傷[6],及時清除中性粒細胞是炎癥減弱的關鍵。凋亡是中性粒細胞安全清除的有效方式,其凋亡后可被巨噬細胞完整吞噬[7],不再釋放酶性物質(zhì),減少對機體的損傷,故其凋亡在炎癥的發(fā)展和轉(zhuǎn)歸中發(fā)揮關鍵作用。鑒于目前臨床上常將中藥制劑與抗生素聯(lián)合用于感染性疾病的治療,為了尋找聯(lián)合用藥的機制,本研究觀察了喜炎平與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用對中性粒細胞凋亡的影響。結果發(fā)現(xiàn),感染后小鼠中性粒細胞凋亡率降低,提示出現(xiàn)凋亡延遲現(xiàn)象。楊帆[8]進行體外研究認為金葡菌可促進奶牛中性粒細胞凋亡,與本研究結果不相符,可能與本研究為體內(nèi)實驗,受復雜內(nèi)環(huán)境的影響有關。本研究結果還顯示,頭孢唑林鈉單用可促進中性粒細胞凋亡,但仍低于正常水平,而喜炎平單用、喜炎平與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用可使其凋亡率大大提高,甚至高于正常水平,聯(lián)合用藥提高更顯著。李洪濤等[9]發(fā)現(xiàn)北五味子多糖可促進健康人中性粒細胞凋亡,賴曉敏[10]發(fā)現(xiàn)加味四君子湯可促進嚴重燙傷大鼠中性粒細胞凋亡;與本研究結果一致,提示中藥相關藥物能夠促進中性粒細胞凋亡。
中性粒細胞凋亡過程受多種因素調(diào)節(jié)[11],其中細胞因子就是影響因素之一,因其種類繁多,對中性粒細胞凋亡既可抑制,也可促進。IL-6和IL-10分別是體內(nèi)有效的內(nèi)源性促炎因子和抗炎因子,韓露等[12]發(fā)現(xiàn)IL-6可延遲中性粒細胞凋亡,發(fā)揮抑制作用;Hofman[13]認為IL-10能加速LPS激活的中性粒細胞凋亡。本研究將IL-6和IL-10作為觀察對象,發(fā)現(xiàn)小鼠感染后,血漿IL-6和IL-10水平均升高,但隨感染時間延長,其水平逐漸降低,楊明等[14]認為金葡菌經(jīng)血流感染小鼠,血清IL-6和IL-10水平分別在感染后12 h和3 h達高峰,之后逐漸降低,這一變化趨勢與本研究一致。頭孢唑林鈉、喜炎平及二者聯(lián)合用藥均可顯著降低IL-6水平,且在給藥期限內(nèi),用藥時間越長,降低程度越大;頭孢唑林鈉與喜炎平聯(lián)合用藥降低效果更顯著,用藥結束基本達到正常水平。而對于IL-10,各用藥組均能顯著提高其水平,但單用頭孢唑林鈉提高IL-10水平能力較單用喜炎平組和二者聯(lián)用效果略差,二者聯(lián)合用藥提高IL-10的能力最顯著;各用藥組在用藥第4天血漿IL-10水平高于用藥第1天,用藥第7天與第4天無差異,提示各種用藥方式對血漿IL-10水平的提高作用受用藥時間影響不明顯。提示喜炎平與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用可能通過降低IL-6水平、提高IL-10水平來促進中性粒細胞凋亡。李洪濤[9]認為北五味子多糖可以通過降低IL-6表達促進中性粒細胞凋亡,Yang[15]研究發(fā)現(xiàn)特定抑制劑對SHP-2抑制后可通過提高IL-10水平促進中性粒細胞凋亡,與本研究結果相符。
此外,中性粒細胞還可通過Fas/FasL信號途徑介導凋亡,血漿中分泌型Fas(sFas)對該途徑有競爭抑制作用,從而也抑制中性粒細胞凋亡[11]。本研究發(fā)現(xiàn),金葡菌感染后小鼠血漿sFas水平顯著升高,隨感染時間的延長,其水平有增高趨勢,但無顯著性差異,提示sFas可能參與了中性粒細胞凋亡延遲。Huttunend等[16]也發(fā)現(xiàn)菌血癥時,血清sFas水平升高;酈珊珊[17]的研究結果顯示血漿sFas水平越高,中性粒細胞凋亡率越低。但關于治療措施對sFas的影響還未見報道。本研究顯示頭孢唑林鈉、喜炎平及喜炎平與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用對血漿sFas水平無顯著影響。
綜上所述,喜炎平與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用能促進金葡菌感染小鼠的血漿中性粒細胞凋亡,能降低血漿IL-6水平、提高IL-10水平,對血漿sFas水平無顯著影響。故認為喜炎平與頭孢唑林鈉聯(lián)合應用可能通過調(diào)節(jié)IL-6和IL-10水平,來促進中性粒細胞凋亡,從而減輕炎癥反應,改善患者癥狀,這可能是二者聯(lián)合用藥治愈疾病的機制之一。