溫秀梅 蔡丹莉 嚴(yán)茂祥 何瓊笑 王 斌
(1.浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第三醫(yī)院,浙江 杭州 310005;2.浙江省中醫(yī)院,浙江 杭州 310018)
重癥急性胰腺炎(SAP)易發(fā)生組織壞死,影響全身重要臟器功能,其中肺是最易累及的器官。調(diào)查顯示,肺損傷是導(dǎo)致SAP患者死亡的重要原因[1],因此,治療和預(yù)防急性肺損傷對(duì)降低SAP死亡率及改善疾病預(yù)后具有重要意義。SAP肺損傷的發(fā)病機(jī)制尚未完全明了,到目前為止,對(duì)SAP肺損傷的治療仍然有限[2]。近年來(lái)有研究發(fā)現(xiàn),纖維蛋白原樣2(FGL2)凝血酶原酶與SAP的發(fā)病密切相關(guān),且參與急性重癥呼吸系統(tǒng)綜合征[3-5]。大黃素是大黃的主要有效單體之一,在急性胰腺炎治療中發(fā)揮了多方面作用[6-7]。項(xiàng)目組前期研究發(fā)現(xiàn)大黃素可有效抗SAP肺損傷,其機(jī)制可能與其調(diào)控Notch/Hes信號(hào)通路促進(jìn)肺組織炎癥細(xì)胞凋亡及調(diào)節(jié)肺組織中TLR4和TLR9的表達(dá)有關(guān)[8-9]。為進(jìn)一步研究大黃素抗SAP肺損傷的機(jī)制,本實(shí)驗(yàn)以FGL2凝血酶原酶為切入點(diǎn),探討大黃素通過(guò)調(diào)節(jié)凝血功能抗SAP相關(guān)肺損傷的可能作用機(jī)制。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康Sprague-Dawley(SD)大鼠120只,雄性,SPF級(jí),230~250 g,由上海西普爾-必凱實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限責(zé)任公司提供,許可證號(hào):SCXK(滬)2013-0016。
1.2 藥物與試劑 牛磺膽酸鈉:純度>95%,為美國(guó)Sigma-Aldrich公司提供(產(chǎn)品號(hào):86339);大黃素:純度>90%,南京澤朗醫(yī)藥科技有限公司提供,臨用前以4%蔗糖脂肪酸酯配成大黃素混懸液;總RNA純化提取試劑盒(產(chǎn)品號(hào):9767)、cDNA合成試劑盒(產(chǎn)品號(hào):RR036A)、SYBR Premix Ex Taq? Ⅱ(TliRNaseH Plus)(產(chǎn)品號(hào):RR820A)為寶生物工程(大連)有限公司產(chǎn)品;全蛋白提取試劑盒(產(chǎn)品號(hào):KGP2100)為江蘇凱基生物技術(shù)股份有限公司產(chǎn)品;BCA定量試劑盒(產(chǎn)品號(hào):PQ0012)、Rat TNF-α High sensitivity ELISA Ki(t產(chǎn)品號(hào):EK382HS)為杭州聯(lián)科生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品;FGL2鼠單抗(產(chǎn)品號(hào):H00010875)為Abnova公司產(chǎn)品;血栓素B2(TXB2)、6-酮-前列腺素F1α(6-Keto-PGF1α)ELISA試劑盒為南京建成生物技術(shù)有限公司產(chǎn)品。
1.3 造模與干預(yù) 120只大鼠隨機(jī)數(shù)字法分為5組:假手術(shù)組、模型組、大黃素高劑量組、大黃素中劑量組、大黃素低劑量組各24只,每組又分3、6、12 h 3個(gè)時(shí)相點(diǎn),每個(gè)時(shí)相點(diǎn)8只。假手術(shù)組僅開(kāi)腹暴露并輕微翻動(dòng)胰腺組織后即關(guān)腹。其余4組采用開(kāi)腹胰膽管逆行注射3.5%牛磺膽酸鈉的方法造模建立SAP肺損傷模型。大黃素高、中、低劑量組在造模前和造模后1 h分別腹腔注射大黃素混懸液40、20、10 mg/kg(大黃素劑量根據(jù)文獻(xiàn)及前期預(yù)試[6-7]選擇),假手術(shù)組和模型組在造模前和造模后1 h腹腔注射等量的(和大黃素各組相同容積的)4%蔗糖脂肪酸酯溶液。
1.4 標(biāo)本采集與檢測(cè)
各組大鼠分別在造模后3、6、12 h處死大鼠并分離肺組織。1)采用qRT-PCR技術(shù)檢測(cè)肺組織FGL2凝血酶原酶、TNF-α mRNA表達(dá);2)免疫組化技術(shù)檢測(cè)FGL2凝血酶原酶蛋白表達(dá);3)采用蛋白提取試劑盒提取肺組織全蛋白,BCA法進(jìn)行蛋白定量,ELISA檢測(cè)大鼠肺組織蛋白提取物的TNF-α水平;4)以生理鹽水制備肺組織勻漿,取上清液采用ELISA檢測(cè)TXB2、6-Keto-PGF1α的水平。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料以()表示,正態(tài)分布(非正態(tài)分成轉(zhuǎn)換成正態(tài)分布)采用單因素方差分析,方差齊性采用LSD進(jìn)行兩兩比較,方差不齊性采用Dunnett′s T3采用進(jìn)行兩兩比較;計(jì)量資料采用非參數(shù)秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 各組大鼠肺組織FGL2 mRNA和蛋白表達(dá)比較 見(jiàn)表1~表2,圖1。模型組3、6、12 h 3個(gè)時(shí)相點(diǎn)大鼠肺組織FGL2 mRNA和蛋白表達(dá)較假手術(shù)組同一時(shí)相點(diǎn)明顯增高(P<0.01);大黃素高、中劑量組各時(shí)相點(diǎn)以及大黃素低劑量組3、6 h時(shí)相點(diǎn)FGL2 mRNA和蛋白表達(dá)較模型組同一時(shí)相點(diǎn)明顯下調(diào)(P<0.05或P<0.01),大黃素高劑量組12 h時(shí)相點(diǎn)FGL2 mRNA和蛋白表達(dá)較大黃素低劑量組同一時(shí)相點(diǎn)明顯下調(diào)(P<0.05)。
表1 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織FGL2 mRNA表達(dá)比較(±s)
表1 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織FGL2 mRNA表達(dá)比較(±s)
與假手術(shù)組比較,?P<0.05,??P<0.01;與模型組比較,△P<0.05,△△P<0.01;與大黃素高劑量組比較,#P<0.05。下同
組別n 3 h 6 h 12 h 24 24 24 24 24假手術(shù)組模型組大黃素高劑量組大黃素中劑量組大黃素低劑量組1.16±0.13 1.59±0.30**1.20±0.25△△1.16±0.19△△1.17±0.34△△1.07±0.46 2.66±0.64**1.18±0.42△△1.34±0.23△1.36±0.20*△1.02±0.20 2.68±0.53**1.54±0.34**△△1.71±0.50**△△2.14±0.60**#
表2 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織FGL2蛋白表達(dá)比較(±s)
表2 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織FGL2蛋白表達(dá)比較(±s)
組別n 3 h 6 h 12 h 24 24 24 24 24假手術(shù)組模型組大黃素高劑量組大黃素中劑量組大黃素低劑量組1.12±0.99 3.69±0.65**2.56±0.73**△2.62±0.69**△2.87±0.58**△1.25±0.89 4.12±0.83**2.69±0.70**△△2.94±0.78**△3.00±0.80**△1.56±0.42 4.31±0.70**2.75±0.60**△△3.00±0.65**△△3.44±0.90**#
圖1 各組大鼠肺組織FGL2蛋白表達(dá)比較(免疫組化染色,100倍)
2.2 各組大鼠肺組織TXB2、6-Keto-PGF1α水平及TXB2/6-Keto-PGF1α比值比較 見(jiàn)表3。模型組3、6、12 h 3個(gè)時(shí)相點(diǎn)大鼠肺組織TXB2水平及TXB2/6-Keto-PGF1α比值較假手術(shù)組同一時(shí)相點(diǎn)明顯增高(P<0.01),6-kKeto-PGF1α水平與假手術(shù)組比差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);大黃素高、中劑量組各時(shí)相點(diǎn)TXB2水平及TXB2/6-Keto-PGF1α比值較模型組同一時(shí)相點(diǎn)明顯下降(P<0.05或P<0.01),大黃素低劑量組6、12 h時(shí)相點(diǎn)TXB2水平以及12 h時(shí)相點(diǎn)TXB2/6-Keto-PGF1α較模型組同一時(shí)相點(diǎn)明顯下降(P<0.05或P<0.01);大黃素高、中、低劑量組各時(shí)相點(diǎn)6-Keto-PGF1α水平與模型組同一時(shí)相點(diǎn)差異也無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
表3 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)肺組織TXB2、6-Keto-PGF1α、TXB2/6-keto-PGF1α水平比較(±s)
表3 各組大鼠不同時(shí)間點(diǎn)肺組織TXB2、6-Keto-PGF1α、TXB2/6-keto-PGF1α水平比較(±s)
組別假手術(shù)組(n=8)模型組(n=8)大黃素高劑量組(n=8)大黃素中劑量組(n=8)大黃素低劑量組(n=8)時(shí)間3 h 6 h 12 h 3 h 6 h 12 h 3 h 6 h 12 h 3 h 6 h 12 h 3 h 6 h 12 h TXB2(pg/mg)57.22±18.04 54.58±15.22 61.24±21.91 106.73±21.46**130.10±33.23**136.03±17.35**76.73±26.68△86.14±22.06*△△89.48±26.80**△△80.74±18.54*△92.38±26.32*△96.31±19.92*△△90.89±18.91*100.28±24.83**△109.61±22.18*△6-Keto-PGF1α(pg/mg)4 361.99±703.78 4 871.38±573.00 4 656.75±797.94 4 970.08±506.59 5 415.67±562.55 5 590.39±401.27 5 103.44±827.39 5 521.65±790.87 5 588.72±520.98 5 147.14±685.22 5 302.54±663.63 5 425.15±701.21 5 037.07±400.54 5 467.94±767.50 5 445.91±715.01 TXB2/6-keto-PGF1α 0.013±0.003 0.011±0.002 0.013±0.004 0.021±0.003**0.024±0.004**0.024±0.004**0.015±0.003△0.015±0.002*△△0.016±0.003△△0.016±0.004△0.017±0.003**△△0.018±0.002*△△0.018±0.005*0.019±0.003**△△0.020±0.002*△
2.3 各組大鼠肺組織TNF-α mRNA和蛋白表達(dá)比較 見(jiàn)表4~表5。模型組3、6、12 h 3個(gè)時(shí)相點(diǎn)大鼠肺組織TNF-α mRNA和蛋白表達(dá)均較假手術(shù)組同一時(shí)相點(diǎn)明顯增高(P<0.01);大黃素高、中、低劑量組各時(shí)相點(diǎn)TNF-α mRNA和蛋白表達(dá)較模型組同一時(shí)相點(diǎn)均顯著下降(P<0.05或P<0.01)。
表4 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織TNF-α mRNA表達(dá)比較(±s)
表4 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織TNF-α mRNA表達(dá)比較(±s)
組別正常組模型組大黃素高劑量組大黃素中劑量組大黃素低劑量組n 8 8 8 8 8 3 h 1.27±0.13 2.14±0.87*1.24±0.64△△1.26±0.45△1.31±0.40△6 h 1.02±0.21 2.42±0.62**1.19±0.32△△1.42±0.38*△△1.40±0.65△△12 h 1.06±0.40 2.57±0.46**1.44±0.30*△△1.62±0.60**△△1.78±0.56**△
表5 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織TNF-α水平比較(pg/mg,±s)
表5 各組大鼠不同時(shí)點(diǎn)肺組織TNF-α水平比較(pg/mg,±s)
組別假手術(shù)組模型組大黃素高劑量組大黃素中劑量組大黃素低劑量組n 8 8 8 8 8 3 h 5.38±0.34 8.89±0.36**6.61±0.54**△△6.33±0.65*△△7.11±1.15*△6 h 5.45±0.22 9.73±0.49**6.91±1.01*△△7.08±0.68**△△7.59±1.39*△12 h 5.91±0.79 10.10±0.52**7.27±0.92**△△7.28±0.82**△△7.79±1.18**△△
急性肺損傷是SAP早期并發(fā)癥之一,SAP相關(guān)肺損傷發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前多數(shù)觀點(diǎn)認(rèn)為急性炎癥在SAP及其相關(guān)肺損傷形成中發(fā)揮關(guān)鍵作用[10],同時(shí)也有學(xué)者認(rèn)為凝血功能紊亂與胰腺微循環(huán)障礙和全身炎癥反應(yīng)綜合征有密切關(guān)系[11]。FGL2凝血酶原酶屬于纖維蛋白原家族,是一種促凝因子,在微血栓形成中起著關(guān)鍵作用,與細(xì)胞凋亡、血管生成和炎癥反應(yīng)有關(guān)[12-14],是聯(lián)系炎癥和凝血的關(guān)鍵蛋白。有研究證明FGL2凝血酶原酶可能通過(guò)介導(dǎo)胰腺內(nèi)微血栓的形成而促進(jìn)SAP的發(fā)生與發(fā)展[3],SAP大鼠肝組織中FGL2凝血酶原酶基因和蛋白表達(dá)顯著上調(diào),F(xiàn)GL2凝血酶原酶的表達(dá)升高與肝細(xì)胞損傷的嚴(yán)重程度及病理分級(jí)呈正相關(guān)[4],腺病毒介導(dǎo)的人工小RNA靶向FGL2,在牛磺膽酸誘導(dǎo)的小鼠胰腺炎模型中顯著抑制了FGL2的表達(dá),改善了SAP早期的凋亡,改善了炎癥,從而起到保護(hù)作用,減輕了胰腺損傷[5]。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)胰膽管逆行注入?;悄懰徕c建立大鼠SAP肺損傷模型,發(fā)現(xiàn)肺組織中FGL2 mRNA和蛋白的表達(dá)較假手術(shù)組顯著增加,同時(shí)3個(gè)時(shí)相點(diǎn)大鼠肺組織TNF-α分泌水平較假手術(shù)組明顯增高、TXB2水平及TXB2/6-Keto-PGF1α比值較假手術(shù)組同一時(shí)相點(diǎn)明顯增高,提示FGL2凝血酶原酶可能通過(guò)介導(dǎo)肺組織微循環(huán)障礙而促進(jìn)SAP肺損傷炎癥的發(fā)生與發(fā)展。
根據(jù)SAP多表現(xiàn)為腹痛、嘔吐、便結(jié)、黃疸等癥狀,屬于中醫(yī)“厥脫”“陽(yáng)明腑實(shí)證”等范疇,中醫(yī)認(rèn)為SAP是由于肝膽失疏、溫?zé)崽N(yùn)結(jié),或上迫于肺,或內(nèi)陷心包,或熱傷血絡(luò),因此,中醫(yī)將通里攻下、活血化瘀、清熱解毒作為治療該癥的基本治則。大黃具有蕩滌腸胃、攻下瀉火、清熱解毒、活血化瘀等功效,對(duì)SAP有積極治療的作用,是臨床上治療AP的要藥[15]。大黃素是大黃的主要有效單體之一,項(xiàng)目組前期的研究也發(fā)現(xiàn),大黃素能明顯降低SAP肺損傷大鼠血清淀粉酶活性,改善胰腺、肺組織炎癥和組織結(jié)構(gòu)損傷[8,16]。本研究進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),大黃素可明顯下調(diào)SAP肺損傷大鼠肺組織中FGL2、TNF-α mRNA和蛋白表達(dá),同時(shí)還可降低TXB2水平及TXB2/6-Keto-PGF1α比值,提示大黃素可能通過(guò)下調(diào)FGL2凝血酶原酶和TNF-α的表達(dá),減少血栓素合成及釋放,從而抑制肺組織的過(guò)度炎癥反應(yīng),防止血小板聚集和血栓形成,這是其抗SAP肺損傷的重要作用機(jī)制。