劉淑玲,蔡海榮,,陳燕虹,莊杰欽,蔡鑫桂,張為章,張烈元,陳伯鈞
(1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院,廣東 廣州 510120;2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院,廣東 廣州 510405)
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康雄性SD大鼠,SPF級(jí),30只,體質(zhì)量(190±10) g,購(gòu)自廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[許可證號(hào):SCXK(粵)2013-0002]。飼養(yǎng)環(huán)境:溫度18~28 ℃、相對(duì)濕度40%~70%,光照12 h,明暗交替。
1.2 藥品、試劑和儀器 黃連解毒湯(黃連15 g,黃芩15 g,黃柏15 g,梔子15 g),由廣東省中醫(yī)院藥劑科提供。分別加6倍和4倍量的水煎煮2次,每次60 min,2次藥液混合后置于100 ℃環(huán)境濃縮至原藥材含量為1 g/mL。TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB酶聯(lián)免疫(ELISA)試劑盒,購(gòu)自武漢伊萊瑞特生物科技股份有限公司;MDA、SOD、XO、GSH-Px ELISA試劑盒,購(gòu)自賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;MS-TS電子分析天平,購(gòu)自梅特勒-托利多國(guó)際有限公司。
1.3 方法
1.3.1 動(dòng)物分組和模型構(gòu)建 所有大鼠給予標(biāo)準(zhǔn)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后,隨機(jī)分為假手術(shù)組、模型組和黃連解毒湯組,每組各10只。采取盲腸結(jié)扎穿孔(Cecal ligation and perforation,CLP)建立膿毒癥急性肺損傷模型[5]:模型組和黃連解毒組大鼠用10%水合氯醛3 mL/(kg·bw)經(jīng)腹腔注射麻醉后,仰臥于手術(shù)臺(tái)上,固定四肢,腹部備皮,常規(guī)消毒,沿腹正中線做2~3 cm的手術(shù)切口,逐層剖開腹部,尋找盲腸,在盲腸末端1.5 cm處結(jié)扎,然后用注射針頭在盲腸遠(yuǎn)端扎穿2次形成盲腸漏,將盲腸還納腹腔,逐層縫合腹壁。假手術(shù)組大鼠切開腹部尋找盲腸后,不結(jié)扎,不穿刺,直接還納腹腔。造模時(shí)間為24 h,造模過(guò)程中,假手術(shù)組大鼠全部存活,模型組和黃連解毒湯組各死亡1只。
1.3.2 給藥方法 大鼠給藥劑量按人與大鼠之間體表面積折算[6]等效劑量為4 g/(kg·bw·d)。造模24 h后,黃連解毒湯組給予用黃連解毒湯4 g/(kg·bw·d) 灌胃,模型組和假手術(shù)組給予等體積的生理鹽水4 mL/(kg·bw·d)灌胃,1次/d,連續(xù)灌胃3 d。給藥期間假手術(shù)組大鼠全部存活,模型組死亡2只,黃連解毒湯組死亡1只。
1.3.3 動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè) 末次給藥后所有大鼠禁食不禁飲12 h,用10%水合氯醛3 mL/(kg·bw)腹腔注射麻醉,打開腹腔,無(wú)菌肝素化注射器從腹主動(dòng)脈取血10 mL行動(dòng)脈血?dú)夥治觥?/p>
1.3.4 ELISA法檢測(cè)肺組織TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB、XO、GSH-Px、MDA、SOD 打開大鼠胸腔,取出雙肺組織,右肺用生理鹽水清洗干凈后,勻漿機(jī)勻漿,15 000 r/min離心,取上清液,ELISA測(cè)定TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB、XO、GSH-Px、MDA、SOD。
1.3.5 肺組織濕/干重比(W/D)測(cè)定 取出左肺,用濾紙吸干左肺多余水分后稱重(濕質(zhì)量),然后置于80 ℃烤箱內(nèi)烘烤72 h,再次稱重(干質(zhì)量),計(jì)算肺濕/干重比(W/D)。
1.3.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 運(yùn)用SPSS 24.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,計(jì)量資料用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用單因素方差,兩兩比較采用LSD檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)意義。
2.2 各組大鼠肺組織TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB檢測(cè) 與假手術(shù)組比較,模型組大鼠肺組織TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB水平明顯升高(P<0.05);與模型組比較,黃連解毒湯組大鼠肺組織TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB水平明顯降低(P<0.05)。見(jiàn)表2。
表1 各組大鼠動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)結(jié)果Table 1 Levels of arterial blood gas test of rats in each group
表2 各組大鼠肺組織TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB檢測(cè)結(jié)果Table 2 Levels of TNF-α,IL-1,IL-6 and NF-κB in lung tissue of rats in each group
2.3 各組大鼠肺組織XO、GSH-Px、MDA、SOD檢測(cè)結(jié)果 與假手術(shù)組比較,模型組肺組織GSH-Px、SOD水平明顯降低(P<0.05),XO、MDA水平明顯升高(P<0.05);與模型組比較,黃連解毒湯組大鼠肺組織GSH-Px、SOD水平明顯升高(P<0.05),XO、MDA水平明顯降低(P<0.05)。見(jiàn)表3。
表3 各組大鼠肺組織XO、GSH-Px、MDA、SOD檢測(cè)結(jié)果Table 3 Levels of XO,GSH-Px,MDA and SOD in lung tissue of rats in each group
2.4 各組大鼠肺組織W/D比 與假手術(shù)組比較,模型組肺組織W/D比明顯升高(P<0.05);與模型組比較,黃連解毒湯組肺組織W/D比明顯降低(P<0.05)。見(jiàn)表4。
膿毒癥已經(jīng)成為影響人類健康的重要問(wèn)題,隨著創(chuàng)傷、燒傷、大手術(shù)等事件發(fā)生率升高,膿毒癥的發(fā)生率呈現(xiàn)上升的趨勢(shì),具有高發(fā)病率、高死亡率等特點(diǎn),不僅嚴(yán)重影響人類的生命健康,危及生命,而且造成嚴(yán)重的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。膿毒癥常常引起多器官功能障礙,而肺組織是最長(zhǎng)受累的器官,容易出現(xiàn)急性肺損傷和呼吸窘迫綜合征。有研究表明,炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激反應(yīng)在膿毒癥急性肺損傷的發(fā)生、發(fā)展中起到重要的作用[4]。
表4 各組大鼠肺組織W/D比結(jié)果Table 4 Levels of W/D of lung tissue of rats in each group
細(xì)胞因子是炎癥反應(yīng)的重要組成部分,眾多研究表明,在膿毒癥急性肺損傷過(guò)程中,TNF-α、IL-1、IL-6、NF-κB等炎癥因子起到重要的作用。NF-κB是一種真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄因子,參與炎癥反應(yīng)、免疫反應(yīng)、細(xì)胞凋亡等過(guò)程。NF-κB是由5種亞基構(gòu)成的同源或異源二聚體,p650是NK-κB是最重要的二聚體,當(dāng)發(fā)生膿毒癥時(shí),受內(nèi)毒素或炎癥因子的影響,NF-κB發(fā)生泛素化降解,p650喪失了對(duì)NF-κB的束縛,NF-κB進(jìn)入到細(xì)胞核中,與特定的靶基因序列結(jié)合,促進(jìn)TNF-α、IL-1、IL-6等炎癥因子分泌,進(jìn)而引起炎癥瀑布級(jí)聯(lián)反應(yīng)[7-8]。TNF-α是炎癥反應(yīng)的起始觸發(fā)因子,可以激活中性粒細(xì)胞和單核巨噬細(xì)胞分泌IL-1、IL-6等二級(jí)炎癥因子,也可以反過(guò)來(lái)激活NF-κB,形成惡性循環(huán)。NF-κB、TNF-α、IL-1、IL-6等炎性因子在肺組織聚集,直接損傷肺泡上皮細(xì)胞,導(dǎo)致肺泡表面活性物質(zhì)分泌減少,引起肺泡塌陷;也可以引起肺毛細(xì)血管通透性增加,導(dǎo)致肺水腫,表現(xiàn)為肺通氣/血流比例失調(diào),肺容積減少,最后進(jìn)展為肺纖維化[9]。氧化應(yīng)激在導(dǎo)致膿毒癥急性肺損傷過(guò)程中同樣起到重要的作用。氧化應(yīng)激產(chǎn)生的自由基可以直接破壞蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu),引起蛋白質(zhì)活性改變;促進(jìn)肺組織分泌血管活性物,導(dǎo)致肺毛細(xì)血管擴(kuò)張,促進(jìn)血管內(nèi)物質(zhì)滲透至肺泡或肺間質(zhì),引起肺水腫;抑制肺泡表面活性物質(zhì)的合成,導(dǎo)致肺泡塌陷,最終引起急性肺損傷[10]。XO是核苷酸的代謝產(chǎn)物,當(dāng)機(jī)體內(nèi)XO增加時(shí),提示氧自由基增多,氧化損傷更嚴(yán)重[11]。MDA可以反映氧自由基的活性和數(shù)量,提示細(xì)胞損傷的程度[12]。SOD是重要的抗氧化物質(zhì),具有抑制氧化應(yīng)激反應(yīng),保護(hù)肺組織的作用[13]。GSH-Px是氧自由基清除酶,可以保護(hù)肺組織,防止肺細(xì)胞免受脂質(zhì)過(guò)氧化的損傷[14]。炎癥因子可以激活氧化應(yīng)激,氧化應(yīng)激可以促進(jìn)炎癥因子釋放,二者形成惡性循環(huán),導(dǎo)致肺損傷[15]。
綜上所述,黃連解毒湯具有減輕肺水腫、改善肺通氣、抑制炎癥因子和氧化應(yīng)激的作用。