参麦注射液对肠缺血再灌注肺脂质过氧化损伤的影响*

王艳蕾 崔国金 蔡庆艳 景友玲 张一兵 郑慧萍

参麦注射液对肠缺血再灌注肺脂质过氧化损伤的影响*

王艳蕾 崔国金 蔡庆艳 景友玲 张一兵 郑慧萍

目的：探讨参麦注射液对肠缺血/再灌注（I/R）肺脂质过氧化损伤的防护作用。方法：SD大鼠24只，随机均分为3组。对照组只分离出肠系膜上动脉；模型组、治疗组复制大鼠肠I/R损伤模型；治疗组于缺血前、再灌前、再灌后30 min尾静脉注射参麦注射液0.9 mL/100 g体质量。观察各组外周血白细胞黏附聚集（LAA）、肺组织湿/干比（W/D）、肺系数以及血浆和肺组织超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、髓过氧化物酶（MPO）的变化及参麦注射液对上述指标的影响；并进行肺组织病理学检测。结果：（1）模型组LAA、肺组织W/D、肺系数均高于对照组（P＜0.01），光镜下肺组织病理损害亦明显重于对照组；治疗组上述指标均明显小于模型组（P＜0．01）。（2）模型组血浆和肺组织SOD活性低于对照组（P＜0．01）；MPO活性及MDA含量高于对照组（P＜0．01），治疗组上述各检测指标均较模型组明显改善（P＜0．01）。结论：参麦注射液对肠I/R后肺损伤具有保护作用，其机制可能与抑制中性粒细胞的聚集，对抗脂质过氧化损伤有关。

肠 再灌注损伤 肺 脂质过氧化作用 中性白细胞 过氧化物酶 超氧化物歧化酶 丙二醛疾病模型,动物 参麦注射液

肠缺血再灌注（ischemia/reperfusion，I/R）损伤是常见的组织器官损伤之一，在严重感染、休克、心肺功能不全等疾患的病理演变过程中起重要作用，不仅可引起消化道局部组织损害，而且可导致远隔器官的损伤，其中以肺损伤引起的呼吸窘迫综合征最为突出。肠I/R肺损伤机制较复杂，有研究认为氧自由基的参与[1]和多形核白细胞（polymorphonuclear neutrophil，PMN）介导的组织损伤[2]是致病的重要因素。参麦注射液（shenmai injection，SM）在临床上主要用于改善缺血时的微循环障碍，但其对肠I/R肺损伤影响的研究报道尚少。本研究旨在探讨肠I/R时肺脂质过氧化损伤以及参麦注射液对其防护作用。

1 材料与方法

1.1材料 普通级SD大鼠24只，雌雄不拘，8周龄，平均体质量（276±14）g，购自北京华阜康生物科技有限公司（SCXK京2009-0004），常规喂养，术前禁食12 h，自由饮水。参麦注射液购自河北神威药业有限公司，批号：Z13020888。超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）及髓过氧化物酶（MPO）测试盒购自南京建成生物工程研究所。

1.2造模与分组 将动物随机分为3组，每组8只，平均体质量分别为（277.00±14.18）、（277.75±15.70）、（272.25±11.63）g，差异无统计学意义（F=0.336,P>0.05）。对照组只分离出肠系膜上动脉（superior mesenteric artery,SMA），不行夹闭；模型组于腹腔注射乌拉坦（1 g/kg）麻醉，行腹部手术，分离出肠系膜上动脉,在其根部用无创伤血管夹夹闭，阻断该动脉血运1 h后松夹，恢复血流后观察1 h，造成肠I/R损伤模型；治疗组同样造成肠I/R损伤模型，并于缺血前、再灌前、再灌后30 min每个时间点对每只大鼠行尾静脉推注参麦注射液（0.9 mL/100 g）。各组连续监测平均动脉压，并选取缺血前、再灌前、再灌后1 h 3个时间点进行比较；于松夹后1 h自腹主动脉取血，同时取肺组织，一部分-70℃保存，待测相应指标；一部分冰盐水漂净，滤纸吸干，待测肺湿/干比值及肺系数；一部分经10%福尔马林固定，染色，光学显微镜观察肺组织的损伤程度。

1.3检测指标及方法 （1）平均动脉压（mean arterial pressure,MAP）：手术过程中各组动物均分离左颈总动脉，全身肝素化后，颈总动脉插管经三通连接压力传感器，通过BL-420生物功能实验系统（成都泰盟科技有限公司）连续监测MAP。（2）肺组织湿/干比值及肺系数：取左肺组织，吸干表面水分后称质量，为湿重（W）。计算肺系数[肺湿重（g）/体质量（g）×100%]，然后将肺组织置于80℃恒温烤箱,干燥48 h至恒重后再称质量,为干重（D）。计算肺组织湿重与干重比值（wet/dry weight ratio，W/D），表示肺组织水肿形成情况。（3）外周血白细胞黏附聚集（LAA）试验：于再灌后1 h经内眦取血，用3.8%柠檬酸钠抗凝，血与柠檬酸钠溶液体积比为3∶1。取数滴血滴于载玻片上，置于45℃温箱2～3 s，同时将玻片竖起，使血液自然留下，使之铺涂薄层，然后自然风干，放于-20℃冰箱10 min，4%甲醛固定，苏木素染色。记数300个细胞，记录其中聚集白细胞所占细胞数的百分比（3个以上细胞间距离少于1个细胞直径视为聚集）。（4）按照试剂盒要求测定SOD、MDA、MPO。

1.4统计学方法 采用SPSS 13.0软件包进行统计学分析，计量资料以均数±标准差（±s）表示，组间比较采用重复测量资料方差分析或单因素方差分析，进一步组间比较采用q检验，组内不同时间点比较采用Bonfferoni t检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1I/R时MAP的变化 不同分组间、同一分组不同时间点MAP差异均有统计学意义（F组间＝39．736，F时间＝ 413．537，均 P ＜ 0．01），且分组与时间有交互作用（F交互＝ 123．524，P＜ 0．01）。模型组再灌后 1 h，较该组缺血前、再灌前及对照组再灌后1 h血压均明显下降，差异有统计学意义（P＜0.01），但各组内缺血前与再灌前比较差异均无统计学意义（P>0.05）；治疗组再灌后1 h血压较缺血前、再灌前有所下降，但较同时间点模型组明显升高，差异均有统计学意义（P＜0.01），见表1。

表1 3组缺血前、再灌前、再灌后1 h MAP 的比较

表1 3组缺血前、再灌前、再灌后1 h MAP 的比较

*P ＜ 0．05，**P ＜ 0．01，表 2～4 同

对照组（1）模型组（2）治疗组（3）q（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）缺血前①16.91±1.03 16.39±1.06 16.59±0.76 1.53 0.94 0.59再灌前②16.83±1.07 16.38±1.11 16.52±0.61 1.97 1.36 0.61再灌后1 h③16.84±1.04 5.81±1.26 10.39±1.69 22.99**13.45**9.55**①∶②1.558 2.189 1.597①∶③1.047 22.155**10.144**②∶③0.292 21.202**9.361**MAP（kPa） 组内各时间点比较（t）组别

2.2I/R时肺组织W/D、肺系数及外周血LAA的变化 模型组肺组织W/D、肺系数及外周血LAA均高于对照组（P＜0.01）；治疗组肺组织W/D、肺系数及外周血LAA低于模型组，但均未达到对照组水平，差异有统计学意义（P＜0.05或P＜0.01），见表2。

表2 3组肺组织W/D、肺系数、LAA的比较

2.3I/R时血浆SOD、MPO活性及MDA含量的变化 模型组较对照组血浆SOD活性降低，MDA含量及MPO活性升高，差异有统计学意义（P＜0.01）；治疗组较模型组血浆SOD活性升高，MDA含量及MPO活性降低，但均未达到对照组水平，差异均有统计学意义（P＜0.01或P＜0.05），见表3。

表33组血浆SOD、MPO活性及MDA含量的比较

表33组血浆SOD、MPO活性及MDA含量的比较

组别对照组（1）模型组（2）治疗组（3）F q（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）SOD（×103U/L）275.72±9.15 177.37±10.84 226.82±15.53 131.196**22.91**11.39**11.52**MDA（μmol/L）1.14±0.58 4.61±1.18 2.02±0.47 40.238**12.18**3.11*9.09**MPO（×103U/L）0.122±0.015 0.327±0.040 0.230±0.031 91.081**18.34**9.66**8.68**

2.4I/R时肺组织SOD、MPO活性及MDA含量的变化 模型组较对照组肺组织SOD活性降低，MDA含量及MPO活性升高（P＜0.01）；治疗组较模型组肺组织SOD活性升高，MDA含量及MPO活性降低，差异均有统计学意义（均P＜0.01），见表4。

表43组肺组织SOD、MPO活性及MDA含量的比较

表43组肺组织SOD、MPO活性及MDA含量的比较

组别对照组（1）模型组（2）治疗组（3）SOD(×103U/g 55.75±6.24 22.47±2.44 37.64±2.93 F q（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）)124.705**22.31**12.14**10.17**MDA(mmol/g)1.65±0.08 6.26±1.44 3.15±0.65 53.326**14.32**4.66**9.66**MPO(U/g，湿片)0.373±0.039 2.961±0.314 1.948±0.249 250.318**31.49**19.17**12.33**

2.5肺组织形态学变化 对照组肺组织结构正常；模型组肺组织损伤明显，有大量中性粒细胞浸润，肺泡壁增厚，血管充血、水肿、出血；参麦注射液治疗后，肺血管充血和中性粒细胞浸润减轻。

3 讨论

肠是体内代谢活跃、具有独特免疫功能的器官，是体内最大的致病菌库。目前研究认为，肠是多系统器官功能不全综合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）的启动器官[3]。I/R 损伤可导致肠黏膜屏障损伤、肠内细菌毒素移位及炎症介质激活，从而诱发全身炎症反应综合征及MODS[4]，其中肺损伤在I/R后远隔器官损伤中出现较早。肺组织W/D比值和肺系数是目前常用的评价肺含水量和反映微血管损伤的指标。本实验发现I/R损伤后，肺组织W/D比值和肺系数均明显升高，肺组织损伤明显，血管明显充血水肿、出血及中性粒细胞浸润，表明肠I/R可导致严重肺损伤。同时实验还发现小肠缺血后血压并没有明显下降，但再灌后血压下降明显，表明血液再灌注后损伤重于缺血性损伤。

MPO是中性粒细胞特有的还原酶，其在组织中的活性升高一方面表明组织中的多形核白细胞（PMN）数量增多，另一方面预示可能引起组织的损伤。因此，组织中MPO活性的高低可以反映PMN在组织中的扣押程度，并提示存在PMN的活化。而大量中性粒细胞的聚集和激活，不仅加重无复流（no－reflow）现象，更重要的是释放大量氧自由基、蛋白酶等毒性物质，进一步加重组织损伤[5]。本研究结果显示，模型组大鼠血浆和肺组织MPO活性和MDA含量增加，而SOD活性显著降低，同时外周血LAA增加，而有研究认为LAA的增加与肺内白细胞的黏附/聚集呈正相关，比外周血白细胞数量更能代表肺脏炎症反应状况[6]，提示中性粒细胞在肺组织中的聚集、活化，氧自由基的脂质过氧化是肠I/R肺损伤的重要病理学机制。

参麦注射液主要成分是人参和麦冬，具有益气固脱、养阴生津、补心及复脉作用。人参可保护毛细血管内皮细胞，促进内皮细胞释放血管舒张因子一氧化氮（NO），扩张血管，增加血流，对缺血缺氧时代谢活动和微循环有保护作用。中药麦冬含多种抗氧化物质，如黄酮、VA、Cu、Zn、Fe 等（Cu、Zn、Fe 是构成SOD的主要成份）有不同程度清除自由基作用。以往研究曾证实参麦注射液对肢体缺血再灌注损伤具有保护作用[7]。本研究显示在缺血前、再灌前、再灌后30 min给予参麦注射液后，血浆和肺组织MPO活性和MDA含量降低，血浆和肺组织SOD活性升高，同时肺组织W/D比值、肺系数及LAA明显降低，肺组织病理损害亦减轻，提示参麦注射液对肠I/R引起的肺损伤有保护作用，其作用机制可能是通过保护肠道屏障，抑制中性粒细胞的聚集与活化，抑制氧自由基生成，防止脂质过氧化而实现的。

[1] Gao C,Sun X,Zhang G,et al.Hyperoxygenated solution preconditioning attenuates lung injury induced by intestinal ischemia reperfusion in rabbits[J].J Surg Res,2008,146（1）:24-31.

[2] Xu DZ,Zaets SB,Chen R,et al.Elimination of C5aR prevents intestinal mucosal damage and attenuates neutrophil infiltration in local and remote organs[J].Shock,2009,31（5）:493-499.

[3] Qu C,Guo S,Guo H,et al.Increased serum endotoxin and elevated CD14 and IL-1beta expression in a rat model of cerebrogenic multiple organ dysfunction syndrome[J].Med Chem,2009,5（5）:462-467.

[4] 王蕾,席丰,李兰梅,等.大鼠失血性休克肠黏膜形态学变化及与肠道菌移位的关系[J].天津医药,2009,37（9）:765-767.

[5] 王锋,王佳祥,崔识远,等.腺苷对肺再灌注损伤时中性粒细胞CD11b/CD18 的影响[J].天津医药,2005,33（5）:287-289.

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[7] 王艳蕾,景友玲,赵景霞,等.参麦注射液对肢体缺血/再灌注时肺脂质过氧化损伤的防护作用[J].中国应用生理学杂志,2006,22（1）:13-15.

Effects of ShenMai Injection on Lung Lipid Peroxidation in Rat Model of Intestinal Ischemia/Reperfusion

WANG Yanlei,CUI Guojin,CAI Qingyan,JING Youling,ZHANG Yibing,ZHENG Huiping

Department of Physiology,North China Coal Medical College,Tangshan 063000,China

Objective:To explore the effects of shenmai injection(SM)on lung lipid peroxidation in rat model of intestinal ischemia/reperfusion (I/R).Methods:Twenty-four SD rats were randomly divided into three groups，sham group,I/R group and treatment group.The superior mesenteric artery was separated only in rats of sham group.Models of intestinal I/R injury were established in I/R group and treatment group.In treatment group,rats was injected SM (0.9 mL/100 g)through tail vein before ischemia,before reperfusion and 30 min after reperfusion,respectively.The values of leukocyte adhesiveness/aggregation(LAA)were detected in the peripheral blood,lung wet/dry weight ratio,lung coefficient,superoxide dismutase(SOD),malondialdehyde(MDA)and myeloperoxidase(MPO)in serum and lung tissue,and the effects of SM were observed as well.The changes of lung histopathology were examined by light microscope.Results:(1)The values of LAA in peripheral blood,lung wet/dry weight ratio and lung coefficient were significantly increased in I/R group than those in sham group(P＜0.01).The results of light microscope examination showed that more serious damage of lung tissue in I/R group compared with those of sham group.The above-mentioned indexes were obviously lower in treatment group compared with those of I/R group(P＜0.01).(2)The activity of SOD in serum and lung tissue was significantly lower in I/R group than that in sham group(P＜0.01).The content of MDA and the activity of MPO in serum and lung tissue were significantly increased in I/R group than those in sham group (P＜0.01).The above-mentioned indexes were obviously ameliorated in treatment group in comparison with I/R group(P＜0.01).Conclusion:Shenmai injection can protect the lung injury induced by intestinal ischemia/reperfusion,which may be mediated by inhibiting lipid peroxidation and aggregation of neutrophils.

intestines reperfusion injury lung lipid peroxidation neutrophils peroxidase superoxide dismutase disease models,animal shenmai injection

*唐山市科技局基金资助项目（项目编号：09130202A－3－7）作者单位：063000 唐山，华北煤炭医学院生理教研室

（2010-02-27收稿 2010-06-13修回）

（本文编辑 陆荣展）

短篇与病例报告