肉苁蓉提取物对败血症大鼠急性肺损伤的影响
2010-12-03王贵林余万桂
尹 刚 王贵林 余万桂
长江大学医学院(荆州 434023)
败血症是临床急危重症,寻求有效治疗药物一直是临床和基础研究的重大难题。败血症的中医病机是正虚邪实,单纯针对机体邪盛采取的攻下疗法是有效治疗措施之一,但仅局限于攻下治疗也难免失之偏颇,重视扶正补虚治疗同等重要。肉苁蓉是传统补益类中药,药理研究证实其具有增强细胞DNA合成率、抗氧自由基等保护功能。笔者实验观察肉苁蓉对败血症肺组织损伤的作用,以求为败血症扶正补虚治疗提供有效探索。
1 材料与方法
1.1 动物 健康雄性SD大鼠40只,体质量200~250g,由华中科技大学实验动物中心提供,质检号:TJLA—2008—167。随机分为3组:生理盐水组8只,1g/mL肉苁蓉组12只,5g/mL肉苁蓉组12只。实验动物分别采用相应药物常规灌胃15d,每日2次 (肉苁蓉提取物由本院中药制剂室提供),给药剂量200mg/kg。实验动物均按文献[1]方法在盲肠结扎穿孔后12min采集标本。
1.2 大鼠肺组织学检查 每组取动物肺左叶少许,经10%甲醛固定,石蜡包埋切片,HE染色后,用普通光学显微镜观察,并在此基础上取肺组织制成1mm3用25%戊二醛溶液固定,然后固定于1%四氧化锇液中,乙醇、丙酮脱水,经Epon 81包埋,制备超薄切片后,行铀-铅双重染色,用透射电镜观察。
1.3 大鼠肺组织湿/干重比、肺泡灌洗液中细胞计数比及蛋白含量测定 开胸取出肺脏,称湿重后置烤箱 (80℃)烤至衡重,称干重,计算湿/干重比。另一批大鼠开胸后行肺泡灌洗,灌洗液在显微镜下行细胞计数、细胞分类。考马氏亮蓝法测定蛋白含量,计算肺通透指数 (肺泡灌洗液蛋白/血浆蛋白,LPI)。
1.4 大鼠肺血管通透性(PVP)变化 按照Zhou等[2]介绍的方法,在给药后,各组动物均在作盲肠结扎穿孔术同时股静脉注射伊蓝50mg/kg。开胸取出肺脏,剪去周围组织,将肺浸泡在甲酰胺溶液中(甲酰胺用量按20mg/100g体质量),置45~50℃温箱中温育72h,待组织中色素全部浸出,取出组织,离心,取上清液,用紫外分光光度计于620nm处进行比色,根据标准曲线计算伊蓝含量来测定PVP的变化。
1.5 大鼠肺组织丙二醛 (MDA)的测定 采用硫代巴比妥酸(TBA)法[3]测定MDA活性。50mL待测标本加4mL 1.67mol/L的硫酸、0.541%磷钨酸,混匀,3000r/min离心10min,沉淀再同上处理1次,然后加1mL双蒸水、1mL TBA溶液,95℃水浴60min,用5mL正丁醇提取,四乙氧基丙烷作为标准品,终浓度为1nmol/L,荧光分光度计于532nm处测定吸光值。
1.6 大鼠肺组织超氧化物歧化酶(SOD)的测定 按文献[4]方法,采用黄嘌呤氧化酶法测定SOD活性 (试剂盒购自南京建成生物工程研究所)。
1.7 大鼠肺组织髓过氧化物酶 (MPO)测定 取肺组织于等渗盐水中尽量洗净残血,置于含0.5%十六烷基三甲基溴化铵的磷酸缓冲液(pH6.0)中制成5%的匀浆,按试剂盒说明书操作。
2 结果
2.1 各组肺组织湿/干重比及肺泡灌洗液中细胞计数比、蛋白含量比较 见表1。生理盐水组肺湿/干重比显著高于肉苁蓉组(P<0.05或0.01),肉苁蓉组肺泡灌洗液中细胞计数比、蛋白含量明显低于生理盐水组(P<0.05或0.01),且随着给药质量浓度增加呈现显著降低。
表1 各组大鼠肺组织湿/干重比及肺泡灌洗液中细胞计数比、蛋白含量的比较 ()
表1 各组大鼠肺组织湿/干重比及肺泡灌洗液中细胞计数比、蛋白含量的比较 ()
与生理盐水组比较,*P<0.01**P<0.01。下同
组 别生理盐水组1g/mL肉苁蓉组5g/mL肉苁蓉组肺组织湿/干重比4.58±0.20 4.28±0.21*4.17±0.16**细胞计数比(%)55.21±10.24 31.34±12.46*27.32±8.28**蛋白含量(mg/L)254.88±95.42 62.23±18.96*46.16±11.34**
2.2 各组大鼠肺组织形态学改变的比较 大体观察:生理盐水组肺脏体积明显增大,呈暗红色,表面可见不同程度充血水肿,边缘部分大量肺梗死灶;肉苁蓉组肺脏呈浅红色,表面轻度充血水肿,未见明显肺梗死灶。光镜观察示,生理盐水组见肺泡、肺间质充血水肿,肺泡腔内大量弥漫性中性粒细胞浸润,部分有脓肿形成,可见不同程度的肺不张、坏死、代偿性肺气肿、血栓及类似透明膜形成。肉苁蓉组上述病变明显减轻。生理盐水组肺泡上皮细胞肿胀,板层小体排空现象明显,形成大空泡,毛细血管内皮细胞肿胀,内皮细胞之间连续损伤,细胞间隙增宽,毛细血管及肺泡基底膜疏松,增宽,不规则增厚,厚薄不均。肉苁蓉组肺泡上皮细胞肿胀不明显,板层小体排空减轻,形成空泡数量少,体积小,毛细血管内皮细胞之间连接接近正常,基底膜轻度疏松,不规则增厚。5g/mL肉苁蓉组较1g/mL肉苁蓉组肺组织形态学改变范围更小,肺损伤程度更轻。
2.3 各组大鼠LPI和PVP的比较 见表2。生理盐水组LPI和PVP明显高于肉苁蓉组 (P<0.05或0.01),肉苁蓉组LPI和PVP降低,具有显著量效关系。
2.4 各组大鼠肺组织MDA、SOD、MPO活性的比较 见表3。生理盐水组肺组织中MDA含量显著高于肉苁蓉组,而肉苁蓉组肺组织中SOD活性和MPO活性显著增高(P<0.05或0.01)。
表2 各组大鼠LPI和PVP比较 ()
表2 各组大鼠LPI和PVP比较 ()
组 别生理盐水组1g/mL肉苁蓉组5g/mL肉苁蓉组LPI(×10-3)5.58±1.12 2.53±0.37*1.86±0.21**PVP(mg/L)6.54±0.86 3.87±0.72*3.04±0.40**
表3 各组大鼠肺组织MDA、SOD、MPO活性比较 ()
表3 各组大鼠肺组织MDA、SOD、MPO活性比较 ()
组 别生理盐水组1g/mL肉苁蓉组5g/mL肉苁蓉组MDA(nmol/mg)3.66±0.63 1.55±0.44*0.55±0.15**SOD(NU/mg)78.15±10.99 89.60±5.63*102.39±3.32**MPO(U/g)1.55±0.32 0.48±0.13*0.33±0.12**
3 讨论
多器官衰竭是败血症后期病情不可逆转和死亡率高的根本原因[5],保护器官功能对降低败血症临床高死亡率具有重要意义。肺作为多器官衰竭的首发器官,1/3败血症患者死于急性肺损伤(ALI)和急性呼吸窘迫综合症(ARDS)。ALI的主要病理生理机制是大量中性粒细胞在肺组织内聚集和活化,并与血管内皮细胞黏附的同时,转移单电子的还原型辅酶Ⅱ氧化酶浓度增高而引起呼吸爆发,产生大量氧自由基,通过较强的氧化作用引起细胞膜和膜性结构的损害和功能障碍[6]。脂质过氧化物反映组织中氧自由基的变化,与肺损伤的程度有直接的量相关[7]。在机体的酶与非酶抗自由基氧化系统中,SOD的活性与组织损伤度保持良好的相关性[7]。肉苁蓉组MDA和SOD活性与生理盐水组比较,差异有统计学意义。肉苁蓉具有增强免疫功能,抗衰老,增强细胞DNA合成率等作用。实验结果表明,肉苁蓉组肺系数、PLT、肺泡灌洗液中性粒细胞比例,肺血管通透性均显著下降,肺组织MDA活性下降、SOD显著上升,MPO活性下降。同时形态学观察发现肺组织损伤程度明显减轻,中性粒细胞浸润减少,且5g/mL肉苁蓉组较1g/mL肉苁蓉组肺损伤程度更轻,存在良好的量效关系。提示肉苁蓉对ALI具有较显著的保护作用。其机制可能为:(1)抑制炎性细胞肺内迁移,减少中性粒细胞等被激活产生的氧自由基,使生物膜得到保护;(2)促进核酸和蛋白质合成,对肺损伤具有保护作用;(3)增强吞噬细胞免疫功能,减轻内毒素造成的肺组织损伤。该实验结果为临床败血症急性肺损伤扶正补虚治疗提供了实验基础。
[1]金惠铭.盲肠结扎穿孔术后的败血症模型 [J].中国病理生理杂志,1990,6(2):126 ~ 127.
[2]Zhou WG,Mc Collum MO,Levine BA,et al.Role of platelet activating factor in paneretltis associated acute lung injury in the rat[J].Am J Pathol,1992,140:971 ~ 979.
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[4]张秀明,李健斋,魏明竟.现代临床生化检验学 [M].北京:人民军医出版社,2008:896.
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