五味子乙素对染矽尘大鼠血清唾液酸和铜蓝蛋白的影响

樊林花， 刘田福， 郭 民， 刘茂林 (山西医科大学实验动物中心， 太原 030001;通讯作者，E-mail:ykdltf@yahoo.com.cn)

五味子乙素对染矽尘大鼠血清唾液酸和铜蓝蛋白的影响

樊林花， 刘田福*， 郭 民， 刘茂林 (山西医科大学实验动物中心， 太原 030001;*通讯作者，E-mail:ykdltf@yahoo.com.cn)

目的 观察五味子乙素(schisandrin B，Sch-B)对染矽尘大鼠血清唾液酸(sialic acid，SA)和铜蓝蛋白(cerulopasmin，CP)的影响。 方法 将48只大鼠随机分为对照组、染矽尘组、Sch-B干预组，每组16只。采用暴露式气管内注入法给染矽尘组和Sch-B干预组大鼠一次性染矽尘(50 mg/只)，同法对照组大鼠给予生理盐水(1 ml/只)。染尘后第1天开始灌胃给药，Sch-B干预组给予Sch-B 80 mg/(kg·d)，其他组给予等体积的橄榄油。药物干预7 d和28 d后，各组分别取8只大鼠处死，取其肺组织光镜观察其病理切片;紫外分光光度计检测血清CP和SA的含量。 结果 对照组肺组织结构基本正常，染矽尘组肺损伤明显，Sch-B组较轻。给药后7 d，各组之间大鼠血清SA和CP含量均无统计学差异(P＞0.05);28 d时，染矽尘组血清中SA和CP含量显著高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.01)，Sch-B组显著低于染矽尘组，差异有统计学意义(P＜0.05)。结论 Sch-B能抑制染矽尘大鼠血清中SA含量和CP活性的升高。

五味子乙素; 二氧化硅; 唾液酸; 铜蓝蛋白

唾液酸(sialic acid，SA)是细胞膜糖蛋白寡链末端的一种结合糖。当尘粒进入肺组织导致吞噬细胞裂解，或引起胶原纤维变性，细胞解体，酶类被释放出来，SA在唾液酸酶的作用下从细胞膜糖蛋白寡链末端分解出来，致使血清SA含量增高［1］。因此，血清SA含量的多寡是反映肺纤维化程度和膜损伤的重要指标［2］。铜蓝蛋白(cerulopasmin，CP)是一种含铜的α2糖蛋白，具有促进胶原纤维交联过程中氧化反应的作用，血清CP水平可反映肺纤维化病变进展情况［3］，同时铜蓝蛋白的水平也可作为抗矽肺纤维化药物疗效的一个标准［4］。本实验通过观察五味子乙素对染矽尘大鼠血清SA和CP含量的变化，旨在评价其对染矽尘大鼠肺损伤的干预效果。

1 材料与方法

1.1 主要试剂及仪器 Sch-B(成都曼斯特生物科技有限公司，纯度≥98%);SiO2(美国Sigma公司，纯度99%，粒子大小范围在0.5－10 μm之间，80%的粒子直径在1－5 μm之间，批号:76K0020;用生理盐水配成50 mg/ml混悬液经高压蒸汽灭菌后，用前加青霉素2 000 U/ml);SA和CP试剂盒(南京建成生物工程研究所)。莱卡切片机(德国Laica公司)，显微镜(日本Olympus公司)，T6新世纪型紫外可见光分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)。

1.2 动物分组 清洁级Wistar大鼠48只，雌雄各半，体重(200±20)g，由山西医科大学实验动物中心提供，实验动物质量合格证明书编号:100026。将大鼠随机分为正常对照组、染矽尘组和Sch-B干预组(Sch-B)，每组16只。

1.3 模型建立及标本的收集 以戊巴比妥钠(40 mg/kg)麻醉大鼠后，采用暴露气管法，染矽尘组和Sch-B干预组大鼠气管内一次性注入1 ml矽尘混悬液(50 mg/ml)，正常对照组大鼠同法气管内注入1 ml灭菌生理盐水。染尘后第1天Sch-B干预组开始灌胃给予Sch-B(80 mg/kg)，其余各组给予等容橄榄油。每周复查体重，调整给药剂量。

各组于药后7 d和28 d分别随机取8只，经腹腔注射麻醉后，腹主动脉采血，分离血清;将整个肺脏从胸腔中取出，剔除气管、支气管等结缔组织，在生理盐水中漂洗，记录肉眼病理变化，取肺组织用10%的中性甲醛溶液固定，常规脱水，石蜡包埋，进行HE染色。

1.4 测定指标及方法 血清SA和CP测定采用比色法，按照试剂盒说明书操作。

1.5 统计学分析 采用SPSS16.0统计分析软件进行统计学分析，计量资料以±s表示，相同时间点多组间的比较用单因素方差分析的LSD法，P＜0.05认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺脏病理组织学变化

2.1.1 各组肺组织外观形态比较 正常对照组大鼠双肺呈粉红色，表面光滑柔软，弹性良好。染矽尘组大鼠肺呈苍白色，硬度增加，有出血点，表面粗糙不平，弹性减弱。Sch-B组肺组织色泽较均匀，表面稍粗糙，弹性尚可。

2.1.2 各组肺组织HE染色比较 正常对照组两时间点肺组织结构基本正常，肺内结构清晰，肺泡间隔未见增厚(见图1A)。染矽尘组第7天肺泡间隔增厚，伴有巨噬细胞、淋巴细胞为主的细胞浸润，间质内成纤维细胞增多(见图1B);第28天肺泡结构破坏，肺泡壁显著增厚，肺泡结构破坏或消失，肺组织以胶原沉积、肺纤维化改变为主(见图1C)。Sch-B干预组在两个时间点均介于染矽尘组和对照组之间，肺泡炎和肺纤维化程度均较染矽尘组有不同程度的减轻(见图1D、E)。

图1 各组大鼠肺组织不同时间点病理改变(HE，×200)Fig 1 Pathological changes of lung tissues in 3 groups(HE，×200)

2.2 各组大鼠不同时间点血清SA和CP含量比较

由表1可知，在两个时间点，染矽尘组大鼠血清SA含量和CP活性均有所升高，但7 d时与正常对照组相比差异没有统计学意义(P＞0.05)，28 d时两者均明显升高，与正常对照组相比差异有统计学意义(P＜0.01);在Sch-B组各时间点血清SA含量和CP活性也有不同程度的升高，但与正常对照组相比差异无统计学意义(P＞0.05)，7 d时与染矽尘组比较差异无统计学意义(P＞0.05)，但28 d时与染矽尘组比较差异均有统计学意义(P＜0.05)。

表1不同时间点各组大鼠血清SA含量和CP活性(n=8，±s)Tab 1Serum SA content and CP activity in rats at different time points(n=8，±s)

表1不同时间点各组大鼠血清SA含量和CP活性(n=8，±s)Tab 1Serum SA content and CP activity in rats at different time points(n=8，±s)

与对照组相比，*P＜0.01;与染矽尘组相比，△P ＜0.05

组 别 SA/(mmol/L)CP/(U/L)第7天 第28天 第7天 第28天对照组 3.69 ±0.71 4.51 ±0.96 156.61 ±48.23 173.12 ±58.94染矽尘组 4.08 ±0.42 6.04 ±1.21* 191.14 ±52.61 325.66 ±60.77*Sch-B 干预组 3.76 ±0.92 4.75 ±0.74△ 184.12±65.13 206.19±105.74△

3 讨论

五味子乙素是木兰科植物北五味子或华中五味子的干燥成熟果实木脂素类有效成分之一，是一种抗氧化能力很强的中药单体，具有较强的抗自由基和组织非特异性抗氧化损伤作用［5，6］。本实验经HE染色显示，与对照组比较，染矽尘组第7天出现明显的肺泡炎改变，肺间质炎性细胞浸润，伴有成纤维细胞增生。第28天，肺泡结构破坏，许多肺泡腔由胶原纤维和成纤维细胞占据，肺组织广泛纤维化，病变损伤范围广泛。经五味子乙素干预后病变程度明显减轻，说明五味子乙素能够减轻SiO2诱导的大鼠肺纤维化。

SA是神经氨酸的衍生物，是生物膜糖蛋白和糖脂的重要成分，位于膜糖蛋白和糖脂的寡糖链末端，当含有游离SiO2的尘粒进入肺内后，可引发生物膜自由基脂质过氧化反应，产生大量过氧化脂质［7］，而脂质过氧化可使肺泡巨噬细胞裂解死亡和溶酶体破裂，后者崩解释放出的神经氨酸酶可分解膜寡糖链末端的SA，从而导致血清SA含量升高［8］。因此血清SA含量的多寡亦是反映膜损伤的重要指标。本实验结果显示，大鼠染矽尘后血清SA含量均高于对照组，尤其是28 d时与对照有统计学差异，表明矽尘引起了肺组织损伤;经Sch-B干预后，血清SA含量明量降低，说明Sch-B能减轻SiO2诱导的大鼠肺损伤，与组织学改变相一致。

铜蓝蛋白是血清中一种含铜的糖蛋白，不仅在铜的转运代谢过程中发挥重要作用，而且是一种重要的氧化酶，在胶原纤维化形成过程中起着催化胶原蛋白共价交联的作用，因此血清中CP的活性变化，不仅可作为观察毒物是否具有脂质过氧化作用［9］，反映肺纤维化病变进展情况［3］，同时也用于评价抗矽肺纤维化药物疗效的一个标准，当用抗矽肺药物治疗有效时，因对胶原合成产生不同程度的抑制，而使血清中的铜蓝蛋白活性受到不同程度的抑制［4］。本实验结果显示:大鼠染尘后，血清CP活力高于对照组，说明染尘后机体氧化负荷过重，肺损伤严重，胶原合成增多，诱导CP活力升高;经Sch-B干预后，血清CP活力明显低于染矽尘组，说明Sch-B抑制了胶原的合成，而使血清中CP活力受到不同程度的抑制。这提示Sch-B对抑制矽肺纤维化有一定的作用。

综上可见，Sch-B对染矽尘大鼠肺损伤有明显的改善作用，能降低染矽尘大鼠血清中SA含量和CP活性，其作用机制可能是Sch-B提高了机体的抗氧化能力，减弱了脂质过氧化损伤，对胶原合成产生不同程度的抑制，而使血清中SA含量和CP活性受到不同程度的抑制;也可能是Sch-B首先抑制了CP活性，使胶原合成受阻，进一步抑制了肺纤维化的发生和发展，这有待进一步验证和探讨。

［1］ 史善富.尘肺患者血清唾液酸和透明质酸检测分析［J］.中国工业卫生杂志，1997，10(1):24.

［2］ 张善锋，张济敏，王明臣，等.尘肺患者血清唾液酸、透明质酸及总巯基含量的变化［J］.中国职业医学，2O04，31(6):33－34.

［3］ 任爱国，赵伯阳.泡利芬对煤工尘肺血清超氧化物岐化酶、过氧化脂质和铜蓝蛋白的影响［J］.中国工业医学杂志，2000，13(1):2－4.

［4］ 刘秉慈，尤宝荣，谬庆，等.联合用药治疗矽肺患者的血清铜蓝蛋白含量变化［J］.中华劳动卫生职业病杂志，2001，19(1):14－16.

［5］ Chiu PY，Ko KM.Time-dependent enhancement in mitochondrial glutathione status and ATP generation capacity by schisandrin B treatment decreases the susceptibility of rat hearts to ischemia reperfusion injury［J］.Biofactors，2003，19:43 － 51.

［6］ Chiu PY，Leung HY，Poon MK，et al.Chronic schisandrin B treatment improves mitochondrial antioxidant status and tissue heat shock protein production in various tissues of young adult an d middle-aged rats［J］.Biogerontology，2006，7(4):199 － 210.

［7］ Lapp NL，Gastranova V.How silicosiscand coal workers’pneumoconiosis develop-a cellular assessment［J］.Occup Med，1993，8(10):35－37.

［8］ 夏郑.血清透明质酸、层粘连蛋白、3型胶原蛋白测定对特发性肺纤维化的诊断意义［J］.中国实用内科杂志，2003，23(2):100－101.

［9］ 常元勋.铜兰蛋白的抗氧化特性［J］.国外医学:卫生学分册，1992(4):193－195.

Effects of schisandrin B on serum sialic acid and ceruloplasmin in rat lungs exposed to silica

FAN Lin-hua，LIU Tian-fu*，GUO Min，LIU Mao-lin(Laboratory Animal Center of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China;*Corresponding author，E-mail:ykdltf@yahoo.com.cn)

ObjectiveTo investigate the effects of schisandrin B(Sch-B)on serum sialic acid and cerulopasmin in rats with silicosis.MethodsForty-eight rats were randomly divided into control group(n=16)，silica group(n=16)and Sch-B group(n=16).The 50 mg silicon dioxide was injected intratracheally in every rat in silica group and Sch-B group，while 1 ml physiologic saline was injected intratracheally in every rat in control group.From the first day after injection，rats were orally given Sch-B 80 mg/(kg·d)in Sch-B group，while the same dose of olive oil was given in control group and silica group.After treatment for 7 d and 28 d，eight rats in each group were sacrificed and samples were collected.The serum sialic acid content and cerulopasmin activity were assayed by a spectrophotometer.The lung histopathological changes were observed after HE staining.ResultsHE staining showed that the lungs were normal in control group，while the lungs were damaged obviously in silica group and slightly in Sch-B group.At 7 d，the content of sialic acid and the activity of cerulopasmin had no significant difference among 3 groups(P＞0.05).At 28 d，the content of SA and the activity of CP were significantly higher in silica group than in control group(P＜0.01)，and they were significantly lower in Sch-B group than in silica group(P＜0.05).ConclusionSch-B could inhibit the increase of serum SA content and CP activity.

schisandrin B;silica;sialic acid;cerulopasmin

R135.2

A

1007 －6611(2011)01 －0025 －04

10.3969/J.ISSN.1007 －6611.2011.01.007

山西省实验动物专项基金资助项目(2007k03)

樊林花，女，1972－02生，硕士，实验师.

2010－10－22］