血必净对内毒素血症大鼠炎症反应的保护作用及心肌AngⅡ和Toll受体-4表达的影响
2014-09-12王叶舟
王叶舟
(福建医科大学附属第一医院干部病房,福建 福州 350003)
内毒素血症(ETM)是一种临床常见的危重急症,主要病因为细菌释放大量内毒素进入血液,不仅可继发器官损伤,严重者可导致休克甚至死亡〔1〕。内毒素在ETM发病中仅起触发作用,而由内毒素引发的炎症反应至关重要,多种炎症因子参与了ETM的发病过程,因此控制炎症反应是缓解ETM的根本措施〔2,3〕。心脏是ETM的主要受累器官,机体释放的一系列炎症因子,可影响肾素-血管紧张素系统,导致循环障碍,加重了细胞缺血、缺氧〔4,5〕。Toll样受体4(TLR-4)介导炎症反应,在ETM大鼠心肌细胞中表达升高〔6〕。血必净(XBJ)是一种中药材提取物,具有活血化瘀、疏通经络、溃散毒邪的作用,可拮抗内毒素并抑制炎症反应〔7〕,故推测XBJ也可用于ETM治疗。本研究观察XBJ对ETM炎症反应的改善作用,同时分析其对心肌血管紧张素(Ang)Ⅱ和TLR-4水平的影响。
1 材料与方法
1.1试剂与主要仪器 脂多糖(LPS)、Triton X100,美国Sigma公司;兔抗鼠β-actin、TLR-4一抗、辣根过氧化物酶(HRP)标记二抗,美国Santa Cruz公司;BCA蛋白分析试剂盒,碧云天生物科技公司;血浆肿瘤坏死因子(TNF)-α、C-反应蛋白(CRP)和白介素(IL)-6,南京建成生物工程研究所;AngⅡ试剂盒,中国北方生物技术研究所;TLR-4、β-actin引物由宝生物工程(大连)有限公司合成;XBJ注射液(10 ml/支),天津红日药业。
1.2动物与分组 选取8周龄的雄性SD大鼠30只并采用阴茎背静脉注射8 mg/kg LPS诱导ETM大鼠模型,根据实验设计分3组(n=10):LPS组,LPS+ XBJ组和LPS+地塞米松(DEX)组。LPS+XBJ组和LPS+DEX组在注射LPS的同时分别给予XBJ 5 ml/kg和DEX 5 mg/kg。选取同批次的10只正常大鼠作对照(对照组),仅给予等体积生理盐水。所有大鼠在实验前均饲养于相同环境下(安静、湿度60%~70%且12 h/12 h明暗周期),可自由获取饮水、饮食。实验前均至少喂养1 w,待大鼠状态稳定后进行相应实验。
1.3血浆炎症因子及心肌AngⅡ检测 3 h后从右侧颈总动脉采血置于抗凝管中,4℃ 5 000 r/min离心5 min,保留上清,同时静脉注射1 ml KCl使大鼠心脏停在舒张期,迅速取出心脏,采用中性PBS(pH7.4)漂洗,滤纸吸干后修剪心脏,保留左心室并将其剪碎,充分匀浆后12 000 r/min离心10 min,保留上清,样本均于低温冰箱中保存备用。采用酶联免疫吸附法检测各组血浆TNF-α、CRP和IL-6水平,放射免疫法检测心肌组织中AngⅡ水平。以上操作均严格遵守试剂盒说明书。
1.4Western印迹法 采用二喹啉甲酸(BCA)蛋白法检测心肌组织上清液TLR-4蛋白浓度,加入上样缓冲液充分混匀,煮沸10 min后每孔加入30 μg蛋白,行10% SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳并采用半干转法转移至醋酸纤维素膜上,脱脂奶粉封闭后,根据膜面积加入TLR-4(1∶200)的一抗,4℃孵育过夜,次日加入二抗(1∶5 000)室温孵育1 h,选择β-actin为内参(1∶3 000),每步间采用TBST冲洗。采用ECL化学发光法显影,采用 Image Pro Plus软件分析目的条带的光密度。
1.5RT-PCR法 采用RNA提取试剂盒提取心肌细胞的总RNA,干燥RNA沉淀并保存于适量DEPC水中,-80℃保存备用,检测260、280 nm波长下的吸光度(A)并计算A260/A280,同时采用甲醛变性琼脂糖凝胶电泳检测RNA完整性。PCR总反应体系为25 μl,包含2 μl引物(20 μmol/L)、2.5 μl dNTP混合液、0.5 μl AMV-Optimized Taq酶、5 μl MgCl2(25 mmol/L)及4 μg总RNA。TLR-4引物:5′-TGGATACGTTTCCTTATAAG-3′(正义),5′-GAAATGGAGGCACCCCTTC-3′(反义);内参β-actin:5′-TCTTCCAGCCTTCCTTCCTG-3′(正义),5′-TAGAGCCACCAATCCACACA-3′(反义)。反应条件:逆转录反应50℃、30 min,94℃、2 min灭活逆转录酶酶;94℃、30 s(变性),57℃、30 s(变性),72℃、30 s(延伸),共30个循环,72℃最终延伸5 min。反应结束后进行琼脂糖凝胶电泳,采用Bio-Rad凝胶成像系统分析,TLR-4 mRNA表达量以其与内参的比值表示。
2 结 果
2.1血必净对ETM大鼠血浆炎症因子水平的影响 LPS组、LPS+XBJ组和LPS+DEX组的血浆炎症因子水平均高于对照组(P<0.05),LPS+XBJ组的TNF-α和IL-6水平均低于LPS组(P<0.05),与LPS+DEX组的差异均无统计学意义(P<0.05),但LPS+XBJ组的CRP与LPS组的差异无统计学意义(P>0.05),且高于LPS+DEX组(P<0.05),见表1。
表1 各组血浆炎症因子水平比较
2.2血必净对ETM大鼠心肌AngⅡ水平的影响 对照组、LPS组、LPS+XBJ组和LPS+DEX组的心肌AngⅡ水平分别为(68.24±10.28)、(793.85±98.01)、(351.60±75.64)、(149.37±66.82)ng/g,LPS组高于对照组(P<0.05),XBJ处理可降低LPS诱导的AngⅡ升高(P<0.05),但与对照组和LPS+DEX组的差异仍有统计学意义(P<0.05)。LPS+DEX组与对照组的差异无统计学意义(P>0.05)。
2.3血必净对ETM大鼠心肌TLR-4 mRNA、蛋白水平的影响 LPS组的TLR-4 mRNA、蛋白水平高于对照组(P<0.05),XBJ处理可降低LPS诱导的TLR-4 mRNA、蛋白水平升高,且与对照组和LPS+DEX组仍有显著差异(P<0.05)。LPS+DEX组与对照组的差异无统计学意义(P>0.05)。见图1、表2。
1:对照组;2:LPS组;3:LPS+XBJ组;4:LPS+DEX组
表2 各组心肌TLR-4 mRNA及蛋白表达水平
3 讨 论
炎症反应在ETM发病中发挥关键作用,可损伤脏器并影响系统功能,故应及时缓解ETM的炎症反应〔2〕。XBJ的主要成分为红花黄色素A,在临床上对多种细菌感染引起的炎症反应均有较好的治疗效果,如重症脓毒症、百草枯中毒及重症胰腺炎等〔7〕。本研究发现给予ETM大鼠XBJ治疗后,可降低其血浆TNF-α、CRP和IL-6水平,表明XBJ对ETM的炎症反应有保护作用,主要与其具有活血化瘀、溃散毒邪和疏通经络的功效有关,可拮抗内毒素的作用〔8〕。
肾素-血管紧张素系统激活是ETM的常见病理生理反应,主要与炎症反应释放的大量炎症因子有关。肾素-血管紧张素系统可影响心血管系统功能,导致循环障碍,加重细胞缺血缺氧,导致病情恶化〔9〕。AngⅡ是肾素-血管紧张素系统的重要组成部分,其水平可用于评价该系统的激活状态〔10〕。本研究发现ETM大鼠的心肌AngⅡ水平升高,提示ETM时心肌的肾素-血管紧张素系统处于激活状态。XBJ可降低心肌AngⅡ水平,表明XBJ可抑制肾素-血管紧张素系统激活,主要与其降低炎症反应有关。以上提示XBJ对心肌具有保护作用。
Toll样受体在ETM的发病过程中起重要作用。心脏是ETM的主要损伤器官,ETM大鼠心肌TLR-4水平升高,提示Toll样受体被激活,在介导心脏局部炎症反应中起作用〔6〕。本研究发现XBJ可降低心肌TLR-4的蛋白和mRNA水平,进一步表明XBJ对ETM心肌损伤的保护作用。但本研究中经XBJ处理后,血浆炎症指标及心肌AngⅡ和TLR-4水平仍与正常大鼠有差异,推测主要原因为剂量不足或作用时间较短,这将是后续研究的重点。
4 参考文献
1方迎艳,郭晓磊,马 丽,等.内毒素血症大鼠膈肌功能障碍和肌浆网钙泵基因表达的变化〔J〕.中国老年学杂志,2012;32(23):5167-9.
2李 红,赵龙凤,郝彦琴,等.抗组胺治疗对实验性肝炎大鼠肠源性内毒素血症和肝脏炎症的影响〔J〕.中华临床感染病杂志,2013;6(4):221-5.
3蒋国洪,冯旭明,詹爱丁,等.乌司他丁和血必净抑制早期内毒素血症大鼠炎症反应的对比研究〔J〕.中国现代医生,2013;51(23):1-2,6.
4张丽丽,吕敏丽,张慧英等.GRP78在肝硬化大鼠肠源性内毒素血症引发心脏病变中的作用〔J〕.中国病理生理杂志,2012;28(4):577-82.
5李晶铃,阴赪宏,王 超,等.内毒素血症时循环肾素-血管紧张素系统改变的实验研究〔J〕.中国危重病急救医学,2006;18(2):92-5.
6王叶舟,谢良地,韩 英,等.乌司他丁对内毒素血症大鼠心肌TOLL样受体4表达的影响〔J〕.中国老年学杂志,2011;31(24):4851-3.
7许竞艳,严 敏,陈 钢,等.血必净对兔创伤性脑损伤脑细胞凋亡的影响〔J〕.中华急诊医学杂志,2013;22(7):741-3.
8姜伟青,王建伟,彭保国,等.血必净注射液对严重胸部外伤患者应急及免疫状态影响的研究〔J〕.中国急救医学,2013;33(8):695-7.
9张晓平,张 峰,陆 茵,等.肝纤维化中肾素-血管紧张素的作用研究进展〔J〕.中国药理学通报,2011;27(7):897-900.
10朱 清,萨仁高娃,岳 欣,等.肾素血管紧张素拮抗剂对血管紧张素Ⅱ诱导的基质金属蛋白酶高表达的抑制作用〔J〕.中华老年医学杂志,2011;30(4):337-41.