不同剂量乌司他丁对百草枯急性肺损伤大鼠肝肾功能的影响

陈文龙 舒维 许静 汤旭惠 周从阳

（1江西省人民医院急诊科 南昌330006；2江西省胸科医院内科 南昌330006；3江西省奉新县人民医院内科 奉新330700；4南昌大学第一附属医院急诊科 江西南昌330006）

百草枯（Paraquat，PQ）又名克芜踪、对草快等，分子式C12H14N2O12，常用制剂为20%水溶液。1962年作为除草剂上市，由于其与土壤接触后能快速分解，极少残留，对周围环境无害，因而在全球多个国家广泛应用。然而PQ对人畜有非常强的毒性，误服、皮肤接触、呼吸道吸入均能中毒，死亡率高达80%[1]。PQ中毒症状、预后与口服剂量相关，口服剂量大于40 mg/kg患者，表现为急性暴发性中毒症状；24 h内出现急性肺损伤，并很快发展为多器官功能衰竭。目前PQ中毒的治疗尚处于探索阶段，大量研究发现UTI对PQ中毒大鼠急性肺损伤有保护作用，本研究通过不同剂量的UTI干预百草枯中毒大鼠，研究不同剂量UTI对大鼠百草枯急性肺损伤的保护作用及对肝肾功能的影响。现报告如下：

1 材料与方法

1.1 动物及分组 健康、清洁级SD大鼠50只，体重（200±20）g，雌雄不限（南昌大学医学院动物科学部提供），将50只SD大鼠随机分为正常对照组（A）、PQ 中毒组（B）、小剂量 UTI治疗组（C）、中剂量UTI治疗组（D）、大剂量 UTI治疗组（E）五组，每组10只。

1.2 材料 20%PQ浓缩液（上海先正达有限公司），注射用UTI（天普生化医药有限公司）。

1.3 实验方法 PQ中毒组（B）、UTI治疗组（C、D、E）大鼠采用PQ一次性灌胃染毒法（80 mg/kg）复制PQ中毒急性肺损伤模型[2]，对照组采用等量生理盐水灌胃。灌胃30 min后，C组腹腔注射UTI 10万U/kg，D组腹腔注射UTI 30万U/kg，E组腹腔注射UTI 60万U/kg，A、B组注射等量生理盐水。24 h时后观察各组大鼠的一般情况，用10%水合氯醛（4.5 mL/kg）腹腔注射麻醉[3]，麻醉后分离暴露心脏、两侧肺脏，心脏取血5 mL，留取血清用于检测谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）浓度。采血完毕后，剪下整个肺组织观察肺脏的大体情况，切取左肺置入4%甲醛溶液中固定、石蜡包埋、切片、HE染色等后进行肺组织病理学观察。按照Mikawa等[4]方法，依据肺泡充血、肺泡出血、肺泡间隙或血管壁的中性粒细胞浸润和聚集、肺泡间隔增厚或透明膜形成4项指标，4项指标按0～4分半定量评分，累计各项评分而得到肺损伤病理评分。

1.4 统计学处理 实验数据采用SPSS19.0统计分析，定量指标数据应用均数±标准差（±S）表示，计量资料多样本均数比较采用单因素方差分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 大鼠血清中 ALT、AST、BUN、Cr浓度变化 B组中ALT、AST、BUN、Cr浓度明显高于A组（P＜0.01）；C、D、E 组中 ALT、AST、BUN、Cr浓度较 B 组明显减低（P＜0.01）；C、D、E 组之间比较，ALT、AST、BUN、Cr浓度无显著差异（P＞0.05）。见表1。

表1 大鼠血清中ALT、AST、BUN、Cr含量变化 （±S）

表1 大鼠血清中ALT、AST、BUN、Cr含量变化 （±S）

注：与 A 组比较，#P＜0.01；与 B 组比较，*P＜0.01；与 C 组比较，△P＞0.05；与D 组比较，▲P＞0.05。

组别nALT（U/L）AST（U/L）BUN（mmol/L）Cr（μmol/L）ABCDE 10 10 10 10 10 38.29±13.96 136.63±26.92#90.02±18.31#*94.64±16.75#*△91.25±16.49#*△▲143.65±22.09 419.13±53.99#299.48±34.90#*303.41±33.53#*△290.60±26.97#*△▲18.87±6.53 49.66±9.46#38.82±5.27#*37.19±5.52#*△36.24±5.13#*△▲75.27±13.25 204.29±24.84#48.67±17.90#*139.15±15.85#*△142.58±13.25#*△▲

2.2 肺脏的大体情况 A组大鼠双肺表面为均匀粉红色、无充血、水肿、无出血点、表面光滑，质地柔软，弹性好；B组大鼠双肺表面呈不均一暗红色、明显充血、水肿、伴大量出血点、表面粗糙、弹性差；C、D、E组双肺表面呈不均一红色，见肿胀、充血、少量出血点，无大片出血灶，且C、D、E组随着UTI剂量递增，双肺水肿、充血、出血逐渐减轻。

2.3 肺组织损伤的病理评分 B组肺损伤评分显著高于 A 组（P＜0.01）；UTI治疗组（C、D、E）肺损伤评分明显低于B组（P＜0.01）；C、D、E组之间比较也存在显著差异（P＜0.01），随着UTI剂量的递增，肺损伤评分逐渐下降。见表2。

表2 肺组织损伤病理评分 （±S） 分

表2 肺组织损伤病理评分 （±S） 分

注：与 A 组比较，#P＜0.01；与 B 组比较，*P＜0.01；与 C 组比较，△P＜0.01；与 D 组比较，▲P＜0.01。

组别 n 肺组织病理评分ABCDE 10 10 10 10 10 0.40±0.52 14.30±1.34#11.20±1.23#*8.90±1.45#*△6.40±1.17#*△▲

3 讨论

PQ经皮肤、呼吸道、消化道等吸收入人体，对多系统组织具有毒性作用，较大剂量中毒常引起肺、心、肝、肾等多脏器功能损伤，导致多脏器功能衰竭而迅速死亡。PQ中毒主要机制：（1）氧自由基损伤：PQ体内吸收后，经氧化还原反应导致大量活性氧产生和NADH及其还原当量耗尽。机体的抗氧化防御活性酶受到影响，诱导脂质过氧化反应，通过氧化反应直接损害各脏器主要细胞成份，这是多系统损伤的基础。因PQ异常聚集于肺组织中，故肺损伤最为严重。（2）过度炎症反应：PQ中毒早期有大量炎性细胞和免疫细胞浸润，分泌多种递质。其释放的致炎细胞因子增加，导致多系统炎性损伤。目前已证实肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、干扰素 -γ（IFN-γ）、转化生长因子-β1（TGF-β1）等在PQ中毒损伤中起了重要作用[5]。（3）线粒体功能障碍，启动和加重细胞凋亡[6]。（4）对基因表达的影响及酶失衡：最新研究显示PQ对器官损伤尤其是肺可能与多细胞因子、多基因有关；胶原酶和金属蛋白酶的组织抑制物之间的不平衡共同参与了急性肺损伤及肺纤维化的产生。目前PQ中毒的治疗尚处于探索阶段，至今尚无特效解毒剂清除百草枯，同时也没有特效螯合剂可以结合血液组织中的百草枯。

UTI系从健康成年男性尿液中分离纯化而得的一种糖蛋白，由肝脏分泌，属于Kunitz型蛋白酶抑制剂的一种。能够抑制多种蛋白质、糖和脂类水解酶的活性。具有抑制炎症介质的释放、抑制细胞因子产生、清除自由基的作用，能稳定溶酶体膜、抑制溶酶体酶的释放。当发生感染、急性炎症、慢性炎症、肿瘤时，均可在尿液中检测到UTI含量升高。国外已将乌司他丁广泛用于治疗急性胰腺炎、ALI、ARDS、MODS、休克，还用于手术、体外循环、肿瘤化疗和肝、肾移植过程中重要脏器的保护[7]。

本实验发现，较大剂量UTI对急性百草枯中毒大鼠急性肺损伤具有较强的保护作用。相关临床实践及实验已经探讨了乌司他丁的药物效应与剂量的相关性。彭娜等[8]通过对脓毒症大鼠研究，发现大剂量UTI通过抑制心肌TNF-α、内皮素-1的表达对脓毒症心肌损伤具有一定的保护作用，小剂量UTI对脓毒症心肌损伤无保护作用。王小康等[9]发现较大剂量应用乌司他丁可以减轻体外循环过程中诱发的全身炎症反应，尤其是脑组织缺氧缺血所致的炎症反应，从而产生脑保护作用。苗锋等[10]对大鼠肺脏的缺血-再灌注损伤研究，发现乌司他丁对缺血-再灌注损伤有一定的保护作用，剂量和效应呈正相关。余静等[11]研究发现乌司他丁40 000 U/kg可减轻严重烫伤致大鼠心肌损伤，80 000 U/kg乌司他丁可加重严重烫伤致大鼠心肌损伤。目前UTI已经广泛应用于PQ中毒临床治疗，但最合适剂量仍有待于进一步探讨。

本实验所选择的低、中、高UTI用量作用于百草枯中毒大鼠证实：UTI对百草枯急性肺损伤大鼠肝肾功能具有保护作用；低、中、高UTI用量组肝肾功能无显著差别，说明较大剂量UTI对PQ中毒大鼠肝肾功能无毒副作用，而具有一定的保护作用。关于是否随着UTI剂量增加，对PQ中毒急性肺损伤的保护作用逐渐增强还有待进一步地研究；随着UTI剂量继续增加，UTI对PQ中毒肝肾功能的影响以及更长时间点对各脏器保护作用也需要进一步地观察。

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[11]余静，李军，金胜威，等.不同剂量乌司他丁对严重烫伤致大鼠心肌损伤的影响[J].中华麻醉学杂志，2010，30(6)：739-742