尾静脉注射姜黄素对重症肺炎大鼠心肌损伤的防治效果观察

林化，倪琦，马春林(广西中医药大学第一附属医院，南宁 530023)



尾静脉注射姜黄素对重症肺炎大鼠心肌损伤的防治效果观察

林化，倪琦，马春林(广西中医药大学第一附属医院，南宁 530023)

摘要：目的观察尾静脉注射姜黄素对重症肺炎大鼠心肌损伤的防治效果。方法将60只大鼠分为正常对照组、模型组及姜黄素治疗组各20只。模型组及姜黄素治疗组用1 mL注射器穿刺气管缓慢滴入0.3 mL新鲜配制的肺炎克雷伯菌混悬液制备重症肺炎模型，对照组滴入等量生理盐水。姜黄素治疗组大鼠尾静脉注射姜黄素液(100 mg/kg，1次/d)5 min，共3 d；对照组及模型组注射等量生理盐水。于姜黄素干预后72 h，检测各组大鼠血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)、脑钠肽(BNP)，测算大鼠左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)，计算大鼠心肌病理积分。结果与对照组相比，模型组血清CK、CK-MB、LDH、BNP及心肌病理积分高，LVEF、LVFS低(P均<0.01)。与模型组相比，姜黄素治疗组血清CK、CK-MB、LDH、BNP及心肌病理积分低，LVEF、LVFS高(P均<0.05)。结论尾静脉注射姜黄素对重症肺炎大鼠心肌损伤具有防治作用。

关键词：姜黄素；重症肺炎；心肌损伤

重症肺炎是临床常见的急重症，易出现呼吸衰竭及休克，造成组织器官严重缺血、缺氧，导致心、脑、肝等重要器官损伤，病死率高[1]。有研究[2,3]发现重症肺炎大鼠存在心脏结构和功能改变，证明重症肺炎可并发心力衰竭。姜黄素是从姜科植物的根茎中提取的一种天然化合物，具有抗炎、抗氧化、清除自由基、抗肿瘤、抑菌等多种药理活性[4]。已有研究[5,6]表明，姜黄素对急性心肌缺血及心肌缺血再灌注损伤具有保护作用。但关于姜黄素对重症肺炎心肌损伤的影响报道较少。本研究旨在探讨尾静脉注射姜黄素对重症肺炎大鼠心肌损伤的防治效果。

1材料与方法

1.1材料健康清洁级SD大鼠60只，雌雄各半，体质量180～240 g，由广西医科大学实验动物中心提供。肺炎克雷伯菌临床株由广西中医药大学第一附属医院检验科细菌室提供，分离于重症肺炎患者的痰液，于动物气管内接种前1 d接种于血琼脂平板上，置二氧化碳培养箱中于37 ℃培养24 h，根据比浊法用无菌生理盐水稀释成含菌量6×109CFU/mL的混悬液备用。姜黄素液由姜黄素(美国Sigma公司)按50 mg/mL浓度溶于二甲基亚砜配制而成。大鼠脑钠肽(BNP)酶联试剂盒(武汉华美生物工程有限公司)。日立7600型全自动生化分析仪，飞利浦iE33彩色多普勒超声诊断仪。

1.2重症肺炎大鼠模型制备及姜黄素用法将60只大鼠分为对照组、模型组及姜黄素治疗组各20只。大鼠经腹腔注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉，麻醉后固定。颈部备皮、消毒，铺无菌洞巾。无菌操作下切开颈部皮肤，钝性分离皮下各层组织，暴露气管，模型组及姜黄素治疗组用1 mL注射器穿刺气管缓慢滴入0.3 mL新鲜配制的肺炎克雷伯菌混悬液，对照组滴入等量生理盐水。然后将大鼠直立旋转，以利于菌液均匀分布，缝合伤口，消毒。术后24 h内死亡的大鼠被剔除，并被重新注菌的大鼠替代入组，进行后续观察。术后大鼠重症肺炎模型制备成功的无创诊断标准[7]:出现反应迟钝、呆滞等意识障碍表现；呼吸急促(可见双侧胸廓急速运动)；严重的低氧血症，SaO2<90%或动脉血氧分压≤60 mmHg；胸部X线检查示两肺弥漫性渗出影。制模成功后立即给予药物，姜黄素治疗组大鼠尾静脉注射姜黄素液(100 mg/kg，1次/d)5 min，共3 d；对照组及模型组注射等量生理盐水。

1.3观察方法于药物干预后72 h留取大鼠股静脉血，利用自动生化分析仪检测血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脱氢酶(LDH)，ELISA法检测BNP。心脏彩超测算大鼠左室射血分数(LVEF)、左室短轴缩短率(LVFS)。随后处死大鼠，取出心脏，置于4%甲醛，进行石蜡切片及常规HE染色，光镜下观察心肌的病理改变。参考Kishimoto等[8]的方法计算大鼠心肌病理积分，即每张切片随机取5个400倍视野，计算每个视野中炎症细胞浸润及坏死面积与整个视野面积的比值(无病变计0分，病变面积<25%计1分、25%～<50%计2分、50%～<75%计3分、≥75%计4分)。

2结果

各组大鼠血清CK、CK-MB、LDH水平比较见表1。各组大鼠心功能指标及心肌病理积分比较见表2。

表1　各组大鼠血清CK、CK-MB、LDH水平比较

注：与对照组相比，aP<0.01；与模型组相比，bP<0.05。

表2　各组大鼠心功能指标及心肌病理积分比较±s)

注：与对照组相比，aP<0.01；与模型组相比，bP<0.05。

3讨论

重症肺炎是临床危重症，易引起心肌损伤导致心力衰竭。心肌酶升高程度与患者心肌损伤关系密切，对重症肺炎病情评估有重要临床应用价值[9]。BNP是反映心力衰竭的重要指标之一，它的分泌依赖于心室的容积扩张和压力负荷增加，BNP值与心力衰竭程度呈正相关[10]。本研究发现，重症肺炎大鼠血清CK、CK-MB、LDH、BNP及病理积分升高，而LVEF及LVFS下降，提示重症肺炎大鼠存在心肌损伤及心功能下降。因此，要改善重症肺炎的预后，除了给予抗感染、化痰、抑制炎症反应、机械通气等常规治疗外，有必要给予能够减轻心肌损伤、改善心功能的治疗。

本研究发现，姜黄素可以降低重症肺炎大鼠升高的血清CK、CK-MB、LDH及BNP水平，并能改善心肌的病理积分，提高LVEF及LVFS，提示姜黄素可以减轻重症肺炎大鼠心肌损伤，改善心功能。 重症肺炎可引起炎症因子的大量释放，而炎症因子的释放及细胞凋亡的发生与心肌功能障碍发生有关。有研究[11]发现，姜黄素可通过抑制NF-κB表达和TGF-β信号通路减轻炎症反应，抑制心肌纤维化进程。高建芝等[5]研究认为，姜黄素对于急性心肌缺血损伤有保护作用，可能与通过下调Caspase-3 mRNA、蛋白并上调BCL-2 mRNA、蛋白的表达调节心肌细胞的凋亡有关。姜黄素主要通过下调COX-2、脂肪氧化酶、诱导型一氧化氮合酶的活性调控炎症反应，抑制炎症细胞因子如TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、单核细胞趋化蛋白和迁移抑制蛋白的产生，下调丝裂原活化蛋白激酶和Janus激酶的表达[12]。Ribeiro等[13]研究发现姜黄素及其衍生物对耐甲氧西林金色葡萄球菌有良好的抑制作用。因此姜黄素可能通过抑制炎症反应、调节心肌细胞的凋亡及抑菌作用减轻心肌损伤。然而，由于重症肺炎导致心肌损伤及心功能障碍的原因是非常复杂的，可能涉及多方面的因素，因此姜黄素减轻重症肺炎心肌损伤的具体机制仍有待于进一步深入研究。

参考文献：

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(收稿日期：2015-11-25)

中图分类号：R563.1

文献标志码：A

文章编号：1002-266X(2016)11-0033-02

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.11.012

基金项目：广西壮族自治区卫生厅自筹经费科研课题(z2013194)。