大黄对百草枯中毒大鼠肺损伤的保护作用

龙　勇 姜　英 李长罗 谢　明 丁　宁

（湖南省长沙市中心医院，湖南　长沙410000）

大黄对百草枯中毒大鼠肺损伤的保护作用

龙勇 姜英 李长罗 谢明 丁宁

（湖南省长沙市中心医院，湖南长沙410000）

目的探讨大黄灌胃对百草枯中毒大鼠肺损伤保护作用的可能机制。方法将SD大鼠60只按照随机数字法分为对照组、中毒组与大黄干预组各20只。中毒组和大黄干预组一次性给予百草枯灌胃（80mg/kg）制造百草枯中毒模型，对照组组给予等量生理盐水灌胃。大黄干预组在百草枯灌胃24 h后持续每日给予生大黄300mg/kg灌胃治疗。第7日末次灌胃后12 h统一处死大鼠，抽血并留取肺组织测定谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）浓度。结果对照组血浆及肺组织中GSH-Px和SOD含量明显高于中毒组和大黄干预组，大黄干预组血浆及肺组织中GSH-Px和SOD含量明显高于中毒组，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。对照组血浆及肺组织中MDA水平明显低于中毒组和大黄干预组，大黄干预组血浆及肺组织中MDA水平明显低于中毒组，差异均具有统计学意义（P＜0.05）。结论大黄对百草枯中毒大鼠急性肺损伤保护作用的机制可能与减轻了肺组织的脂质过氧化反应有关。

百草枯大黄中毒肺损伤

百草枯是一种高效、非选择性除草剂，化学名称为1-1-二甲基-4-4-联吡啶阳离子盐，是一种快速灭生性除草剂。百草枯在我国仍然是一种使用相当广泛的除草剂，百草枯中毒时有发生，因毒力强，无特效解毒药，致死率达31%～97%［1-2］，它是人类急性中毒死亡率最高的除草剂。百草枯中毒早期主要表现为急性肺损伤，晚期出现肺纤维化导致不可逆性呼吸衰竭是百草枯中毒的主要死亡原因。中药大黄已经广泛应用于临床，对脓毒症、重症胰腺炎患者的肺损伤均有保护作用［3］，本研究应用大黄治疗百草枯中毒大鼠，观察其治疗效果并探讨可能机制。现报告如下。

1　材料与方法

1.1实验动物健康成年Sprague-Dawley（SD）大鼠60只，7～8周龄，体质量210～230 g，由中南大学实验动物中心提供，动物合格证号：SCXK（湘）2011-0003。

1.2试药及仪器谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）试剂盒（南京建成生物工程研究所）。20%百草枯（周口先达化工有限公司）。生大黄（长沙中仁生物科技有限公司）。迈瑞Mindray全自动生化分析仪BS-180（深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司）。

1.3分组与造模将SD大鼠60只按照随机数字法分为对照组20只，中毒组20只，大黄干预组20只。中毒组和大黄干预组一次性给予百草枯灌胃（80mg/kg体质量）建立百草枯中毒模型，对照组给予等量0.9%氯化钠注射液灌胃。

1.4干预方法大黄干预组在百草枯灌胃24 h后给予生大黄300mg/kg体质量灌胃，此后持续每日给予生大黄300mg/kg体质量灌胃治疗。连续7 d。

1.5标本采集与检测第7日末次灌胃后12 h，大鼠用质量分数为10%水合氯醛（400 mg/kg体质量）腹腔注射麻醉后处死，处死前切开颈动脉采血5 mL，以3000 r/min离心10 min取上清液，-70℃保存待测。留取左上肺组织用灭菌的生理盐水冲洗3次并制做肺组织匀浆。采用化学比色法测定血清及肺组织中GSHPx、SOD、MDA水平。标本测定的操作步骤严格按试剂盒说明进行。

1.6统计学处理应用SPSS17.0统计软件分析。计量资料以（表示，采用单因素方差分析，组间两两比较用q检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结　果

2.1各组中毒后大鼠表现与存活情况百草枯灌胃2 h后，中毒组和大黄干预组大鼠逐渐出现活动减少，步态不稳，肢体震颤，呕吐，呼吸增快，心跳加速，进食减少等中毒症状。中毒组第2、4、5、6日各死亡1只，大黄干预组第3、4、6天各死亡1只，对照组无死亡。

2.2各组血清GSH-Px、SOD及MDA水平比较见表1。中毒组及大黄干预组血清GSH-Px及SOD明显低于对照组，大黄干预组高于中毒组（P＜0.05）。中毒组及大黄干预组血清MDA明显高于对照组，大黄干预组明显低于中毒组（P＜0.05）。

表1　各组血清GSH-Px、SOD及MDA水平比较（

表1　各组血清GSH-Px、SOD及MDA水平比较（

组别n MDA（nmol/mL）GSH-Px（U/mL）SOD（U/mL）对照组20 2.36±0.45中毒组16 4.57±0.74△471.06±25.38 272.65±22.73 308.49±31.43△163.62±13.87△大黄干预组17 3.48±0.32*△387.33±40.73*△214.79±31.84*△

与中毒组比较，*P＜0.05；与对照组比较，△P＜0.05。下同。

2.3各组肺组织GSH-Px、SOD及MDA水平比较见表2。中毒组及大黄干预组GSH-Px及SOD明显低于对照组，大黄干预组明显高于中毒组（P＜0.05）。中毒组及大黄干预组MDA明显高于对照组，大黄干预组明显低于中毒组（P＜0.05）。

表2　各组肺组织GSH-Px、SOD及MDA水平比较（

表2　各组肺组织GSH-Px、SOD及MDA水平比较（

组别n MDA（nmol/mL）GSH-Px（U/mg）SOD（U/mL）对照组20 4.21±0.22中毒组16 8.51±0.16△1.49±1.13 92.61±2.94 1.06±0.38△33.66±4.83△大黄干预组17 5.98±0.16*△1.33±0.78*△68.86±2.18*△

3　讨　论

中药大黄有许多用途，已经广泛应用于临床。大黄对整个结肠具有加强电活动，增加肠蠕动，增高肠内渗透压而具有泻下作用。其可促进胆红素及胆汁酸分泌，保护肝脏功能。降低胰液淀粉酶活性，对胰腺炎患者具有保护作用。既有止血作用又有活血化瘀作用。同时可以通过抑制肿瘤坏死因子、白介素-1、白介素-2等炎性介质保护重要脏器功能，特别是对肺的保护［4-7］。

百草枯中毒途径绝大部分为口服，吸收速度快但总吸收量较低。消化道不同部位吸收百草枯的能力不同，有研究表明大鼠消化道对百草枯的吸收能力由强到弱分别是：空肠、回肠、结肠、十二指肠、胃及食管。在人体，百草枯主要在小肠吸收。空腹经口中毒后4 h内达到血浆峰浓度，之后迅速下降，中毒后5～6 h血浆百草枯浓度下降达90%［8-9］。经6～12 h，毒物大部分进入血液并分布至全身，进入组织。因上述原因，在本实验中，大鼠于空腹12 h后灌胃中毒，考虑立即予以大黄灌胃会导致腹泻等原因而直接降低百草枯的吸收，降低百草枯血药浓度，所以在中毒后24开始以大黄灌胃治疗，排除百草枯中毒量的不可比性。

肺是百草枯中毒的主要靶器官，主要因为百草枯是电子受体，吸收后可分布于各组织器官，由于百草枯的结构和多胺相似而被肺泡细胞主动摄取，特别是在Ⅰ型、Ⅱ型肺泡上皮细胞和Clara细胞膜上存在多胺摄取系统而导致百草枯蓄积［10］，所以，百草枯中毒后以肺脏内浓度最高，达血药浓度的10～90倍［11］。同时，血浆峰浓度直接决定肺组织的浓度，肺组织浓度达峰时间要迟于血浆峰浓度时间。进入机体后百草枯先被NADPH转化，再与O2作用并在SOD的作用下，转化为H2O2，透过细胞膜，在由铁催化的Fenton型Haber-Weiss反应中，迅速形成羟自由基，引起脂质过氧化等一系列连锁反应，生成大量自由基，使体内SOD含量减少，直接影响机体的抗氧化能力，诱导脂质过氧化反应，使蛋白交联失活，DNA损伤，诱导细胞凋亡。氧自由基还可以导致细胞内外钙失衡，细胞内钙超载，引起细胞能量缺乏，线粒体破坏，细胞损伤。另外，百草枯还可以导致NADPH大量氧化消耗，干扰呼吸链电子传递，影响氧化磷酸化，造成能量合成障碍，细胞衰竭。百草枯中毒基本病变是增殖性细支气管炎和肺泡炎，肺泡渗出物机化、单核细胞聚集、成纤维细胞增生，肺泡间质增厚，肺组织广泛纤维化，形成蜂窝状肺及细支气管炎，称之为百草枯肺（parapuet lung）［12-15］。本实验中，肺组织MDA水平明显高于血浆含量，提示肺脏是百草枯中毒受损最为严重的靶器官。

SOD是生物体内清除自由基的首要物质。GSH-Px是体内重要的还原性物质，能够迅速清除氧自由基，减轻氧自由基对组织细胞的损害。MDA是氧化应激过程中的重要产物之一，MDA的量常可反映机体内脂质过氧化的程度，间接反映出细胞损伤的程度［16-18］。所以在本实验中选择GSH-Px、SOD及MDA作为观察的指标，实验结果显示中毒组及大黄干预组血清及肺组织GSH-Px和SOD水平明显降低，MDA水平显著增高提示百草枯对机体的损伤机制与氧化应激相关，而大黄干预后血清及肺组织GSH-Px和SOD水平较中毒组显著增高，MDA水平较中毒组有所降低，提示大黄有抗氧化应激作用。

综上所述，百草枯对机体的损伤机制还未彻底明了，它包含了直接侵蚀，氧化应激，炎性爆发等诸多方面。因此，对百草枯中毒的治疗是集束化处理。大黄含有多种有效成分，多个作用靶点，并有双向调节作用，对多种疾病，多个脏器功能均有保护作用，对百草枯中毒所致的肺损伤具有保护作用，可能与大黄抗氧化应激有关，但大黄药理作用复杂，更多可能的作用机制有待于进一步去研究和探索。

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R285.5

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1004-745X（2016）09-1734-03

10.3969/j.issn.1004-745X.2016.09.028

2016-04-21）