参芪扶正注射液对急性肺损伤大鼠肺组织热休克蛋白-70表达的影响

梁俊永 孙秀红 王国臣

华北理工大学;①附属医院胸外科 河北唐山 063000



参芪扶正注射液对急性肺损伤大鼠肺组织热休克蛋白-70表达的影响

梁俊永 孙秀红①王国臣①

华北理工大学;①附属医院胸外科 河北唐山 063000

①目的 探讨内毒素致急性肺损伤(ALI)大鼠肺组织中热休克蛋白-70(HSP-70)的表达以及参芪扶正注射液对ALI的保护作用机制。②方法 30只SD大鼠随机分为空白对照组、ALI组、参芪扶正组。ALI组腹腔注射内毒素，参芪扶正组腹腔注射内毒素、参芪扶正注射液,空白对照组不作任何处理。均于实验开始2小时后处死，测定各组大鼠血氧饱和度、肺系数，用HE染色观察组织病理学改变，蛋白印迹方法检测肺组织中HSP-70的表达。③结果 ALI组较参芪扶正组肺系数明显增加、血氧分压明显下降、肺组织中HSP-70的表达明显降低(P均<0.05)。ALI组大鼠肺组织光镜下见大量多核白细胞浸润、肺泡隔增宽、肺泡内出血以及肺泡完整性破坏；参芪扶正组大鼠肺组织损伤程度较ALI组减轻，肺间质有轻至中度水肿，白细胞浸润也较ALI组轻。④结论 参芪扶正注射液对ALI大鼠的肺组织起保护作用，可能与诱导HSP-70表达有关。

急性肺损伤 热休克蛋白-70 内毒素 参芪扶正注射液

急性肺损伤(ALI)是严重胸部创伤或重症感染后最常出现、病死率较高的并发症之一[1,2]。热休克蛋白(HSP)是广泛存在于生物界从原核生物到真核生物中的一类具有高度保护作用的蛋白质，当细胞受到某些不利因素，如：创伤、感染、缺血、缺氧等刺激时，会短暂大量合成，并通过与细胞内部分变性蛋白的结合，协助其复性，或将其运送至溶酶体降解而发挥保护细胞的作用。参芪扶正注射液是由党参、黄芪提取的活性物质，有报道其对ALI具有保护作用[3]。本次实验旨在观察参芪扶正注射液对ALI大鼠HSP-70表达的影响，及其保护作用机制。

1 资料与方法

1.1 实验动物 健康成年SD大鼠30只，体质量100～120g，雌雄不限(由华北理工大学实验动物中心提供)，随机分为空白对照组、ALI组、参芪扶正用药组，每组各10只。ALI组尾静脉注射内毒素5mg/kg+腹腔注射生理盐水10mL/kg；参芪扶正用药组：尾静脉注射内毒素5mg/kg+腹腔注射参芪扶正注射液10mL/kg；空白对照组不作任何处理。于实验开始后2小时处死大鼠。用HE染法观察组织病理学改变,测定各组肺系数及动脉血氧分压(PaO2),并应用Western blot技术测定肺组织中HSP-70的表达。

1.2 PaO2和肺系数测定 每只大鼠腹腔动脉取血后，进行动脉血氧分析。肺系数=肺湿重(g)/体质量(g)×100%。

1.3 肺组织中HSP-70的测定 每组大鼠的肺脏组织裂解、匀浆、提取蛋白，用分光光度计进行蛋白定量，用SDS-PAGE分离，转移至PVDF膜上，分别按顺序加入HSP-70一抗和二抗后，用AEC染色，计算机扫描，用Motic Advanced 3.1图像分析软件对Western blot各条带灰度进行测定。

2 结果

2.1 大鼠动脉血气分析和肺系数测定结果 ALI组较空白对照组PaO2明显下降(P<0.05)，肺系数明显增加(P<0.05)；而参芪扶正组和ALI组相比其PaO2明显升高(P<0.05)，而肺系数明显降低(P<0.05)，见表1。

表1 三组大鼠PaO2、肺系数的比较

2.2 Western blot 结果 Western blot测定结果显示,ALI组和参芪扶正组肺组织HSP-70表达较空白对照组显著上调(P<0.05)；参芪扶正用药组较ALI组明显上调(P<0.05)，见表2，图1。

表2 三组大鼠肺组织HSP-70表达western blot灰度值比较

图1 各组大鼠肺组织HSP-70表达Western bolt结果

2.3 肺大体形态学变化及光镜下切片HE染色结果 大体标本ALI组可见肺组织充血水肿，表面散在出血点，偶有斑片状坏死，切面可见红色液体流出；参芪扶正组肺组织充血水肿较ALI组明显减轻，未见斑片状坏死。HE染色切片在400倍光镜下观察:空白对照组(图A)无明显损伤或损伤轻微，肺泡壁无水肿，肺泡结构完整，可见少量白细胞浸润；ALI组(图B)光镜下见大量多核白细胞浸润、肺泡隔增宽、肺泡内出血以及肺泡完整性破坏；参芪扶正用药组(图C)肺组织损伤程度较ALI组减轻，肺间质有轻至中度水肿，白细胞浸润也较ALI组轻。

图2 三组大鼠肺组织切片HE染色(×400)

3 讨论

ALI是临床常见且后果严重的呼吸系统疾病，常由创伤、感染、烧伤等因素引起，病情进展迅速，主要表现为进行性呼吸困难、血氧饱和度降低，严重威胁生命安全。ALI典型的病理表现是肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞的损伤，肺血管通透性增加导致肺水肿，大量中性粒细胞渗出，血管内凝血。有实验证实内毒素可直接损伤肺泡上皮细胞和血管内皮细胞，导致大量中性粒细胞和蛋白等渗出，肺系数增加，其病理改变与ALI的病理改变一致[4]。

热休克蛋白是一族保护性蛋白，最早发现于果蝇唾液腺细胞内，根据分子量的不同可以分为5个家族，主要存在于各种真核生物的细胞中。HSP-70是最保守的热休克蛋白，主要存在于细胞核和细胞质中，起分子伴侣的作用,参与新合成蛋白质的折叠、组装和转运,降解细胞内的变性蛋白质,稳定细胞结构[5]，包括压力诱导型HSP-72和结构型HSP-73[6]。有研究表明肺脏在受到刺激时，肺泡上皮细胞HSP-70表达增加，具有抗炎、减少炎症介质、抗凋亡、减少细胞因子产生的作用，从而起到保护肺组织的作用[7]。亦有研究表明，在应激时，HSP-70能与导致激活的信号转导途径相互作用，从而抑制J-N-K介导的细胞凋亡[8]。另外，HSP还可以通过保护和调节细胞骨架而起到抗凋亡作用。Hiratska等[9]将载有HSP-70基因的腺病毒注入大鼠体内，可诱导其肺组织细胞表达HSP-70大量增加。Wischmeyer等[10]报道，给大鼠注射谷氨酰胺，可以减轻内毒素诱导的组织损伤，促进大鼠肺、心脏等组织细胞表达HSP-70。本实验研究中ALI组HSP-70表达增加，这说明内毒素致ALI大鼠肺组织细胞表达HSP-70增加。

参芪扶正注射液由黄芪和党参组成。研究发现党参的化学成分以糖和皂苷糖类为主，在多方面都具有很好的免疫调节作用[11]。实验研究表明，党参多糖能增强小鼠的免疫功能[12,13]；黄芪的化学成分为多糖、皂甙、黄酮类等，能补气健脾、升阳固表，对人体免疫功能也有影响，如增强LAK细胞、T细胞、L-2细胞、NK细胞的抗癌活性，亦有升高白细胞的作用[14]。王成阳等[15]研究也发现，黄芪多糖可以诱导CD4+T细胞产生IL-4，能够抑制CD8+T细胞表达γ-IFN，起到调节细胞免疫功能的作用。本文显示参芪扶正组大鼠肺组织中HSP-70的表达明显高于ALI组和空白对照组;PaO2增高、肺系数降低、肺组织损伤的病理学改变较轻，表明HSP-70可能与肺损伤后的保护有关，提示参芪扶正注射液可能减轻肺组织的损伤。

综上所述，参芪扶正注射液可诱导ALI大鼠肺组织细胞HSP-70表达增加，从而减轻肺组织的损伤，起到保护肺脏的作用，其对ALI的肺组织的保护作用与HSP-70有关。这可为以后参芪扶正注射液应用于临床治疗ALI提供一定的理论依据。

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(2016-01-11 收稿)(张爱国 编辑)

Effect of Shenqi Fuzheng Injection on heat shock protein-70 in lung tissue of rats with endotoxin induced acute lung injury

LIANGJunyong,SUNXiuhong,WANGGuochen

(AffiliatedHospitaltoNorthChinaUniversityofScienceandTechnology,Tangshan063000,China)

Objective To explore the expression of heat shock protein 70 (HSP-70) in lung tissue of rats with endotoxin-induced acute lung injury (ALl) and the protection mechanism of Shenqi Fuzheng Injection on it．Methods A total of 30 SD rats were randomly divided into three groups:ALI group,blank control group,Shenqi Fuzheng Injection group.After 2 hours of the experiment beginning to killed all rats.to determined the blood oxygen saturation and lung coefficient of each rats,and to observed the histopathological changes by HE staining and detected the expression of HSP-70 in lung tissue by western blotting.Results The lung coefficient increased significantly,blood oxygen saturation decreased obviously in ALI group compared to Shenqi Fuzheng Injection group,the expression of HSP-70 in lung tissues decreased in ALI group obviously than Shenqi Fuzheng Injection group . The lung tissues saw a lot of multi-core leukocyte infiltration，wider alveolar septum，alveolar hemorrhage and alveolar integrity in ALI group rats;the damage degree of rats in Shenqi Fuzheng Injection group were ligher than the ALI group,Pulmonary interstitial had light to moderate edema,also leukocyte infiltration was lighter than ALI group．Conclusion Shenqi fuzheng injection to the ALI rats lung tissue have good protection effect,may be associated with induction of HSP - 70 expression.

Acute lung injury. Heat shock protein-70. Endotoxin.Shenqi Fuzheng Injection

梁俊永(1986-),男,硕士研究生，医师。研究方向:胸部疾病。

王国臣。

R 285.6

A

2095-2694(2016)05-393-04