大承气汤对多器官功能障碍综合征大鼠肠源性内毒素血症的疗效机制
2017-06-27孙晓龙李承赵振宇王萌影陈静王旭杨波李响
孙晓龙,李承*,赵振宇,王萌影,陈静,王旭,杨波,李响
(1.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学研究生院,黑龙江 哈尔滨 150040)
方 剂 研 究
大承气汤对多器官功能障碍综合征大鼠肠源性内毒素血症的疗效机制
孙晓龙1,李承1*,赵振宇1,王萌影1,陈静1,王旭1,杨波2,李响2
(1.黑龙江中医药大学附属第一医院,黑龙江 哈尔滨 150040;2.黑龙江中医药大学研究生院,黑龙江 哈尔滨 150040)
目的: 探讨大承气汤对肠源性内毒素血症的疗效机制。方法:将60只SD大鼠随机分成空白对照组、模型组、大承气汤组、氨苄青霉素组和乳果糖组,每组12只,造模后分别应用生理盐水(空白对照组和模型组)、大承气汤、氨苄青霉素和乳果糖进行灌胃,每12 h 1次,48 h后抽取门静脉血和腹主动脉血,检测内毒素含量、血清TNFa、IL-1、IL-6水平、 SOD、LP0水平。结果:①大承气汤可明显降低IETM大鼠血中内毒素水平;②大承气汤可明显降低TNFa和IL-1水平,大承气汤和乳果糖均可明显降低血清IL-6水平;③大承气汤能提高大鼠血清中SOD、LPO水平。结论:大承气汤可通过降低IETM大鼠血中内毒素水平、抑制TNFa、IL-1、IL-6等炎症介质的生成,减轻内毒素对机体的损伤。
大承气汤;肠源性内毒素血症;多器官功能障碍综合征
肠源性内毒素血症(IETM)是由于肠道中细菌释放的内毒素进入血液,从而导致机体多脏器功能发生变化,并可引起一系列病理改变,包括脓毒症、休克、弥散性血管内凝血(DIC)、多器官功能障碍综合征(MODS)等。因此,阻断肠源性内毒素及其介导的损伤对于治疗多器官功能障碍综合征具有重要的临床意义。而祖国医学在此方面有着独特的优势。中医经典方剂大承气汤作为寒下之代表方剂,被广泛应用于治疗急性单纯性肠梗阻、急性胆囊炎、急性坏死性胰腺炎、急性阑尾炎等疾病。以往研究表明其对肠黏膜的机械屏障、化学屏障、免疫屏障和生物屏障均具有明显的保护作用[1-3],但机制尚未明确。本研究通过对多器官功能障碍综合征大鼠进行不同药物的干预,旨在探讨大承气汤对肠源性内毒素血症的疗效机制。
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 实验动物
SD大鼠(SFP级)60只,体质量(200±20)g,雌雄各半。由黑龙江中医药大学实验动物中心提供(许可证号:黑动字 P00101004)。
1.1.2 实验药品制备
大承气汤:大黄酒洗12 g,厚朴去皮炙15 g,枳实12 g,芒硝 9 g,由黑龙江中医药大学附属第一医院饮片药局提供,以水煎法制成100%药液(含生药1 g/mL)。
乳果糖:由辽宁省丹东市康复制药厂生产,生产批号:20130601,批准文号:国药准字HIO890057;实验中大鼠给药剂量为10 g/kg。
氨苄青霉素钠(Ampicillin):由华北制药集团先泰药业有限公司生产,生产批号:130104-1,批准文号:国药准字H20068079。使用前以灭菌注射用水配成浓度为20 mg/mL。
1.1.3 实验试剂
Zymosan A、显色基质鲎试剂盒(厦门市鲎试剂实验有限公司生产)。
1.2 实验方法
1.2.1 造模方法
参照胡森等[4]腹腔注射酵母多糖-液体石蜡混悬液法制作大鼠MODS 模型。在250 mL医用石蜡中纳入1.0 g Zymosan A粉剂,电动振荡器混匀制成悬浊液,放于100℃沸水中,进行80 min的水浴消毒,待冷却后放入4℃的恒温冰箱备用。每次使用前要先将混悬液加热至40℃,摇匀后使用。造模时,按2.5 mL/kg腹腔注射Zymosan A混悬液。24 h后按照MODS大鼠模型的器官功能障碍综合征诊断标准[3]证实造模成功。
1.2.2 分组及实验方法
60只SD大鼠(SFP级)随机分成空白对照组、模型组、大承气汤组、氨苄青霉素组和乳果糖组,每组12只,雌雄各半,分笼饲养。空白对照组腹腔注射无菌石蜡,其余各组腹腔注射Zymosan A。造模后空白对照组、模型组立即予生理盐水(10 mL/kg)进行灌胃,其余各组分别予以大承气汤(10 mL/kg)、氨苄青霉素(89.25 mg/kg),乳果糖(10 mL/kg进行灌胃,每12 h1次,48 h共灌胃4次。
1.2.3 取材方法
造模成功48 h后于麻醉下抽取实验大鼠门静脉血和腹主动脉血,离心后取血清待测内毒素含量;分别切取肝脏、肾脏、回肠、结肠标本(10%甲醛溶液固定)做普通HE染色病理检查。
1.3 观察指标
应用鲎试剂法测定门静脉血及腹主动脉血内毒素含量。放免法测定TNFa、IL-1、IL-6水平。底物法测定SOD、LPO水平。肝脏、肾脏、回肠、结肠标本常规病理切片HE染色,光镜下观察病理改变。
1.4 统计学方法
2 实验结果
2.1 各组门静脉血、腹主动脉血内毒素含量
空白对照组与模型组门静脉血及腹主动脉血内毒素水平差异明显(P<0.05),证明造模成功。各治疗组与模型组比较,氨苄青霉素组门静脉内毒素水平升高,腹主动脉内毒素含量下降,和模型组相比均有差异(P<0.05);乳果糖组门静脉及腹主动脉内毒素水平均降低,和模型组相比有差异(P<0.05);大承气汤组门静脉血及腹主静脉血中内毒素水平下降均显著,和模型组、氨苄青霉素组及乳果糖组两两比较均有显著差异(P<0.05)。结果详见表1。
2.2 血清TNFa 、IL-1及IL-6水平
大承气汤组抑制炎症因子有明显优势,与氨苄青霉素及乳果糖组相比较TNFa、IL-1和IL-6水平均明显下降,差异明显(P<0.05)。结果详见表2。
2.3 血清SOD、LPO水平
大承气汤组可明显升高SOD水平;并显著降低LPO水平,疗效优于乳果糖组及氨苄青霉素组。结果详见表3。
表1 各组门静脉血、腹主动脉血内毒素含量
注:与空白组比较,△P<0.05;与模型组比较,◇P<0.05;与乳果糖组比较,*P<0.05;与氨苄青霉素组比较,#P<0.05
表2 各组TNFa、IL-1和IL-6水平
注:与乳果糖组比较,*P<0.05,**P<0.01;与氨苄青霉素组比较,#P<0.05,##P<0.01
表3 各组大鼠血清SOD和LPO水平
注:与乳果糖组比较,*P<0.05;与氨苄青霉素组比较,#P<0.05
3 讨论
MODS常见于休克、感染、大手术或严重创伤后,其发病机制尚不明确,但随着对其研究的深入,肠源性的细菌内毒素移位被认为是MODS的重要发病机制之一。肠道持续的缺血及缺氧导致小肠黏膜绒毛减少、变短,黏膜的缺血、萎缩、破损以及脱落等原因均可使肠道通透性增高,从而使肠道内细菌内毒素透过肠壁进入门静脉系统,MODS导致的肝功能不全使大量内毒素在肝脏不能够被灭活,从而进入全身血液循环,造成肠源性内毒素血症,内毒素血症又引发过度的炎症反应,进一步加重各脏器功能不全[5-6]。因而在MODS发生时,保护肠屏障、对肠道内微生物菌群进行选择性净化、减少内毒素的吸收、提高肝脏的解毒功能有着重要的临床意义[7-8]。
大承气汤作为中医经典名方,主治阳明俯实证[9]。具有促进胃肠蠕动、增加肠黏膜血流量、调节肠道菌群微生态,调控抑制肝细胞的凋亡,保护肝细胞,抑制炎症反应,从而起到保护肠道黏膜、减轻肝脏损伤、提高肝脏解毒功能,从而起到抗ITEM的作用[10-11]。氨苄青霉素只有杀菌作用,细菌裂解后会释放大量内毒素,会加重IETM。乳果糖肠道不吸收,被细菌分解成有机酸,刺激结肠蠕动,加快排空,从而减少内毒素的吸收。
本研究应用大承气汤、乳果糖及氨苄青霉素对肠源性内毒素血症大鼠进行灌胃治疗,大承气汤组门脉血及腹主动脉血中内毒素、TNFɑ、IL-1、IL-6及LPO水平均明显低于乳果糖组和氨苄青霉素组,SOD水平高于乳果糖组和氨苄青霉素组,其机制为:①大承气汤通过其促进肠蠕动的作用,促使肠道内细菌及内毒素排出,从而减少了内毒素的吸收;②大承气汤通过其增加肠道黏膜血流量,保护肠屏障的作用,减少了肠道内细菌内毒素透过肠壁入血;③大黄及厚朴本身具有抗炎作用,能够抑制细胞因子的分泌;④大承气汤可通过提高血清中SOD的水平,提高机体氧自由基的清除能力,从而改善微循环并减少组织损伤[6];⑤大承气汤通过抑制肝细胞凋亡,改善肝功能,提高内毒素在肝脏的灭活功能。
虽然大承气汤对多器官功能障碍综合征大鼠肠源性内毒素血症的具体疗效机制仍需进一步探讨,但本研究为大承气汤更广泛的用于临床提供了实验基础。
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Therapy Mechanism of Dachengqi Decoction in Rats with Multiple Organ Dysfunction Caused by Intestinal Endotoxemia
SUN Xiao-long1, LI Cheng1, ZHAO Zhen-yu1, WANG Meng-ying1, CHEN Jing1, WANG Xu1, YANG Bo2, LI Xiang2
(1.TheFirstAffiliatedHospitalofHeilongjiangUniversityofChineseMedicine,Harbin150040,China;2.HeilongjiangUniversityofChineseMedicine,Harbin150040,China)
Objective:To discuss the therapy mechanism of Dachengqi Decoction in treating intestinal endotoxemia(IETM). Method: 60 SD rats were randomly divided into 5 groups:the blank control group(group B) ,the model group(group M) , Dachengqi Decoction group(group D), Ampicillin group(group A) and lactulose group(group L). MODS models were made by intraperitoneal injection of asepsis Zymosan A. Normal saline, Dachengqi Decoction, Ampicillinum and lactulose were given to the rats through intragastric administration twice a day after the models were made. After 48 hours, the endotoxin level of portal vein blood and aortaventrails blood were tested; TNFa, IL-1 and IL-6 in the serum were tested through radioimmunity method, and SOD and LPO were tested through substrate method. Results: 1.Group D can reduce the endotoxin level in IETM rats significantly, compared to group A and group L (P<0.05). 2.The level of TNFa and IL-1 reduced significantly in group D compared to the other groups(P<0.05). The level of IL-6 reduced significantly in group D and the group L(P<0.05). 3. Group D could raise SOD level and reduce LPO level significantly compared to the other groups(P<0.05). Conclusion: Dachengqi Decoction can reduce the body injury caused by endotoxin in IETM rats by reducing the level of TNFa, IL-1 and IL-6.
Dachengqi Decoction; Intestinal endotoxemia(IETM); Multiple organ dysfunction
2016-10-08
2016-12-10
黑龙江省自然科学基金面上项目(D200937)
孙晓龙(1972-),男,硕士,副主任医师,主要研究方向:肠源性内毒素血症。
*通讯作者:李承(1976-),男,主治医师,主要从事中西医结合外科工作。
R285.5
A
1002-2392(2017)03-0045-03