猪苓多糖对LPS诱导的急性肺损伤模型大鼠炎症因子的影响

李全有 刘海军

【摘 要】 目的：探究豬苓多糖对LPS诱导的急性肺损伤模型大鼠炎症因子的影响。方法：雄性SD大鼠，腹腔注射LPS（5 mg/kg）构建急性肺损伤模型，用猪苓多糖（250 mg/kg）灌胃进行处理。计算肺组织湿干重比，HE染色检测肺组织病理学变化，ELISA检测血清中转化生长因子（TGF）-α、白介素-6（IL-6）、白介素-10（IL-10）和白介素-1β的水平，肺组织中丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）、髓过氧化物酶（MPO） 和超氧化物歧化酶（SOD）的表达水平。结果：Model组肺组织损伤严重，而猪苓多糖治疗能够有一定程度缓解肺损伤;与Control组相比，Model组肺组织湿干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表达，以及MDA和MPO表达水平升高，而GSH-Px和SOD表达水平明显降低，差异均具有统计学意义（P<0.05）;与Model组相比，猪苓多糖组肺组织湿干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表达水平，以及MDA和MPO表达水平有所降低，而GSH-Px和SOD表达水平升高，差异均具有统计学意义（P<0.05）。结论：猪苓多糖可以缓解LPS诱导的急性肺损伤模型大鼠炎症反应。

【关键词】 猪苓多糖;急性肺损伤模型大鼠;TGF-α;IL-1β;IL-18

【中图分类号】R563.9   【文献标志码】 A    【文章编号】1007-8517（2021）22-0021-04

Effects of Polyporus Umbellatus Polysaccharide on Inflammatory Factors in Rats with LPS-induced Acute Lung Injury

LI Quanyou LIU Haijun

Department of pharmacy， Anyang Hospital of traditional Chinese medicine，Henan Province，Anyang 455000，China

Abstract：Objective To explore the effects of Polyporus umbellatus polysaccharide on inflammatory factors in rats with acute lung injury induced by LPS. Methods Male SD rats were purchased， LPS （5 mg/kg） was injected intraperitoneally to construct an acute lung injury model， and polyporus polysaccharide （250 mg/kg） was administered by gavage. Calculate the wet-to-dry weight ratio of lung tissue， HE staining to detect lung tissue pathological changes， ELISA to detect transforming growth factor（TGF）-α， interleukin-6（IL-6）， interleukin-10（IL-10） and interleukin- 1β level， the expression level of malondialdehyde（MDA）， glutathione peroxidase（GSH-Px）， myeloperoxidase （MPO） and superoxide dismutase （SOD） in lung tissue.Results The lung tissue damage in the Model group was severe， and Polyporus umbellatus polysaccharide treatment could relieve the lung damage to a certain extent; compared with the Control group， the lung tissue wet-to-dry weight ratio， TGF-α， IL-18， IL-6 and IL in the Model group -1β expression， as well as the expression levels of MDA and MPO increased， while the expression levels of GSH-Px and SOD were significantly reduced（P<0.05）; compared with the Model group， the lung tissue wet-to-dry weight ratio of the polyporus polysaccharide group， TGF-α， The expression levels of IL-18， IL-6 and IL-1β， as well as the expression levels of MDA and MPO decreased， while the expression levels of GSH-Px and SOD increased （P<0.05）.Conclusion Polyporus umbellatus polysaccharide can alleviate the inflammatory response in rats with acute lung injury induced by LPS.

Keywords：Polyporus Umbellatus Polysaccharide;Acute Lung Lnjury Model Rat; TGF-α; IL-1β; IL-18

急性肺损伤（Acute lung injuny，ALI）是一种具有高发病率和死亡率的炎性疾病[1]。ALI或更严重的形式是急性呼吸窘迫综合征（Acute respiratory distress syndrome，ARDS），其特征是严重的肺水肿，肺炎细胞聚集和炎性细胞因子的过量产生，导致強烈的肺部炎症反应[2]。流行病学研究报告[3]指出，ALI仍然是世界范围内重要的公共卫生问题，也是临床医生面临的重大挑战[3]。尽管已采取一些治疗策略来改善功能结局，但ALI患者的死亡率仍然很高，故需要研究ALI的潜在机制和新的治疗方法。猪苓多糖是由中药猪苓提取的多糖类物质，能够提高机体的细胞免疫功能[4]，猪苓多糖胶囊和注射剂均已获得中国食品药品监督管理局（SFDA）批准，已在中国单独或与多种临床药物联合使用来治疗乙型肝炎，肺癌和肝癌等疾病[5]。在肺部疾病中，猪苓多糖可以通过抑制成纤维细胞向成肌纤维细胞的转化，抑制肺成纤维细胞的增殖和迁移而发挥有效的抗纤维化作用[6]，说明了在肺部疾病中猪苓多糖可以发挥调控作用，但是在ALI中尚未有相关研究，本项目的开展可能为ALI的治疗提供新的研究思路。

1 材料与方法

1.1 实验动物 雄性SD大鼠（182～218 g），18只，购自上海Slaccas实验动物有限公司，并以12 h光照/黑暗周期饲养在SPF实验动物室中，实验过程中对动物的处置均符合动物伦理学标准。[JP]

1.2 药物和试剂 猪苓多糖（国药准字Z10970134，广东华南药业集团有限公司），按剂量溶于生理盐水;脂多糖（LPS）（北京索莱宝科技有限公司），酶联免疫吸附法ELISA试剂盒（abcam）。

1.3 动物分组和模型制备 将18只大鼠随机分为三组，每组各6只：Control组，生理盐水灌胃，腹腔注射生理盐水;Model组，生理盐水灌胃，腹腔注射LPS（5 mg/kg）;猪苓多糖组，猪苓多糖（250 mg/kg）灌胃，腹腔注射LPS（5 mg/kg）。每天灌胃一次，连续5 d，之后用腹腔注射LPS（5 mg/kg）建模。建模成功后6 h，麻醉断头处死，取出左肺组织称湿重（W） ，于110 ℃烘烤24 h，称重即为干重（D） ，计算肺组织湿干重比：W/D= W（mg） /D（mg） 。收集血清以及右肺组织进行后续试验。

1.4 HE染色 提取肺组织，在缓冲液中保持48 h，之后进行脱水、浸蜡等操作，进行HE染色，苏木素染细胞核，伊红染细胞质，脱水封片，显微镜镜检，图像采集分析。

1.5 血清炎症因子水平检测 收集血液，4 ℃离心分离血清，分离后的血清放置在-80 ℃保存。使用ELISA试剂盒检测血清中转化生长因子（TGF）-α、白介素-6（IL-6）、白介素-10（IL-10）和白介素-1β的水平。

1.6 氧化自由基相关指标检测 根据ELISA试剂盒说明，检测肺组织中丙二醛（MDA）、谷胱甘肽过氧化酶（GSH-Px）、髓过氧化物酶（MPO） 和超氧化物歧化酶（SOD）的表达水平。

1.7 统计学分析 采用SPSS21.0版本用于统计分析。计量数据采用Mean±SD表示，服从正态分布，多组间比较采用方差分析，两组间比较采用t检验。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 肺组织病理学观察 如图1显示，Control组肺泡未见出血和水肿，细胞浸润结构清晰;Model组炎性细胞出现浸润，肺泡损伤明显，肺泡、肺间质和肺毛细血管发生水肿，肺泡壁增厚;猪苓多糖组水肿程度改善，损伤程度有一定减轻，出现少量炎性细胞浸润。

2.2 肺组织湿干重比 如表1所示，与Control组肺组织湿干重比相比，Model组肺组织湿干重比升高（P<0.05），与Model组肺组织湿干重比相比，猪苓多糖组肺组织湿干重比降低（P<0.05），说明猪苓多糖的治疗能够降低LPS诱导的急性肺损伤模型大鼠肺组织湿干重比。

2.3 各组炎症因子水平比较 如表2所示，与Control组相比，Model组TGF-α、 IL-18、IL-6和IL-1β表达明显升高，而与Model组相比，猪苓多糖组TGF-α、 IL-18、IL-6和IL-1β表达水平有所降低，差异具有统计学意义（P<0.05）。

2.4 氧化自由基相关指标检测 如表3所示，与Control组相比，Model组MDA和MPO表达水平升高，而GSH-Px和SOD表达水平明显降低，而与Model组相比，猪苓多糖组MDA和MPO表达水平有所降低，而GSH-Px和SOD表达水平升高，差异具有统计学意义（P<0.05）。

3 讨论

ALI是一种进展性综合征，其发病率和死亡率较高[7]。 ALI的生理特征是肺泡-毛细血管膜屏障的破坏，导致跨上皮炎性细胞的迁移和促炎性细胞因子的释放显着增加[8]。肺内皮细胞和肺泡上皮细胞均会发生损伤，导致肺功能丧失[9]。其特征在于促炎性介质的过度产生，炎性细胞的浸润以及肺泡上皮细胞的凋亡，因此抑制失控的炎症反应可能是治疗ALI的关键。猪苓的使用在中国已经有2000多年的历史，猪苓多糖是猪苓的主要成分，研究[10]表明，猪苓多糖可以通过调控有丝分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）减轻LPS刺激的J774细胞的炎症反应，在巨噬细胞免疫调控的研究中发现，猪苓多糖可以抑制M2巨噬细胞的黏附和伪足生成，能够激活TLR2/TLR4-NF-κB信号通路，显著增强免疫调节能力[11]，说明了猪苓多糖能够参与疾病炎症反应的调控作用。

LPS是革兰氏阴性细菌外膜的主要成分，已被广泛用于通过气管内插管法诱导ALI的动物模型。与Toll样受体4（TLR4）结合后，LPS诱导下游信号传导通路的激活，这些信号通路负责向肺内注入炎症性细胞（即嗜中性白细胞）并产生炎症原性细胞因子[12]。LPS与TLR4的结合还诱导IκB-α磷酸化和降解，促进核易位和NF-κB活化，并随后导致过度释放促炎性细胞因子，例如，肿瘤坏死因子-α （TNF-α），白介素（IL）-1β，IL-6] [13]。此外，LPS可以激活MAPK家族成员JNK，活化的JNK可以磷酸化许多线粒体蛋白，包括Bcl-2和Bcl-xl [14]。

研究通过LPS构建急性肺损伤模型大鼠进行实验操作，用猪苓多糖处理急性肺损伤模型大鼠，检测结果发现Model组肺组织损伤严重，而猪苓多糖治疗能够有一定程度缓解肺损伤;与Control组相比，Model组肺组织湿干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表达，以及MDA和MPO表达水平升高，而GSH-Px和SOD表达水平明显降低;与Model组相比，猪苓多糖组肺组织湿干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表达水平，以及MDA和MPO表达水平有所降低，而GSH-Px和SOD表达水平升高。说明了猪苓多糖可以缓解LPS诱导的急性肺损伤模型大鼠炎症反应，对于急性肺损伤的治疗研究有一定的指导意义。

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（收稿日期：2021-04-02 编辑：刘 斌）