大承气汤对急性肺损伤大鼠的治疗效果评估

王浴鑫 翟翠娟

【摘要】 目的：評估地塞米松、抗生素、中药大承气汤对急性肺损伤大鼠的治疗效果。方法：盲肠结扎穿刺术建立脓毒症急性肺损伤大鼠模型，设置地塞米松、抗生素以及中药治疗组。通过比较大鼠一般状况、24 h死亡率、肺系数、肺组织病理改变、炎症因子水平等评价药物治疗效果。结果：各药物治疗组大鼠术后均出现气促、口鼻红色血痂、懒动等不良表现，但与模型组相比情况有好转。地塞米松治疗组、抗生素治疗组以及中药治疗组24 h大鼠死亡率分别为8.33%、16.67%、33.33%，较模型组死亡率（41.67%）降低。模型组肺系数（5.016±0.961），高于假手术组（3.979±0.377），差异有统计学意义（P<0.05）。地塞米松治疗组、抗生素治疗组、中药治疗组肺系数分别为（4.376±0.295）、（4.214±0.574）、（4.438±0.313），均低于模型组，但差异均无统计学意义（P>0.05）。病理切片提示三组药物干预组均有炎性细胞浸润、肺泡破裂和毛细血管充血等肺损伤表现，但与模型组相比有明显改善。术后24 h，与模型组相比，药物治疗组血清促炎因子TNF-α和IL-6均降低，抗炎因子IL-10圴升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：地塞米松、抗生素、DCQD对急性肺损伤大鼠的治疗均有效，能够改善其一般状况，降低死亡率，减轻炎症反应，对于指导临床急性肺损伤药物治疗有一定意义。

【关键词】 急性肺损伤 脓毒症 大承气汤 抗生素 地塞米松 炎症因子

[Abstract] Objective： To evaluate the therapeutic effects of Dexamethasone， antibiotics and Dachengqi Decoction on acute lung injury rats. Method： The rat model of septic acute lung injury was established by caecal ligation and puncture， and Dexamethasone， antibiotics and traditional Chinese medicine treatment groups were set up. The effect of drug treatment was evaluated by comparing the rats’ general condition， 24 h mortality， lung coefficient， lung tissue pathological changes and inflammatory factors. Result： The rats in each drug treatment group had bad manifestations such as shortness of breath， red blood scab of mouth and nose and lazy movement， but the situation were better than that in the model group. The 24 h mortality of Dexamethasone treatment group， antibiotic treatment group and traditional Chinese medicine treatment group were 8.33%， 16.67% and 33.33% respectively， which was lower than 41.67% of model group. The lung coefficient in the model group （5.016±0.961） was higher than that in the sham operation group （3.979±0.377）， the difference was statistically significant （P<0.05）. The lung coefficients of Dexamethasone treatment group， antibiotic treatment group and traditional Chinese medicine treatment group were （4.376±0.295）， （4.214±0.574） and （4.438±0.313） respectively， which were lower than those of model group， but the differences were not statistically significant （P>0.05）. Pathological sections showed that the three drug intervention groups had lung injury manifestations such as inflammatory cell infiltration， alveolar rupture and capillary congestion， but it was significantly improved compared with the model group. 24 h after operation， compared with the model group， the serum pro-inflammatory cytokines TNF-α and IL-6 decreased in the drug treatment group， while the anti-inflammatory cytokines IL-10 increased， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion： Dexamethasone， antibiotics and Dachengqi Decoction are effective in the treatment of acute lung injury rats， which can improve their general condition， reduce mortality and reduce inflammatory reaction， it has certain significance for guiding the drug treatment of acute lung injury.

[Key words] Acute lung injury Sepsis Dachengqi Decoction Antibiotics Dexamethasone Inflammatory cytokines

First-author’s address： Jing’an District Central Hospital， Shanghai 200040， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.03.007

引起急性肺損伤的一个重要原因是脓毒症患者的肠屏障功能受损，肠道中的大量细菌和内毒素通过门静脉和淋巴系统侵入血液循环，引起脓毒症，最终引起多器官功能障碍。肺损伤往往发生早，发展快，是脓毒症患者最直接的死亡原因之一。目前尚无有效的药物治疗方法，主要是针对病因治疗和呼吸循环支持治疗。大承气汤对急性肺损伤的炎症细胞和细胞因子具有免疫调节作用，可从多水平、多靶点发挥治疗作用，对于治疗急性肺损伤具有广阔的应用前景。

1 材料与方法

1.1 动物和药物准备 研究时间为2020年2-12月，选取健康雄性SPF级SD大鼠60只，体重180～280 g，由上海必凯公司提供。ELISA试剂盒购自上海励韬生物科技有限公司（R&D，芬兰）。注射用头孢他啶[生产厂家：国药集团致君（深圳）制药有限公司，批准文号：国药准字H20013299，规格：1.0 g/支]，注射用地塞米松磷酸钠（生产厂家：马鞍山丰原制药有限公司，批准文号：国药准字H20051748，规格：5 mg/支）。大承气汤：经典煎制法，取大黄24 g，厚朴30 g，枳实24 g，芒硝18 g。先将厚朴枳实煮沸15 min，再加大黄煮沸5 min，最后下芒硝，待完全溶解后滤液去渣，制成100%（W/V）的水煎液，4 ℃保存备用。

1.2 模型制备和分组 60只实验大鼠随机分为5组：假手术组、模型组、地塞米松治疗组、抗生素治疗组、中药（大承气汤）治疗组，每组12只。急性肺损伤模型制备：大鼠腹腔找到盲肠并结扎盲肠总长度的75%，周径的2/3（避免结扎过紧导致盲肠缺血坏死），使用直径3 mm的穿刺针在结扎部分中段穿刺出一个孔并挤出少许粪便保证穿刺成功（假手术组不进行穿刺结扎步骤）。三组药物治疗组均在急性肺损伤模型基础上给予药物干预。地塞米松治疗组：术后即给予腹腔注射地塞米松，浓度为0.25 mg/mL，根据大鼠体重给药量为5 mg/kg，给药频次为1次/d。抗生素治疗组：术后即给予腹腔注射头孢他啶，浓度为20 mg/mL，注射剂量为180 mg/kg。术后6 h同等剂量再注射1次，2次/d给药。中药治疗组：术前1 h经口灌胃大承气汤，浓度100%，给药剂量1 mL/100 g，术后6 h同等剂量再灌胃1次，2次/d。

1.3 肺系数 术后24 h，心脏取血处死后取左全肺，用干净纱布吸掉肺表面血液。电子秤称重（湿重），放置于干燥箱60 ℃干燥3 d至恒重，称重（干重）。肺系数=肺湿重/干重。

1.4 肺病理制作 取新鲜肺组织（右上肺），依次进行脱水、包埋、切片、石蜡切片脱蜡至水、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 炎症因子测定 术后24 h取麻醉大鼠心脏新鲜血液，离心后取上清液即为血清，并于-80 ℃条件保存。采用双抗体夹心ABC-ELISA法。用抗大鼠TNF-α单抗包被于酶标板上，标准品和样品中的TNF-α与单抗结合，加入生物素化的抗大鼠TNF-α，形成免疫复合物连接在板上，辣根过氧化物酶标记的Streptavidin与生物素结合，加入底物工作液显蓝色，最后加终止液硫酸，在450 nm处测OD值，TNF-α水平与OD值成正比，可通过绘制标准曲线求出标本中TNF-α水平。同样方法测定IL-6、IL-10水平。

1.6 统计学处理 采用SPSS 17.0软件、GraphPad.Prism.5.医学绘图软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，多组数据比较采用方差分析，两组数据比较使用LSD检验;计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般状况 模型组一般状况最差，精神极度萎靡，进食、活动明显减少，气促，寒战，毛发竖立杂乱，黄色黏液稀便，口鼻分泌粉红色泡沫，术后24 h内死亡率最高。假手术组术后正常活动，无任何不良症状。各药物治疗组均出现气促、口鼻红色血痂、懒动等不良表现，但情况好于模型组，死亡率也有降低。

2.2 各组大鼠24 h死亡率比较 每组大鼠总数均为12只，其中假手术组无大鼠死亡，模型组24 h死亡率最高，为41.67%（5/12），地塞米松治疗组死亡率最低，为8.33%（1/12），抗生素治疗组为16.67%（2/12），中药治疗组为33.33%（4/12）。药物治疗组死亡率和模型组比较均降低，可见三种药物均可以改善急性肺损伤大鼠死亡率。

2.3 肺组织病理变化 假手术组无肺泡病理损伤表现，见图1。模型组病理表现为支气管壁炎性细胞浸润，肺泡腔内有粉红色蛋白黏液渗出，部分肺泡腔代偿性扩张，部分肺泡萎缩、坍塌，肺泡隔增生伴有炎性细胞浸润，见图2。三组药物治疗组均有不同程度的肺组织炎性损伤表现，但较模型组病理损伤程度减轻，见图3、4、5。

2.4 各组大鼠肺系数比较 各组剔除死亡大鼠后取7只进行研究，模型组肺系数（5.016±0.961），高于假手术组（3.979±0.377），差异有统计学意义（t=-2.842，P=0.013）。地塞米松治疗组、抗生素治疗组、中药治疗组肺系数分别为（4.376±0.295）、（4.214±0.574）、（4.438±0.313），均低于模型组，差异均无统计学意义（t=-1.802、-2.029、-1.619，P=0.093、0.062、0.128）。见图6。

2.5 血清炎症因子变化

2.5.1 各组大鼠血清IL-6水平比较 术后24 h，地塞米松治療组血清IL-6水平为（5.518±0.849）pg/mL，抗生素治疗组（2.293±0.485）pg/mL，中药治疗组（3.928±0.306）pg/mL，模型组（8.872±2.232）pg/mL，假手术组（0.974±0.233）pg/mL。各组大鼠术后24 h的血清IL-6水平比较，差异有统计学意义（P<0.05）。术后24 h，模型组较假手术组IL-6水平明显升高，差异有统计学意义（P<0.05）;术后24 h，三个药物治疗组较模型组IL-6水平均降低，差异均有统计学意义（P<0.05）。见图7。

2.5.2 各组大鼠术后24 h血清TNF-α水平比较 术后24 h，地塞米松治疗组血清TNF-α水平为（9.745±1.193）pg/mL，抗生素治疗组（4.403±0.842）pg/mL，中药治疗组（6.208±0.512）pg/mL，模型组（16.028±3.941）pg/mL，假手术组（1.661±0.813）pg/mL。各组大鼠术后24 h的血清TNF-α水平比较，差异有统计学意义（P<0.05）。术后24 h，模型组较假手术组TNF-α水平明显升高，差异有统计学意义（P<0.05）。术后24 h，三个药物治疗组较模型组TNF-α水平均降低，差异均有统计学意义（P<0.05）。见图8。

2.5.3 各组大鼠术后24 h血清IL-10水平比较 术后24 h，地塞米松治疗组IL-10水平为（40.752±0.423）pg/mL，抗生素治疗组（47.513±3.062）pg/mL，中药治疗组（44.043±0.856）pg/mL，模型组（38.215±1.087）pg/mL，假手术组（42.368±0.576）pg/mL。各组大鼠术后24 h的血清IL-10水平比较，差异有统计学意义（P<0.05）。术后24 h，模型组IL-10水平较假手术组低，差异有统计学意义（P<0.05）。术后24 h，三个药物治疗组IL-10水平较模型组均升高，差异均有统计学意义（P<0.05）。见图9。

3 讨论

急性肺损伤可由直接（肺部）原因引起，如肺炎、误吸、溺水、吸入有毒气体等，或间接（肺外）原因引起，如严重的全身损伤，如败血症、休克或胰腺炎[1-2]。目前，急性肺损伤还没有特异性治疗方法，针对原发病治疗、肺保护性低潮气量通气和液体管理仍然是急性肺损伤的主要治疗策略[3]。由于疾病的复杂性（即其涉及多种信号通路），用抗体阻断单个促炎细胞因子或使用抗氧化剂都没有益处。目前在研发减轻损伤和炎症的特异性疗法方面进展甚微。

无论急性肺损伤病因如何，患者都容易并发继发性肺部感染，即呼吸机相关性肺炎（VAP）。从肺部获取样本进行微生物培养对于确定感染至关重要。急性肺损伤患者插管后常出现气道定植菌，这种定植会使感染的识别变得困难，所以区分定植菌很重要[4]。针对病原学培养检测到的致病菌选择恰当的抗生素对一些患者非常重要，但有菌群失调和其他不良风险[5]。由于现有技术不完善，急性肺损伤肺部感染的诊断存在治疗不足和治疗过度的风险。临床特征、血液学检查和放射学评估相结合，结合肺部微生物取样，仍然是当前的金标准。未来宏基因组测序将对病原体进行更早更精确诊断和更有针对性的治疗[6]。即使无明显感染表现，机械通气患者肺部生物多样性减少，肠型微生物增多[7]。VAP最常见的致病细菌包括肠杆菌、绿脓杆菌、金黄色葡萄球菌和不动杆菌[8]。院内感染可加重急性肺损伤患者低氧血症和死亡率，因此必须加强对这些感染的预防，以避免影响患者预后。未来可发展非抗生素疗法，包括疫苗、单克隆抗体和噬菌体疗法。

几十年来，研究者们对治疗急性肺损伤的激素给药进行了深入的讨论。因为患者选择、激素治疗方法（起始时间、药物选择、剂量、治疗持续时间）和数据处理的差异，临床试验数据常相互矛盾[9]。因此，到目前为止，还没有关于急性肺损伤激素使用的明确结论。糖皮质激素通常被认为是免疫抑制药物，但研究表明糖皮质激素可抑制炎症反应后免疫重组[10]，从而改善患者对肺炎、急性肺损伤等呼吸系统并发症的易感性和预后[11]。在急性呼吸窘迫综合征的早期给予激素似乎更有效。Meduri等[12]从2007年开始在严重急性肺损伤患者早期使用低剂量甲基强的松龙，显示机械通气和住院时间均显著减少，死亡率降低，感染并发症发生率降低。最近的研究显示了糖皮质激素的优势，延长激素使用时间可缩短机械通气和住院时间、改善氧合[13]，可能是因为其具有抗炎、抗氧化和减轻肺水肿的作用。需要多中心研究确定最合适的激素剂量、时机和选择，并分析其潜在风险[14]。

临床使用的治疗急性肺损伤的药物有几个缺点，包括副作用和治疗费用高。近年来自几种天然药物在实验模型中的研究，已显示出在分子水平上可抑制急性肺损伤相关的多种炎症通路。这些药物具有多重效应，如抑制促炎通路，激活抗氧化防御机制[15]。天然药物的生物学效应可能有助于开发急性肺损伤的新疗法。这些天然药物的优势是它们已经在亚洲大陆应用了几个世纪，且没有明显的毒性。在细胞培养和动物模型中研究了这些化合物缓解肺部炎症的潜力，几项研究集中在能够抑制TLR信号通路，特别是抑制核因子-κB。然而，为了开发治疗方法，必须在人体试验中进行系统研究（包括药代动力学和药效学）。

《伤寒杂病论》记载了2000年前汉代张仲景所创立的大承气汤。它由大黄、厚朴、枳实、芒硝组成，起初用于治疗便秘。大承气汤用于传统医学已有数千年历史，被证明具有广泛的药理活性[16]。许多研究证实大承气汤对炎症因子有显著的抑制作用，包括抑制MAPK、NF-κB等，对许多急性炎症性疾病有显著作用[17]。Hu等[18]证明了大承气汤不仅能减轻炎症细胞因子的释放，减轻这些炎症因子对器官和组织损伤的影响，而且还能调节毛细血管的通透性。Sun等[19]研究揭示了大承气汤17种活性成分通过调节PI3K/AKT信号通路，促进细胞凋亡，抑制病理损伤和炎症而改善急性胰腺炎。根据共有信号通路筛选中药单体，构建蛋白质相互作用网络和转录因子预测网络，这反映了中药化合物的多靶点作用。

為验证大承气汤对急性肺损伤的疗效和炎症调控作用，本试验通过急性肺损伤大鼠给药后一般状况、24 h死亡率、肺系数、肺组织病理改变、炎症因子水平的对比，结果显示抗生素、激素、中药三种临床较常用的药物对于治疗急性肺损伤均有效。急性肺损伤大鼠在使用药物治疗后，寒战、气急、反应差等表现改善，提示药物可减轻全身炎症反应，同时口鼻粉红色泡沫渗出减少也反映出可改善肺水肿。肺系数一定程度可反映损伤肺渗出程度和肺损伤的严重程度，三组治疗药物肺系数虽然有降低，但与模型组比较均无统计学差异。急性肺损伤大鼠24 h死亡率高达41.67%，说明了疾病严重程度、进展快、高死亡率、预后差特点，疾病早期给予地塞米松的大鼠短期死亡率降低最明显，也许与激素强大的抗炎和减轻肺水肿作用有关[20]。急性肺损伤大鼠24 h血清炎症因子已出现明显异常和失衡，表现为促炎强化和抗炎减弱[21]。三组药物治疗组中，促炎因子IL-6、TNF-α血清水平均在抗生素治疗组最低，地塞米松治疗组最高;而抗炎因子IL-10水平抗生素治疗组最高，地塞米松治疗组最低。本试验中抗生素治疗组促炎因子下调和抗炎因子上调最明显，反映了抗生素调控炎症失衡的优势，中药治疗组居中，而地塞米松治疗组改善炎症失控最弱。试验提示纠正过度的炎症反应和减轻肺泡毛细血管通透性可能是预防和治疗急性肺损伤的有效治疗。临床患者的个体差异及疾病状态，包括动态评估感染情况、肺渗出程度、炎症失控进程、肠道屏障等脏器受损程度，是笔者慎重选择药物治疗前必须思考的。

将传统中医疗法和现代医学疗法相结合，可以获得更全面的疗效和实质性好处，例如可控制的疾病进展、降低死亡率和提高治疗效果。然而，大承气汤治疗急性肺损伤的保护作用和潜在机制尚未见报道。未来的挑战在于证明这些化合物在临床试验中的有效性和安全性的转化研究，需要明确其在急性肺损伤的药代动力学和药效学[22]。急性肺损伤患者使用这些药物的转化研究将为开发这种高死亡率疾病急需的新疗法提供潜在的机会。

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（收稿日期：2021-12-17） （本文編辑：姬思雨）