參麥注射液對腸缺血再灌注肺脂質過氧化損傷的影響*

王艷蕾 崔國金 蔡慶艷 景友玲 張一兵 鄭慧萍

參麥注射液對腸缺血再灌注肺脂質過氧化損傷的影響*

王艷蕾 崔國金 蔡慶艷 景友玲 張一兵 鄭慧萍

目的：探討參麥注射液對腸缺血/再灌注（I/R）肺脂質過氧化損傷的防護作用。方法：SD大鼠24只，隨機均分為3組。對照組只分離出腸系膜上動脈；模型組、治療組復制大鼠腸I/R損傷模型；治療組于缺血前、再灌前、再灌后30 min尾靜脈注射參麥注射液0.9 mL/100 g體質量。觀察各組外周血白細胞黏附聚集（LAA）、肺組織濕/干比（W/D）、肺系數(shù)以及血漿和肺組織超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、髓過氧化物酶（MPO）的變化及參麥注射液對上述指標的影響；并進行肺組織病理學檢測。結果：（1）模型組LAA、肺組織W/D、肺系數(shù)均高于對照組（P＜0.01），光鏡下肺組織病理損害亦明顯重于對照組；治療組上述指標均明顯小于模型組（P＜0．01）。（2）模型組血漿和肺組織SOD活性低于對照組（P＜0．01）；MPO活性及MDA含量高于對照組（P＜0．01），治療組上述各檢測指標均較模型組明顯改善（P＜0．01）。結論：參麥注射液對腸I/R后肺損傷具有保護作用，其機制可能與抑制中性粒細胞的聚集，對抗脂質過氧化損傷有關。

腸 再灌注損傷 肺 脂質過氧化作用 中性白細胞 過氧化物酶 超氧化物歧化酶 丙二醛疾病模型,動物 參麥注射液

腸缺血再灌注（ischemia/reperfusion，I/R）損傷是常見的組織器官損傷之一，在嚴重感染、休克、心肺功能不全等疾患的病理演變過程中起重要作用，不僅可引起消化道局部組織損害，而且可導致遠隔器官的損傷，其中以肺損傷引起的呼吸窘迫綜合征最為突出。腸I/R肺損傷機制較復雜，有研究認為氧自由基的參與[1]和多形核白細胞（polymorphonuclear neutrophil，PMN）介導的組織損傷[2]是致病的重要因素。參麥注射液（shenmai injection，SM）在臨床上主要用于改善缺血時的微循環(huán)障礙，但其對腸I/R肺損傷影響的研究報道尚少。本研究旨在探討腸I/R時肺脂質過氧化損傷以及參麥注射液對其防護作用。

1 材料與方法

1.1材料 普通級SD大鼠24只，雌雄不拘，8周齡，平均體質量（276±14）g，購自北京華阜康生物科技有限公司（SCXK京2009-0004），常規(guī)喂養(yǎng)，術前禁食12 h，自由飲水。參麥注射液購自河北神威藥業(yè)有限公司，批號：Z13020888。超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）及髓過氧化物酶（MPO）測試盒購自南京建成生物工程研究所。

1.2造模與分組 將動物隨機分為3組，每組8只，平均體質量分別為（277.00±14.18）、（277.75±15.70）、（272.25±11.63）g，差異無統(tǒng)計學意義（F=0.336,P>0.05）。對照組只分離出腸系膜上動脈（superior mesenteric artery,SMA），不行夾閉；模型組于腹腔注射烏拉坦（1 g/kg）麻醉，行腹部手術，分離出腸系膜上動脈,在其根部用無創(chuàng)傷血管夾夾閉，阻斷該動脈血運1 h后松夾，恢復血流后觀察1 h，造成腸I/R損傷模型；治療組同樣造成腸I/R損傷模型，并于缺血前、再灌前、再灌后30 min每個時間點對每只大鼠行尾靜脈推注參麥注射液（0.9 mL/100 g）。各組連續(xù)監(jiān)測平均動脈壓，并選取缺血前、再灌前、再灌后1 h 3個時間點進行比較；于松夾后1 h自腹主動脈取血，同時取肺組織，一部分-70℃保存，待測相應指標；一部分冰鹽水漂凈，濾紙吸干，待測肺濕/干比值及肺系數(shù)；一部分經(jīng)10%福爾馬林固定，染色，光學顯微鏡觀察肺組織的損傷程度。

1.3檢測指標及方法 （1）平均動脈壓（mean arterial pressure,MAP）：手術過程中各組動物均分離左頸總動脈，全身肝素化后，頸總動脈插管經(jīng)三通連接壓力傳感器，通過BL-420生物功能實驗系統(tǒng)（成都泰盟科技有限公司）連續(xù)監(jiān)測MAP。（2）肺組織濕/干比值及肺系數(shù)：取左肺組織，吸干表面水分后稱質量，為濕重（W）。計算肺系數(shù)[肺濕重（g）/體質量（g）×100%]，然后將肺組織置于80℃恒溫烤箱,干燥48 h至恒重后再稱質量,為干重（D）。計算肺組織濕重與干重比值（wet/dry weight ratio，W/D），表示肺組織水腫形成情況。（3）外周血白細胞黏附聚集（LAA）試驗：于再灌后1 h經(jīng)內(nèi)眥取血，用3.8%檸檬酸鈉抗凝，血與檸檬酸鈉溶液體積比為3∶1。取數(shù)滴血滴于載玻片上，置于45℃溫箱2～3 s，同時將玻片豎起，使血液自然留下，使之鋪涂薄層，然后自然風干，放于-20℃冰箱10 min，4%甲醛固定，蘇木素染色。記數(shù)300個細胞，記錄其中聚集白細胞所占細胞數(shù)的百分比（3個以上細胞間距離少于1個細胞直徑視為聚集）。（4）按照試劑盒要求測定SOD、MDA、MPO。

1.4統(tǒng)計學方法 采用SPSS 13.0軟件包進行統(tǒng)計學分析，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，組間比較采用重復測量資料方差分析或單因素方差分析，進一步組間比較采用q檢驗，組內(nèi)不同時間點比較采用Bonfferoni t檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1I/R時MAP的變化 不同分組間、同一分組不同時間點MAP差異均有統(tǒng)計學意義（F組間＝39．736，F(xiàn)時間＝ 413．537，均 P ＜ 0．01），且分組與時間有交互作用（F交互＝ 123．524，P＜ 0．01）。模型組再灌后 1 h，較該組缺血前、再灌前及對照組再灌后1 h血壓均明顯下降，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），但各組內(nèi)缺血前與再灌前比較差異均無統(tǒng)計學意義（P>0.05）；治療組再灌后1 h血壓較缺血前、再灌前有所下降，但較同時間點模型組明顯升高，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），見表1。

表1 3組缺血前、再灌前、再灌后1 h MAP 的比較

表1 3組缺血前、再灌前、再灌后1 h MAP 的比較

*P ＜ 0．05，**P ＜ 0．01，表 2～4 同

對照組（1）模型組（2）治療組（3）q（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）缺血前①16.91±1.03 16.39±1.06 16.59±0.76 1.53 0.94 0.59再灌前②16.83±1.07 16.38±1.11 16.52±0.61 1.97 1.36 0.61再灌后1 h③16.84±1.04 5.81±1.26 10.39±1.69 22.99**13.45**9.55**①∶②1.558 2.189 1.597①∶③1.047 22.155**10.144**②∶③0.292 21.202**9.361**MAP（kPa） 組內(nèi)各時間點比較（t）組別

2.2I/R時肺組織W/D、肺系數(shù)及外周血LAA的變化 模型組肺組織W/D、肺系數(shù)及外周血LAA均高于對照組（P＜0.01）；治療組肺組織W/D、肺系數(shù)及外周血LAA低于模型組，但均未達到對照組水平，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05或P＜0.01），見表2。

表2 3組肺組織W/D、肺系數(shù)、LAA的比較

2.3I/R時血漿SOD、MPO活性及MDA含量的變化 模型組較對照組血漿SOD活性降低，MDA含量及MPO活性升高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.01）；治療組較模型組血漿SOD活性升高，MDA含量及MPO活性降低，但均未達到對照組水平，差異均有統(tǒng)計學意義（P＜0.01或P＜0.05），見表3。

表33組血漿SOD、MPO活性及MDA含量的比較

表33組血漿SOD、MPO活性及MDA含量的比較

組別對照組（1）模型組（2）治療組（3）F q（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）SOD（×103U/L）275.72±9.15 177.37±10.84 226.82±15.53 131.196**22.91**11.39**11.52**MDA（μmol/L）1.14±0.58 4.61±1.18 2.02±0.47 40.238**12.18**3.11*9.09**MPO（×103U/L）0.122±0.015 0.327±0.040 0.230±0.031 91.081**18.34**9.66**8.68**

2.4I/R時肺組織SOD、MPO活性及MDA含量的變化 模型組較對照組肺組織SOD活性降低，MDA含量及MPO活性升高（P＜0.01）；治療組較模型組肺組織SOD活性升高，MDA含量及MPO活性降低，差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.01），見表4。

表43組肺組織SOD、MPO活性及MDA含量的比較

表43組肺組織SOD、MPO活性及MDA含量的比較

組別對照組（1）模型組（2）治療組（3）SOD(×103U/g 55.75±6.24 22.47±2.44 37.64±2.93 F q（1）∶（2）（1）∶（3）（2）∶（3）)124.705**22.31**12.14**10.17**MDA(mmol/g)1.65±0.08 6.26±1.44 3.15±0.65 53.326**14.32**4.66**9.66**MPO(U/g，濕片)0.373±0.039 2.961±0.314 1.948±0.249 250.318**31.49**19.17**12.33**

2.5肺組織形態(tài)學變化 對照組肺組織結構正常；模型組肺組織損傷明顯，有大量中性粒細胞浸潤，肺泡壁增厚，血管充血、水腫、出血；參麥注射液治療后，肺血管充血和中性粒細胞浸潤減輕。

3 討論

腸是體內(nèi)代謝活躍、具有獨特免疫功能的器官，是體內(nèi)最大的致病菌庫。目前研究認為，腸是多系統(tǒng)器官功能不全綜合征（multiple organ dysfunction syndrome，MODS）的啟動器官[3]。I/R 損傷可導致腸黏膜屏障損傷、腸內(nèi)細菌毒素移位及炎癥介質激活，從而誘發(fā)全身炎癥反應綜合征及MODS[4]，其中肺損傷在I/R后遠隔器官損傷中出現(xiàn)較早。肺組織W/D比值和肺系數(shù)是目前常用的評價肺含水量和反映微血管損傷的指標。本實驗發(fā)現(xiàn)I/R損傷后，肺組織W/D比值和肺系數(shù)均明顯升高，肺組織損傷明顯，血管明顯充血水腫、出血及中性粒細胞浸潤，表明腸I/R可導致嚴重肺損傷。同時實驗還發(fā)現(xiàn)小腸缺血后血壓并沒有明顯下降，但再灌后血壓下降明顯，表明血液再灌注后損傷重于缺血性損傷。

MPO是中性粒細胞特有的還原酶，其在組織中的活性升高一方面表明組織中的多形核白細胞（PMN）數(shù)量增多，另一方面預示可能引起組織的損傷。因此，組織中MPO活性的高低可以反映PMN在組織中的扣押程度，并提示存在PMN的活化。而大量中性粒細胞的聚集和激活，不僅加重無復流（no－reflow）現(xiàn)象，更重要的是釋放大量氧自由基、蛋白酶等毒性物質，進一步加重組織損傷[5]。本研究結果顯示，模型組大鼠血漿和肺組織MPO活性和MDA含量增加，而SOD活性顯著降低，同時外周血LAA增加，而有研究認為LAA的增加與肺內(nèi)白細胞的黏附/聚集呈正相關，比外周血白細胞數(shù)量更能代表肺臟炎癥反應狀況[6]，提示中性粒細胞在肺組織中的聚集、活化，氧自由基的脂質過氧化是腸I/R肺損傷的重要病理學機制。

參麥注射液主要成分是人參和麥冬，具有益氣固脫、養(yǎng)陰生津、補心及復脈作用。人參可保護毛細血管內(nèi)皮細胞，促進內(nèi)皮細胞釋放血管舒張因子一氧化氮（NO），擴張血管，增加血流，對缺血缺氧時代謝活動和微循環(huán)有保護作用。中藥麥冬含多種抗氧化物質，如黃酮、VA、Cu、Zn、Fe 等（Cu、Zn、Fe 是構成SOD的主要成份）有不同程度清除自由基作用。以往研究曾證實參麥注射液對肢體缺血再灌注損傷具有保護作用[7]。本研究顯示在缺血前、再灌前、再灌后30 min給予參麥注射液后，血漿和肺組織MPO活性和MDA含量降低，血漿和肺組織SOD活性升高，同時肺組織W/D比值、肺系數(shù)及LAA明顯降低，肺組織病理損害亦減輕，提示參麥注射液對腸I/R引起的肺損傷有保護作用，其作用機制可能是通過保護腸道屏障，抑制中性粒細胞的聚集與活化，抑制氧自由基生成，防止脂質過氧化而實現(xiàn)的。

[1] Gao C,Sun X,Zhang G,et al.Hyperoxygenated solution preconditioning attenuates lung injury induced by intestinal ischemia reperfusion in rabbits[J].J Surg Res,2008,146（1）:24-31.

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Effects of ShenMai Injection on Lung Lipid Peroxidation in Rat Model of Intestinal Ischemia/Reperfusion

WANG Yanlei,CUI Guojin,CAI Qingyan,JING Youling,ZHANG Yibing,ZHENG Huiping

Department of Physiology,North China Coal Medical College,Tangshan 063000,China

Objective:To explore the effects of shenmai injection(SM)on lung lipid peroxidation in rat model of intestinal ischemia/reperfusion (I/R).Methods:Twenty-four SD rats were randomly divided into three groups，sham group,I/R group and treatment group.The superior mesenteric artery was separated only in rats of sham group.Models of intestinal I/R injury were established in I/R group and treatment group.In treatment group,rats was injected SM (0.9 mL/100 g)through tail vein before ischemia,before reperfusion and 30 min after reperfusion,respectively.The values of leukocyte adhesiveness/aggregation(LAA)were detected in the peripheral blood,lung wet/dry weight ratio,lung coefficient,superoxide dismutase(SOD),malondialdehyde(MDA)and myeloperoxidase(MPO)in serum and lung tissue,and the effects of SM were observed as well.The changes of lung histopathology were examined by light microscope.Results:(1)The values of LAA in peripheral blood,lung wet/dry weight ratio and lung coefficient were significantly increased in I/R group than those in sham group(P＜0.01).The results of light microscope examination showed that more serious damage of lung tissue in I/R group compared with those of sham group.The above-mentioned indexes were obviously lower in treatment group compared with those of I/R group(P＜0.01).(2)The activity of SOD in serum and lung tissue was significantly lower in I/R group than that in sham group(P＜0.01).The content of MDA and the activity of MPO in serum and lung tissue were significantly increased in I/R group than those in sham group (P＜0.01).The above-mentioned indexes were obviously ameliorated in treatment group in comparison with I/R group(P＜0.01).Conclusion:Shenmai injection can protect the lung injury induced by intestinal ischemia/reperfusion,which may be mediated by inhibiting lipid peroxidation and aggregation of neutrophils.

intestines reperfusion injury lung lipid peroxidation neutrophils peroxidase superoxide dismutase disease models,animal shenmai injection

*唐山市科技局基金資助項目（項目編號：09130202A－3－7）作者單位：063000 唐山，華北煤炭醫(yī)學院生理教研室

（2010-02-27收稿 2010-06-13修回）

（本文編輯 陸榮展）

短篇與病例報告