五味子乙素對染矽塵大鼠血清唾液酸和銅藍蛋白的影響

樊林花， 劉田福， 郭 民， 劉茂林 (山西醫(yī)科大學實驗動物中心， 太原 030001;通訊作者，E-mail:ykdltf@yahoo.com.cn)

五味子乙素對染矽塵大鼠血清唾液酸和銅藍蛋白的影響

樊林花， 劉田福*， 郭 民， 劉茂林 (山西醫(yī)科大學實驗動物中心， 太原 030001;*通訊作者，E-mail:ykdltf@yahoo.com.cn)

目的 觀察五味子乙素(schisandrin B，Sch-B)對染矽塵大鼠血清唾液酸(sialic acid，SA)和銅藍蛋白(cerulopasmin，CP)的影響。 方法 將48只大鼠隨機分為對照組、染矽塵組、Sch-B干預組，每組16只。采用暴露式氣管內(nèi)注入法給染矽塵組和Sch-B干預組大鼠一次性染矽塵(50 mg/只)，同法對照組大鼠給予生理鹽水(1 ml/只)。染塵后第1天開始灌胃給藥，Sch-B干預組給予Sch-B 80 mg/(kg·d)，其他組給予等體積的橄欖油。藥物干預7 d和28 d后，各組分別取8只大鼠處死，取其肺組織光鏡觀察其病理切片;紫外分光光度計檢測血清CP和SA的含量。 結果 對照組肺組織結構基本正常，染矽塵組肺損傷明顯，Sch-B組較輕。給藥后7 d，各組之間大鼠血清SA和CP含量均無統(tǒng)計學差異(P＞0.05);28 d時，染矽塵組血清中SA和CP含量顯著高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)，Sch-B組顯著低于染矽塵組，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。結論 Sch-B能抑制染矽塵大鼠血清中SA含量和CP活性的升高。

五味子乙素; 二氧化硅; 唾液酸; 銅藍蛋白

唾液酸(sialic acid，SA)是細胞膜糖蛋白寡鏈末端的一種結合糖。當塵粒進入肺組織導致吞噬細胞裂解，或引起膠原纖維變性，細胞解體，酶類被釋放出來，SA在唾液酸酶的作用下從細胞膜糖蛋白寡鏈末端分解出來，致使血清SA含量增高［1］。因此，血清SA含量的多寡是反映肺纖維化程度和膜損傷的重要指標［2］。銅藍蛋白(cerulopasmin，CP)是一種含銅的α2糖蛋白，具有促進膠原纖維交聯(lián)過程中氧化反應的作用，血清CP水平可反映肺纖維化病變進展情況［3］，同時銅藍蛋白的水平也可作為抗矽肺纖維化藥物療效的一個標準［4］。本實驗通過觀察五味子乙素對染矽塵大鼠血清SA和CP含量的變化，旨在評價其對染矽塵大鼠肺損傷的干預效果。

1 材料與方法

1.1 主要試劑及儀器 Sch-B(成都曼斯特生物科技有限公司，純度≥98%);SiO2(美國Sigma公司，純度99%，粒子大小范圍在0.5－10 μm之間，80%的粒子直徑在1－5 μm之間，批號:76K0020;用生理鹽水配成50 mg/ml混懸液經(jīng)高壓蒸汽滅菌后，用前加青霉素2 000 U/ml);SA和CP試劑盒(南京建成生物工程研究所)。萊卡切片機(德國Laica公司)，顯微鏡(日本Olympus公司)，T6新世紀型紫外可見光分光光度計(北京普析通用儀器有限責任公司)。

1.2 動物分組 清潔級Wistar大鼠48只，雌雄各半，體重(200±20)g，由山西醫(yī)科大學實驗動物中心提供，實驗動物質(zhì)量合格證明書編號:100026。將大鼠隨機分為正常對照組、染矽塵組和Sch-B干預組(Sch-B)，每組16只。

1.3 模型建立及標本的收集 以戊巴比妥鈉(40 mg/kg)麻醉大鼠后，采用暴露氣管法，染矽塵組和Sch-B干預組大鼠氣管內(nèi)一次性注入1 ml矽塵混懸液(50 mg/ml)，正常對照組大鼠同法氣管內(nèi)注入1 ml滅菌生理鹽水。染塵后第1天Sch-B干預組開始灌胃給予Sch-B(80 mg/kg)，其余各組給予等容橄欖油。每周復查體重，調(diào)整給藥劑量。

各組于藥后7 d和28 d分別隨機取8只，經(jīng)腹腔注射麻醉后，腹主動脈采血，分離血清;將整個肺臟從胸腔中取出，剔除氣管、支氣管等結締組織，在生理鹽水中漂洗，記錄肉眼病理變化，取肺組織用10%的中性甲醛溶液固定，常規(guī)脫水，石蠟包埋，進行HE染色。

1.4 測定指標及方法 血清SA和CP測定采用比色法，按照試劑盒說明書操作。

1.5 統(tǒng)計學分析 采用SPSS16.0統(tǒng)計分析軟件進行統(tǒng)計學分析，計量資料以±s表示，相同時間點多組間的比較用單因素方差分析的LSD法，P＜0.05認為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 肺臟病理組織學變化

2.1.1 各組肺組織外觀形態(tài)比較 正常對照組大鼠雙肺呈粉紅色，表面光滑柔軟，彈性良好。染矽塵組大鼠肺呈蒼白色，硬度增加，有出血點，表面粗糙不平，彈性減弱。Sch-B組肺組織色澤較均勻，表面稍粗糙，彈性尚可。

2.1.2 各組肺組織HE染色比較 正常對照組兩時間點肺組織結構基本正常，肺內(nèi)結構清晰，肺泡間隔未見增厚(見圖1A)。染矽塵組第7天肺泡間隔增厚，伴有巨噬細胞、淋巴細胞為主的細胞浸潤，間質(zhì)內(nèi)成纖維細胞增多(見圖1B);第28天肺泡結構破壞，肺泡壁顯著增厚，肺泡結構破壞或消失，肺組織以膠原沉積、肺纖維化改變?yōu)橹?見圖1C)。Sch-B干預組在兩個時間點均介于染矽塵組和對照組之間，肺泡炎和肺纖維化程度均較染矽塵組有不同程度的減輕(見圖1D、E)。

圖1 各組大鼠肺組織不同時間點病理改變(HE，×200)Fig 1 Pathological changes of lung tissues in 3 groups(HE，×200)

2.2 各組大鼠不同時間點血清SA和CP含量比較

由表1可知，在兩個時間點，染矽塵組大鼠血清SA含量和CP活性均有所升高，但7 d時與正常對照組相比差異沒有統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，28 d時兩者均明顯升高，與正常對照組相比差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01);在Sch-B組各時間點血清SA含量和CP活性也有不同程度的升高，但與正常對照組相比差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，7 d時與染矽塵組比較差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)，但28 d時與染矽塵組比較差異均有統(tǒng)計學意義(P＜0.05)。

表1不同時間點各組大鼠血清SA含量和CP活性(n=8，±s)Tab 1Serum SA content and CP activity in rats at different time points(n=8，±s)

表1不同時間點各組大鼠血清SA含量和CP活性(n=8，±s)Tab 1Serum SA content and CP activity in rats at different time points(n=8，±s)

與對照組相比，*P＜0.01;與染矽塵組相比，△P ＜0.05

組 別 SA/(mmol/L)CP/(U/L)第7天 第28天 第7天 第28天對照組 3.69 ±0.71 4.51 ±0.96 156.61 ±48.23 173.12 ±58.94染矽塵組 4.08 ±0.42 6.04 ±1.21* 191.14 ±52.61 325.66 ±60.77*Sch-B 干預組 3.76 ±0.92 4.75 ±0.74△ 184.12±65.13 206.19±105.74△

3 討論

五味子乙素是木蘭科植物北五味子或華中五味子的干燥成熟果實木脂素類有效成分之一，是一種抗氧化能力很強的中藥單體，具有較強的抗自由基和組織非特異性抗氧化損傷作用［5，6］。本實驗經(jīng)HE染色顯示，與對照組比較，染矽塵組第7天出現(xiàn)明顯的肺泡炎改變，肺間質(zhì)炎性細胞浸潤，伴有成纖維細胞增生。第28天，肺泡結構破壞，許多肺泡腔由膠原纖維和成纖維細胞占據(jù)，肺組織廣泛纖維化，病變損傷范圍廣泛。經(jīng)五味子乙素干預后病變程度明顯減輕，說明五味子乙素能夠減輕SiO2誘導的大鼠肺纖維化。

SA是神經(jīng)氨酸的衍生物，是生物膜糖蛋白和糖脂的重要成分，位于膜糖蛋白和糖脂的寡糖鏈末端，當含有游離SiO2的塵粒進入肺內(nèi)后，可引發(fā)生物膜自由基脂質(zhì)過氧化反應，產(chǎn)生大量過氧化脂質(zhì)［7］，而脂質(zhì)過氧化可使肺泡巨噬細胞裂解死亡和溶酶體破裂，后者崩解釋放出的神經(jīng)氨酸酶可分解膜寡糖鏈末端的SA，從而導致血清SA含量升高［8］。因此血清SA含量的多寡亦是反映膜損傷的重要指標。本實驗結果顯示，大鼠染矽塵后血清SA含量均高于對照組，尤其是28 d時與對照有統(tǒng)計學差異，表明矽塵引起了肺組織損傷;經(jīng)Sch-B干預后，血清SA含量明量降低，說明Sch-B能減輕SiO2誘導的大鼠肺損傷，與組織學改變相一致。

銅藍蛋白是血清中一種含銅的糖蛋白，不僅在銅的轉(zhuǎn)運代謝過程中發(fā)揮重要作用，而且是一種重要的氧化酶，在膠原纖維化形成過程中起著催化膠原蛋白共價交聯(lián)的作用，因此血清中CP的活性變化，不僅可作為觀察毒物是否具有脂質(zhì)過氧化作用［9］，反映肺纖維化病變進展情況［3］，同時也用于評價抗矽肺纖維化藥物療效的一個標準，當用抗矽肺藥物治療有效時，因?qū)δz原合成產(chǎn)生不同程度的抑制，而使血清中的銅藍蛋白活性受到不同程度的抑制［4］。本實驗結果顯示:大鼠染塵后，血清CP活力高于對照組，說明染塵后機體氧化負荷過重，肺損傷嚴重，膠原合成增多，誘導CP活力升高;經(jīng)Sch-B干預后，血清CP活力明顯低于染矽塵組，說明Sch-B抑制了膠原的合成，而使血清中CP活力受到不同程度的抑制。這提示Sch-B對抑制矽肺纖維化有一定的作用。

綜上可見，Sch-B對染矽塵大鼠肺損傷有明顯的改善作用，能降低染矽塵大鼠血清中SA含量和CP活性，其作用機制可能是Sch-B提高了機體的抗氧化能力，減弱了脂質(zhì)過氧化損傷，對膠原合成產(chǎn)生不同程度的抑制，而使血清中SA含量和CP活性受到不同程度的抑制;也可能是Sch-B首先抑制了CP活性，使膠原合成受阻，進一步抑制了肺纖維化的發(fā)生和發(fā)展，這有待進一步驗證和探討。

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Effects of schisandrin B on serum sialic acid and ceruloplasmin in rat lungs exposed to silica

FAN Lin-hua，LIU Tian-fu*，GUO Min，LIU Mao-lin(Laboratory Animal Center of Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China;*Corresponding author，E-mail:ykdltf@yahoo.com.cn)

ObjectiveTo investigate the effects of schisandrin B(Sch-B)on serum sialic acid and cerulopasmin in rats with silicosis.MethodsForty-eight rats were randomly divided into control group(n=16)，silica group(n=16)and Sch-B group(n=16).The 50 mg silicon dioxide was injected intratracheally in every rat in silica group and Sch-B group，while 1 ml physiologic saline was injected intratracheally in every rat in control group.From the first day after injection，rats were orally given Sch-B 80 mg/(kg·d)in Sch-B group，while the same dose of olive oil was given in control group and silica group.After treatment for 7 d and 28 d，eight rats in each group were sacrificed and samples were collected.The serum sialic acid content and cerulopasmin activity were assayed by a spectrophotometer.The lung histopathological changes were observed after HE staining.ResultsHE staining showed that the lungs were normal in control group，while the lungs were damaged obviously in silica group and slightly in Sch-B group.At 7 d，the content of sialic acid and the activity of cerulopasmin had no significant difference among 3 groups(P＞0.05).At 28 d，the content of SA and the activity of CP were significantly higher in silica group than in control group(P＜0.01)，and they were significantly lower in Sch-B group than in silica group(P＜0.05).ConclusionSch-B could inhibit the increase of serum SA content and CP activity.

schisandrin B;silica;sialic acid;cerulopasmin

R135.2

A

1007 －6611(2011)01 －0025 －04

10.3969/J.ISSN.1007 －6611.2011.01.007

山西省實驗動物專項基金資助項目(2007k03)

樊林花，女，1972－02生，碩士，實驗師.

2010－10－22］