林梅瑟 葉 帆 浙江省溫州市中醫(yī)院ICU 溫州 325000
趙志光 溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院病理科
膿毒癥是由感染所致的全身炎癥反應(yīng)綜合征,是危重患者主要的死亡原因,也是重癥醫(yī)學(xué)面臨的主要焦點(diǎn)和難點(diǎn)。一項(xiàng)多中心大樣本的回顧性研究顯示,42.1%的膿毒癥患者并發(fā)急性腎損傷(acute kidney injure,AKI),膿毒性AKI 患者病情更危重、病死率更高;膿毒性AKI 是高病死率及長(zhǎng)住院時(shí)間的獨(dú)立影響因素[1]。參麥注射液在臨床上廣泛應(yīng)用于危重病患者的救治,有報(bào)道參麥注射液對(duì)膿毒癥患者的肝、腎、心功能有保護(hù)作用[2]。本研究采用盲腸結(jié)扎穿刺法(cecal ligation puncture,CLP)制備大鼠膿毒癥模型,觀察參麥注射液對(duì)膿毒癥大鼠腎臟細(xì)胞凋亡影響,現(xiàn)報(bào)道如下。
1.1 動(dòng) 物 健康清潔級(jí)雄性Sprague-Dawley 大鼠45 只,體質(zhì)量280~350g,由溫州醫(yī)學(xué)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供,動(dòng)物合格證號(hào)SYXK(浙)2005-0061。
1.2 藥物和試劑 參麥注射液(規(guī)格:10mL/支,批號(hào)1110201,正大青春寶藥業(yè)有限公司);Bcl-2、Bax 免疫組化試劑盒(批號(hào)MAB-0014、MAB-0254,福州邁新生物技術(shù)有限公司);二抗為抗鼠IgG 聚合物;DAB 試劑盒(批號(hào)12120743F,福州邁新生物技術(shù)有限公司);大鼠腎臟細(xì)胞凋亡試劑盒(批號(hào)DMK500,寶生物工程大連有限公司)。
2.1 模型制備及分組 45 只大鼠隨機(jī)分為假手術(shù)組、膿毒癥模型組和參麥組,每組15 只。采用盲腸結(jié)扎穿刺法(CLP)造模:大鼠術(shù)前在標(biāo)準(zhǔn)飼養(yǎng)條件下適應(yīng)1 周,腹腔內(nèi)注射10%水合氯醛麻醉(3.5mL/kg),腹壁正中切開(kāi)2cm,拉出盲腸后在盲腸總長(zhǎng)度50%處結(jié)扎,用針頭在結(jié)扎線下5mm 處貫穿盲腸1 次,造成2 個(gè)漏口,回納盲腸后關(guān)腹。假手術(shù)組除不結(jié)扎和穿刺盲腸外,其余操作同膿毒癥模型組。膿毒癥模型組CLP 造模前1h 腹腔內(nèi)注射生理鹽水10mL/kg,參麥組CLP 造模前1h 腹腔內(nèi)注射參麥注射液10mL/kg。三組大鼠術(shù)后立即皮下注射50mL/kg 林格氏液抗休克治療。
2.2 標(biāo)本采集 于術(shù)后24h 予10%水合氯醛(3mL/kg)腹腔內(nèi)注射麻醉大鼠,打開(kāi)腹腔,分離腎臟,將一個(gè)腎臟組織迅速放入10%甲醛溶液中固定,送病理室切片做玻片制備,另一腎臟組織迅速置于冷凍管中,液氮保存待用。
2.3 腎臟細(xì)胞凋亡檢測(cè) 采用末端脫氧核糖核苷酸轉(zhuǎn)移酶介導(dǎo)的dUTP 缺口末端標(biāo)記法(TUNEL 法)檢測(cè)腎臟細(xì)胞凋亡。嚴(yán)格按試劑盒操作:將石蠟切片脫蠟,梯度乙醇水化;蛋白激酶K 消化后PBS 沖洗;過(guò)氧化氫阻斷后PBS 沖洗;TUNEL 反應(yīng)液37℃60min后PBS 沖洗;DAB/H2O2顯色;蘇木素復(fù)染;脫水、透明、封片。正常腎臟細(xì)胞核呈藍(lán)色,而凋亡陽(yáng)性腎臟細(xì)胞核呈棕黃色。每張切片在光學(xué)顯微鏡200 倍視野下分別隨機(jī)選擇10 個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域計(jì)數(shù)100 個(gè)細(xì)胞,計(jì)算腎臟細(xì)胞凋亡指數(shù)(apoptosis index,AI),其公式為AI=凋亡細(xì)胞數(shù)/總觀察細(xì)胞數(shù)×100%。
2.4 腎臟細(xì)胞Bcl-2 與Bax 蛋白表達(dá) 采用免疫組化檢測(cè)。腎臟標(biāo)本用10%中性甲醛固定24h 后行常規(guī)石蠟包埋、切片,貼附于涂有多聚氨酸的載玻片上,二甲苯和乙醇脫蠟。切片脫蠟后阻斷內(nèi)源性過(guò)氧化物酶,修復(fù)抗原,以羊血清工作液封閉,室溫孵育10min,然后分別加入Bcl-2 與Bax 抗體,生物素標(biāo)記二抗,DAB 顯色,蘇木精復(fù)染,脫水、透明、封固,光鏡下觀察。細(xì)胞漿中有棕黃色顆粒者為Bcl-2、Bax蛋白陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞。每張切片在光學(xué)顯微鏡200 倍視野下分別隨機(jī)選擇10 個(gè)區(qū)域,每個(gè)區(qū)域計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,計(jì)算Bcl-2、Bax 蛋白陽(yáng)性表達(dá)細(xì)胞百分比。
2.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS11.5 統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示,組間比較采用單因素方差分析(one-way ANOVA);凋亡指數(shù)及Bcl-2 與Bax 采用非參數(shù)成組設(shè)計(jì)多個(gè)樣本比較的秩和檢驗(yàn)(Kruskal-Wallis H 法),組間兩兩比較用Mann-Whitney U 檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料用率或頻數(shù)表示,采用χ2檢驗(yàn)。
3.1 三組大鼠體質(zhì)量比較 造模型時(shí)膿毒癥模型組死亡6 只,參麥組死亡4 只,假手術(shù)組無(wú)死亡。三組大鼠體質(zhì)量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.187,P=0.829),見(jiàn)表1。
表1 三組大鼠體質(zhì)量比較() kg
表1 三組大鼠體質(zhì)量比較() kg
3.2 大鼠腎臟細(xì)胞凋亡 三組均可見(jiàn)腎臟細(xì)胞凋亡,細(xì)胞凋亡多發(fā)生于腎小球細(xì)胞。膿毒癥組和參麥組腎臟細(xì)胞AI 均高于假手術(shù)組(P<0.01),參麥組腎臟細(xì)胞AI 雖低于膿毒癥組,但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.084),見(jiàn)表2。
3.3 大鼠腎臟Bcl-2 和Bax 蛋白表達(dá) 免疫組化結(jié)果顯示,與假手術(shù)組比較,膿毒癥組和參麥組腎臟細(xì)胞Bcl-2 表達(dá)下降(P<0.01,P<0.05),Bax 表達(dá)上調(diào)(P<0.01),Bcl-2/Bax 比值減小(P<0.01)。與膿毒癥組比較,參麥組Bcl-2 明顯上調(diào)(P<0.01),Bax 表達(dá)下調(diào)(P<0.05),Bcl-2/Bax 比值增大(P<0.01),見(jiàn)表2。
表2 三組大鼠腎臟細(xì)胞AI、Bcl-2和Bax 表達(dá)量比較() %
表2 三組大鼠腎臟細(xì)胞AI、Bcl-2和Bax 表達(dá)量比較() %
注:與假手術(shù)組比較,*P<0.05,**P<0.01;與膿毒癥組比較,△P<0.05,△△P<0.01
膿毒癥細(xì)胞存在多條細(xì)胞凋亡的信號(hào)途徑,其中線粒體途徑是其最重要的途徑之一[3]。Bcl-2 和Bax蛋白是該途徑的重要調(diào)節(jié)因子,而B(niǎo)ax 蛋白具有促進(jìn)凋亡作用,Bcl-2 蛋白起抑制凋亡的作用。
膿毒癥是ICU 患者發(fā)生ARF 最常見(jiàn)的原因,其發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,目前比較關(guān)注的是細(xì)胞凋亡在膿毒癥腎損害中的作用。國(guó)內(nèi)學(xué)者研究CLP 膿毒癥大鼠發(fā)現(xiàn),膿毒癥出現(xiàn)后大鼠腎功能損壞、腎小管上皮細(xì)胞凋亡,免疫組化檢測(cè)Bax 蛋白表達(dá)上升,Bcl-2/Bax下降[5]。另有研究發(fā)現(xiàn)增加Bcl-2 表達(dá)、抑制Bax 表達(dá),上調(diào)bcl-2/Bax 比值,可以減少細(xì)胞凋亡[6-7]。因此,抗凋亡措施可能對(duì)膿毒癥腎功能起保護(hù)作用。新近在對(duì)軟骨細(xì)胞研究顯示參麥注射液可能通過(guò)降低促凋亡基因BaxmRNA 表達(dá),增加凋亡抑制基因Bcl-2mRNA 的表達(dá),從而調(diào)節(jié)Bcl-2/BaxmRNA 的比例,抑制凋亡[8]。
參麥注射液是人參與麥冬制成的中藥制劑,其有效成分為人參皂苷、麥冬皂苷、麥冬黃酮及微量人參多糖和麥冬多糖,具有養(yǎng)陰生津、補(bǔ)心復(fù)脈、益氣固脫之功效,是目前對(duì)休克、心衰等急癥常用的中藥急救制劑。研究[9]發(fā)現(xiàn),參麥注射液使脂多糖致膿毒癥大鼠的血清TNF-α 水平下降,肝、腎、肺組織SOD活性增強(qiáng),肝、腎功能得到保護(hù)。在CLP 模型膿毒癥大鼠研究發(fā)現(xiàn)參麥注射液可顯著降低膿毒癥大鼠血清促炎性遞質(zhì)和CRP 水平,對(duì)膿毒癥具有保護(hù)作用。俞興群等[10]研究顯示,參麥注射液能顯著降低全身炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)氣虛血瘀證患者的C-反應(yīng)蛋白、腫瘤壞死因子-α 和白細(xì)胞介素(IL-1β、IL-6、IL-8)水平,有效阻止SIRS 的發(fā)展與惡化。參麥注射液對(duì)膿毒癥腎臟細(xì)胞凋亡抑制作用未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究顯示,參麥注射液可以顯著上調(diào)膿毒癥大鼠腎臟細(xì)胞Bcl-2 蛋白表達(dá)、下調(diào)Bax 蛋白表達(dá),從而對(duì)凋亡基因起調(diào)控作用。雖然注射參麥與生理鹽水的膿毒癥大鼠腎臟凋亡指數(shù)比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.084),但參麥組凋亡指數(shù)已呈下降趨勢(shì)。由于本研究實(shí)驗(yàn)動(dòng)物數(shù)量有限,有待擴(kuò)大樣本進(jìn)一步明確參麥注射液對(duì)膿毒癥大鼠腎臟細(xì)胞凋亡抑制作用。
[1]Bagshaw SM,George C,Bellomo R,et al.Early acute kidney injury and sepsis:a multicentre evaluation[J].Crit Care,2008,12(2):R47.
[2]黃增峰,陳如康,黃學(xué)仄,等.參麥注射液對(duì)膿毒癥患者器官功能保護(hù)作用的臨床研究[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合急救雜志,2010,17(5):282-284.
[3]Buerke U,Carter JM,Schlitt A,et al.Apoptosis contributes to septic cardiomyopathy and is improved by simvastatin therapy[J].Shock,2007,29(4):497-503.
[4]王茹,張俊錄,李月紅,等.細(xì)胞凋亡及Bcl-2 和Bax 基因表達(dá)在膿毒癥大鼠腎臟損傷中的作用[J].實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志,2011,27(7):1164-1166.
[5]尹海燕,何志捷,王吉文,等.谷氨酰胺對(duì)膿毒癥大鼠心肌細(xì)胞Bcl-2/Bax 表達(dá)的影響[J].中華急診醫(yī)學(xué)雜志,2009,18(10):1037-1042.
[6]鄧宇琚,譚寧,曾紅科,等.腦利鈉肽預(yù)處理對(duì)在體大鼠缺血再灌注心肌細(xì)胞凋亡及Bcl-2、Bax 表達(dá)的影響[J].中華醫(yī)學(xué)雜志,2010,90(48):3431-3434.
[7]謝國(guó)平,江志強(qiáng).參麥注射液對(duì)加入IL-1β 誘導(dǎo)下軟骨細(xì)胞Bcl-2/Bax mRNA 表達(dá)的影響[J].中華中醫(yī)藥學(xué)刊,2012,30(2):361-371.
[8]李蓉,黃培春,陳文麗.參麥注射液對(duì)膿毒癥大鼠多器官損傷的保護(hù)作用[J].中國(guó)中醫(yī)急癥,2005,14(12):1207-1208.
[9]郭海雷,趙遵江,方林森,等.參麥注射液對(duì)膿毒癥保護(hù)作用的實(shí)驗(yàn)研究[J].現(xiàn)代中西醫(yī)結(jié)合雜志,2008,17(35):5431-5433.
[10]俞興群,侯勇,李遠(yuǎn)思,等.益氣活血法為主治療全身炎癥反應(yīng)綜合征的臨床研究[J].中國(guó)中西醫(yī)結(jié)合急救雜志,2010,17(2):73-75.