厚樸酚對急性肺損傷大鼠腫瘤壞死因子-α、白細(xì)胞介素-1β的影響

王雪冰

(遼寧省腫瘤醫(yī)院中西醫(yī)結(jié)合科，遼寧 沈陽 110042)

在脂多糖(LPS)所導(dǎo)致的膿毒癥中，可并發(fā)多器官損傷，而肺臟是最易受損傷的靶器官，急性肺損傷(ALI)出現(xiàn)最早，發(fā)生率也最高；ALI也是加速病人死亡的重要原因之一〔1〕。ALI不僅僅是細(xì)菌感染直接作用的結(jié)果，抗炎/抑炎失衡、失控性炎癥反應(yīng)貫穿著膿毒癥ALI始終，促炎細(xì)胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-1β和IL-6等的合成與過度釋放，可以直接造成肺組織細(xì)胞損害。本研究觀察厚樸酚對LPS引導(dǎo)的膿毒癥ALI大鼠促炎介質(zhì)TNF-α、IL-1β的抑制作用，并觀察其對ALI的保護(hù)作用。

1 材料與方法

1.1動物分組及實(shí)驗(yàn)用藥 健康雄性Wistar大鼠，體重250～300 g，共40只。購自中國醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。將40只大鼠隨機(jī)分為對照組、ALI組、厚樸酚低劑量組，厚樸酚高劑量組4組各10只。實(shí)驗(yàn)用藥包括：厚樸酚、LPS(美國Sigma公司)，0.9％生理鹽水，10％水合氯醛。

1.2動物模型制備 大鼠于實(shí)驗(yàn)前禁食12 h，自由飲水。采用腹腔內(nèi)注射LPS(10 mg/kg)建立膿毒癥模型，再注入少量生理鹽水，總注射量為2 ml/kg；對照組予腹腔注射生理鹽水2 ml/kg；厚樸酚組，分別予厚樸酚4、8 μg/kg溶解在二甲亞砜溶液中，在LPS造模前30 min腹腔內(nèi)注射。各組于造模后6、12、24 h，分別取血1 ml，于術(shù)后24 h，各組大鼠分別予水合氯醛(3 mg/kg)腹腔注射麻醉固定于手術(shù)板上處死動物，留取標(biāo)本待檢測。

1.3標(biāo)本的采集與處理 各組大鼠分別于處死前6、12、24 h尾靜脈抽血1 ml用于ELISA等檢測，血標(biāo)本經(jīng)3 000 r/min 離心5 min，分離血漿置-80℃低溫冰箱保存。實(shí)驗(yàn)24 h后處死大鼠后，取右肺上葉病理組織學(xué)檢查，即HE染色。

1.4指標(biāo)檢測 TNF-α、IL-1β含量用大鼠ELISA試劑盒(美國Sigma 公司)檢測，嚴(yán)格按說明書步驟進(jìn)行。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS15.0軟件進(jìn)行單因素方差分析及t檢驗(yàn)。

2 結(jié) 果

2.1各組大鼠血清中TNF-α、IL-1β在不同時(shí)間點(diǎn)的表達(dá) 見表1。ALI組較對照組大鼠TNF-α、IL-1β升高(P<0.01)。厚樸酚高、低劑量組大鼠TNF-α、IL-1β較ALI組明顯下降(P<0.01)。兩厚樸酚治療組無明顯差異(P>0.05)。

2.2各組大鼠肺組織外觀及病理學(xué)改變 肺組織標(biāo)本外觀，對照組肺外觀呈粉紅色；ALI組肺體積增大，表面暗紅，包膜下點(diǎn)、片狀出血，切面疏松，有黃色或淡紅色液體溢出；厚樸酚治療組病變較ALI組表現(xiàn)明顯減輕。光鏡下，對照組肺組織結(jié)構(gòu)完整，肺泡間隔無水腫、炎癥，肺泡腔清晰；ALI組，大部分肺泡腔內(nèi)見滲出、水腫、出血，肺泡毛細(xì)血管擴(kuò)張，肺間質(zhì)見大量炎性細(xì)胞浸潤；厚樸酚組較ALI組滲出明顯減輕，僅見個(gè)別肺內(nèi)小支氣管及少數(shù)間質(zhì)小血管周圍少量淋巴細(xì)胞浸潤，部分肺泡壁毛細(xì)血管輕度擴(kuò)張充盈，少許肺泡腔內(nèi)可見滲出和少量脫落上皮細(xì)胞。見圖1。

2.3肺組織病理形態(tài)學(xué)評分 光學(xué)顯微鏡下觀察肺組織損傷程度，ALI組與對照組相比，肺組織病理評分的濃度明顯升高(11.8±0.75 vs 1.7±0.21，P<0.05)；與ALI組相比，厚樸酚低劑量組〔(7.9 ± 0.32)pg/ml〕和厚樸酚高劑量組〔(5.6 ± 0.42)pg/ml〕的肺組織病理評分均明顯下降(P<0.05)。

表1 各組大鼠造模后不同時(shí)間點(diǎn)血清中促炎介質(zhì)TNF-α、IL-1β的變化

圖1 光鏡下觀察各組大鼠肺組織病理學(xué)改變(HE，×400)

3 討 論

在ICU病房內(nèi)，膿毒癥ALI在廣譜抗炎，液體復(fù)蘇、呼吸機(jī)輔助通氣等集束化治療基礎(chǔ)上死亡率仍很高〔2〕，這就要求不斷地開拓思路尋找一種藥物，能夠在以上極度復(fù)雜的病理機(jī)制上，起到抑制炎癥介質(zhì)釋放，調(diào)節(jié)炎癥平衡，最終達(dá)到減輕或抑制膿毒癥ALI的發(fā)展。

厚樸酚是從中藥厚樸中提取的一個(gè)中藥單體成分，分子式為C18H18O2，文獻(xiàn)報(bào)道有多種藥理學(xué)特性，包括抗氧化、抗炎及抗變應(yīng)性反應(yīng)等〔3～5〕。研究證明厚樸酚能夠通過減少促氧化物質(zhì)提高外科術(shù)后的膿毒癥大鼠的存活率〔3〕。Matsuda等〔6〕報(bào)道厚樸酚能抑制ALP激活的巨噬細(xì)胞而引起的iNOS過度產(chǎn)生。在失血性休克的大鼠模型中，厚樸酚能起到抗炎作用，它能抑制大鼠的TNF-α水平和增加IL-10的產(chǎn)生。同時(shí)提高大鼠的存活率〔7〕。在LPS導(dǎo)致膿毒癥胃腸功能障礙的大鼠模型中，厚樸酚通過降低小腸組織的TNF-α和iNOS mRNA表達(dá)，另外厚樸酚能有效抑制回腸組織NF-kB的表達(dá)，降低丙二醛(MDA)的濃度及升高了超氧化物歧化酶(SOD)的表達(dá)，起到了抗氧化的作用〔8〕。最近，有研究報(bào)道在LPS引導(dǎo)的膿毒癥中，后處理予厚樸酚能有效的，抑制血清中的TNF-α 、谷丙轉(zhuǎn)氨酶和谷草轉(zhuǎn)氨酶，抑制NO的合成和超氧陰離子，同時(shí)也能降低血清中復(fù)雜的凝血素酶/抗凝血素酶水平，起到抗氧化、抗凝、抗炎的作用〔9〕。同一研究對厚樸酚的應(yīng)用劑量進(jìn)行研究，4 μg/kg的厚樸酚不僅起到治療作用，而且對心血管起到保護(hù)性的作用，故本實(shí)驗(yàn)采用劑量為4、8 μg/kg〔9〕。

厚樸酚作為一個(gè)中藥單體成分，可被稱為抗氧化劑，它不僅明顯的抗氧化，抑制過氧化，調(diào)節(jié)氧化抗氧化失衡，也能減弱氧化應(yīng)激反應(yīng)。同時(shí)也有體內(nèi)外研究證實(shí)了厚樸酚還可以抑制膿毒癥或炎癥所導(dǎo)致的促炎介質(zhì)過度釋放和增加抗炎介質(zhì)水平。厚樸酚的抗氧化的作用，已是不容質(zhì)疑，但厚樸酚是否具有抗炎作用，是否能夠抑制膿毒癥相關(guān)的ALI的進(jìn)展，仍無相關(guān)研究。

ALI臨床上是以頑固性低氧血癥和呼吸窘迫為特征的急性彌漫性肺損傷，目前研究顯示，ALI不僅僅是細(xì)菌感染直接作用的結(jié)果，它與機(jī)體防御機(jī)制過度激活，促炎/抑炎失衡，過度氧化應(yīng)激及炎癥反應(yīng)損傷組織結(jié)構(gòu)細(xì)胞密切相關(guān)。膿毒癥誘導(dǎo)多種促炎性細(xì)胞因子(如TNF-α、IL-1β和IL-6等)的合成與釋放，呈逐級放大的瀑布樣反應(yīng)，直接造成肺組織細(xì)胞損害〔10〕；其中，TNF-α是導(dǎo)致膿毒癥ALI的重要的啟動因子〔11〕，作為炎癥啟動因子的TNF-α在膿毒癥ALI直接損害了肺泡表面活性物質(zhì)(PS)系統(tǒng)〔12〕。

在炎性反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展過程中IL-1β發(fā)揮著重要作用，炎癥反應(yīng)過程中TNF-α是始動因素，IL-1β起到協(xié)同作用〔11〕。IL-1β不能直接活化炎性白細(xì)胞，但可以引起IL-8的分泌，通過改變前炎癥介質(zhì)或抗炎癥細(xì)胞因子的表達(dá)和影響組織多型核中性粒細(xì)胞(PMN)聚集而促進(jìn)炎癥的發(fā)展〔13〕?？梢奣NF-α、IL-1β炎癥介質(zhì)在ALI中扮演著重要的角色。

在膿毒癥相關(guān)ALI已被闡述的發(fā)病機(jī)制中，炎癥起著重要主導(dǎo)因素，本實(shí)驗(yàn)說明厚樸酚減輕了肺臟的損傷，減輕了肺水腫，從而保護(hù)了膿毒癥ALI。本研究從炎癥介質(zhì)的角度證實(shí)厚樸酚對大鼠膿毒癥相關(guān)ALI的肺臟保護(hù)作用。

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