不同劑量烏司他丁對(duì)百草枯急性肺損傷大鼠肝腎功能的影響

陳文龍 舒維 許靜 湯旭惠 周從陽(yáng)

（1江西省人民醫(yī)院急診科 南昌330006；2江西省胸科醫(yī)院內(nèi)科 南昌330006；3江西省奉新縣人民醫(yī)院內(nèi)科 奉新330700；4南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院急診科 江西南昌330006）

百草枯（Paraquat，PQ）又名克蕪蹤、對(duì)草快等，分子式C12H14N2O12，常用制劑為20%水溶液。1962年作為除草劑上市，由于其與土壤接觸后能快速分解，極少殘留，對(duì)周圍環(huán)境無(wú)害，因而在全球多個(gè)國(guó)家廣泛應(yīng)用。然而PQ對(duì)人畜有非常強(qiáng)的毒性，誤服、皮膚接觸、呼吸道吸入均能中毒，死亡率高達(dá)80%[1]。PQ中毒癥狀、預(yù)后與口服劑量相關(guān)，口服劑量大于40 mg/kg患者，表現(xiàn)為急性暴發(fā)性中毒癥狀；24 h內(nèi)出現(xiàn)急性肺損傷，并很快發(fā)展為多器官功能衰竭。目前PQ中毒的治療尚處于探索階段，大量研究發(fā)現(xiàn)UTI對(duì)PQ中毒大鼠急性肺損傷有保護(hù)作用，本研究通過(guò)不同劑量的UTI干預(yù)百草枯中毒大鼠，研究不同劑量UTI對(duì)大鼠百草枯急性肺損傷的保護(hù)作用及對(duì)肝腎功能的影響?，F(xiàn)報(bào)告如下：

1 材料與方法

1.1 動(dòng)物及分組 健康、清潔級(jí)SD大鼠50只，體重（200±20）g，雌雄不限（南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)院動(dòng)物科學(xué)部提供），將50只SD大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組（A）、PQ 中毒組（B）、小劑量 UTI治療組（C）、中劑量UTI治療組（D）、大劑量 UTI治療組（E）五組，每組10只。

1.2 材料 20%PQ濃縮液（上海先正達(dá)有限公司），注射用UTI（天普生化醫(yī)藥有限公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法 PQ中毒組（B）、UTI治療組（C、D、E）大鼠采用PQ一次性灌胃染毒法（80 mg/kg）復(fù)制PQ中毒急性肺損傷模型[2]，對(duì)照組采用等量生理鹽水灌胃。灌胃30 min后，C組腹腔注射UTI 10萬(wàn)U/kg，D組腹腔注射UTI 30萬(wàn)U/kg，E組腹腔注射UTI 60萬(wàn)U/kg，A、B組注射等量生理鹽水。24 h時(shí)后觀察各組大鼠的一般情況，用10%水合氯醛（4.5 mL/kg）腹腔注射麻醉[3]，麻醉后分離暴露心臟、兩側(cè)肺臟，心臟取血5 mL，留取血清用于檢測(cè)谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、尿素氮（BUN）、肌酐（Cr）濃度。采血完畢后，剪下整個(gè)肺組織觀察肺臟的大體情況，切取左肺置入4%甲醛溶液中固定、石蠟包埋、切片、HE染色等后進(jìn)行肺組織病理學(xué)觀察。按照Mikawa等[4]方法，依據(jù)肺泡充血、肺泡出血、肺泡間隙或血管壁的中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和聚集、肺泡間隔增厚或透明膜形成4項(xiàng)指標(biāo)，4項(xiàng)指標(biāo)按0～4分半定量評(píng)分，累計(jì)各項(xiàng)評(píng)分而得到肺損傷病理評(píng)分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)分析，定量指標(biāo)數(shù)據(jù)應(yīng)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±S）表示，計(jì)量資料多樣本均數(shù)比較采用單因素方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 大鼠血清中 ALT、AST、BUN、Cr濃度變化 B組中ALT、AST、BUN、Cr濃度明顯高于A組（P＜0.01）；C、D、E 組中 ALT、AST、BUN、Cr濃度較 B 組明顯減低（P＜0.01）；C、D、E 組之間比較，ALT、AST、BUN、Cr濃度無(wú)顯著差異（P＞0.05）。見(jiàn)表1。

表1 大鼠血清中ALT、AST、BUN、Cr含量變化 （±S）

表1 大鼠血清中ALT、AST、BUN、Cr含量變化 （±S）

注：與 A 組比較，#P＜0.01；與 B 組比較，*P＜0.01；與 C 組比較，△P＞0.05；與D 組比較，▲P＞0.05。

組別nALT（U/L）AST（U/L）BUN（mmol/L）Cr（μmol/L）ABCDE 10 10 10 10 10 38.29±13.96 136.63±26.92#90.02±18.31#*94.64±16.75#*△91.25±16.49#*△▲143.65±22.09 419.13±53.99#299.48±34.90#*303.41±33.53#*△290.60±26.97#*△▲18.87±6.53 49.66±9.46#38.82±5.27#*37.19±5.52#*△36.24±5.13#*△▲75.27±13.25 204.29±24.84#48.67±17.90#*139.15±15.85#*△142.58±13.25#*△▲

2.2 肺臟的大體情況 A組大鼠雙肺表面為均勻粉紅色、無(wú)充血、水腫、無(wú)出血點(diǎn)、表面光滑，質(zhì)地柔軟，彈性好；B組大鼠雙肺表面呈不均一暗紅色、明顯充血、水腫、伴大量出血點(diǎn)、表面粗糙、彈性差；C、D、E組雙肺表面呈不均一紅色，見(jiàn)腫脹、充血、少量出血點(diǎn)，無(wú)大片出血灶，且C、D、E組隨著UTI劑量遞增，雙肺水腫、充血、出血逐漸減輕。

2.3 肺組織損傷的病理評(píng)分 B組肺損傷評(píng)分顯著高于 A 組（P＜0.01）；UTI治療組（C、D、E）肺損傷評(píng)分明顯低于B組（P＜0.01）；C、D、E組之間比較也存在顯著差異（P＜0.01），隨著UTI劑量的遞增，肺損傷評(píng)分逐漸下降。見(jiàn)表2。

表2 肺組織損傷病理評(píng)分 （±S） 分

表2 肺組織損傷病理評(píng)分 （±S） 分

注：與 A 組比較，#P＜0.01；與 B 組比較，*P＜0.01；與 C 組比較，△P＜0.01；與 D 組比較，▲P＜0.01。

組別 n 肺組織病理評(píng)分ABCDE 10 10 10 10 10 0.40±0.52 14.30±1.34#11.20±1.23#*8.90±1.45#*△6.40±1.17#*△▲

3 討論

PQ經(jīng)皮膚、呼吸道、消化道等吸收入人體，對(duì)多系統(tǒng)組織具有毒性作用，較大劑量中毒常引起肺、心、肝、腎等多臟器功能損傷，導(dǎo)致多臟器功能衰竭而迅速死亡。PQ中毒主要機(jī)制：（1）氧自由基損傷：PQ體內(nèi)吸收后，經(jīng)氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致大量活性氧產(chǎn)生和NADH及其還原當(dāng)量耗盡。機(jī)體的抗氧化防御活性酶受到影響，誘導(dǎo)脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，通過(guò)氧化反應(yīng)直接損害各臟器主要細(xì)胞成份，這是多系統(tǒng)損傷的基礎(chǔ)。因PQ異常聚集于肺組織中，故肺損傷最為嚴(yán)重。（2）過(guò)度炎癥反應(yīng)：PQ中毒早期有大量炎性細(xì)胞和免疫細(xì)胞浸潤(rùn)，分泌多種遞質(zhì)。其釋放的致炎細(xì)胞因子增加，導(dǎo)致多系統(tǒng)炎性損傷。目前已證實(shí)腫瘤壞死因子 -α（TNF-α）、干擾素 -γ（IFN-γ）、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子-β1（TGF-β1）等在PQ中毒損傷中起了重要作用[5]。（3）線粒體功能障礙，啟動(dòng)和加重細(xì)胞凋亡[6]。（4）對(duì)基因表達(dá)的影響及酶失衡：最新研究顯示PQ對(duì)器官損傷尤其是肺可能與多細(xì)胞因子、多基因有關(guān)；膠原酶和金屬蛋白酶的組織抑制物之間的不平衡共同參與了急性肺損傷及肺纖維化的產(chǎn)生。目前PQ中毒的治療尚處于探索階段，至今尚無(wú)特效解毒劑清除百草枯，同時(shí)也沒(méi)有特效螯合劑可以結(jié)合血液組織中的百草枯。

UTI系從健康成年男性尿液中分離純化而得的一種糖蛋白，由肝臟分泌，屬于Kunitz型蛋白酶抑制劑的一種。能夠抑制多種蛋白質(zhì)、糖和脂類水解酶的活性。具有抑制炎癥介質(zhì)的釋放、抑制細(xì)胞因子產(chǎn)生、清除自由基的作用，能穩(wěn)定溶酶體膜、抑制溶酶體酶的釋放。當(dāng)發(fā)生感染、急性炎癥、慢性炎癥、腫瘤時(shí)，均可在尿液中檢測(cè)到UTI含量升高。國(guó)外已將烏司他丁廣泛用于治療急性胰腺炎、ALI、ARDS、MODS、休克，還用于手術(shù)、體外循環(huán)、腫瘤化療和肝、腎移植過(guò)程中重要臟器的保護(hù)[7]。

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，較大劑量UTI對(duì)急性百草枯中毒大鼠急性肺損傷具有較強(qiáng)的保護(hù)作用。相關(guān)臨床實(shí)踐及實(shí)驗(yàn)已經(jīng)探討了烏司他丁的藥物效應(yīng)與劑量的相關(guān)性。彭娜等[8]通過(guò)對(duì)膿毒癥大鼠研究，發(fā)現(xiàn)大劑量UTI通過(guò)抑制心肌TNF-α、內(nèi)皮素-1的表達(dá)對(duì)膿毒癥心肌損傷具有一定的保護(hù)作用，小劑量UTI對(duì)膿毒癥心肌損傷無(wú)保護(hù)作用。王小康等[9]發(fā)現(xiàn)較大劑量應(yīng)用烏司他丁可以減輕體外循環(huán)過(guò)程中誘發(fā)的全身炎癥反應(yīng)，尤其是腦組織缺氧缺血所致的炎癥反應(yīng)，從而產(chǎn)生腦保護(hù)作用。苗鋒等[10]對(duì)大鼠肺臟的缺血-再灌注損傷研究，發(fā)現(xiàn)烏司他丁對(duì)缺血-再灌注損傷有一定的保護(hù)作用，劑量和效應(yīng)呈正相關(guān)。余靜等[11]研究發(fā)現(xiàn)烏司他丁40 000 U/kg可減輕嚴(yán)重燙傷致大鼠心肌損傷，80 000 U/kg烏司他丁可加重嚴(yán)重燙傷致大鼠心肌損傷。目前UTI已經(jīng)廣泛應(yīng)用于PQ中毒臨床治療，但最合適劑量仍有待于進(jìn)一步探討。

本實(shí)驗(yàn)所選擇的低、中、高UTI用量作用于百草枯中毒大鼠證實(shí)：UTI對(duì)百草枯急性肺損傷大鼠肝腎功能具有保護(hù)作用；低、中、高UTI用量組肝腎功能無(wú)顯著差別，說(shuō)明較大劑量UTI對(duì)PQ中毒大鼠肝腎功能無(wú)毒副作用，而具有一定的保護(hù)作用。關(guān)于是否隨著UTI劑量增加，對(duì)PQ中毒急性肺損傷的保護(hù)作用逐漸增強(qiáng)還有待進(jìn)一步地研究；隨著UTI劑量繼續(xù)增加，UTI對(duì)PQ中毒肝腎功能的影響以及更長(zhǎng)時(shí)間點(diǎn)對(duì)各臟器保護(hù)作用也需要進(jìn)一步地觀察。

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