大黃對百草枯中毒大鼠肺損傷的保護作用

龍　勇 姜　英 李長羅 謝　明 丁　寧

（湖南省長沙市中心醫(yī)院，湖南　長沙410000）

大黃對百草枯中毒大鼠肺損傷的保護作用

龍勇 姜英 李長羅 謝明 丁寧

（湖南省長沙市中心醫(yī)院，湖南長沙410000）

目的探討大黃灌胃對百草枯中毒大鼠肺損傷保護作用的可能機制。方法將SD大鼠60只按照隨機數(shù)字法分為對照組、中毒組與大黃干預(yù)組各20只。中毒組和大黃干預(yù)組一次性給予百草枯灌胃（80mg/kg）制造百草枯中毒模型，對照組組給予等量生理鹽水灌胃。大黃干預(yù)組在百草枯灌胃24 h后持續(xù)每日給予生大黃300mg/kg灌胃治療。第7日末次灌胃后12 h統(tǒng)一處死大鼠，抽血并留取肺組織測定谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）濃度。結(jié)果對照組血漿及肺組織中GSH-Px和SOD含量明顯高于中毒組和大黃干預(yù)組，大黃干預(yù)組血漿及肺組織中GSH-Px和SOD含量明顯高于中毒組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。對照組血漿及肺組織中MDA水平明顯低于中毒組和大黃干預(yù)組，大黃干預(yù)組血漿及肺組織中MDA水平明顯低于中毒組，差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。結(jié)論大黃對百草枯中毒大鼠急性肺損傷保護作用的機制可能與減輕了肺組織的脂質(zhì)過氧化反應(yīng)有關(guān)。

百草枯大黃中毒肺損傷

百草枯是一種高效、非選擇性除草劑，化學(xué)名稱為1-1-二甲基-4-4-聯(lián)吡啶陽離子鹽，是一種快速滅生性除草劑。百草枯在我國仍然是一種使用相當(dāng)廣泛的除草劑，百草枯中毒時有發(fā)生，因毒力強，無特效解毒藥，致死率達31%～97%［1-2］，它是人類急性中毒死亡率最高的除草劑。百草枯中毒早期主要表現(xiàn)為急性肺損傷，晚期出現(xiàn)肺纖維化導(dǎo)致不可逆性呼吸衰竭是百草枯中毒的主要死亡原因。中藥大黃已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床，對膿毒癥、重癥胰腺炎患者的肺損傷均有保護作用［3］，本研究應(yīng)用大黃治療百草枯中毒大鼠，觀察其治療效果并探討可能機制?，F(xiàn)報告如下。

1　材料與方法

1.1實驗動物健康成年Sprague-Dawley（SD）大鼠60只，7～8周齡，體質(zhì)量210～230 g，由中南大學(xué)實驗動物中心提供，動物合格證號：SCXK（湘）2011-0003。

1.2試藥及儀器谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）、超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）試劑盒（南京建成生物工程研究所）。20%百草枯（周口先達化工有限公司）。生大黃（長沙中仁生物科技有限公司）。邁瑞Mindray全自動生化分析儀BS-180（深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司）。

1.3分組與造模將SD大鼠60只按照隨機數(shù)字法分為對照組20只，中毒組20只，大黃干預(yù)組20只。中毒組和大黃干預(yù)組一次性給予百草枯灌胃（80mg/kg體質(zhì)量）建立百草枯中毒模型，對照組給予等量0.9%氯化鈉注射液灌胃。

1.4干預(yù)方法大黃干預(yù)組在百草枯灌胃24 h后給予生大黃300mg/kg體質(zhì)量灌胃，此后持續(xù)每日給予生大黃300mg/kg體質(zhì)量灌胃治療。連續(xù)7 d。

1.5標本采集與檢測第7日末次灌胃后12 h，大鼠用質(zhì)量分數(shù)為10%水合氯醛（400 mg/kg體質(zhì)量）腹腔注射麻醉后處死，處死前切開頸動脈采血5 mL，以3000 r/min離心10 min取上清液，-70℃保存待測。留取左上肺組織用滅菌的生理鹽水沖洗3次并制做肺組織勻漿。采用化學(xué)比色法測定血清及肺組織中GSHPx、SOD、MDA水平。標本測定的操作步驟嚴格按試劑盒說明進行。

1.6統(tǒng)計學(xué)處理應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計軟件分析。計量資料以（表示，采用單因素方差分析，組間兩兩比較用q檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2　結(jié)　果

2.1各組中毒后大鼠表現(xiàn)與存活情況百草枯灌胃2 h后，中毒組和大黃干預(yù)組大鼠逐漸出現(xiàn)活動減少，步態(tài)不穩(wěn)，肢體震顫，嘔吐，呼吸增快，心跳加速，進食減少等中毒癥狀。中毒組第2、4、5、6日各死亡1只，大黃干預(yù)組第3、4、6天各死亡1只，對照組無死亡。

2.2各組血清GSH-Px、SOD及MDA水平比較見表1。中毒組及大黃干預(yù)組血清GSH-Px及SOD明顯低于對照組，大黃干預(yù)組高于中毒組（P＜0.05）。中毒組及大黃干預(yù)組血清MDA明顯高于對照組，大黃干預(yù)組明顯低于中毒組（P＜0.05）。

表1　各組血清GSH-Px、SOD及MDA水平比較（

表1　各組血清GSH-Px、SOD及MDA水平比較（

組別n MDA（nmol/mL）GSH-Px（U/mL）SOD（U/mL）對照組20 2.36±0.45中毒組16 4.57±0.74△471.06±25.38 272.65±22.73 308.49±31.43△163.62±13.87△大黃干預(yù)組17 3.48±0.32*△387.33±40.73*△214.79±31.84*△

與中毒組比較，*P＜0.05；與對照組比較，△P＜0.05。下同。

2.3各組肺組織GSH-Px、SOD及MDA水平比較見表2。中毒組及大黃干預(yù)組GSH-Px及SOD明顯低于對照組，大黃干預(yù)組明顯高于中毒組（P＜0.05）。中毒組及大黃干預(yù)組MDA明顯高于對照組，大黃干預(yù)組明顯低于中毒組（P＜0.05）。

表2　各組肺組織GSH-Px、SOD及MDA水平比較（

表2　各組肺組織GSH-Px、SOD及MDA水平比較（

組別n MDA（nmol/mL）GSH-Px（U/mg）SOD（U/mL）對照組20 4.21±0.22中毒組16 8.51±0.16△1.49±1.13 92.61±2.94 1.06±0.38△33.66±4.83△大黃干預(yù)組17 5.98±0.16*△1.33±0.78*△68.86±2.18*△

3　討　論

中藥大黃有許多用途，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于臨床。大黃對整個結(jié)腸具有加強電活動，增加腸蠕動，增高腸內(nèi)滲透壓而具有瀉下作用。其可促進膽紅素及膽汁酸分泌，保護肝臟功能。降低胰液淀粉酶活性，對胰腺炎患者具有保護作用。既有止血作用又有活血化瘀作用。同時可以通過抑制腫瘤壞死因子、白介素-1、白介素-2等炎性介質(zhì)保護重要臟器功能，特別是對肺的保護［4-7］。

百草枯中毒途徑絕大部分為口服，吸收速度快但總吸收量較低。消化道不同部位吸收百草枯的能力不同，有研究表明大鼠消化道對百草枯的吸收能力由強到弱分別是：空腸、回腸、結(jié)腸、十二指腸、胃及食管。在人體，百草枯主要在小腸吸收?？崭菇?jīng)口中毒后4 h內(nèi)達到血漿峰濃度，之后迅速下降，中毒后5～6 h血漿百草枯濃度下降達90%［8-9］。經(jīng)6～12 h，毒物大部分進入血液并分布至全身，進入組織。因上述原因，在本實驗中，大鼠于空腹12 h后灌胃中毒，考慮立即予以大黃灌胃會導(dǎo)致腹瀉等原因而直接降低百草枯的吸收，降低百草枯血藥濃度，所以在中毒后24開始以大黃灌胃治療，排除百草枯中毒量的不可比性。

肺是百草枯中毒的主要靶器官，主要因為百草枯是電子受體，吸收后可分布于各組織器官，由于百草枯的結(jié)構(gòu)和多胺相似而被肺泡細胞主動攝取，特別是在Ⅰ型、Ⅱ型肺泡上皮細胞和Clara細胞膜上存在多胺攝取系統(tǒng)而導(dǎo)致百草枯蓄積［10］，所以，百草枯中毒后以肺臟內(nèi)濃度最高，達血藥濃度的10～90倍［11］。同時，血漿峰濃度直接決定肺組織的濃度，肺組織濃度達峰時間要遲于血漿峰濃度時間。進入機體后百草枯先被NADPH轉(zhuǎn)化，再與O2作用并在SOD的作用下，轉(zhuǎn)化為H2O2，透過細胞膜，在由鐵催化的Fenton型Haber-Weiss反應(yīng)中，迅速形成羥自由基，引起脂質(zhì)過氧化等一系列連鎖反應(yīng)，生成大量自由基，使體內(nèi)SOD含量減少，直接影響機體的抗氧化能力，誘導(dǎo)脂質(zhì)過氧化反應(yīng)，使蛋白交聯(lián)失活，DNA損傷，誘導(dǎo)細胞凋亡。氧自由基還可以導(dǎo)致細胞內(nèi)外鈣失衡，細胞內(nèi)鈣超載，引起細胞能量缺乏，線粒體破壞，細胞損傷。另外，百草枯還可以導(dǎo)致NADPH大量氧化消耗，干擾呼吸鏈電子傳遞，影響氧化磷酸化，造成能量合成障礙，細胞衰竭。百草枯中毒基本病變是增殖性細支氣管炎和肺泡炎，肺泡滲出物機化、單核細胞聚集、成纖維細胞增生，肺泡間質(zhì)增厚，肺組織廣泛纖維化，形成蜂窩狀肺及細支氣管炎，稱之為百草枯肺（parapuet lung）［12-15］。本實驗中，肺組織MDA水平明顯高于血漿含量，提示肺臟是百草枯中毒受損最為嚴重的靶器官。

SOD是生物體內(nèi)清除自由基的首要物質(zhì)。GSH-Px是體內(nèi)重要的還原性物質(zhì)，能夠迅速清除氧自由基，減輕氧自由基對組織細胞的損害。MDA是氧化應(yīng)激過程中的重要產(chǎn)物之一，MDA的量常可反映機體內(nèi)脂質(zhì)過氧化的程度，間接反映出細胞損傷的程度［16-18］。所以在本實驗中選擇GSH-Px、SOD及MDA作為觀察的指標，實驗結(jié)果顯示中毒組及大黃干預(yù)組血清及肺組織GSH-Px和SOD水平明顯降低，MDA水平顯著增高提示百草枯對機體的損傷機制與氧化應(yīng)激相關(guān)，而大黃干預(yù)后血清及肺組織GSH-Px和SOD水平較中毒組顯著增高，MDA水平較中毒組有所降低，提示大黃有抗氧化應(yīng)激作用。

綜上所述，百草枯對機體的損傷機制還未徹底明了，它包含了直接侵蝕，氧化應(yīng)激，炎性爆發(fā)等諸多方面。因此，對百草枯中毒的治療是集束化處理。大黃含有多種有效成分，多個作用靶點，并有雙向調(diào)節(jié)作用，對多種疾病，多個臟器功能均有保護作用，對百草枯中毒所致的肺損傷具有保護作用，可能與大黃抗氧化應(yīng)激有關(guān)，但大黃藥理作用復(fù)雜，更多可能的作用機制有待于進一步去研究和探索。

參考文獻

［1］Yoon SC.Clinicaloutcome ofparaquatpoisoning［J］.Korean J Intern Med，2009，24（2）：93-94.

［2］Yin Y，Guo X，Zhang SL，etal.Analysisof paraquat intoxication epidemic（2002-2011）within China［J］.Biomed Environ Sci，2013，26（6）：509-512.

［3］謝明坤.大黃在急危重癥中的應(yīng)用進展［J］.中國中醫(yī)急癥，2011，20（9）：1465-1467.

［4］丁麗，鄒宇，李智永.大黃的藥理與臨床應(yīng)用［J］.中國現(xiàn)代藥物應(yīng)用，2011，5（4）：165-166.

［5］鄭世華，仝巧云，朱宗耀，等.不同途徑注入大黃對重癥急性胰腺炎患者細胞因子的影響研究［J］.中國危重病急救醫(yī)學(xué)，2011，23（7）：437-438.

［6］路曉光，康新戰(zhàn)，麗彬，等.大黃附子湯對失血性休克急性肺損傷患者的保護作用［J］.中華急診醫(yī)學(xué)雜志，2013，22（12）：1383-1387.

［7］劉芙蓉，田英平，佟飛，等．大黃藥理及其在農(nóng)藥中毒搶救中的應(yīng)用研究［J］.臨床薈萃，2008，22（22）：1661-1663．

［8］Smith LLMechanism ofparaquat toxicity in lung and its relevance to treatment［J］．Hum Toxic，1987，6：31-36．

［9］Hung SY，Yang JO，Lee EY，etal．Effectofhaemoperfusion on plasma paraquatconcentration in vitro and in vivo［J］．Toxicol Ind Health，2003，19：17-23．

［10］Dinis-Oliveira RJ，Duarte JA，Sanchez-Nzvarro A，et al. Paraquat poisonings：mechanisms of lung toxicity，clinical features，and treatment［J］.Crit Rev Toxicol，2008，38（1）：13-71.

［11］Chen JG，Eldridge DL，Lodeserto FJ，et al.Paraquat ingestion：challengingdiagnosis［J］.Pediatres，2010，125（6）：1505-1509.

［12］Takeyama N，Tanaka T，Yabuki T，et al.The involvement of p53 in paraquat-induced apoptosis in hunan lung epitheliallike cells［J］.Intey Toxicol，2004，23（1）：33-40.

［13］篙崑，時璐．百草枯中毒肺內(nèi)改變的臨床及CT表現(xiàn)［J］．醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2014，24（1）：44-50．

［14］Liu S，Liu K，Sun Q，et al．Consumption of hydrogen water reduces paraguat-induced acute lung injury in rates［J］．J Biomed Biotechnol，2011：305086．

［15］Kim H，Lee SW，Baek KM，et al.Continuous hypoxia attenuates paraquat-induced cytotoxicity in the human A549 lung carcinoma cell line［J］.ExpmolmLMed，2011，43（9）：494-500.

［16］張錫剛，魯曉霞，何躍忠．甲潑尼龍聯(lián)合環(huán)孢素A對百草枯中毒的防治［J］．中華急診醫(yī)學(xué)雜志，2010，19（4）：351-356．

［17］楊春燕，陳安保，段宇珠，等．血必凈對急性百草枯中毒大鼠MDA、SOD和GSH-Px的影響［J］．浙江臨床醫(yī)學(xué)，2009，11（6）：564-566．

［18］孟瀟瀟，劉刊，談玖婷，等．百草枯中毒大鼠肺纖維化與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的關(guān)系［J］．中華危重病急救醫(yī)學(xué)，2013，25（6）：331-334．

R285.5

A

1004-745X（2016）09-1734-03

10.3969/j.issn.1004-745X.2016.09.028

2016-04-21）