黃芪多糖對急性放射性腸炎腸粘膜保護及SOD、CAT表達的作用

張春禮 陳 濤 梁運田 劉 軻 朱明輝

河南中醫(yī)藥大學第五臨床醫(yī)學院(河南中醫(yī)藥大學人民醫(yī)院 鄭州人民醫(yī)院)(河南 鄭州 450000)

放射性腸炎為腹腔、盆腔、腹膜后惡性腫瘤經(jīng)治療后引發(fā)的腸道并發(fā)癥,累及小腸、結(jié)直腸等部位,臨床表現(xiàn)為粘液血便、腹痛腹瀉等癥狀。該病從時間發(fā)生與持續(xù)時間分為急性與慢性,影響機體腸道吸收,使患者出現(xiàn)消瘦、貧血癥狀,嚴重者多器官衰竭而引起死亡。黃芪多糖為黃芪主要活性成分,對結(jié)腸炎治療具有確切療效。為此,本研究通過對40只大鼠進行分組實驗,使用黃芪多糖與生理鹽水、正常飼養(yǎng)結(jié)果進行對比,觀察黃芪多糖對急性放射性腸炎的粘膜保護作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取40只健康成年SD雄性大鼠,由鄭州大學實驗動物中心,體重為240～260g,平均(249.36±10.37)g;環(huán)境溫度為(22.19±2.64)℃,相對濕度為(50.06±5.17)%,自由飲水與標準飼料進行飼養(yǎng)。

1.2方法 大鼠喂養(yǎng)3d后禁食禁水12h后稱重,隨機分為正常組(n=12只)與造模組(n=28只)。造模組完全麻醉后取仰臥位置于坐標機器人上,鼠體腹部中心正對激光指示光,使下腹部被球管發(fā)出成像射線包繞或覆蓋。電子圖像探測板與球管分別在鼠體兩側(cè),鼠體腹部圖像傳入計劃系統(tǒng)內(nèi),按CT圖像勾畫定義靶區(qū),對肺部與脊髓進行勾畫。勾畫靶區(qū)涂層為9～11層,靶區(qū)中間層最長與最短距離中間點作為照射中心。根據(jù)系統(tǒng)算出靶區(qū)劑量、坐標點與出束時間,按計劃驗證以評估確認。模擬計劃系統(tǒng)劑量,采用水平兩野對穿照射方式,束流筒為10×10mm方野,每子野權(quán)重因子為50%,源軸距350mm,一次性6、9、12Gy劑量照射。

造模成功標準:大鼠照射后1d內(nèi)出現(xiàn)血便、粘液便、吐黃水及其他放射性損傷癥狀,待發(fā)現(xiàn)該類癥狀后隨機選取2只大鼠行脫頸椎處死,剖開腹部取一段小腸將其縱軸剪開,用生理鹽水沖洗后進行固定、脫水、包埋、染色及封片處理,在光學顯微鏡下對小腸組織進行觀察,發(fā)現(xiàn)組織變化可確認造模成功。

造模過程中有1只大鼠死亡,將造模成功后的25只大鼠按隨機數(shù)字表法分為模型組(12只)與治療組(13只)。正常組按常規(guī)方式進行飼養(yǎng),模型組照射后給予生理鹽水作為對照,每日以1ml/100g標準分2次進行灌胃。治療組照射后給予黃芪多糖(購于山西森弗生物技術(shù)有限公司,批號HQ090312,含有量為98%)治療,以2ml/kg標準進行灌胃,每日1次。

1.3觀察指標 取大鼠主動脈血滴入試管中,不做抗凝處理,室溫下靜置后離心,取上層清液,采用酶聯(lián)免疫吸附測定法檢測血清腫瘤壞死因子(TNF-α)、白介素6(IL-6)水平。

取照射區(qū)小腸組織,剪開洗凈后放入甲醛進行固定,經(jīng)脫水、浸蠟與包埋后切片,采用SP免疫組化法檢測核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)表達,顯微鏡采集圖像,用圖像分析系統(tǒng)測定陽性顯色平均積分光密度。

取大鼠照射區(qū)域小腸組織于生理鹽水中進行混合,以制備成組織勻漿液,離心后取上層清液;取超氧化物歧化酶(SOD)酶標試劑與上層液混合放于37℃水浴中40min后在室溫中靜置10min;取過氧化氫酶(CAT)酶標試劑與上層液混合后靜置1min,向其加入顯色劑與終止液;SOD、CAT水平均采用分光光度計法測定。

2 結(jié)果

2.1各組大鼠炎癥因子水平比較 模型組TNF-α、IL-6水平高于正常組(P<0.05),治療組TNF-α、IL-6水平低于模型組(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠炎癥因子比較

2.2各組大鼠NF-κB表達比較 模型組NF-κB含量高于正常組(P<0.05),治療組NF-κB低于模型組(P<0.05)。見表2。

圖1

表2 各組大鼠NF-κB表達比較

2.3各組大鼠SOD、CAT水平比較 模型組SOD、CAT活性水平低于正常組(P<0.05),治療組SOD、CAT水平高于模型組(P<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠SOD、CAT水平比較

3 討論

放射性腸炎為腹盆腔與腹膜后腫瘤經(jīng)放射治療后發(fā)生的一系列腸道并發(fā)癥之一,對回腸、結(jié)直腸等有影響。該病分為急性與慢性期,急性期患者表現(xiàn)為反復發(fā)作性腹痛腹瀉、粘液血便等癥狀。急性放射性腸炎影響原發(fā)病治療,且不利于腸道吸收,患者出現(xiàn)消瘦、貧血癥狀,嚴重者發(fā)生全身炎癥反應,威脅生命。該病病理變化為腸粘膜上皮全部破壞,粘膜壞死而至潰瘍,且抑制腸上皮增生及上皮細胞功能紊亂。

黃芪可固表補氣,為中醫(yī)史上歷史悠久且應用廣泛的一種中藥。黃芪多糖為黃芪主要活性成分,包括黃芪多糖I和II兩種結(jié)構(gòu)。黃芪多糖I是由葡萄糖及阿拉伯糖組成,黃芪多糖II是由葡萄糖、阿拉伯糖及鼠李糖組成。炎癥因子與NF-κB在放射性腸炎發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮重要作用,相互影響而加重機體炎癥反應。NF-κB由p50與p65亞基組成,為重要核蛋白因子,具有多向性轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)功效。TNF-α可誘導產(chǎn)生血管內(nèi)皮、單核、巨噬細胞以釋放白介素,損傷腸粘膜,且誘發(fā)細胞凋亡。IL-6為多肽蛋白,使巨噬與中性粒細胞聚集活化于炎性組織中以釋放大量蛋白酶,刺激成纖維細胞而加重炎癥反應。炎癥因子能激活NF-κB信號通路影響細胞調(diào)控轉(zhuǎn)錄,促進炎癥發(fā)生發(fā)展。本研究中模型組TNF-α、IL-6與NF-κB高于對照組,提示放射性腸炎機體中炎癥因子含量增多。治療組TNF-α、IL-6與NF-κB趨于正常,且各因子水平低于模型組,表明黃芪多糖能降低大鼠腸組織中NF-κB表達,進而降低TNF-α、IL-6水平,抑制炎癥因子激活NF-κB通路,減少腸損傷、細胞凋亡,減輕炎癥反應。SOD源于生命體的一種酶,能催化超氧化物發(fā)生歧化反應而轉(zhuǎn)化為氧氣與過氧化氫,該酶可有效清除機體內(nèi)自由基,防止細胞受到自由基的傷害,且受損細胞能被修復,具有抗輻射、抗衰老、增強免疫力及調(diào)節(jié)血脂功效。CAT能催化過氧化氫以分解為氧氣與水,與SOD發(fā)揮協(xié)同作用形成抗氧化體系,可有效防止氧化而傷害機體。C組SOD、CAT活性高于B組,且A、C組SOD、CAT水平無顯著差異,提示黃芪多糖可顯著改善腸道組織有保護作用的SOD及CAT活性水平。

綜上所述,黃芪多糖可有效減輕急性放射性腸炎組織內(nèi)炎癥反應,減少NF-κB表達,保護腸粘膜,且能促進SOD、CAT表達以提高機體氧化應激能力,可能在臨床工作中對放射性腸炎有一定治療價值。