羅麗丹，喻 紅*，歐陽昌漢

(1.武漢大學基礎(chǔ)醫(yī)學院，湖北 武漢 430071;2.咸寧學院藥學院)

急性肺損傷(acute lung injury，ALI)是各種直接和間接致傷因素導致的肺泡上皮細胞及毛細血管內(nèi)皮細胞損傷，造成彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫，導致的急性低氧性呼吸功能不全。研究表明，炎癥細胞因子和趨化因子間的復雜網(wǎng)絡(luò)調(diào)控在啟動、放大和促進ALI的病理過程中起到了重大作用［1］。姜黃素是從中藥姜黃中提取的一種酚類色素。現(xiàn)代藥理研究證實［2］，姜黃素是一種多效的天然活性物質(zhì)，具有抗氧化、抗腫瘤、抗炎、利膽、降血脂、降血糖等藥理效應，但姜黃素對脂多糖誘導ALI是否具有保護作用，筆者尚未見報道。本實驗通過復制大鼠脂多糖性ALI模型，觀察姜黃素對ALI的保護作用，旨在為尋求ALI新的防治提供思路和實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物、藥品與試劑

Wistar大鼠，雄性，體重200～230g，由華中科技大學同濟醫(yī)學院實驗動物中心提供。姜黃素(純度＞98%)、脂多糖(LPS)，購自美國Sigma公司;地塞米松，購自湖南恒生制藥有限公司;腫瘤壞死因子 α(TNF-α)、白細胞介素 1β(IL-1β)ELISA試劑盒，購自武漢博士德公司;其他試劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 動物分組與處理

大鼠隨機分為6組:對照組、模型組、姜黃素組(50、100、200 mg·kg-1)組和陽性對照組。姜黃素用0.5% 羧甲基纖維素鈉制成混懸液，于造模前連續(xù)灌胃給藥7d。陽性對照組腹腔注射地塞米松(5mg·kg-1)。各組大鼠腹腔注射10%水合氯醛(350 mg·kg-1)麻醉后暴露氣管，除對照組外，其余各組氣管內(nèi)緩慢滴入4%LPS(4mg·kg-1)造成大鼠急性肺損傷，對照組以相同的方式滴入等量生理鹽水，縫合傷口，保溫護理。

1.3 標本收集與測定

LPS滴入氣管造模6h后，開胸結(jié)扎左肺，右肺用4℃生理鹽水1mL進行支氣管肺泡灌洗，重復3次。支氣管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)經(jīng)紗布過濾后，3000·rmin-1離心10 min后取上清液，按試劑盒說明書進行測定TNF-α、IL-1β及蛋白含量。取左肺，濾紙吸干后稱取濕重，60℃烘烤48h，稱取干重，計算肺組織濕重/干重比(W/D)和肺含水量(肺濕重-肺干重/肺濕重×100%)，判斷肺水腫程度。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結(jié)果

2.1 對BALF中IL-1β、TNF-α 及蛋白量的影響

如表1所示，模型組 BALF中 IL-1β、TNF-α的濃度及蛋白含量較對照組比較均明顯增加(P＜0.01)，提示LPS激活了肺組織的炎癥反應，誘導了急性肺損傷。與模型組相比，姜黃素可劑量依賴性降低BALF中這2種炎癥介質(zhì)的水平以及蛋白量(P＜0.05或 P＜0.01)。

表1 姜黃素對ALI大鼠BALF中IL-1β、TNF-α及蛋白量的影響(，n=10)

表1 姜黃素對ALI大鼠BALF中IL-1β、TNF-α及蛋白量的影響(，n=10)

與對照組比較，*P＜0.01;與模型組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

組別 劑量(mg·kg-1)IL-1β(ng·L-1)TNF-α(ng·L-1)蛋白量(mg·L-1)31.32 ±4.67 46.02 ±7.86 0.17 ±0.05模型組 - 128.44 ±37.91* 224.18 ±32.59* 1.67 ±0.31*姜黃素 50 104.75±22.37△ 173.55±30.71△△ 1.42 ±0.28△100 85.68 ±18.29△△ 159.11 ±28.47△△ 1.29 ±0.26△△200 71.83 ±19.04△△ 143.62 ±26.05△△ 0.97 ±0.22△△地塞米松 5 53.49±16.22△△ 114.81±27.86△△ 0.68±0.19對照組-△△

2.2 對肺濕/干重比和肺含水量的影響

如表2所示，模型組肺組織的濕/干重比和肺含水量較對照組相比均明顯增加(P＜0.01)。與模型組相比，姜黃素可劑量依賴性降低LPS誘導肺含水量增加(P＜0.05或 P＜0.01);且100和200 mg·kg-1姜黃素尚可顯著降低肺濕/干重比(P＜0.05)。

表2 姜黃素對ALI大鼠濕/干重比和肺含水量的影響(，n=10)

表2 姜黃素對ALI大鼠濕/干重比和肺含水量的影響(，n=10)

與對照組比較，*P＜0.01;與模型組比較，△P＜0.05，△△P＜0.01

組別 劑量(mg·kg-1)肺濕/干重(%)肺含水量(%)- 4.32 ±0.48 79.22 ±2.14模型組 - 5.42 ±0.51* 86.36 ±2.56*姜黃素 50 5.01 ±0.49 84.17 ±2.51△100 4.75 ±0.56△ 82.53 ±2.78△△200 4.66 ±0.62△ 82.12 ±3.15△△地塞米松 5 4.61±0.5△ 81.61±3.39對照組△△

3 討論

LPS是革蘭氏陰性菌外膜的主要成分，當其攻擊肺部時，可造成肺泡毛細血管膜的損害，誘導多形核中性粒細胞的粘附、聚集與激活，并釋放大量的炎性介質(zhì)，如TNF-α、IL-1β等，這些炎癥因子又可進一步加劇炎癥細胞的浸潤與粘附，激活新的炎癥反應，并釋放多種蛋白酶，損傷內(nèi)皮細胞、肺泡細胞及細胞外基質(zhì)，影響肺臟的功能，造成ALI。因此有效控制肺組織炎癥反應可能會減輕LPS誘導的ALI。

本研究結(jié)果表明，LPS處理后大鼠BALF中細胞因子與蛋白量抬高;肺濕/干重比、肺含水量增加，提示LPS處理后的大鼠出現(xiàn)肺組織出現(xiàn)了嚴重的炎癥反應，肺泡通氣功能降低，ALI造模成功。不同劑量姜黃素對LPS誘導BALF中蛋白量增加具有明顯的抑制作用，同時伴有 BALF中TNF-α、IL-1β等炎性介質(zhì)釋放下降，肺通氣功能改善，表明姜黃素對LPS誘導的ALI具有保護作用，且這種保護效應主要是通過抗炎介導，與朱瑞芳等在油酸誘導大鼠肺損傷上結(jié)果類似［3］。

信號轉(zhuǎn)導機制是目前ALI研究的熱點之一，也是藥物作用的新靶點。目前已知與炎癥相關(guān)的信號通路包括 NF-κB，MAPKs及 JAK/STAT等。已有研究表明，姜黃素具有的多種生物學效應，如抗氧化、抗癌、抗炎等，都涉及到對NF-κB信號通路的調(diào)控。NF-κB是炎癥反應的主要調(diào)節(jié)因子，可調(diào)控ALI發(fā)生和發(fā)展中許多細胞因子和炎癥介質(zhì)表達。Chen等研究表明［4］，姜黃素可抑制NF-κB轉(zhuǎn)錄而下調(diào)巨噬細胞TNF-α、IL-1β的表達，減輕氣道炎癥反應和氣道高反應性。以上研究提示姜黃素抗炎作用機制較為復雜，其保護LPS誘導ALI機制還有待進一步研究。

總之，本研究表明姜黃素對大鼠內(nèi)毒素誘導的ALI具有一定保護作用，其作用機制可能在于姜黃素與其抑制炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生有關(guān)，詳細的信號通路調(diào)節(jié)機制還有待進一步研究。

［1］Togbe D，Schnyder-Candrian S，Schnyder B，et al.Tolllike receptor and tumour necrosis factor dependent endotoxin-induced acute lung injury［J］.Int J Exp Pathol，2007，88(6):387

［2］Bar-Sela G，Epelbaum R，Schaffer M.Curcumin as an anti-cancer agent:review of the gap between basic and clinical applications［J］.Curr Med Chem，2010，17(3):190

［3］朱瑞芳，周敏，何建林，等.姜黃素對大鼠油酸型急性肺損傷的保護作用［J］.中國中藥雜志，2008，33(17):2141

［4］Chen D，Nie M，F(xiàn)an MW，et al.Anti-inflammatory activity of curcumin in macrophages stimulated by lipopolysaccharides from Porphyromonas gingivalis［J］.Pharmacology，2008，82(4):264