代 蓉,董柳慧,石安華,淤澤溥
(云南中醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,云南昆明 650500)
近年來,雖然抗感染治療和器官功能支持技術(shù)取得了長足的進步,但嚴重感染的病死率仍高達30% ~50%[1-2]。臨床流行病學(xué)資料顯示,感染性休克是危重病患者的主要死亡原因之一,現(xiàn)已成為進一步提高危重癥救治成功率的最大障礙[3]。針對嚴重感染和感染性休克的發(fā)生率和病死率均居高不下,提高對該癥的認識、探索有效的治療方法和藥物,無疑具有重要的理論價值及臨床意義。
四逆湯是《傷寒論》中回陽救逆的著名方劑,厥陰病之表熱里寒、下利、大汗、手足厥冷等,均可使用四逆湯治療[4-5]。多項臨床及藥理研究亦表明,四逆湯對多種休克具有一定的治療作用,但以往開展的與其作用機制相關(guān)的藥理研究主要集中于強心和改善微循環(huán)等方面展開,尚不能很好解釋其回陽救逆功效的科學(xué)內(nèi)涵。
近年來的研究認為HPA軸作為膿毒癥時神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)重要的調(diào)控途徑,休克時HPA軸的負反饋調(diào)節(jié)機制受損,可導(dǎo)致內(nèi)分泌系統(tǒng)功能紊亂,表現(xiàn)為相對性腎上腺皮質(zhì)功能不全 (RAI),調(diào)節(jié)腎上腺皮質(zhì)的功能狀態(tài)可能是感染性休克治療的新途徑。本研究從復(fù)制HPA軸抑制動物模型入手,在HPA軸抑制動物模型復(fù)制成功的基礎(chǔ)上,再注射內(nèi)毒素,進一步復(fù)制成HPA軸抑制大鼠感染性休克模型。探討四逆湯對該模型HPA軸的影響,現(xiàn)將結(jié)果報道如下。
SD大鼠,清潔級,體質(zhì)量 (250±20)g,雄性。購自四川省醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物研究所,動物合格證號:SCXK(川)2009-16。實驗前動物先適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,給予標準普通飼料和充分的飲用水,均為自由進食、自由飲水。飼養(yǎng)于云南中醫(yī)學(xué)院實驗動物室。
四逆湯所用藥材炙甘草、干姜購于昆明市中醫(yī)院,附子購于四川江油中壩附子科技發(fā)展有限公司,地塞米松 (DEX),天津金耀氨基酸有限公司,批號:0901132;皮質(zhì)酮,購于 INTERNATIONAL LABORATORY USA公司;批號349610;脂多糖 0111:B4,購于 sigma公司,批號:029K4022。
ACTH試劑盒,購于北京普爾偉業(yè)生物科技有限公司,批號:20100225;CORT試劑盒,購于南京建成生物工程研究所,批號:EPE0576R。
采用《傷寒論》中四逆湯原始組方,按漢代劑量單位換算,四逆湯方為:炙甘草31.2g,干姜23.4g,附子15g。實驗用方藥的制備按文獻[6-9]所記載方法進行,藥液濃縮成稠浸膏分裝置于冰箱冷凍保存?zhèn)溆谩?/p>
酶標儀:Molecular Device Corporation型號為340PC;放免儀:自動放免儀,中國科大中佳公司;RM6280型多道生理信號采集處理系統(tǒng):成都儀器廠。
[10-11]方法,雄性清潔級SD大鼠80只,體質(zhì)量200~250g,隨機分為正常組、模型組、四逆湯高、低劑量組,每組20只。(1)正常組:每天1次皮下注射等體積橄欖油,連續(xù)14d;(2)四逆湯高、低劑量組:低劑量為人用量的等效劑量,即6.25g/kg;高劑量為人用量的6倍量,即37.5g/kg。每天1次灌胃四逆湯,直至實驗結(jié)束。第4天開始,在每天灌胃給藥的同時,同模型組方法造模;(3)模型組:按10mg/kg體質(zhì)量皮下注射皮質(zhì)酮 (Corticosterone,CORT),每天1次,連續(xù)14d。各組動物自由攝食攝水。實驗第18天,各組大鼠水合氯醛麻醉,腹主動脈取血,37℃水浴放置1h,3 000轉(zhuǎn)離心15min,取上清液,-40℃保存待測。造模后,隔天記錄各組大鼠體質(zhì)量;參照文獻方法[10-11]酶聯(lián)免疫法測定各組大鼠血清CORT含量、放射免疫法測定大鼠血清促腎上腺皮質(zhì)激素 (AdrenoCorticoTropic Hormone,ACTH)含量;取各組大鼠腎上腺,計算腎上腺指數(shù) (腎上腺指數(shù)=左右腎上腺質(zhì)量之和mg/大鼠體質(zhì)量g);取各組大鼠腎上腺,做病理組織學(xué)觀察。實驗結(jié)果見表1、表2:
表1 四逆湯對皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠CORT、ACTH含量的影響 (x±s,n=20)
由表1可知,模型組CORT、ACTH含量比正常組降低 (P<0.05),表明HPA軸抑制,CORT、ACTH分泌減少;與模型組相比,四逆湯高劑量組大鼠血清CORT、ACTH含量升高 (P<0.05、P<0.01),四逆湯低劑量組大鼠血清CORT含量也顯著升高 (P<0.01),提示四逆湯能夠?qū)笻PA軸抑制狀態(tài)。
表2 四逆湯對皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠腎上腺指數(shù)的影響 (x±s,n=20)
由表2可見,模型組與正常組腎上腺指數(shù)比較,腎上腺指數(shù)明顯減輕 (P<0.01),提示長時間外源性給予皮質(zhì)酮,能使腎上腺萎縮;四逆湯高劑量組與模型組腎上腺指數(shù)比較,腎上腺指數(shù)增加(P<0.05),提示四逆湯高劑量能減輕皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠腎上腺萎縮。
參考文獻[10,12-13],清潔級雄性SD大鼠70只,體質(zhì)量250~270g。隨機分為7組:即正常組、模型組、陽性組、四逆湯預(yù)防給藥高、低劑量組、四逆湯治療給藥高、低劑量組,每組10只。(1)正常組:每天1次皮下注射等體積橄欖油,連續(xù)14d;(2)四逆湯預(yù)防給藥高、低劑量組:高低劑量的設(shè)置同前,每天1次灌胃四逆湯,直至實驗結(jié)束。第4天開始,在每天灌胃給藥的同時,同模型組方法造模;(3)模型組、陽性組、四逆湯治療給藥高、低劑量組:按10mg/kg體質(zhì)量皮下注射皮質(zhì)酮,每天1次,連續(xù)14d。各組動物自由攝食攝水。實驗第18天,四逆湯預(yù)防給藥高、低劑量組動物灌胃四逆湯1次,2h后各組大鼠水合氯醛麻醉,動物仰位固定在手術(shù)臺上,分離左側(cè)頸總動脈,取一內(nèi)充0.3%肝素生理鹽水的聚乙烯導(dǎo)管,插入左頸總動脈,此動脈導(dǎo)管與壓力換能器相連。用RM6280C型多道生理記錄儀記錄動脈血壓。穩(wěn)定半小時,記錄基礎(chǔ)血壓,各組動物腹腔注射LPS(4mg/kg)。注射 LPS后,陽性組腹腔注射DEX(5mg/kg)1次,四逆湯治療組灌胃四逆湯1次 (1mL/100g)。記錄注射LPS后3h血壓。參考文獻[12-13]標準,若平均動脈壓下降幅度超過基礎(chǔ)血壓值的20%,且持續(xù)20min以上,可認為實驗性感染性休克模型成功建立。記錄注射LPS前基礎(chǔ)血壓,及注射LPS后3h血壓值。結(jié)果見表3。
表3 四逆湯對HPA軸抑制感染性休克模型大鼠平均動脈壓的影響 ±s,n=10)
表3 四逆湯對HPA軸抑制感染性休克模型大鼠平均動脈壓的影響 ±s,n=10)
注:與正常組比**P<0.01;與模型組比△△P<0.01;與治療高劑量比#P<0.05
92.10±17.53 67.65±15.22 26.87±4.88模型組 87.85±35.52 60.28±28.33 34.79±11.69**DEX組 5mg/kg 93.10±16.79 71.15±11.34 22.99±9.60△△預(yù)防高劑量組 37.5g/kg 100.01±40.60 83.40±30.06 14.91±5.05△△預(yù)防低劑量組 6.25g/kg 76.50±18.36# 60.70±16.12 20.90±5.74△△治療高劑量組 37.5g/kg 105.23±32.23 92.54±26.80 11.71±1.31△△治療低劑量組 6.25g/kg 101.53±19.27 86.02±8.80 14.08±6.89 100正常組組別 劑量 給LPS前血壓/mmHg A給LPS后血壓/mmHg B血壓下降率/%(A-B)/A*△△
由表3可知,模型組動物注射LPS后,平均動脈壓下降率超過20%,且下降率高于正常組 (P<0.01),可認為感染性休克模型復(fù)制成功。四逆湯預(yù)防組及治療組平均動脈壓下降率均低于模型組(P<0.01),提示四逆湯對感染性休克大鼠有一定的保護作用。
2.3.1 組織蠟塊制備及HE染色
前一實驗中留取的腎上腺標本取材后置于10%甲醛溶液中固定24h后取出,水沖洗30min,梯度酒精脫水,浸蠟3h,即制成蠟塊。切成4μm厚的切片烤干備用。將烤干備用的切片置于60℃烤箱烤熱后于100%二甲苯中脫蠟25min;梯度酒精和蒸餾水水化后蘇木精染色5~15min,溫水沖洗5min藍化,鹽酸酒精分化,伊紅復(fù)染5~20s;梯度酒精脫水,二甲苯透明,中性樹膠封片。
2.3.2 結(jié)果
各組大鼠腎上腺病理切片觀察,見圖1~圖8。
以上實驗結(jié)果,計量資料數(shù)據(jù)以均數(shù) (x)±標準差 (s)表示,數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布、方差齊的數(shù)據(jù)進行方差分析;計量資料不符合正態(tài)分布,則用秩和檢驗;計數(shù)資料數(shù)據(jù)進行χ2檢驗,或者用Fisher精確概率法;等級資料用秩和檢驗。
近年來對中藥四性的基礎(chǔ)研究表明,溫?zé)崴幱性鰪奌PA軸的作用。沈自尹院士在對腎本質(zhì)的研究中證實:腎陽虛的病理改變主要在下丘腦,溫補腎陽的藥物可直接作用于下丘腦,提高促CRH的表達水平,調(diào)節(jié)下丘腦-垂體-腎上腺-胸腺軸的受抑狀態(tài)?;谒哪鏈髦尾“Y與感染性休克之間的相似之處及其在臨床上所表現(xiàn)出的抗休克作用,溫?zé)崴帉PA軸受抑制模型大鼠的腎上腺皮質(zhì)軸的異常變化具有良好的糾正作用和我們前期實驗結(jié)果,我們認為:四逆湯主要通過改善于感染性休克時受抑制的HPA軸功能而發(fā)揮抗休克作用。本研究通過復(fù)制了HPA軸抑制動物模型和HPA軸抑制大鼠感染性休克模型,考察四逆湯對該模型HPA軸的影響。
正常情況下,CORT分泌的增加是ACTH刺激的結(jié)果,在皮質(zhì)酮所致HPA軸抑制的狀態(tài)下,血中較高水平的皮質(zhì)酮可對ACTH的分泌產(chǎn)生負反饋抑制,導(dǎo)致 ACTH分泌減少,模型組 CORT、ACTH含量比正常組降低 (P<0.05),CORT、ACTH分泌減少,說明大鼠HPA軸抑制,皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠模型復(fù)制成功。給予高低劑量的四逆湯后,能夠?qū)笻PA軸的抑制狀態(tài),高劑量組大鼠血清CORT、ACTH含量均升高,低劑量組大鼠血清CORT含量也顯著升高,ACTH雖也有所升高,但差異無統(tǒng)計學(xué)意義。四逆湯改善HPA軸抑制狀態(tài)的機理還有待進一步研究。
圖1、圖2正常組腎上腺,HE染色,10×40,被膜由薄層結(jié)締組織構(gòu)成,無皺縮。球狀帶細胞較小,錐形,細胞聚集成球團狀。束狀帶細胞較大,多邊形,胞質(zhì)內(nèi)含脂滴空泡。
圖3、圖4皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠模型組腎上腺,HE染色,10×40,被膜皺縮,球狀帶細胞、束狀帶細胞體積縮小、數(shù)目減少,胞質(zhì)內(nèi)脂滴空泡增多。
圖5 高劑量組腎上腺
圖5、圖6四逆湯預(yù)防給藥高劑量組對皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠模型腎上腺的影響,HE染色,10×40,被膜皺縮、球狀帶細胞、束狀帶細胞體積縮小、數(shù)目減少、胞質(zhì)內(nèi)脂滴空泡增多的現(xiàn)象較模型組減輕。
圖7、圖8四逆湯預(yù)防給藥低劑量組對皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠模型腎上腺的影響,HE染色,10×40,被膜皺縮、球狀帶細胞、束狀帶細胞體積縮小、數(shù)目減少、胞質(zhì)內(nèi)脂滴空泡增多的現(xiàn)象較模型組減輕。
實驗中模型組腎上腺指數(shù)在皮質(zhì)酮造模之后降低,提示長時間給予外源性糖皮質(zhì)激素使腎上腺萎縮;文獻報道[10]皮質(zhì)酮應(yīng)用能誘導(dǎo)大鼠腎上腺皮質(zhì)束狀帶細胞的大量調(diào)亡,減少球狀帶細胞的增殖和遷移,束狀帶和網(wǎng)狀帶細胞體積變小,皮質(zhì)酮造成腎上腺皮質(zhì)萎縮可能與上述因素均有關(guān)系。四逆湯高劑量組與正常組腎上腺指數(shù)比較,減少不明顯,并明顯高于模型組,提示四逆湯高劑量能減輕皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠腎上腺萎縮。四逆湯低劑量組腎上腺指數(shù)也高于模型組,雖然統(tǒng)計學(xué)上差異無顯著性意義,但出表現(xiàn)出減輕腎上腺萎縮的趨勢。組織病理學(xué)結(jié)果 (圖1~圖8)也表明:四逆湯高、低劑量組能改善腎上腺被膜皺縮狀態(tài),使球狀帶細胞、束狀帶細胞體積較模型組增大、數(shù)目增加。由上可見,四逆湯可從多方面干預(yù)皮質(zhì)酮對腎上腺皮質(zhì)的損害或抑制,表現(xiàn)出對抗皮質(zhì)酮所致的大鼠HPA軸抑制。
在皮質(zhì)酮致HPA軸抑制大鼠模型復(fù)制成功的基礎(chǔ)上,給動物腹腔注射LPS復(fù)制HPA軸抑制大鼠感染性休克模型,為全面了解四逆湯的作用,增加了四逆湯預(yù)防給藥組。結(jié)果,四逆湯預(yù)防組及治療組平均動脈壓下降率均少于模型組 (P<0.01),提示四逆湯對感染性休克大鼠有一定的保護作用。文獻研究報道,四逆湯能顯著改善內(nèi)毒素性休克大鼠的微循環(huán)、抑制平均動脈壓的降低[14]。四逆湯能改善血壓、保持心率、減輕內(nèi)毒素引起的血液濃縮、抑制中性粒細胞數(shù)增加的作用,并在不同程度上提高內(nèi)毒素處理動物的存活率[15]。結(jié)合文獻報道和本實驗結(jié)果,我們認為四逆湯治療感染性休克時,其作用靶點可能是在HPA軸。本實驗用藥是以炙甘草為君藥的四逆湯,炙甘草用量較大,可以作為外源性糖皮質(zhì)激素補充在感染性休克時HPA軸抑制所致的糖皮質(zhì)激素相對不足。
本研究結(jié)果表明:四逆湯在感染中毒性休克伴腎上腺皮質(zhì)功能不全時能糾正HPA軸的抑制狀態(tài),維持大鼠在應(yīng)激狀態(tài)下器官功能、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,從而對調(diào)節(jié)危重癥應(yīng)激反應(yīng)和休克狀態(tài)起重要治療作用。
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