鐘正靈,江玉華,楊沿浪,張 飛,張煒婷,童九翠,李 娟,儲(chǔ)冀汝,謝海棠*
(1.皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 弋磯山醫(yī)院 《中國(guó)臨床藥理學(xué)與治療學(xué)》編輯部,安徽 蕪湖 241000;2.皖南醫(yī)學(xué)院 藥學(xué),安徽 蕪湖 241000;3.皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 弋磯山醫(yī)院 腎內(nèi)科,安徽 蕪湖 241000;4.皖南醫(yī)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué),安徽 蕪湖 241000;5.皖南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 弋磯山醫(yī)院 臨床藥物評(píng)價(jià)中心,安徽 蕪湖 241000)
急性肺損傷(Acute Lung Injury,ALI)是各種間接和直接致傷因素(包括機(jī)械因素、化學(xué)因素、生物因素)導(dǎo)致的毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及肺泡上皮細(xì)胞損傷,致使急性低氧性呼吸功能不全。以通氣/血流比例失調(diào)、肺順應(yīng)性降低、肺容積減少為病理生理特征,臨床上表現(xiàn)為呼吸窘迫和進(jìn)行性低氧血癥,其嚴(yán)重階段被稱為急性呼吸窘迫綜合征。多中心流行病學(xué)研究結(jié)果提示中國(guó)ALI的病死率遠(yuǎn)高于西方發(fā)達(dá)國(guó)家[1-2]。ALI具有較高的死亡率和發(fā)病率,并且近年呈現(xiàn)增高趨勢(shì),目前仍缺乏有效的治療方法,對(duì)該病的治療及其發(fā)病機(jī)制的研究一直以來(lái)都是危重癥醫(yī)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題[3-5]。
目前臨床上主要使用糖皮質(zhì)激素、利索茶堿、表面活性劑、N-乙酰半胱氨酸和魚(yú)油等藥物治療ALI,這些藥物對(duì)ALI有一定的作用,但同時(shí)存在各種毒副作用,治療效果均不理想[6-8]。雖然國(guó)內(nèi)外針對(duì)ALI治療的基礎(chǔ)研究和臨床實(shí)驗(yàn)也較多,但目前尚無(wú)特效的治療藥物。
當(dāng)歸可預(yù)防和治療放射性肺損傷[9]。當(dāng)歸須散能顯著降低急性肺挫傷患者炎性細(xì)胞因子水平,抑制炎性反應(yīng),阻斷肺損傷的演變進(jìn)程,縮短康復(fù)時(shí)間[10]。阿魏酸(Ferulic Acid,F(xiàn)A)是從當(dāng)歸中提取的有效活性成分之一。文獻(xiàn)研究表明阿魏酸在當(dāng)歸中的含量為0.06%[11],經(jīng)高效液相色譜檢測(cè)顯示,當(dāng)歸含藥血清主要成分含有阿魏酸[12-13]。當(dāng)歸對(duì)肺損傷的保護(hù)作用是否是阿魏酸發(fā)揮藥效作用尚未可知。因此,實(shí)驗(yàn)以BALB/c小鼠為研究對(duì)象,探討阿魏酸對(duì)脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷小鼠是否具有保護(hù)效應(yīng)。
阿魏酸(含量為98%,使用時(shí)用生理鹽水進(jìn)行配制),購(gòu)于南京建成生物工程研究所(批號(hào):F103701);脂多糖,購(gòu)于美國(guó)Sigma公司(批號(hào):1020031);地塞米松磷酸鈉注射液,購(gòu)于辰欣藥業(yè)股份有限公司(批號(hào):1708232121);無(wú)水乙醇、戊巴比妥試劑均為市售分析純。TNF-α試劑盒(批號(hào):RK00027)、IL-6試劑盒(批號(hào):RK00008)、IL-1β試劑盒(批號(hào):RK00006),均購(gòu)于ABclonal Biotechnology Co.,Ltd。
UPT-Ⅱ-20T型超純水器(成都超純科技有限公司);電子分析天平(FA1004);高速冷凍離心機(jī)(Thermo XIR);FC型酶標(biāo)儀(美國(guó)Thermo公司);50 uL微量進(jìn)樣器(上海高河工貿(mào)有限公司);ELISA專用微量振蕩器(MX-100-4A,杭州奧盛儀器有限公司);LRHS恒溫干燥箱(DHG-9023A,東莞環(huán)瑞環(huán)境測(cè)試設(shè)備廠);RM2245型轉(zhuǎn)輪式切片機(jī)(德國(guó)徠卡公司);BI-2000醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)(成都泰盟科技有限公司)。
BALB/c小鼠,(20±2) g,雄性,SPF級(jí),購(gòu)于南京市江寧區(qū)青龍山動(dòng)物繁殖場(chǎng),許可證號(hào):SCXK(蘇)2017-0001,動(dòng)物合格證號(hào):201704335。
60只小鼠適應(yīng)性飼養(yǎng)2周后隨機(jī)分為6組:正常對(duì)照組,模型組,阿魏酸高(30 mg/kg)、中(15 mg/kg)、低劑量組(7.5 mg/kg)和地塞米松組(2 mg/kg),每組10只。灌胃給藥,正常對(duì)照組、模型組灌胃等體積生理鹽水,每天1次。連續(xù)給藥7 d,末次給藥后2 h,正常對(duì)照組給予同體積生理鹽水,其余各組均通過(guò)微量進(jìn)樣器氣管快速滴注脂多糖(10 mg/kg)[14],禁食不禁水,造模6 h后,小鼠眼部采血,處死小鼠,迅速取出小鼠的肺組織。
取出小鼠的右肺上葉,除去結(jié)締組織,用生理鹽水清洗數(shù)次并用濾紙吸干后稱濕重,放在80 ℃恒溫干燥箱中連續(xù)干燥72 h以上,分別稱量肺組織干重并記錄,計(jì)算小鼠肺組織濕/干重比值[15]。
按照ELISA試劑盒說(shuō)明書(shū)分別測(cè)定血清中IL-1β、IL-6、TNF-α含量。
取小鼠左肺上葉肺組織適量,將肺組織固定于多聚甲醛溶液中,24 h后取出,用生理鹽水充分沖洗后甲酸脫鈣,并進(jìn)行常規(guī)脫水、浸蠟、包埋,制備蠟塊,使用切片機(jī)切成超薄切片,去石蠟,并用蘇木素-伊紅染液染色,采用BI-2000醫(yī)學(xué)圖像分析系統(tǒng)進(jìn)行拍照以及圖像分析觀察肺組織形態(tài)改變(×200)。
圖1 阿魏酸對(duì)急性肺損傷小鼠肺組織濕/干重比值的影響(x±s,n=10)
與正常對(duì)照組比較,模型組小鼠肺組織濕/干重比值明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);與模型組比較,地塞米松組與阿魏酸高、中、低劑量組小鼠肺組織濕/干重比值明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),阿魏酸對(duì)急性肺損傷小鼠肺組織濕/干重比值的影響如圖1所示。由圖1可知,阿魏酸可以顯著降低急性肺損傷小鼠肺組織水腫。
與正常對(duì)照組比較,模型組小鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β含量明顯升高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。與模型組比較,地塞米松組與阿魏酸高、中、低劑量組小鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β含量明顯降低,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。各組小鼠肺組織濕/重比值及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β含量如表1所示,結(jié)果表明阿魏酸可以顯著降低急性肺損傷小鼠血清炎癥因子水平。
表1 各組小鼠肺組織濕/重比值及血清中TNF-α、IL-6、IL-1β含量
與正常對(duì)照組比較,bP<0.05;與模型組比較,eP<0.05。
正常對(duì)照組肺組織結(jié)構(gòu)完整,肺泡間隔之間無(wú)水腫,肺組織未見(jiàn)明顯病理改變;模型組肺組織可見(jiàn)肺泡間隔增厚,大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),部分肺泡腔縮小,含有較多的炎性細(xì)胞;地塞米松組上述變化明顯減輕;阿魏酸低、中、高劑量組上述變化依次減輕,僅見(jiàn)肺泡間隔少量炎性細(xì)胞。各組小鼠的肺組織病理形態(tài)學(xué)變化如圖2所示。
圖2 各組小鼠的肺組織病理形態(tài)學(xué)變化圖(×200)
ALI是由多種原因?qū)е碌募毙院粑δ苷系K,彌漫性肺間質(zhì)及肺泡水腫,肺內(nèi)失控的炎癥細(xì)胞因子和炎癥細(xì)胞的大量釋放為其主要病理表現(xiàn)[16-17]。耿焱[18]等對(duì)勞力型與經(jīng)典型熱射病大鼠急性肺損傷的病理特點(diǎn)及時(shí)程變化進(jìn)行比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)急性肺損傷大鼠損傷早期病理改變主要為少量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)和間質(zhì)毛細(xì)血管擴(kuò)張充血,中暑6 h后肺臟損傷加重,肺泡結(jié)構(gòu)模糊,間質(zhì)血管顯著擴(kuò)張充血,出現(xiàn)肺泡腔出血;中暑24 h后大鼠肺損傷進(jìn)一步加重,肺泡間隔和肺泡中充滿了大量紅細(xì)胞,大量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)肺間質(zhì),間質(zhì)明顯增厚。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與模型組比較,阿魏酸高、中、低劑量組肺濕/干重比值明顯降低,表明阿魏酸可以顯著降低急性肺損傷小鼠肺組織水腫。病理圖片顯示模型組肺泡間隔增厚,大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn),部分肺泡腔縮小,含有較多炎性細(xì)胞;阿魏酸高、中、低劑量組上述變化明顯減輕,僅見(jiàn)肺泡間隔內(nèi)少量炎性細(xì)胞。
脂多糖是革蘭氏陰性細(xì)菌外膜的主要成分,可直接作用于肺組織,破壞肺泡引起出血、肺水腫,使壞死組織、炎性細(xì)胞堆積,促使肺泡巨噬細(xì)胞和炎性反應(yīng)鏈的激活,導(dǎo)致肺內(nèi)炎性反應(yīng)[19]。TNF-α是導(dǎo)致急性肺損傷的關(guān)鍵細(xì)胞因子,主要來(lái)源于脂多糖刺激T細(xì)胞、單核細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等。TNF-α能導(dǎo)致多種促炎細(xì)胞因子和炎癥介質(zhì)的過(guò)度釋放,并進(jìn)一步激發(fā)炎癥級(jí)聯(lián)反應(yīng)[20]。IL-6是由激活的巨噬細(xì)胞、淋巴細(xì)胞及上皮細(xì)胞分泌,涉及肺內(nèi)炎癥的過(guò)度反應(yīng),是肺內(nèi)主要的炎癥因子之一[21]。TNF-α和IL-6均具有觸發(fā)炎癥反應(yīng)的作用[22]。IL-1β是由激活的單核巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、表皮細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞所分泌,IL-1β是炎癥放大啟動(dòng)因子,參與炎癥的發(fā)生和發(fā)展[18]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,與模型組比較,阿魏酸高、中、低劑量組小鼠血清TNF-α、IL-6、IL-1β含量均明顯降低,表明阿魏酸可以顯著降低急性肺損傷小鼠血清炎癥因子水平。