張世微 程雁鴻 徐章 張艷
(1湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖北 孝感 432000;2孝感市中心醫(yī)院)
腹膜透析(PD)是終末期腎病患者腎臟替代治療的選擇之一。雖然該方法與血液透析相比,有諸多優(yōu)點(diǎn),但也有一些局限性。感染性并發(fā)癥如腹膜炎仍然是PD技術(shù)失敗的主要原因〔1~3〕,降低了患者的生活質(zhì)量〔2~5〕。探討微生物學(xué)的最新發(fā)展趨勢,選擇合適的經(jīng)驗(yàn)性治療方法對PD腹膜炎至關(guān)重要。已知表皮葡萄球菌和金黃色葡萄球菌是PD腹膜炎最常見的病因〔6〕。黃芪多糖(APS)是中藥黃芪的主要成分之一〔7〕,已被證明具有多種生物活性,包括抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、抗腫瘤、抗炎和抗病毒活性〔8〕。因此,APS在疾病治療中得到了廣泛的研究。在抗菌方面,Dong等〔8〕發(fā)現(xiàn)APS可對感染寒沙門菌小鼠發(fā)揮抗炎作用,并可調(diào)節(jié)其腸道菌群平衡。另外,Ma等〔9〕發(fā)現(xiàn)APS與銀納米粒子合成物對臨床分離的耐多藥細(xì)菌和標(biāo)準(zhǔn)菌株,如銅綠假單胞菌、表皮葡萄球菌和金黃色葡萄球菌均有明顯的抗菌活性,且呈劑量依賴性。雖然已有研究探討了APS的抗菌作用,但對APS在表皮葡萄球菌感染誘發(fā)腹膜炎中的作用仍缺乏研究。
1.1大鼠的分組、建模與給藥 75只成年(10周齡)雄性Sprague Dawley大鼠(體重250~300 g)購自常州卡文斯實(shí)驗(yàn)動物有限公司,實(shí)驗(yàn)2 w內(nèi)將大鼠飼養(yǎng)在室內(nèi)溫度為20~24℃,光暗循環(huán)交替(各12 h)的飼養(yǎng)籠中,喂以標(biāo)準(zhǔn)嚙齒類動物食物,可以隨意攝入食物和水。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審查批準(zhǔn),外科手術(shù)均按照指南進(jìn)行。將大鼠隨機(jī)分為5組(n=15):空白對照組、模型組、APS低劑量組、APS中劑量組、APS高劑量組。將表皮葡萄球菌菌株(ATCC 35984)接種于300 ml常規(guī)培養(yǎng)基,37℃,220 r/min振蕩培養(yǎng)過夜。次日4℃,12 000 r/min離心10 min,留取沉淀使用生理鹽水洗滌3次后,留取最終沉淀用預(yù)冷的生理鹽水重懸,配制成濃度為107c.f.u/ml的菌液,置于4℃冰箱備用??瞻讓φ战M大鼠腹腔注射生理鹽水;模型組大腹腔注射表皮葡萄球菌溶液107c.f.u/ml;APS低、中、高劑量組分別在造模后予以100、200和400 mg/kg APS(購自美國Sigma-Aldrich公司)灌胃,空白對照組及模型組則同時予以等體積無菌蒸餾水灌胃。于造模后0 h、12 h、24 h、36 h及48 h時處死大鼠,留取血清、腹腔灌洗液及腹膜組織備用。
1.2計(jì)數(shù)腹腔灌洗液中的白細(xì)胞個數(shù) 將腹腔灌洗液在室溫1 000 r/min條件下離心10 min,收集上清液。12 000 r/min離心10 min后,留取沉淀加入含0.6 mmol/L乙二胺四乙酸(EDTA)的200 μl磷酸鹽緩沖液(PBS)重懸,使用密度梯度離心法和Wright-Giemsa染色法(購自碧云天生物科技有限公司)對白細(xì)胞進(jìn)行分類計(jì)數(shù)。
1.3酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)檢測血清及腹腔灌洗液中的炎癥因子水平 按照制造商說明書,使用ELISA試劑盒(購自南京建成生物工程研究所)測定腹腔灌洗液及血清中腫瘤壞死因子(TNF)-α的濃度。
1.4檢測腹膜組織中的髓過氧化物酶(MPO)水平〔10〕使用分光光度計(jì)測定460 nm處的吸光度值。
1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS18.0軟件進(jìn)行t檢驗(yàn)、單因素方差分析。
2.1APS調(diào)節(jié)大鼠腹腔灌洗液白細(xì)胞計(jì)數(shù) 表1所示,與空白對照組相比,模型組的白細(xì)胞總數(shù)顯著增加(均P<0.05),且隨時間延長,白細(xì)胞總數(shù)隨之增加(P<0.05)。此外,與模型組相比,3個不同劑量APS組白細(xì)胞總數(shù)顯著減少(均P<0.05)。且APS高劑量組的白細(xì)胞總數(shù)減少最為明顯。各組間中性粒細(xì)胞所占百分比的變化與白細(xì)胞總數(shù)變化一致(均P<0.05),而巨噬細(xì)胞及淋巴細(xì)胞所占百分比變化則與之相反(均P<0.05),見表2,表3,表4。
2.2APS降低腹腔灌洗液及血清炎癥因子水平 與空白對照組相比,模型組腹腔灌洗液和血清TNF-α水平均呈時間依賴性升高(均P<0.05)。而與模型組相比,給予APS治療可顯著抑制此變化(均P<0.05),且APS高劑量組的效果最為明顯。見表5,表6。
2.3APS降低腹膜組織中MPO活性 模型組腹膜組織中MPO活性呈時間依賴性升高(P<0.05),給予APS治療可顯著抑制該變化(均P<0.05),且APS高劑量組的效果最為明顯。見表7。
PD是治療終末期腎病的主要手段之一,長時間的PD會誘發(fā)一系列并發(fā)癥,例如PD相關(guān)性腹膜炎〔11〕。表皮葡萄球菌作為引起腹膜炎的致病菌之一,具有極強(qiáng)耐藥性,并可通過促進(jìn)促炎因子的釋放引發(fā)炎癥反應(yīng)〔12〕。
研究表明,傳統(tǒng)中草藥已成為臨床治療各種疾病的有效替代方法〔13〕。黃芪中提取的APS是一種水溶性大分子化合物,具有多種生物學(xué)活性〔14〕。在抗菌方面,有研究發(fā)現(xiàn)APS可抑制由寒沙門菌引起的炎癥反應(yīng)〔8〕。然而目前尚無研究探討APS在表皮葡萄球菌致腹膜炎中的作用。
已知白細(xì)胞計(jì)數(shù)及中性粒細(xì)胞所占比提示機(jī)體炎癥狀態(tài)〔15〕。我們發(fā)現(xiàn)腹膜炎狀態(tài)下,大鼠腹腔灌洗液中白細(xì)胞計(jì)數(shù)及中性粒細(xì)胞占比顯著升高,而APS治療可顯著逆轉(zhuǎn)上述變化。已知MPO是髓樣分化過程中合成的一種血紅素蛋白,作為中性粒細(xì)胞中的特殊成分,MPO的活性與炎癥的嚴(yán)重程度呈正比〔16〕。本研究發(fā)現(xiàn)給予APS治療可顯著逆轉(zhuǎn)由表皮葡萄球菌引起的MPO活性升高,提示APS治療可抑制中性粒細(xì)胞的功能。另外,已知TNF-α是一種經(jīng)典促炎因子〔17~19〕,本研究分別對大鼠腹膜灌洗液及血清中的TNF-α進(jìn)行檢測,發(fā)現(xiàn)表皮葡萄球菌可誘導(dǎo)TNF-α水平增加,而APS治療可抑制其變化,且高劑量組作用最為明顯。
綜上所述,表皮葡萄球菌誘導(dǎo)的腹膜炎中,APS治療可通過減少白細(xì)胞總數(shù),降低炎癥因子TNF-α的水平,抑制MPO活性,發(fā)揮抑制炎癥的保護(hù)性作用。上述結(jié)果為APS治療在表皮葡萄球菌誘導(dǎo)的腹膜炎提供了新的治療思路。