張靜
天津市第四中心醫(yī)院消化內(nèi)科,天津 300140
臨床上多種疾病都可引起腸道的缺血再灌注損傷,例如嚴(yán)重的感染、外傷等,而腸道做為應(yīng)激的中心器官,其損傷可導(dǎo)致大量炎癥介質(zhì)的釋放,這些炎癥介質(zhì)作用于局部或全身,嚴(yán)重時導(dǎo)致全身各臟器功能衰竭[1],因此如何減輕腸道的缺血再灌注損傷,成為臨床工作的熱點(diǎn)問題。黃芪是廣為人知的一種健脾益氣類中藥,黃芪甲苷為黃芪的單體皂苷類化合物,研究發(fā)現(xiàn)其具有抗炎[2]、抗氧化[3]、減壓等作用,也有研究發(fā)現(xiàn)其可以維持胃黏膜組織完整[4],對胃黏膜屏障功能起到保護(hù)作用。
本文通過在大鼠腸道組織缺血再灌注損傷前給予黃芪甲苷,觀察黃芪甲苷在腸道缺血再灌注損傷中的保護(hù)作用,并探討其發(fā)揮這一作用的機(jī)制。
美國R&D Systems公司的酶聯(lián)免疫吸附測定(ELISA)試劑盒[二胺氧化酶(DAO)、D-乳酸],武漢博士德生物工程公司的兔抗鼠血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)抗體,成都地奧九泓制藥廠的黃芪甲苷。
2.1、動物分組及模型制作2017年1月至6月選取健康Wistar雄性大鼠45只,購自軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實(shí)驗(yàn)動物中心,體質(zhì)量180~200 g,分為3組:假手術(shù)組(A組)、缺血再灌注組(B組)及黃芪甲苷組(C組),每組15只。術(shù)前大鼠可自由飲水,禁食12 h。以水合氯醛麻醉大鼠,于腹正中線剖開腹腔,分離出腸系膜前動脈(SAM),夾閉動脈起始部45 min后松開血管夾,于再灌注24 h后處死大鼠并進(jìn)行取材。A組僅行剖腹術(shù),B組夾閉SAM不予黃芪甲苷處理,C組夾閉SAM前10 min腹腔注射黃芪甲苷6.0 ml·kg-1。
2.2、標(biāo)本采集及檢測手段 各組大鼠缺血再灌注24 h后予以處死,于門靜脈取血,離心后取血清,將血清保存于-80℃冰箱。小腸組織沖洗干凈后部分浸泡于甲醛中固定,部分保存于-80℃冰箱中。各檢測手段:(1)依據(jù)ELISA說明書檢測血清D-乳酸和DAO水平。(2)取保存于甲醛中的腸道組織制備石蠟包塊,切片、烤片、HE染色,觀察腸道組織形態(tài)學(xué)變化。(3)蛋白質(zhì)印跡法(Western blot)檢測腸道組織VEGF蛋白表達(dá)量:將留存的腸道組織勻漿后提取總蛋白,將蛋白電泳后行轉(zhuǎn)膜、封閉,滴加一抗,孵育,滴加二抗,孵育,洗膜后顯影。
全部數(shù)據(jù)處理均由SPSS 11.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(±s)表示,多組間比較采用單因素方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3組大鼠存活率均為100%,B組大鼠進(jìn)食水情況不良,皮毛光澤度差,毛發(fā)蓬亂,A、C兩組大鼠一般情況尚可,大體無明顯差異。
光鏡下可以看出B組小腸絨毛結(jié)構(gòu)不完整,破壞嚴(yán)重,腸道間質(zhì)充血并可見較多炎細(xì)胞浸潤(圖1B)。A組小腸絨毛完整,排列整齊,未見明顯炎癥細(xì)胞及充血壞死(圖1A)。C組小腸絨毛結(jié)構(gòu)破壞程度介于A、B兩組之間(圖1C)。
圖1 3組大鼠小腸病理改變(HE染色 ×200)。A為假手術(shù)組;B為缺血再灌注組;C為黃芪甲苷組
B、C兩組血清D-乳酸和DAO水平均高于A組,表明腸道缺血再灌注破壞了腸黏膜屏障的通透性,C組中兩者水平低于B組,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。提示:黃芪甲苷可以減輕腸道缺血再灌注對腸黏膜屏障完整性的損傷。見表1。
表1 3組大鼠血清D-乳酸和DAO的水平(±s)
表1 3組大鼠血清D-乳酸和DAO的水平(±s)
注:A組僅行剖腹術(shù),B組夾閉SAM不予黃芪甲苷處理,C組夾閉SAM前10 min腹腔注射黃芪甲苷6.0 ml·kg-1;DAO為二胺氧化酶,SAM為腸系膜前動脈;與A、B組相比,aP<0.05
組別A組B組C組n 1515 15 D-乳酸(μg/ml)1.24±0.087.41±1.075.78±0.48a DAO(IU/ml)2.27±0.199.36±1.036.82±0.52a
VEGF蛋白水平表達(dá)B、C兩組高于A組,且兩組之間C組表達(dá)更高。提示:黃芪甲苷可增強(qiáng)VEGF蛋白的表達(dá)水平,從而對腸黏膜屏障起到保護(hù)作用。見圖2、圖3。
圖2 3組大鼠小腸VEGF蛋白表達(dá)水平(×200)
圖3 3組大鼠小腸VEGF蛋白表達(dá)水平
腸道是人體重要的消化器官,也是腹腔各器官中對缺血最敏感的器官,當(dāng)缺血的腸道恢復(fù)血流后,其可以釋放大量炎癥介質(zhì)及細(xì)胞因子,它們可以破壞腸黏膜屏障功能,導(dǎo)致腸黏膜通透性增高,從而使大量的細(xì)菌及內(nèi)毒素通過破損的腸道進(jìn)入人體循環(huán),嚴(yán)重時引起全身各臟器的功能障礙。血漿中DAO、D-乳酸濃度可以間接反映腸黏膜通透性及屏障功能,二者可以用來評判腸黏膜上皮細(xì)胞的完整性[5]。因?yàn)镈AO僅存在于腸絨毛中,很少存在于其他細(xì)胞中,當(dāng)腸絨毛遭到破壞時它將大量釋放入血,導(dǎo)致其在血漿中活性升高。D-乳酸是細(xì)菌的代謝產(chǎn)物,腸黏膜屏障功能受損時,它可以大量釋放入血,使其在血漿中濃度增加。有研究發(fā)現(xiàn)血漿DAO和D-乳酸的水平與腸黏膜屏障功能呈負(fù)相關(guān)[6]。本研究證實(shí),腸道缺血再灌注時兩者在血漿中的含量增多,表明缺血再灌注破壞了腸黏膜屏障的完整性,導(dǎo)致其通透性增加。
VEGF廣泛分布于人和動物的各器官,它是一種可以特異性作用于血管內(nèi)皮細(xì)胞,促進(jìn)細(xì)胞有絲分裂,從而促進(jìn)新生血管形成的細(xì)胞因子,是目前促進(jìn)血管生成活性最強(qiáng),專一性最高的因子[7]。它可以促進(jìn)損傷區(qū)域的血管化,恢復(fù)損傷組織的血液供應(yīng),從而減輕受損組織的缺血缺氧損傷,挽救瀕死組織。有研究發(fā)現(xiàn),VEGF可以參與大腦、腎臟[8-9]等器官的缺血損傷修復(fù)。本研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)腸道缺血再灌注損傷時VEGF蛋白表達(dá)水平上調(diào),機(jī)體通過增加VEGF蛋白的表達(dá)改善腸道的血運(yùn),使腸道獲取更多的營養(yǎng)物質(zhì),從而加快腸黏膜損傷的愈合。
黃芪是益氣補(bǔ)血、活血化瘀的一類中藥,它具有改善循環(huán)、擴(kuò)張血管、免疫調(diào)節(jié)等多種作用,廣泛應(yīng)用于各種疾病的治療。其可通過各種核心靶點(diǎn),作用于多種信號通路,對糖尿病腎病的發(fā)生發(fā)展起到一定作用[10]。其中,黃芪甲苷是黃芪的單體皂苷類化合物,是評價黃芪藥材質(zhì)量的指標(biāo)物質(zhì)[11]。黃芪甲苷具有促進(jìn)新生血管形成,保護(hù)心肌細(xì)胞,改善心功能的作用[12]。徐勝艷等[13]研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷可以抑制結(jié)腸炎小鼠的炎性反應(yīng),對潰瘍性結(jié)腸炎小鼠的黏膜組織起到保護(hù)作用。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)黃芪甲苷不僅可以正向促進(jìn)新生血管生成,而且可以抑制負(fù)向控因子表達(dá),從而發(fā)揮促血管生成作用[14]。有研究發(fā)現(xiàn)黃芪可以通過促進(jìn)VEGF蛋白的表達(dá),改善腦組織缺血[15]。黃芪甲苷也可以通過上調(diào)VEGF蛋白的表達(dá),增加微血管密度,從而促進(jìn)心肌梗死大鼠血管生成,表明黃芪甲苷對心肌缺血有改善作用[16]。黃芪可以抑制氧自由基,降低胃黏膜的氧化損傷,可以提高VEGF水平,促進(jìn)胃潰瘍的愈合[17]。
本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),與單純?nèi)毖俟嘧⒔M比較,黃芪甲苷預(yù)處理組大鼠腸屏障通透性減低,VEGF蛋白表達(dá)水平明顯升高。表明黃芪甲苷對腸道缺血再灌注損傷具有保護(hù)作用,原因可能與它可以調(diào)節(jié)VEGF蛋白的表達(dá)水平有關(guān),這可能是黃芪治療腸道缺血再灌注損傷的機(jī)制之一,但其確切機(jī)制有待進(jìn)一步研究。
本研究為臨床上應(yīng)用黃芪治療各種缺血性疾病提供了一個有用的理論依據(jù),相信隨著研究的不斷深入,將會不斷發(fā)掘黃芪的更多功效,使其更好地服務(wù)于臨床。
利益沖突作者聲明不存在利益沖突