亓云法 許會彬 王克強
(1.泰山醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院檢驗科,山東泰安 271000;2.解放軍第八十八醫(yī)院檢驗科,山東泰安 271000)
內(nèi)毒素休克是臨床上常貝的危重病癥之一,死亡率高達 30 ~60%[1,2]。常并發(fā)于感染、創(chuàng)傷、燒傷、放射損傷、失血性休克以及大手術(shù)等。其發(fā)病急驟,可累及多個器官,甚至可導(dǎo)致多器官功能障礙綜合征(MODS),而過度炎癥反應(yīng)是引起組織損傷和器官功能紊亂的重要原因。脂氧素A4(LXA4)作為一種內(nèi)源性脂類介質(zhì),通過抑制中性粒細胞的趨化、黏附和炎性介質(zhì)的釋放等而具有廣泛的抗炎作用,被稱為是炎癥反應(yīng)的"剎車信號"[3]。
本實驗通過LXA4預(yù)處理內(nèi)毒素休克大鼠模型,觀察大鼠血漿TNF-α、IL-10及丙二醛(MDA)的水平,初步探討LXA4對內(nèi)毒素休克的影響。
1.1.1 動物模型及分組
雄性Wistar大鼠30只,體重(250±10)g(由中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心提供),隨機分成生理鹽水(NS)對照組(A組)、內(nèi)毒素(LPS)休克組(B組)和LXA4干預(yù)組(C組),每組10只。
1.1.2 主要試劑
脂氧素 A4(Lipoxin A4 methyl ester,美國 Cayman公司生產(chǎn),溶于10%乙醇);大腸桿菌內(nèi)毒素脂多糖(LPS,E.Coli 055:B5,美國Sigma公司生產(chǎn));丙二醛(MDA)測定試劑盒、超氧化物歧化酶(SOD)測定試劑盒,TNF-α測定試劑盒、IL-10測定試劑盒(南京建成生物工程研究所產(chǎn)品)。
1.2.1 模型制作方法參考文獻[4],LPS(大腸桿菌內(nèi)毒素脂多糖,E.Coli 055:B5,美國Sigma公司生產(chǎn))給予量為5mg/kg體重,LXA4[脂氧素 A4,Lipoxin A4 methyl ester,美國Cayman公司生產(chǎn),溶于10%乙醇]給予量為0.1mg/kg體重。LXA4干預(yù)組:尾靜脈注射LPS及LXA4;內(nèi)毒素休克組:尾靜脈注射LPS加與LXA4等量的10%乙醇;對照組:尾靜脈注射等量生理鹽水及10%乙醇。
1.2.2 樣品采集
模型制成3h后,經(jīng)頸動脈采血2.0 ml,置于肝素抗凝管,3000 r/min離心10 min,取血漿-30℃凍存待測。
LPS注射后1h開始觀察各組大鼠的生存情況,并記錄死亡時間,總的觀察時間為24 h。
分別采用ELISA方法檢測血漿TNF-α、IL-10水平,硫代巴比妥酸法檢測MDA含量,黃嘌呤氧化酶法測定超氧化物岐化酶(SOD)活性。以上試劑盒均為南京建成生物工程研究所產(chǎn)品,測定步驟完全按照試劑盒說明書。
采用SPSS 12.0統(tǒng)計軟件包進行分析。計量資料以均數(shù)士標準差(±s)表示,多組間比較采用方差分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
各組大鼠的存活時間如表1所示。對照組大鼠無一例死亡;內(nèi)毒素組大鼠活動減少,蜷縮無力,口唇青紫,12h時的死亡率達100%,中位生存時間是9.16 h;而LXA4干預(yù)組大鼠存活時間均較內(nèi)毒素組明顯延長(log-rank檢驗,P <0.01),12 h死亡率為20%,中位生存時間為16.25 h。表明LXA4能明顯延長內(nèi)毒素休克大鼠的存活時間。
表1 大鼠存活時間比較
與A組比較,B組血漿 TNF-α、IL-10及MDA水平顯著升高(P<0.01),SOD水平明顯下降(P<0.01);C組血漿TNF-α、MDA水平較B組顯著降低(P<0.01),IL-10及SOD水平明顯上升(P <0.01)。結(jié)果見表2。
表2 血漿TNF-α、IL-10、MDA及SOD水平比較(±s)
表2 血漿TNF-α、IL-10、MDA及SOD水平比較(±s)
*表示A組 VS B組P<0.01;#表示 B組 VS C組P<0.01
組別(n=10) TNF-a(pg/mL) IL-10(pg/mL) MDA(mol/L) SOD(KU/L)A 組 38.26 ±9.17 34.16 ±7.39 4.57 ±0.81 355.06 ±39.23 B 組 114.51 ±28.49* 215.71 ±31.22* 7.72 ±1.35* 272.38 ±31.22*C 組 78.52 ±20.31# 261.03 ±23.92# 5.65 ±1.29# 328.56 ±44.59#
內(nèi)毒素休克是嚴重創(chuàng)傷患者及臨床危重病患者的一種常見并發(fā)癥,也是引起多臟器功能衰竭甚至死亡的重要原因。內(nèi)毒素休克病程進展可能涉及多種因素,包括炎癥介質(zhì)反應(yīng)、炎癥的級聯(lián)反應(yīng)、氧自由基的毒性、血管活性物質(zhì)的作用以及微血栓形成等,而多臟器功能衰竭是全身性炎癥反應(yīng)綜合征進展過程中的嚴重階段,往往預(yù)后不良。因此,對內(nèi)毒素休克救治措施的探討一直倍受關(guān)注。
脂氧素(LX)是二十烷家族中一類花生四烯酸脂加氧酶代謝產(chǎn)物,LXA4是LX最主要的家族成員之一。LXA4在促炎介質(zhì)前列素E2和白三烯之后產(chǎn)生,是目前所知體內(nèi)重要的內(nèi)源性促炎癥消退介質(zhì)。一方面,LXA4通過拮抗白三烯、抑制白細胞游走、黏附分子及趨化因子受體表達,抑制炎癥反應(yīng)的進一步惡化。另一方面,LXA4通過促進巨噬細胞對凋亡的中性粒細胞的吞噬,及時清除中性粒細胞,促進炎癥消退[5,6]。
本研究應(yīng)用LXA4對內(nèi)毒素休克大鼠進行了干預(yù)并與休克組相比較,結(jié)果顯示內(nèi)毒素組大鼠活動減少,蜷縮無力,口唇青紫,12h時的死亡率達100%,中位生存時間是9.16 h;而LXA4干預(yù)組大鼠存活時間均較內(nèi)毒素組明顯延長,12h死亡率為20%,中位生存時間為16.25 h。表明LXA4能明顯延長內(nèi)毒素休克大鼠的存活時間。
腫瘤壞死因子-α(TNF-α)是由激活的單核-巨噬細胞產(chǎn)生的一種具有多種生物活性的多肽細胞因子,與機體免疫反應(yīng)、急性期反應(yīng)及炎癥反應(yīng)關(guān)系密切,它可通過激活細胞因子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而誘發(fā)全身炎性反應(yīng)。TNF-α是內(nèi)毒素休克時最早釋放且起關(guān)鍵作用的介質(zhì),是內(nèi)毒素休克的重要起始因子,并在發(fā)展過程中起放大作用,即所謂的免疫炎癥的瀑布反應(yīng),進而引起廣泛的凝血,出現(xiàn)毛細血管滲漏綜合征,使全身脫水和肺衰竭,導(dǎo)致全身性炎癥反應(yīng)綜合征。IL-10主要由Th2細胞、活化的單核-巨噬細胞和上皮細胞產(chǎn)生,是一種重要的抗炎性細胞因子,能在轉(zhuǎn)錄和轉(zhuǎn)錄后水平上抑制前炎癥因子的合成與釋放,調(diào)節(jié)T細胞、B細胞、NK細胞、抗原提呈細胞、肥大細胞及粒細胞等免疫細胞的分化和增殖。體外實驗研究顯示,IL-10抑制TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等多種炎癥介質(zhì)的同時可上調(diào)可溶性TNF受體等抗炎物質(zhì),有利于重建體內(nèi)炎癥介質(zhì)/抗炎介質(zhì)的平衡。嚴重損傷和感染時,血液中不但有大量促炎介質(zhì),抗炎介質(zhì)也大量釋放。
本研究顯示內(nèi)毒素休克組血漿TNF-α、IL-10水平較對照組顯著升高(P<0.01);而LXA4組血漿TNF-α水平較休克組顯著降低(P<0.01),IL-10水平明顯上升(P<0.01)。表明LXA4一方面可以抑制炎性介質(zhì)TNF-α的產(chǎn)生,另一方面可以促進抗炎性介質(zhì)IL-10的生成。
MDA是細胞膜脂質(zhì)過氧化的最終分解產(chǎn)物,其含量的高低可反映機體細胞受自由基攻擊的嚴重程度。脂質(zhì)過氧化作用是在不飽和脂肪酸中發(fā)生的一系列自由基反應(yīng),它一方面使脂質(zhì)含量較高的生物膜受到損傷,引起溶酶體顆粒崩潰,造成細胞死亡;另一方面使膜失去作為區(qū)域化的功能,導(dǎo)致按功能需要排列的酶紊亂。SOD則是氧自由基有效的清除劑,對機體的氧化與抗氧化平衡起著極其重要的作用。SOD是需氧生物體內(nèi)的一種含不同金屬離子的酶蛋白,其主要作用是清除體內(nèi)有毒性的氧自由基,阻斷由超氧陰離子自由基所激發(fā)的一系列自由基反應(yīng),有保護細胞免受自由基損害的作用[7]。因此,在機體滅活自由基的抗氧化體系中,SOD具有重要作用。SOD是機體內(nèi)催化超氧陰離子自由基發(fā)生歧化反應(yīng)的重要酶類,在防御炎癥、化學(xué)中毒及腫瘤發(fā)生等方面起重要作用,而MDA是脂質(zhì)過氧化的重要降解產(chǎn)物,可反映過氧化的過程。
本研究顯示內(nèi)毒素休克組血漿MDA水平較對照組顯著升高(P<0.01),SOD水平明顯下降(P<0.01);LXA4組血漿MDA水平較B組顯著降低(P<0.01),SOD 水平明顯上升(P <0.01)。表明內(nèi)毒素休克狀態(tài)機體抗自由基能力減弱,不能產(chǎn)生足夠的SOD,生物膜的損傷加劇,從而MDA含量增多。
綜上所述,LXA4預(yù)處理可明顯提高內(nèi)毒素休克大鼠的存活時間,提高內(nèi)毒素休克大鼠血漿抗炎性介質(zhì)(IL-10、SOD)的水平,降低促炎性介質(zhì)(TNF-α)的水平,對維持機體炎癥介質(zhì)/抗炎介質(zhì)的平衡具有重要作用。
[1] Silva E,Pedro Mde A,Sogayar AC,et al.Brazilian Sepsis Epidemiological Study(BASES study) [J].Crit Care,2004,8(4):R251-260.
[2] 龐紅宇,陳景暉,羅晨芳,等.高滲氯化鈉羥乙基淀粉40注射液小容量復(fù)蘇對內(nèi)毒素休克大鼠小腸損傷的影響[J].中國新藥與臨床雜志,2012,31(4):210-214.
[3] Schwab JM,Serhan CN.Lipoxins and new lipid mediators in the resolution of inflammation[J].Curr Opin Pharmacol,2006,6(4):414-420.
[4] 汪波,熊輝,李秀清,等.烏司他丁對內(nèi)毒素休克大鼠器官功能的保護作用[J].中國急救復(fù)蘇與災(zāi)害醫(yī)學(xué)雜志,2007,2(10):591-594.
[5] Serhan CN.Lipoxins and aspirin-triggered 15-epi-lipoxin biosynthesis:an update and role in anti-inflammation and pro-resolution[J].Prostaglandins Other Lipid Mediat,2002,68 - 69:433-455.
[6] Gangemi S,Patella V,Cianci E,et al.Ultrarush venom immunotherapy and the lipoxin a4 inflammation resolution pathway[J].Ann Allergy Asthma Immunol,2012,109(3):226 -227.
[7] Guo-Xu Xu,Jing-Fa Zhang,Huan Yang,et al.αB -crystallin malondialdehyde,superoxide dismutase,and lutathione peroxidase changes in X-ray irradiated rat lens[J].Int J Ophthalmol,2011,4(4):365-370.
山東第一醫(yī)科大學(xué)(山東省醫(yī)學(xué)科學(xué)院)學(xué)報2013年1期