高 舉,劉弋
目前,嚴(yán)重感染導(dǎo)致膿毒癥以及敗血癥的發(fā)生并最終出現(xiàn)全身炎癥反應(yīng)綜合征 (SIRS)合并免疫失控還缺乏切實(shí)可行的治療方法[1-6]。為探討血漿血小板活化因子 (PAF)、降鈣素原 (PCT)等內(nèi)源性遞質(zhì)以及一氧化氮 (NO)水平在發(fā)生炎癥反應(yīng)時(shí)的變化,明確其與腹腔感染程度的相關(guān)性,通過干預(yù)前后水平變化來觀察大黃素能否通過降低血漿內(nèi)毒素水平來改變機(jī)體免疫反應(yīng)以及通過對(duì)腹腔嚴(yán)重感染狀態(tài)下自由基如:NO水平測(cè)定觀察這類藥物是否具有穩(wěn)定腹腔嚴(yán)重感染狀態(tài)時(shí)體內(nèi)自由基釋放-清除機(jī)制及氧化-抗氧化機(jī)制。為此,本實(shí)驗(yàn)通過制作腹腔嚴(yán)重感染模型,研究大黃素干預(yù)前后血漿PAF、PCT、NO水平的變化規(guī)律,為臨床有針對(duì)性地采取有效治療措施提供理論依據(jù)。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康無特定病原體級(jí) (SPF)雄性SD大鼠36只,年齡 (81.0±11.6)d,體質(zhì)量 (303±43)g(購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司)。所有大鼠實(shí)驗(yàn)前在中科院動(dòng)物飼養(yǎng)中心適應(yīng)性飼養(yǎng)1周,且經(jīng)中科院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)前禁食12 h,自由飲水,按照100 mg/kg氯胺酮腹腔注射麻醉。
1.2 實(shí)驗(yàn)藥物及試劑 大黃素購(gòu)自美國(guó)Sigma公司,純度>98%,批號(hào):E8772。四磨湯為湖南漢森制藥有限公司生產(chǎn),購(gòu)自航空總醫(yī)院藥房,批號(hào):1302118546,10 ml/支。頭孢他啶為哈藥集團(tuán)制藥總廠生產(chǎn),購(gòu)自航空總醫(yī)院藥房,批號(hào)為:1301022,0.5 g/支。酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn) (ELISA)試劑盒購(gòu)自北京中昊時(shí)代生物科技中心。
1.3 方法
1.3.1 腹腔嚴(yán)重感染模型制備 腹腔嚴(yán)重感染是指合并膿毒癥與膿毒癥休克的腹腔感染,多發(fā)生于消化道穿孔、破裂等繼發(fā)性腹膜炎[7]。造模采用公認(rèn)的盲腸結(jié)扎穿孔術(shù) (CLP)制作腹腔嚴(yán)重感染模型[8-9]。麻醉滿意后,取腹部正中縱行切口,逐層切開進(jìn)入腹腔,仔細(xì)辨別尋找盲腸,游離盲腸系膜過程中需注意避免損傷回盲腸血管,提起盲腸將其放置于腹腔外,保護(hù)腹腔防止污染。在盲腸中部約1/2處用0#絲線結(jié)扎后用16 G針頭在盲腸結(jié)扎線與盲腸末端中間行貫通性穿刺,穿刺過程中避免損傷血管。將少量盲腸內(nèi)容物從兩側(cè)針孔輕輕擠出,確保穿孔部位完全開放,制模過程中使每只大鼠擠出內(nèi)容物的量一致,再將盲腸還納入腹腔,分層縫合腹壁切口,術(shù)畢。術(shù)后各組動(dòng)物均自由進(jìn)食、飲水。術(shù)后每日靜脈推注頭孢他啶溶液(20 mg/kg)。
1.3.2 實(shí)驗(yàn)分組及治療 將36只大鼠隨機(jī)分為:空白組、對(duì)照組、大黃素組,每組12只??瞻捉M:術(shù)后第1天開始0.9%氯化鈉溶液 (5 Ml/kg)灌胃,2次/d,連續(xù)3 d。對(duì)照組:術(shù)后第1天開始四磨湯 (5 ml/kg)灌胃,2次/d,連續(xù)3 d。大黃素組:術(shù)后第1天開始大黃素 (1.5 mg/kg)灌胃,2次/d,連續(xù)3 d。
1.4 血標(biāo)本的采集與檢測(cè) 腹腔嚴(yán)重感染大鼠治療前、治療后72 h從尾靜脈抽取靜脈血10 ml注入肝素抗凝無菌瓶中,4 000 r/min離心10 min,離心半徑84 mm,取上清液送檢。PAF、PCT、NO水平檢測(cè)采用ELISA法,采用Thermo Multiskan MK3公司的全自動(dòng)酶標(biāo)儀,以上操作方法均嚴(yán)格按試劑說明書進(jìn)行。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,計(jì)量資料以 (±s)表示,多組比較采用單因素方差分析,均數(shù)間兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn),以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
治療前,3組大鼠PAF、PCT、NO水平比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P>0.05)。治療后,3組大鼠PAF、PCT、NO水平比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05);其中對(duì)照組、大黃素組 PAF、PCT、NO水平較空白組降低,大黃素組 PAF、PCT、NO水平較對(duì)照組降低,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.05,見表 1)。
目前,研究表明PAF、PCT、NO作為炎性指標(biāo),廣泛運(yùn)用在腹腔嚴(yán)重感染的診斷和治療中[10-12]。PCT是一種人類降鈣素的前體物質(zhì),PCT水平升高的幅度與全身細(xì)菌感染程度呈正相關(guān)。目前普遍認(rèn)為PCT較腫瘤壞死因子α(TNF-α)、白介素6(IL-6)等其他檢測(cè)指標(biāo)更靈敏、更準(zhǔn)確[10,13-14]。本實(shí)驗(yàn)中大黃素組與對(duì)照組均有治療效果,治療后PCT水平下降,但大黃素組較對(duì)照組治療效果更明顯。實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明大黃素能夠有效控制機(jī)體的炎性反應(yīng)。其作用機(jī)制與大黃素降低血中炎性遞質(zhì)水平聯(lián)合腸道去污降低全身細(xì)菌感染程度有關(guān)。
PAF是一種內(nèi)源性脂性遞質(zhì),具有廣泛的生物學(xué)特性[15]。多數(shù)研究認(rèn)為PAF在諸多參與胃腸黏膜損害的炎性遞質(zhì)中起到“中心放大”的介導(dǎo)作用,誘導(dǎo)并加速炎性反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展,其顯著增多可以產(chǎn)生中性粒細(xì)胞、活性氧、白三烯等大量炎性遞質(zhì)[16-19]。本實(shí)驗(yàn)中腹腔嚴(yán)重感染大鼠PAF水平升高也驗(yàn)證了PAF能夠誘導(dǎo)、啟發(fā)并且擴(kuò)大靶細(xì)胞的炎癥,大量炎性細(xì)胞因子的產(chǎn)生短時(shí)間內(nèi)激起炎性反應(yīng)發(fā)生,使得免疫自穩(wěn)態(tài)迅速遭到破壞,機(jī)體免疫自穩(wěn)態(tài)被打破從而引起免疫的亢進(jìn)或抑制,進(jìn)一步導(dǎo)致炎性反應(yīng)失控,最終引起多器官功能障礙。磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)是一類廣泛存在于細(xì)胞膜的磷脂水解酶,催化甘油磷脂上二位 (Sn-2)不飽和酰酯鍵水解,形成一分子溶血卵磷脂和一分子游離脂肪酸,溶血卵磷脂繼而轉(zhuǎn)化為PAF[20-21],大黃素降低PAF水平可能與其具備降低PLA2能力有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示大黃素組與對(duì)照組治療后PAF水平下降,而大黃素組較對(duì)照組治療效果更明顯。
表1 3組大鼠治療前后PAF、PCT、NO水平比較 (±s)Table 1 Comparison of levels of PAF,PCT and NO among 3 groups of rats before and after treatment
注:PAF=血小板活化因子,PCT=降鈣素原,NO=一氧化氮;與空白組比較,*P<0.05;與對(duì)照組比較,△P<0.05
治療后空白組 12 2.51 ±0.21 2.48 ±0.25 147 ±15 146 ±15 10.45 ±1.32 9.90 ±1.25組別 只數(shù) PAF(ng/ml)治療前 治療后PCT(ng/ml)治療前 治療后NO(mmol/L)治療前對(duì)照組 12 2.48 ±0.30 2.26 ±0.25* 150 ±14 132 ±12* 10.82 ±1.56 7.50 ±0.83*大黃素組 12 2.65±0.25 2.15±0.22*△ 145±15 116±11*△ 10.32±1.06 6.20±0.75*△F 值0.112 0.036 0.071 0.012 0.142 0.025 2.34 3.67 2.87 5.11 2.07 4.15 P值
NO是一種內(nèi)皮依賴性舒血管物質(zhì),炎性反應(yīng)時(shí)會(huì)急劇增加,促進(jìn)炎性反應(yīng)發(fā)展,導(dǎo)致機(jī)體受損[22]。本實(shí)驗(yàn)中造模后NO水平明顯升高,NO的過度增加導(dǎo)致低血壓和低灌流的發(fā)生,并容易與超氧陰離子自由基的反應(yīng)生成細(xì)胞毒性物質(zhì)造成自由基損傷作用,促進(jìn)炎癥的發(fā)展,使得炎癥及免疫狀態(tài)無法自我調(diào)控恢復(fù)平衡狀態(tài)[23]。NO在體內(nèi)由NO合成酶 (NOS)催化底物左旋精氨酸產(chǎn)生。大黃素已經(jīng)被證明對(duì)NOS有較強(qiáng)的抑制作用,NO水平降低可能與大黃素通過抑制NOS的活性減少NO生成相關(guān)[24]。經(jīng)過正確的治療NO水平會(huì)明顯降低,使內(nèi)皮細(xì)胞、血小板等靶細(xì)胞對(duì)內(nèi)毒素刺激和敏感性降低,使細(xì)胞因子及炎性遞質(zhì)造成的損傷易于控制,最終達(dá)到促進(jìn)機(jī)體恢復(fù)的目的。
本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中按實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范進(jìn)行,模型制作按照通行盲腸結(jié)扎穿孔方法進(jìn)行[25]。抽血及給藥方法亦均按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范進(jìn)行,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)結(jié)果可信,與目前開展的同類研究得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論基本符合。
嚴(yán)重感染極易引起膿毒癥發(fā)生,常誘發(fā)多器官功能障礙綜合征 (MODS)和SIRS的發(fā)生。目前,通常的治療為早期根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采用廣譜抗生素治療同時(shí)做細(xì)菌培養(yǎng),結(jié)果卻是效果欠佳,產(chǎn)生耐藥性,超級(jí)細(xì)菌不斷涌現(xiàn)[1-4],這為感染性疾病的治療帶來很大的挑戰(zhàn)[26]。目前,國(guó)外對(duì)SIRS的研究仍然集中于抗體拮抗劑、烏司他丁、血液凈化技術(shù)、糖皮質(zhì)激素、免疫營(yíng)養(yǎng)支持、炎性相關(guān)基因多態(tài)性等治療方法。目前還大多限于實(shí)驗(yàn)性研究,臨床上并沒有取得滿意的療效[27]。
大黃素是一種羥基蒽醌類的衍生物,具有抗氧化、抗腫瘤、免疫調(diào)節(jié)等作用。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明大黃素可以降低PAF、PCT等炎性遞質(zhì),改善NO水平,控制炎性反應(yīng),清除體內(nèi)蓄積的毒素,從而達(dá)到改善內(nèi)毒素血癥,調(diào)節(jié)體內(nèi)失控的免疫反應(yīng)的目的。提示通過抑制促炎細(xì)胞因子的生產(chǎn)從而降低炎性細(xì)胞因子和遞質(zhì)來達(dá)到控制炎性損傷,逐步恢復(fù)臟器功能目的。其機(jī)制為推進(jìn)肌肉收縮,引起腸道水分含量增加和黏液分泌增多導(dǎo)致腹瀉發(fā)生,從而清除炎性遞質(zhì)以及腸道內(nèi)積存毒素[23],更關(guān)鍵的作用在于抑制脂多糖 (LPS)誘導(dǎo)促炎性反應(yīng)來控制炎性反應(yīng)的發(fā)生、發(fā)展,同時(shí)清除血液中炎性遞質(zhì)和氧自由基達(dá)到恢復(fù)臟器功能,減少機(jī)體損傷的目的[28-29]。為臨床上治療腹腔嚴(yán)重感染尋找新思路提供了理論依據(jù)。
目前,大黃素已被證明具有廣泛應(yīng)用前景,但對(duì)于其作用機(jī)制還處于探索階段,今后研究重點(diǎn)在于進(jìn)一步明確大黃素對(duì)炎性遞質(zhì)水平降低的具體機(jī)制,盡快開展臨床試驗(yàn),使之能夠盡快應(yīng)用到臨床中來。
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