劉艷紅,張明鑫,關 波,張 超,馬宏煒,秦 明,王景杰(第四軍醫(yī)大學唐都醫(yī)院消化內科,西安 710038;通訊作者,E-mail:jingjie@fmmu.edu.cn)
大承氣湯是張仲景《傷寒論》中的經典方劑,其主證可歸納為“痞、滿、燥、實”,組成包含大黃、枳實、厚樸、芒硝四味中藥,其中大黃在該方劑中發(fā)揮主要作用;大承氣湯具有“通便瀉熱”的作用,其中“通便”與現(xiàn)代醫(yī)學的促胃腸動力為異曲同工,而“泄熱”則暗示其具有明顯的抗炎作用[1]。然而,大承氣湯能否成為治療炎癥相關性胃腸動力障礙的理想藥物尚有待深入研究。本研究在成功建立腹腔炎癥大鼠模型的基礎上,通過應用前期研究所得到最佳給藥量的大承氣湯[2],觀察不同的時間段大承氣湯的促胃腸動力作用效果及其抗炎作用,為臨床應用提供可靠的理論依據(jù)。應用統(tǒng)計方法,探討了大承氣湯干預下胃腸動力與炎癥因素的相關性,進一步探討大承氣湯促進胃腸動力及其抗炎作用的機制。
按照大黃12 g、厚樸15 g、枳實12 g、芒硝9 g組方進行藥物煎制。煎制好的藥物裝瓶冷藏備用。
稱取大黃36 g、厚樸 27 g、枳實 27 g、芒硝 13.5 g,加入8倍量水(即836 ml),浸泡30 min,加熱煮沸1 h后,同樣方法提取3次合并水煎液,紗布濾過,減壓濃縮,最后制成含生藥0.5 g/ml溶液,即得大承氣湯。
給藥量:最佳給藥劑量(1 ml/kg)×體質量×5.7(g)。通過灌胃給藥的方式,在不同天數(shù)的相同時間點給予大鼠進行灌胃[2]。
1 mg/kg LPS腹腔注射后4 h,大鼠出現(xiàn)穩(wěn)定的腹直肌電頻率及波幅增加,同時期胃電活動明顯降低,驗證胃腸道組織學變化,表明急性腹腔炎癥模型制備成功,注射6 h后胃腸道出現(xiàn)明顯動力低下。成功獲得急性腹腔炎癥模型。實驗分組:正常對照組、模型組和干預組。其中模型組分為造模1 d組、造模3 d組、造模5 d組和造模7 d組。干預組又分為四個亞組,即干預1 d組、干預3 d組、干預5 d組和干預7 d組。每組大鼠均為5只。
3%戊巴比妥鈉溶液(第四軍醫(yī)大學藥理教研室);4%多聚甲醛磷酸鹽緩沖液(武漢博士德公司);抗兔 Texasred(Sigma公司)、Triton X-100(Sigma公司)、PBS液、30%蔗糖溶液、0.9%氯化鈉溶液;大鼠TGF-β/IL-10/TNF-α/IL-6酶聯(lián)免疫分析試劑盒(R&D公司)。
采用多道生理信號采集儀(RM6240,成都儀器廠)記錄胃電和MMC,胃電活動參數(shù):生物電,25 mV,直流,30 Hz,統(tǒng)計學分析胃電生理圖頻率和波幅進行;空腸 MMC 參數(shù):頻率100 Hz,時間常數(shù)0.01 s,高頻濾波1 kHz,對所記錄的MMC的周期、活動期/周期(%)和每分鐘快波數(shù)進行統(tǒng)計學分析。
為了檢查大承氣湯對炎癥因子的變化,選取促炎癥因子(TNF-α、IL-6)及抗炎癥因子(TGF-β、IL-10)為研究對象,應用相關ELISA試劑盒檢測上述因子的表達。各組在干預時間到達后,常規(guī)脫頸處死動物后,頸動脈采集血液。
將血液放置于室溫10-20 min,然后放入離心機中,2 000-3 000 r/min,離心 20 min,收集的上清即為血清,可于-20℃保存。將收集的血清置于37℃溫箱,溫育30 min。洗滌、加酶、溫育、洗滌、顯色15 min后終止。以空白孔作為基準進行調零,采用450 nm波長測量樣品的吸光度(OD值)。實驗測定盡量在加終止液后15 min以內完成。
在造模第1天,大鼠胃電的波幅和頻率呈現(xiàn)一定程度的降低,但與正常組相比未見統(tǒng)計學差異(P>0.05);在造模的第3天胃電呈現(xiàn)顯著降低,與造模的第1天相比存在統(tǒng)計學差異(P<0.05);造模的第5天,胃電的波幅和頻率降到最低,與造模第3天相比差異顯著(P<0.05);造模第7天,大鼠胃電的波幅與頻率與第5天相比未見明顯改善,二者相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。干預組在實驗的第1天,大鼠胃電與模型組相比未見有明顯差異(P>0.05);干預組在實驗的第3天,胃電的波幅和頻率產生變化,與第1天及正常組第3天差異顯著(P<0.05),但與模型組第3天相比,二者無顯著性差異(P>0.05)。干預組在實驗第5天,大鼠的胃電波幅和頻率產生顯著變化,與第3天相比差異顯著(P<0.05),與正常組和模型組第5天相比,二者均有統(tǒng)計學差異(P<0.05);干預組第7天大鼠胃電的波幅和頻率繼續(xù)呈現(xiàn)逐漸上升,與正常組及模型組相比,未見統(tǒng)計學差異(P>0.05,見表1)。
表1 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠胃電活動的影響(n=5,±s)Table 1 Effect of Dachengqi decoction on gastric electrical activity in rats(n=5,±s)
表1 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠胃電活動的影響(n=5,±s)Table 1 Effect of Dachengqi decoction on gastric electrical activity in rats(n=5,±s)
與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與同組前一數(shù)據(jù)比較,cP<0.05
指標 組別0 d 1 d 3 d 5 d 7 d頻率(次/min) 正常組 3.18 ±0.12 3.18 ±0.12 3.16 ±0.11 3.18 ±0.13 3.15 ±0.09模型組 3.17 ±0.12 3.04 ±0.11 2.20 ±0.10ac 1.51 ±0.08ac 1.47 ±0.07a干預組 3.18 ±0.11 3.02 ±0.11 2.31 ±0.12ac 2.91 ±0.10abc 3.15 ±0.11波幅(μV) 正常組 2 306±326 2 296±341 2 351±324 2 179±289 2 306±301模型組 2 104±253 1 983±278 1 357±262ac 969±249ac 937±251a干預組 3 011±312 2 296±303 1 479±297ac 1 879±310abc 2 246±289
正常大鼠小腸MMC呈現(xiàn)規(guī)律性的變化;在造模第1天,大鼠小腸MMC中周期、活動期/周期(%)及每分鐘快波數(shù)有所改變,但與正常組相比,未見顯著性差異(P>0.05)。造模第3天,大鼠MMC中的周期、活動期/周期(%)及每分鐘快波數(shù)發(fā)生顯著變化,與造模第1天 相比,存在顯著性差異(P<0.05)。造模第5天,大鼠MMC中的周期、活動期/周期(%)及每分鐘快波數(shù)較第3天依然有顯著變化(P<0.05)。造模第7天與造模第5天相比無明顯差異,但與正常組相比,存在顯著性差異(P<0.05)。干預組第1天,大鼠MMC中的周期、活動期/周期(%)及每分鐘快波數(shù)與模型組1 d相比,未見顯著性差異(P>0.05)。干預組第3天,其相關指標與正常組存在顯著性差異(P<0.05),但與干預組第5、7天的大鼠 MMC 中的周期、活動期/周期(%)及每分鐘快波數(shù)未見顯著性差異(P>0.05)。并且,在實驗中我們觀察到,造模組大鼠的小腸MMC呈現(xiàn)紊亂狀態(tài),在給予大承氣湯干預后,在干預的第5天,模型大鼠小腸小腸MMC檢測指標才處于逐漸恢復狀態(tài)(見表2)。
表2 正常大鼠、腹膜炎癥大鼠、大承氣湯對炎癥大鼠干預后小腸MMC的運動規(guī)律(n=5,±s)Table 2 Effect of Dachengqi decoction on MMC in rats(n=5,±s)
表2 正常大鼠、腹膜炎癥大鼠、大承氣湯對炎癥大鼠干預后小腸MMC的運動規(guī)律(n=5,±s)Table 2 Effect of Dachengqi decoction on MMC in rats(n=5,±s)
與同組1 d比較,aP <0.05;與同組3 d比較,bP<0.05;與正常組比較,cP <0.05
指標 組別0 d 1 d 3 d 5 d 7 d周期(min) 正常組 18.53 ±2.39 17.98 ±2.65 18.67 ±2.71 18.02 ±3.56 17.51 ±3.01模型組 18.02 ±3.56 24.29 ±2.54 34.67 ±2.71a 47.28 ±3.47b 50.51 ±3.12干預組 18.11 ±3.28 23.68 ±2.42 27.56 ±2.41c 23.02 ±3.44 21.51 ±3.01活動期/周期(%) 正常組 31.28 ±4.20 30.99 ±4.01 30.50 ±4.75 31.73 ±5.34 30.23 ±4.99模型組 31.73 ±5.34 25.78 ±3.85 16.50 ±4.75a 7.53 ±5.09b 6.18 ±4.16干預組 30.45 ±4.30 21.99 ±4.01 18.43 ±4.33c 24.55 ±4.36 26.15 ±4.53每分鐘快波數(shù)(/min) 正常組 118.50 ±12.17 116.50 ±13.31 118.25 ±13.06 118.42 ±13.78 116.77 ±14.53模型組 118.42 ±13.78 104.23 ±11.01 67.16 ±12.12a 30.64 ±10.56b 26.69 ±12.73c干預組 116.52 ±13.69 101.37 ±10.44 72.03 ±11.15c 93.47 ±12.56 96.53 ±12.37
在造模第1天,大鼠促炎性因子(TNF-α、IL-6)呈現(xiàn)一定程度的升高,抗趨勢炎癥因子(TGF-β、IL-10)呈現(xiàn)一定程度的降低趨勢,但與正常組相比未見顯著性差異(P>0.05);在造模的第3天促炎性因子呈現(xiàn)顯著升高,抗炎癥因子呈現(xiàn)顯著降低,與造模的第1天相比存在顯著性差異(P<0.05);造模的第5天,促炎性因子持續(xù)升高,抗炎癥因子持續(xù)降低,與造模第3天相比差異顯著(P<0.01);造模第7天,促炎性因子持續(xù)升高,抗炎癥因子持續(xù)降低,但與第5天相比無統(tǒng)計學差異(P>0.05)。干預組大鼠在實驗的第1天,炎癥因子與模型組相比未見有明顯差異(P>0.05);干預組在實驗的第3天,促炎性因子呈現(xiàn)一定程度的升高,抗炎癥因子呈現(xiàn)一定程度的降低,但與第1天差異顯著(P<0.05),與模型組第3天相比,二者呈顯著性差異(P<0.05)。干預組在實驗第5天,促炎性因子持續(xù)升高,抗炎癥因子持續(xù)降低,與第3天相比差異顯著(P<0.05);干預組第7天,炎癥因子與模型組對比有顯著差異(P<0.05),但與正常對照組相比,未見顯著差異(P >0.05,見表3-6)。
表3 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠TNF-α的影響 (n=5,±s)Table 3 Effect of Dachengqi decoction on TNF-α level in peritonitis rats(n=5,±s)
表3 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠TNF-α的影響 (n=5,±s)Table 3 Effect of Dachengqi decoction on TNF-α level in peritonitis rats(n=5,±s)
與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與同組前一天數(shù)據(jù)比較,cP<0.05
組別0 d 1 d 3 d 5 d 7 d正常組 10.21 ±0.51 10.31 ±0.49 10.27 ±0.41 10.48 ±0.50 10.24 ±0.42模型組 10.21 ±0.51 11.08 ±0.45 60.48 ±3.24ac 75.38 ±4.23ac 76.48 ±5.11a干預組 10.18 ±0.48 12.45 ±0.55 24.22 ±0.79abc 18.37 ±1.28abc 13.48 ±1.39
表4 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠IL-6的影響(n=5,±s)Table 4 Effect of Dachengqi decoction on IL-6 level in peritonitis rats(n=5,±s)
表4 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠IL-6的影響(n=5,±s)Table 4 Effect of Dachengqi decoction on IL-6 level in peritonitis rats(n=5,±s)
與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與同組前一天數(shù)據(jù)比較,cP<0.05
組別0 d 1 d 3 d 5 d 7 d正常組 5.10 ±0.26 5.21 ±0.31 5.32 ±0.41 5.12 ±0.21 5.14 ±0.21模型組 5.12 ±0.25 5.54 ±0.27 30.75 ±1.53ac 38.08 ±2.01ac 41.02 ±2.22a干預組 5.11 ±0.24 6.05 ±0.35 13.41 ±0.69abc 9.19 ±0.51abc 5.94 ±0.22
表5 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠TGF-β的影響(n=5,±s)Table 5 Effect of Dachengqi decoction on TGF-β level in peritonitis rats(n=5,±s)
表5 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠TGF-β的影響(n=5,±s)Table 5 Effect of Dachengqi decoction on TGF-β level in peritonitis rats(n=5,±s)
與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與同組前一天數(shù)據(jù)比較,cP<0.05
組別0 d 1 d 3 d 5 d 7 d正常組 1.02 ±0.04 0.99 ±0.04 1.01 ±0.03 1.00 ±0.04 0.9 1.02 ±0.06 8 ±0.03模型組 1.01 ±0.03 0.93 ±0.03 0.31 ±0.01ac 0.20 ±0.01ac 0.15 ±0.01a干預組 1.03 ±0.05 0.90 ±0.04 0.44 ±0.02abc 0.61 ±0.04abc
表6 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠IL-10的影響(n=5,±s)Table 6 Effect of Dachengqi decoction on IL-10 level in peritonitis rats(n=5,±s)
表6 大承氣湯對腹腔炎癥大鼠IL-10的影響(n=5,±s)Table 6 Effect of Dachengqi decoction on IL-10 level in peritonitis rats(n=5,±s)
與正常組比較,aP<0.05;與模型組比較,bP<0.05;與同組前一天數(shù)據(jù)比較,cP<0.05
組別0 d 1 d 3 d 5 d 7 d正常組 15.38 ±0.77 15.30 ±0.76 15.41 ±0.70 15.52 ±0.67 15.42 ±0.71模型組 15.37 ±0.54 14.04 ±0.65 5.15 ±0.26ac 3.25 ±0.16ac 2.05 ±0.11a干預組 15.39 ±0.67 14.17 ±0.74 8.58 ±0.51abc 11.48 ±0.64abc 15.04 ±0.77
無論是模型組還是干預組,胃電頻率均與促炎癥因子(TNF-α、IL-6)呈負相關,與抗炎癥因子(TGF-β、IL-10)呈正相關(P <0.05,見圖1-4)。
圖1 模型組胃電頻率與促炎癥因子的相關性分析Figure 1 Correlation between gastric electrical frequency and pro-inflammation factors in model rats
圖2 干預組胃電頻率與促炎癥因子的相關性分析Figure 2 Correlation between gastric electrical frequency and pro-inflammation factors in rats treated with Dachengqi decoction
圖3 模型組胃電頻率與抗炎癥因子的相關性分析Figure 3 Correlation between gastric electrical frequency and anti-inflammation factors in model rats
圖4 干預組胃電頻率與抗炎癥因子的相關性分析Figure 4 Correlation between gastric electrical frequency and anti-inflammation factors in rats treated with Dachengqi decoction
大量證據(jù)表明,腹腔臟器感染常伴發(fā)明顯的胃腸動力障礙。其不但影響患者的飲食狀況,嚴重的可導致胃腸道組織的壞死性改變,極大地限制了患者病情的好轉和康復[3]。因此,臨床亟需開發(fā)一種既可以改善胃腸動力又可以消退炎癥的藥物。目前臨床上主要是采用抗生素進行抗炎、采用嗎丁啉或者西沙比利等促進胃腸動力,但是抗生素的應用主要針對有細菌性感染問題,然而抗生素在殺傷病原菌的同時導致大量菌體裂解,釋放出的毒素會引起更為明顯的胃腸動力障礙。
大承氣湯方劑中君藥為大黃,峻下熱結,行氣導發(fā)現(xiàn)大承氣湯可以降低IL-6、TNF-α在外周血中的含量,從而抑制炎癥反應。據(jù)此我們推斷大承氣湯可排空胃腸,促進胃腸功能恢復,并可抑制炎性因子釋放,保護胃腸黏膜,減少臟器功能損害;其既具有促胃腸動力作用,又有抗炎作用,正是我們需要的具有雙重作用的藥物。
本研究顯示,給予模型組大鼠一定劑量的藥物進行干預,在不同的時段,模型大鼠的胃腸動力運動情況均明顯改善,尤其是胃電活動的變化較為明顯:隨著干預時間的延長,模型大鼠的胃電活動不斷增強。與此同時我們還觀察到干預的模型大鼠血清中致炎因子的表達受到明顯抑制,而抗炎因子的表達水平有所提升,二者存在明顯的相關性,與以往研究結果相符[9]。但是,從小腸MMC的變化情況來看,上述炎癥性指標的變化與干預組大鼠的MMC中的周期、活動期/周期(%)及每分鐘快波數(shù)也存在明顯的相關性,但是未呈現(xiàn)明顯的線性關系,主要由于在大承氣湯干預的情況下,到干預的第5天,小腸滯,可抑制胰酶活性、恢復胃腸功能、松弛膽道口括約肌;臣藥為厚樸、枳實、芒硝,軟堅瀉下、消痞滿、散腹脹、寬中理氣等。根據(jù)上述中醫(yī)理論,結合現(xiàn)代醫(yī)學的方法,我們進一步借用大承氣湯具有使“寒邪傳陽明之腑,入里化熱”而引起的癥結進行“蕩滌腸胃邪熱積滯”,即大承氣湯具有“通便邪熱”的雙重作用[4]。張棟梁等[5]研究發(fā)現(xiàn)承氣湯通過增加大鼠小腸Cajal間質細胞(ICC)三磷酸肌醇受體表達增強細胞內鈣庫的動員,促進胃腸蠕動。另有研究表明,大承氣湯可以修復大鼠小腸深部肌間ICC的形態(tài)學損傷[6],促進腸神經-ICC網絡結構的恢復,進而改善大鼠胃腸動力障礙[7]。吳嘉駿等[8]研究MMC呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài),從小腸動力調節(jié)的角度來看,新近研究提示,小腸的動力起搏與胃的動力起搏可能是不同的起搏區(qū)域,另外,小腸的動力起搏雖然也源于ICC,但是胃的ICC生理狀況和小腸的ICC的生理狀況是存在差異的,故此,我們研究觀察的指標的變化及胃腸動力改善的情況與此相吻合。再者我們所使用的動物數(shù)量和觀察時間的不足,也可能是這一結果產生的原因。
綜上所述,大承氣湯促進胃腸動力的機制,在于其顯著降低致炎因子的表達水平,提高抗炎因子的表達,促進胃電活動增強,綜合改善胃腸運動功能障礙。
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