大黃素對腸缺血再灌注損害保護作用的實驗研究 | 大黃素對腸缺血再灌注損害保護作用的實驗研究 |
| 發(fā)布時間:2013-11-06 信息來源:admin 發(fā)布人:admin 點擊次數(shù):1787 |
【摘要】 目的 探討大鼠腸缺血/再灌注(I/R)損傷致腸黏膜損害的機制及大黃素的保護作用。方法將30只雄性Wistar大鼠隨機分成假手術組、腸缺血45 min再灌注6 h模型組和大黃素預處理組。用無創(chuàng)傷動脈夾夾閉大鼠腸系膜上動脈制備腸I/R模型;假手術組僅開腹不鉗夾血管。大黃素預處理組在術前30 min經股靜脈注入大黃素(2.5 mg/kg),假手術組和模型組分別注入等量生理鹽水。在缺血45 min再灌注6 h后,各組分別經下腔靜脈采血,然后處死大鼠取腸系膜淋巴組織及小腸組織標本。分別檢測各組血清腸脂肪酸結合蛋白(IFABP)、一氧化氮(NO)、腫瘤壞死因子-α(TNF-α)含量;小腸組織丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、髓過氧化物酶(MPO)活性;血液及腸系膜淋巴組織細菌移位率;并進行小腸組織病理學觀察。結果 與模型組比較,大黃素預處理組IFABP、NO、TNF-α、MDA、MPO水平均明顯降低(P均<0.01),SOD活性明顯升高(P<0.01),腸系膜淋巴組織細菌移位率顯著降低(血液2/10只比8/10只,腸系膜淋巴組織3/10只比8/10只,P均<0.05);病理損害明顯減輕。結論 大黃素可減少TNF-α、NO釋放,抑制過度炎癥反應,減輕中性粒細胞聚集及活化,減少大鼠氧自由基的生成,對大鼠腸I/R損傷具有保護作用。 【關鍵詞】 缺血/再灌注損傷,腸;大黃素;炎癥介質 腸缺血/再灌注(I/R)可造成腸黏膜屏障功能障礙、腸通透性增加、腸道內細菌和內毒素移位入血,引發(fā)失控的炎癥反應和膿毒癥,進一步可發(fā)展為多器官功能障礙綜合征(MODS),甚至多器官功能衰竭(MOF)。本研究擬采用大鼠腸I/R模型,探討大黃素對腸I/R損害的保護作用及機制。 1 材料與方法 1.1 動物模型的制備和分組:健康雄性Wistar大鼠30只,按隨機數(shù)字表法分成假手術組(A組)、腸缺血45 min再灌注6 h模型組(B組)、大黃素預處理組(C組),每組10只。采用腸系膜上動脈(SMA)夾閉/松夾方式制備腸I/R模型。術前30 min,C組經右下肢股靜脈注入大黃素2.5 mg/kg,A組和B組則分別注入等量生理鹽水。用質量分數(shù)為1%的戊巴比妥(5 ml/kg)腹腔注射麻醉大鼠,上腹部正中切口進腹,鉗夾SMA根部2 min,待確定SMA血流被完全阻斷后(腸壁色澤蒼白,系膜血管無搏動)縫合傷口,45 min后開腹,打開動脈夾,恢復SMA血流供應;B組和C組分別于再灌注6 h后取標本。A組僅開腹分離SMA但不鉗夾。 1.2 標本采集及處理:再灌注6 h后,從下腔靜脈取血5～6 ml,1 ml送細菌培養(yǎng),剩余血立即離心20 min后分離血清, 80℃冰箱保存,用于生化指標含量的測定。處死大鼠后取距回盲部5 cm處小腸組織,用生理鹽水清洗,冰箱中保存。稱小腸組織制成體積分數(shù)為10%的勻漿,離心10 min后取上清液置冰箱中保存,用于測定丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)、髓過氧化物酶(MPO)含量。 1.3 統(tǒng)計學處理:結果以均數(shù)±標準差(x±s)表示,統(tǒng)計學處理采用方差分析,細菌移位率用多個樣本比較的秩和檢驗,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。 2 結 果 2.1 血清IFABP、TNF-α、NO濃度(表1):腸缺血45 min再灌注6 h后,血清IFABP、TNF-α、NO含量均較A組顯著增加(P均<0.01);C組上述指標則均較B組顯著降低(P均<0.01)。 2.2 小腸組織MDA、SOD、MPO水平(表2):腸缺血45 min再灌注6 h后,小腸組織MDA含量和MPO活性均顯著增加(P均<0.01),SOD活性則顯著降低(P<0.01);與B組比較,C組小腸組織MDA含量和MPO活性均顯著降低(P均<0.01),而SOD活性則顯著增加(P<0.01)。 2.3 大鼠腸系膜淋巴組織及血液細菌培養(yǎng)陽性結果比較:各組大鼠血液及腸系膜淋巴組織培養(yǎng)出的細菌菌種包括大腸埃希菌、克雷伯桿菌、變形桿菌、表皮葡萄球菌、液化沙雷菌等,以大腸埃希菌、克雷伯桿菌、變形桿菌為主。各組大鼠細菌培養(yǎng)陽性結果:血培養(yǎng)A組為0,B組為8只,C組為2只,B、C兩組比較差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);腸系膜淋巴組織A組為1只,B組為8只,C組為3只,C組細菌移位率低于B組(P<0.05)。 2.4 病理學觀察:①大體觀察:A組無腹水,小腸無明顯改變;B組有較多的淡黃色腹水,小腸充血水腫明顯;C組有少量淡黃色腹水,小腸輕微充血水腫。②光鏡觀察:A組腸壁形態(tài)結構正常,黏膜層絨毛完整,呈指狀突起;黏膜下層、肌層、漿膜層結構正常;B組腸壁壞死較嚴重,累及整個黏膜層,有廣泛充血、炎性細胞浸潤;C組腸壁壞死較輕,只發(fā)生在絨毛頂端,絨毛外形尚存,黏膜下層有輕度充血水腫。 3 討 論 目前認為,腸黏膜低灌注、中性粒細胞聚集激活、氧自由基損傷及細胞因子過度釋放為腸黏膜的主要致傷因素。胃腸道是單核/巨噬細胞產生TNF-α的最主要靶器官之一,腸I/R可致小腸組織TNF-αmRNA表達明顯增高。腸I/R損傷過程中,機體單核/巨噬細胞系統(tǒng)被過度激活,釋放大量TNF-α,作為始發(fā)因子誘導白細胞介素(IL-1、IL-6、IL-8)基因表達,引起“級聯(lián)反應”并造成炎癥介質的失控性釋放,致使腸組織損傷,與肝、肺組織相比,小腸表達TNF-α最早,幅度也最大。 、 NO作為一種活性氧自由基,不僅在細胞間和細胞內信號傳遞過程中起關鍵作用,同時也是調節(jié)全身免疫防御反應的重要介質,并且與器官功能損害密切相關。Banan等研究發(fā)現(xiàn),腸I/R時,腸組織誘生型一氧化氮合酶(iNOS)信使RNA表達增 強,iNOS活性增強,血漿NO升高;NO可使腸上皮細胞ATP耗竭及其緊密連接膨脹,致腸黏膜屏障功能降低。MPO存在于中性粒細胞溶酶體中,組織MPO活性增高提示中性粒細胞在組織內聚集程度增加。當中性粒細胞過度激活時,中性粒細胞在跨血管內皮細胞游走、浸潤過程中釋放大量細胞毒性物質,如彈性蛋白酶、膠原酶、蛋白水解酶等,直接導致組織損傷。聚集的中性粒細胞機械堵塞毛細血管致 微循環(huán)障礙,使血流阻力增加,血流減慢,血黏度增加,加重組織缺血、缺氧,并導致微血栓形成,加重腸組織損害。MDA含量顯著增高,提示氧自由基對腸黏膜的損傷增加,腸組織SOD活性降低可間接反映清除氧自由基能力下降。二者聯(lián)合檢測結果表明腸組織遭受氧自由基所致的嚴重損傷。 研究表明,大黃的主要有效成分大黃素在治療急性胰腺炎、多器官功能障礙以及肝、腦I/R損傷具有器官保護作用。李新宇等〔10〕在大黃對腸I/R所致肺損傷的研究中發(fā)現(xiàn),大黃能保護腸道功能,防治腸I/R損傷致肺損傷,這種作用可能是通過抑制TNF和內源性NO等炎癥介質的釋放來實現(xiàn)的。中醫(yī)認為大黃的功用為通里攻下、清熱利膽;現(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn),大黃具有改善微循環(huán)、抗凝、抗血栓、抑酶、抑菌、導瀉、解除奧迪括約肌痙攣等作用,其機制與促進細胞凋亡、抑制核轉錄因子-κB (NF-κB)活化,降低細胞因子表達有關〔7 8〕。本實驗發(fā)現(xiàn),C組TNF-α、NO和MDA含量較B組明顯降低,MPO和SOD活性明顯升高,故認為大黃素有保護腸黏膜損害的作用。其機制可能為:抑制TNF-α的生成及大量NO釋放,減少氧自由基的生成及中性粒細胞聚集與活化。實驗結果還顯示,C組早期腸黏膜屏障損傷預警指標IFABP明顯降低,腸系膜淋巴組織細菌移位率亦明顯低于B組,腸黏膜損傷病理改變減輕,進一步表明了大黃對腸I/R所致腸黏膜損傷的保護作用。 |
