山莨菪堿對百草枯中毒大鼠肺、肝損害及血漿TNF-α變化的影響

林興盛 石松菁 戴木森

山莨菪堿對百草枯中毒大鼠肺、肝損害及血漿TNF-α變化的影響

林興盛 石松菁 戴木森

目的 探討山莨菪堿對PQ中毒的治療作用。方法 將SD大鼠分成治療組(A組)、單純染毒組(B組)、對照組(C組)三組, A、B兩組大鼠腹腔內注射PQ 20 mg/kg體重染毒, C組注射生理鹽水對照。A組大鼠于染毒后2 h始, 按30 mg/kg體重用量3次/d腹腔內注射山莨菪堿治療；B組大鼠于相應時點3次/d腹腔內注射等量生理鹽水對照。檢測A、B兩組大鼠染毒后第3天、5天、7天PaO2、血TNF-a、血GPT水平, 并與C組對照。留取染毒7 d后A、B兩組動物肝、肺標本進行病理學觀察。結果 A、B兩組大鼠血TNF-α濃度明顯較C組高, 但A組大鼠血TNF-α升高幅度較B組低, 與B組對比三個時點均有統計學意義(P< 0.01)；A組PaO2、ALT也有一定程度改善。A組大鼠PaO2于染毒后7 d, ALT于染毒后5 d、7 d, 和B組大鼠相應時點比較差異有統計學意義(P<0.01)。染毒后7 d, 和B組比較, A組大鼠肝、肺病理改變相對輕微。結論 山莨菪堿對PQ中毒大鼠肺、肝損傷有一定的治療作用, 這可能與其抑制TNF-α的產生、改善微循環等作用有關。

百草枯；中毒；山莨菪堿；大鼠；肺；肝；病理改變

百草枯(PQ)是我國常用除草劑, PQ中毒后死亡率高達60%~80%。PQ主要通過自由基產生毒性。研究表明, PQ中毒導致的多器官功能損害和肺纖維化過程中, 尚有大量細胞因子的參與。山莨菪堿能抑制和減少許多重要細胞因子的產生, 對MODS中的急性肺損傷、肝損害等均有治療作用。本文對PQ中毒大鼠用山莨菪堿進行干預, 探討其對PQ中毒大鼠血TNF-α濃度變化的影響及對肺、肝功能損害的治療作用。

1 材料與方法

1.1 主要儀器與試劑 20%百草枯溶液為(江蘇省)先正達南通作物保護有限公司產品。TNF-αELISA試劑盒, 購自深圳晶美生物工程有限公司；全自動生化分析儀, 型號為(美國)Bakaman LX20；酶標儀(450 nm), 型號為(英國)Wellscan MK2。

1.2 動物分組與模型制備 健康雄性清潔級SD大鼠, 12周齡左右, 共56只。隨機分成A、B、C三組, A組為山莨菪堿治療組, 共24只；B組為單純PQ染毒組, 共24只；C組為對照組, 共8只。A、B兩組各又再分為3個亞組(即：A1、A2、A3組和B1、B2、B3組), 每亞組為8只大鼠。

將20%PQ原液用無菌生理鹽水配成5 mg/ml的PQ稀釋液, A、B組大鼠腹腔內注射PQ稀釋夜一次性染毒, 染毒量為PQ20 mg/kg體重。A組大鼠于染毒后2 h始, 按30 mg/kg體重量3次/d腹腔內注射山莨菪堿治療；B組大鼠3次/d腹腔內注射等量生理鹽水對照。

1.3 標本采集A1、B1組大鼠于染毒后3 d左心腔穿刺抽血留取血標本, 檢測血TNF-a、血氧分壓(PaO2)、谷丙轉氨酶(GPT), 采血后處死動物。用同樣方法, A2、B2組動物于染毒后5 d留取血標本, A3、B3組于染毒后7 d留取血標本, 檢測結果與對照組對照。A3、B3組動物處死后, 盡快剪下左肝、左下肺, 置入10%福爾馬林液固定, 留作病理學檢查。

1.4 嚴格按照試劑盒說明書, 采用雙抗體夾心ELISA法檢測血漿TNF-α；病理學檢查在病理科老師的指導下進行,常規標本石蠟切片,蘇木素-伊紅(HE)染色；PaO2、GPT檢測均由相應儀器自動完成。

1.5 統計學方法 采用SPSS 12.0統計軟件包完成, 數值以均數±標準差( x-±s)表示。A、B兩組大鼠各亞組PaO2及血漿TNF-α、ALT水平與C組比較采用單因素方差分析；相同時點A、B兩組的參數比較采用成組t檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義, P＜0.01表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 PQ染毒后, A、B兩組大鼠血漿TNF-α、ALT濃度在染毒后第3、5、7天均明顯升高, 而PaO2明顯降低, 和對照組相比差異有統計學意義(P<0.05)。

2.2 B組大鼠血漿TNF-α升高的幅度明顯較A組高, 和A組相應時點對比, 染毒后第3、5、7天三個時點差異均有統計學意義(P < 0.01)。A組大鼠PaO2也有一定程度改善, 于染毒后第7天改善較明顯, 和B組相比差異有統計學意義(P<0.01), 但染毒后第3、5天兩個時點兩組對比未達統計學意義(P>0.05)；A組大鼠于染毒后第5、7天ALT也有較大改善,和B組比較差異有統計學意義(P<0.05), 但染毒后第3天和B組對比差異沒有統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 A、B兩組同一時點血漿TNF-α、PaO2、ALT的比較(x-±s)

2.3 PQ染毒后7 d, B組大鼠肺間質膠原沉積, 成纖維細胞過度增殖, 毛細血管充血, 巨噬細胞、中性粒細胞等炎性細胞浸潤, A組同樣存在上述病理改變, 但較B組輕微。

2.4 PQ染毒后7天, B組大鼠肝細胞增生, 出現點狀肝細胞壞死, 細胞質空泡變性, 細胞核出現固縮變性, 肝匯管區膠原沉積、成纖維細胞增殖, 肝竇內枯否細胞增多。A組大鼠肝細胞細胞質、細胞核變性明顯減輕, 沒有發現點狀肝細胞壞死。

3 討論

PQ不僅通過自由基及脂質過氧化反應直接引起體內重要組織特別是肺組織的破壞, 而且還通過各種細胞因子和炎性介質進一步加重組織損害。作者前期研究表明, PQ中毒4 h,大鼠肺、肝NF-кBP65、MCP-1mRNA表達就已明顯上調［1］,表明百草枯中毒早期, 就有大量細胞因子的參與。本文研究表明, PQ中毒大鼠血TNF-α明顯升高, 這和作者前期研究結果PQ中毒4 h大鼠肺、肝NF-кBP65、MCP-1mRNA表達明顯上調是一致的, 進一步證實細胞因子參與了百草枯的中毒作用。

用腹腔內注射20 mg/kg體重PQ染毒, 7 d后大鼠肺、肝病理檢查發現, 大鼠肺間質膠原沉積, 成纖維細胞過度增殖, 毛細血管充血, 巨噬細胞、中性粒細胞等炎性細胞浸潤；大鼠肝細胞增生, 出現點狀肝細胞壞死, 細胞質空泡變性,細胞核出現固縮變性, 肝匯管區膠原沉積、成纖維細胞增殖,肝竇內枯否細胞增多。表明大劑量百草枯染毒大鼠, 不但其肺、肝出現大量炎性細胞浸潤及成纖維細胞增殖, 甚至細胞壞死, 而且還可直接損害毛細血管導致微循環障礙, 這可能是大劑量百草枯中毒患者早期致多器官功能衰竭的主要原因。

山莨菪堿是膽堿能受體拮抗劑, 研究表明, 山莨菪堿具有抑制TNF-α等細胞因子的產生和對抗自由基作用, 對ARDS有一定的治療作用［2-5］, 山莨菪堿還具有擴張血管、保護血管內皮細胞等多種作用, 因此被廣泛用于治療膿毒性休克, 療效肯定。作者用山莨菪堿給予干預治療后, 和單純PQ中毒組相比, 山莨菪堿治療組大鼠PaO2、ALT存在一定程度的改善, 肺、肝病理改變也較單純PQ中毒組輕, 表明山莨菪堿對PQ中毒大鼠有一定的治療作用。本研究發現, PQ中毒大鼠經山莨菪堿治療后, 其血漿TNF-α濃度升高明顯受到抑制, 表明山莨菪堿可以抑制百草枯中毒大鼠血TNF-α的產生。大劑量PQ中毒同膿毒性休克一樣, 同樣還存在微循環障礙和自由基損傷。因此可以推測, 山莨菪堿對PQ中毒大鼠肺、肝損傷有一定的治療作用, 可能與其具有抑制TNF-α等細胞因子的產生、對抗自由基和擴張血管、保護血管內皮細胞等作用有關。

［1］ 林興盛,石松菁,戴木森.早期百草枯中毒大鼠肺和肝組織NF-кBP65、MCP-1 mRNA表達的變化.福建醫藥雜志, 2010, 32(1): 87-89.

［2］ 朱運奎,張世范.山莨菪堿對高原內毒素致急性肺損傷的防治作用實驗研究.中國危重病急救醫學, 1995,7(5):261-264.

［3］ 尹文,梁繼河,蔡春,等.山莨菪堿對急性肺損傷腫瘤壞死因子-α的影響及意義.中國急救醫學, 2000,20(1):8-9.

［4］ 梁繼河,朱云喜,李琦.山莨菪鹼對創傷性肺損傷防治作用的實驗研究.中華創傷雜志, 1998,14(5):284-287.

［5］ 劉鳳,于小玲,石增立,等.IL-8、TNF-α在大鼠敗血癥形成過程中的變化及山莨菪堿的影響.中國病理生理雜志, 1998, 14(6): 587-691.

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