劉 莉 路小光 白黎智 范治偉 郭 帥 余 潔
(大連大學附屬中山醫院,遼寧 大連 116001)
大黃附子湯對百草枯中毒大鼠肺組織超微結構的影響*
劉 莉 路小光△白黎智 范治偉 郭 帥 余 潔
(大連大學附屬中山醫院,遼寧 大連 116001)
目的 從細胞超微結構水平了解大黃附子湯對百草枯中毒大鼠肺組織的干預作用。方法 隨機將雄性大鼠分為空白對照組、百草枯中毒組、陽性對照組、大黃附子湯組。按組制備模型,完成后處死大鼠并取材,取肺組織分別予HE染色觀察病理變化、透射電鏡觀察細胞超微結構,以及檢測肺組織濕/干質量比。結果 HE染色肺組織學評分顯示百草枯中毒組較空白對照組升高明顯,大黃附子湯組較百草枯中毒組下降,并低于陽性對照組(P<0.05),肺濕/干質量比也顯示出相似結果。透射電鏡結果觀察百草枯中毒組肺損傷超微結構顯示線粒體水腫,多數板層小體排空明顯,形成空泡,微絨毛減少;陽性對照組顯示上皮細胞輕度水腫,板層小體排空減輕,形成空泡數量減少;大黃附子湯組顯示肺泡結構尚可,線粒水腫以及板層小體排空優于陽性對照組。結論 大黃附子湯可改善百草枯中毒大鼠肺損傷的組織形態以及肺泡上皮細胞的超微結構。
百草枯中毒 急性肺損傷 大黃附子湯 超微結構
百草枯(Paraquat,PQ)是一種速效觸殺型高效除草劑,中毒死亡率極高,多數可發生急性肺損傷,呼吸窘迫、發紺,直至呼吸衰竭而死亡。百草枯中毒引起急性肺損傷機制尚未完全闡明,近年國內外對百草枯中毒的報道雖然較多,但治療效果并不理想,所有的治療方法均難以改善患者預后。本課題組既往研究顯示大黃附子湯可以下調急性肺損傷大鼠血清腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1、等炎癥介質,減輕肺損傷的程度[1]。本研究旨從細胞超微結構水平探討大黃附子湯對百草枯中毒大鼠肺組織的干預作用。
1.1 動物 健康雄性清潔級SD大鼠28只,體質量(220±20)g,由大連醫科大學實驗動物中心提供。
1.2 藥物 大黃附子湯制備:大黃9 g,制附子9 g,細辛3 g,制備成藥物質量濃度1 g/mL的水煎劑,所用藥材經過鑒定為正品后入藥。
1.3 造模與給藥 將大鼠隨機分為空白對照組、百草枯中毒組、陽性對照組、大黃附子湯組,每組7只。空白對照組腹腔注射生理鹽水30 mg/kg體質量,其他組腹腔注射20%百草枯溶液30 mg/kg體質量以制備百草枯急性中毒模型。大黃附子湯組每日給予大黃附子湯200 mg/kg體質量灌胃,陽性對照組每日腹腔注射地塞米松3 mg/kg體質量,余下每組每日予以等體積生理鹽水灌胃。以上4組染毒后每日給藥1次,連續給藥3 d后處死。
1.4 標本采集與檢測 模型制備完成后用斷頭法處死大鼠,迅速解剖大鼠,取左下肺2份,分別于10%中性多聚甲醛溶液固定,石蠟包埋、切片、HE染色,采用盲法由2名病理科醫師在光鏡下閱片,觀察肺組織病理學變化。分別采用改良Osman評分標準對組織損傷進行病理學評分[2]。另一份修塊后于2.5%戊二醛溶液中固定,漂染,1%鋨酸后固定,環氧樹脂包埋,超薄切片,透射電鏡(日本電子JEM-2000EX)觀測肺組織細胞的超微結構變化。將所取右肺上葉組織,稱肺濕質量,置80℃電熱干燥箱內連續烘烤24 h,去除水分稱肺干重,肺組織濕/干質量比=[(肺濕重-肺干質量)/肺干質量]×100%。
1.5 統計學處理 應用SPSS16.0統計軟件。計量資料以(±s)表示,多組間樣本比較采用單因素方差分析,兩組間樣本比較采用LSD-t檢驗,對各組均數進行顯著性檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。
2.1 各組大鼠肺組織形態學觀察及肺濕/干質量比的比較 空白對照組肺泡結構清晰完整,肺泡間隔無水腫,肺泡腔清晰,未見明顯改變;百草枯中毒組肺泡內大量滲出、高度水腫,腔內可見大量紅細胞和炎癥細胞浸潤、壞死細胞碎片和大量滲出液,伴局灶性肺不張和肺氣腫,肺泡隔明顯增寬,肺間質嚴重充血,有大量微血栓形成;陽性對照組肺泡內滲出、水腫、出血,腔內可見紅細胞、炎癥細胞浸潤,伴局灶性肺不張和肺氣腫,肺泡隔增寬,肺間質充血,有微血栓形成;大黃附子湯組肺泡內有少量滲出、水腫、出血,少量炎癥細胞浸潤,見圖1。肺組織學評分和肺濕/干質量比的變化見表1。
表1 各組大鼠肺組織學評分和肺濕/干質量比的比較(±s)

表1 各組大鼠肺組織學評分和肺濕/干質量比的比較(±s)
與空白對照組比較,#P<0.05;與百草枯中毒組比較,▲P<0.05;與陽性對照組比較,△P<0.05。
組 別 n 肺組織學評分(分) 肺組織濕/干質量比空白對照組 7 1.34±0.42 1.23±0.27百草枯中毒組 7 9.65±1.16# 4.57±0.33#陽性對照組 7 7.60±1.09# 3.10±0.56#大黃附子湯組 7 5.46±0.79#▲△ 2.58±0.39▲

圖1 各組大鼠肺組織HE染色(200倍)
2.2 各組大鼠肺組織細胞超微結構觀察結果 空白對照組顯示肺泡腔清晰,結構完整,肺泡隔均勻一致,線粒體結構完整,微絨毛整齊,肺泡上皮細胞無水腫,板層小體呈圓形且密度均勻正常,無排空現象;百草枯中毒組的肺泡間隔明顯增寬,肺泡腔內大量炎癥細胞和紅細胞滲出,線粒體水腫,多數板層小體排空現象明顯,形成空泡,毛細血管內皮細胞腫脹、微絨毛減少;陽性對照組上皮細胞輕度水腫,線粒體水腫有所減輕,板層小體排空減輕,形成空泡數量減少;大黃附子湯組肺泡結構尚可,部分肺泡萎陷不張,線粒體水腫以及板層小體排空現象優于陽性對照組。如圖2所示。

圖2 大鼠肺組織細胞超微結構(20000倍)
大黃附子湯源自《金匱要略》,方中大黃性苦寒,氣味重濁,瀉下通便,直降下行,走而不守,可蕩滌腸胃,推陳出新,通利水谷,附子、細辛性溫熱,散寒止痛,溫運脾胃。三者合用,寒熱并投,剛柔并用,可避免大黃苦寒凝滯之弊,同時增加疏通之力。根據“六腑以通為用”之理,立攻下逐飲,溫陽祛毒之法治之[3]。
百草枯中毒的特征性改變是急性肺損傷,通常情況下由呼吸衰竭引起死亡。目前有研究證實百草枯中毒引起的急性肺損傷所致的炎性反應特征表現為肺泡上皮細胞和肺內血管內皮細胞受損、血管通透性增加、膜脂質氧化物和多形核白細胞浸潤[4]。本實驗結果顯示百草枯中毒使肺組織細胞超微結構發生了明顯改變,推測可能為肺部炎癥反應使大量炎癥介質釋放入體循環,發生全身性炎癥反應綜合征,最終導致多器官功能障礙綜合征。大黃附子湯對百草枯中毒大鼠模型進行干預,其明顯減輕了大鼠肺泡內的炎性滲出、水腫、出血,減輕肺水腫程度,使肺組織形態學損傷得到了明顯改善。大鼠肺泡上皮細胞的超微結構方面,大黃附子湯改善了肺泡上皮細胞的結構,減輕了線粒體的水腫,保護了微絨毛,并減少了板層小體的排空。因此推測大黃附子湯可改善肺組織超微結構此可能成為治療百草枯中毒的潛在方法。
[1]路小光,戰麗彬,曲明陽,等.大黃附子湯對重癥急性胰腺炎大鼠細胞因子的影響[J].中國中西醫結合急救雜志,2004,11(6):352-354.
[2]Osman MO,Kristensea JU,Jacobsen NO.A monoclonal antiinterleukin 8 antibody (WS-4)inhibits eytokine response and acute lung injury in experimental severe actue necrosising pancreatitis in rabbits[J].Gut,1998,43(2):232-239.
[3]方曉磊,王蘇妹,吳疆.溫下法在急性有機磷中毒中的應用及其機理探討[J].中國中醫急癥,2013,22(7):1129-1131.
[4]付國強,曹義戰,仲月霞,等.血必凈注射液對急性百草枯中毒大鼠肺、血漿 TNF-α和 IL-10的影響[J].中華急診醫學雜志,2013,22(11):1226-1228.
Effect of Dahuangfuzi Decoction on Lung Ultrastructure of Rats Poisoned by Paraquat
LIU Li,LU Xiaoguang,BAI Lizhi,et al.Affliated Zhongshan Hospital of Dalian University,Liaoning,Dalian116001,China
Objective:To discuss the effect ofDahuangfuzi Decoctionon lung ultrastructure of rats poisoned by paraquat.Methods:Male rats were randomly divided into 4 groups:blank control group,paraquat poisoning group,positive control group,andDahuangfuzi Decoctiongroup.Then the rats of every group were made into animal models.After that,samples were selected from the executed rats.Pathological change in lung tissue was observed by HE staining and ultrastructure and ratio of wet/dry weight by transmission electron microscope(TEM).Results:Lung tissue grade in paraquat poisoning group was obviously higher than that in blank control group.Lung tissue grade inDahuangfuzi Decoctiongroup was lower than that in paraquat poisoning group and in positive control group (P<0.05).Lung wet/dry weight showed similar result.TEM of paraquat poisoning group showed swollen mitochondria,descreased microvillus,and obvious evacuation of lamellar body and cavitation bubble.Positive control group showed slightly swollen epithelial cells,decreased evacuation of lamellar body and decreased cavitation bubble.Dahuangfuzi Decoctiongroup showed that structure of pulmonary alveoli was damaged slightly,and swollen mitochondria and evacuation of lamellar body were less than those in positive control group.Conclusion:Dahuangfuzi Decoctioncan improve lung histomorphology and ultrastructure of alveolar epithelial cells of rats poisoned by paraquat.
Paraquat Poisoning;Acute lung injury;Dahuangfuzi Decoction;Ultrastructure
R285.5
A
1004-745X(2014)07-1216-03
10.3969/j.issn.1004-745X.2014.07.003
國家自然科學基金資助項目(81173397/H2902);遼寧省大連市衛生局課題資助項目(2010)
△通信作者
2014-03-25)