厚樸酚對急性肺損傷大鼠腫瘤壞死因子-α、白細胞介素-1β的影響

王雪冰

(遼寧省腫瘤醫院中西醫結合科，遼寧 沈陽 110042)

在脂多糖(LPS)所導致的膿毒癥中，可并發多器官損傷，而肺臟是最易受損傷的靶器官，急性肺損傷(ALI)出現最早，發生率也最高；ALI也是加速病人死亡的重要原因之一〔1〕。ALI不僅僅是細菌感染直接作用的結果，抗炎/抑炎失衡、失控性炎癥反應貫穿著膿毒癥ALI始終，促炎細胞因子如腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-1β和IL-6等的合成與過度釋放，可以直接造成肺組織細胞損害。本研究觀察厚樸酚對LPS引導的膿毒癥ALI大鼠促炎介質TNF-α、IL-1β的抑制作用，并觀察其對ALI的保護作用。

1 材料與方法

1.1動物分組及實驗用藥 健康雄性Wistar大鼠，體重250～300 g，共40只。購自中國醫科大學實驗動物中心。將40只大鼠隨機分為對照組、ALI組、厚樸酚低劑量組，厚樸酚高劑量組4組各10只。實驗用藥包括：厚樸酚、LPS(美國Sigma公司)，0.9％生理鹽水，10％水合氯醛。

1.2動物模型制備 大鼠于實驗前禁食12 h，自由飲水。采用腹腔內注射LPS(10 mg/kg)建立膿毒癥模型，再注入少量生理鹽水，總注射量為2 ml/kg；對照組予腹腔注射生理鹽水2 ml/kg；厚樸酚組，分別予厚樸酚4、8 μg/kg溶解在二甲亞砜溶液中，在LPS造模前30 min腹腔內注射。各組于造模后6、12、24 h，分別取血1 ml，于術后24 h，各組大鼠分別予水合氯醛(3 mg/kg)腹腔注射麻醉固定于手術板上處死動物，留取標本待檢測。

1.3標本的采集與處理 各組大鼠分別于處死前6、12、24 h尾靜脈抽血1 ml用于ELISA等檢測，血標本經3 000 r/min 離心5 min，分離血漿置-80℃低溫冰箱保存。實驗24 h后處死大鼠后，取右肺上葉病理組織學檢查，即HE染色。

1.4指標檢測 TNF-α、IL-1β含量用大鼠ELISA試劑盒(美國Sigma 公司)檢測，嚴格按說明書步驟進行。

1.5統計學方法 采用SPSS15.0軟件進行單因素方差分析及t檢驗。

2 結 果

2.1各組大鼠血清中TNF-α、IL-1β在不同時間點的表達 見表1。ALI組較對照組大鼠TNF-α、IL-1β升高(P<0.01)。厚樸酚高、低劑量組大鼠TNF-α、IL-1β較ALI組明顯下降(P<0.01)。兩厚樸酚治療組無明顯差異(P>0.05)。

2.2各組大鼠肺組織外觀及病理學改變 肺組織標本外觀，對照組肺外觀呈粉紅色；ALI組肺體積增大，表面暗紅，包膜下點、片狀出血，切面疏松，有黃色或淡紅色液體溢出；厚樸酚治療組病變較ALI組表現明顯減輕。光鏡下，對照組肺組織結構完整，肺泡間隔無水腫、炎癥，肺泡腔清晰；ALI組，大部分肺泡腔內見滲出、水腫、出血，肺泡毛細血管擴張，肺間質見大量炎性細胞浸潤；厚樸酚組較ALI組滲出明顯減輕，僅見個別肺內小支氣管及少數間質小血管周圍少量淋巴細胞浸潤，部分肺泡壁毛細血管輕度擴張充盈，少許肺泡腔內可見滲出和少量脫落上皮細胞。見圖1。

2.3肺組織病理形態學評分 光學顯微鏡下觀察肺組織損傷程度，ALI組與對照組相比，肺組織病理評分的濃度明顯升高(11.8±0.75 vs 1.7±0.21，P<0.05)；與ALI組相比，厚樸酚低劑量組〔(7.9 ± 0.32)pg/ml〕和厚樸酚高劑量組〔(5.6 ± 0.42)pg/ml〕的肺組織病理評分均明顯下降(P<0.05)。

表1 各組大鼠造模后不同時間點血清中促炎介質TNF-α、IL-1β的變化

圖1 光鏡下觀察各組大鼠肺組織病理學改變(HE，×400)

3 討 論

在ICU病房內，膿毒癥ALI在廣譜抗炎，液體復蘇、呼吸機輔助通氣等集束化治療基礎上死亡率仍很高〔2〕，這就要求不斷地開拓思路尋找一種藥物，能夠在以上極度復雜的病理機制上，起到抑制炎癥介質釋放，調節炎癥平衡，最終達到減輕或抑制膿毒癥ALI的發展。

厚樸酚是從中藥厚樸中提取的一個中藥單體成分，分子式為C18H18O2，文獻報道有多種藥理學特性，包括抗氧化、抗炎及抗變應性反應等〔3～5〕。研究證明厚樸酚能夠通過減少促氧化物質提高外科術后的膿毒癥大鼠的存活率〔3〕。Matsuda等〔6〕報道厚樸酚能抑制ALP激活的巨噬細胞而引起的iNOS過度產生。在失血性休克的大鼠模型中，厚樸酚能起到抗炎作用，它能抑制大鼠的TNF-α水平和增加IL-10的產生。同時提高大鼠的存活率〔7〕。在LPS導致膿毒癥胃腸功能障礙的大鼠模型中，厚樸酚通過降低小腸組織的TNF-α和iNOS mRNA表達，另外厚樸酚能有效抑制回腸組織NF-kB的表達，降低丙二醛(MDA)的濃度及升高了超氧化物歧化酶(SOD)的表達，起到了抗氧化的作用〔8〕。最近，有研究報道在LPS引導的膿毒癥中，后處理予厚樸酚能有效的，抑制血清中的TNF-α 、谷丙轉氨酶和谷草轉氨酶，抑制NO的合成和超氧陰離子，同時也能降低血清中復雜的凝血素酶/抗凝血素酶水平，起到抗氧化、抗凝、抗炎的作用〔9〕。同一研究對厚樸酚的應用劑量進行研究，4 μg/kg的厚樸酚不僅起到治療作用，而且對心血管起到保護性的作用，故本實驗采用劑量為4、8 μg/kg〔9〕。

厚樸酚作為一個中藥單體成分，可被稱為抗氧化劑，它不僅明顯的抗氧化，抑制過氧化，調節氧化抗氧化失衡，也能減弱氧化應激反應。同時也有體內外研究證實了厚樸酚還可以抑制膿毒癥或炎癥所導致的促炎介質過度釋放和增加抗炎介質水平。厚樸酚的抗氧化的作用，已是不容質疑，但厚樸酚是否具有抗炎作用，是否能夠抑制膿毒癥相關的ALI的進展，仍無相關研究。

ALI臨床上是以頑固性低氧血癥和呼吸窘迫為特征的急性彌漫性肺損傷，目前研究顯示，ALI不僅僅是細菌感染直接作用的結果，它與機體防御機制過度激活，促炎/抑炎失衡，過度氧化應激及炎癥反應損傷組織結構細胞密切相關。膿毒癥誘導多種促炎性細胞因子(如TNF-α、IL-1β和IL-6等)的合成與釋放，呈逐級放大的瀑布樣反應，直接造成肺組織細胞損害〔10〕；其中，TNF-α是導致膿毒癥ALI的重要的啟動因子〔11〕，作為炎癥啟動因子的TNF-α在膿毒癥ALI直接損害了肺泡表面活性物質(PS)系統〔12〕。

在炎性反應的發生發展過程中IL-1β發揮著重要作用，炎癥反應過程中TNF-α是始動因素，IL-1β起到協同作用〔11〕。IL-1β不能直接活化炎性白細胞，但可以引起IL-8的分泌，通過改變前炎癥介質或抗炎癥細胞因子的表達和影響組織多型核中性粒細胞(PMN)聚集而促進炎癥的發展〔13〕。可見TNF-α、IL-1β炎癥介質在ALI中扮演著重要的角色。

在膿毒癥相關ALI已被闡述的發病機制中，炎癥起著重要主導因素，本實驗說明厚樸酚減輕了肺臟的損傷，減輕了肺水腫，從而保護了膿毒癥ALI。本研究從炎癥介質的角度證實厚樸酚對大鼠膿毒癥相關ALI的肺臟保護作用。

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