白虎湯對全身炎癥反應綜合征大鼠肺組織損傷的影響及機制探討

白虎湯對全身炎癥反應綜合征大鼠肺組織損傷的影響及機制探討

鄭興珍1，于強1，鄭國祥2

(1天津市南開醫院，天津300100；2天津醫科大學)

摘要：目的觀察應用白虎湯后全身炎癥反應綜合征(SIRS)大鼠血漿TNF-α水平及肺組織的變化，探討白虎湯對發生SIRS后肺組織的影響及機制。方法將60只大鼠隨機分為對照組、模型組、中藥組及西藥組，每組各15只。模型組、中藥組及西藥組均行腹腔注射大腸桿菌脂多糖20 mg/kg制備SIRS模型。對照組不造模。模型組、西藥組、中藥組于造模后分別予生理鹽水灌胃、氫化可的松琥珀酸鈉靜脈注射及白虎湯灌胃，共3 d。造模后第4日，各組大鼠腹主動脈采血，采用ELISA法檢測血漿TNF-α水平。隨后處死大鼠取肺組織，肉眼及HE染色后光鏡下觀察肺組織病理表現。結果對照組、模型組、西藥組、中藥組血漿TNF-α水平分別為(64.05±7.72)、(74.25±8.67)、(62.63±7.01)、(58.78±9.68)pg/mL，模型組TNF-α水平均高于對照組、中藥組及西藥組(P均<0.05)。光鏡下，對照組肺組織結構完整，肺泡腔清晰，肺泡隔無水腫、炎細胞浸潤等改變；模型組肺間質充血，伴炎細胞浸潤，肺泡隔明顯增厚；中藥組、西藥組肺組織病理改變均較模型組減輕，且中藥組改善程度更好。結論 白虎湯對SIRS大鼠肺組織具有保護作用，其機制可能與減少TNF-α的釋放有關。

關鍵詞：全身炎癥反應綜合征；白虎湯；中藥;肺組織；腫瘤壞死因子；炎癥因子

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.42.007

中圖分類號：R364.5；R816.41 文獻標志碼：A

基金項目：天津市中醫藥管理局中醫中西醫結合科研課題(13046)。

作者簡介：第一鄭興珍(1978-)，女，主治醫師，碩士研究生，研究方向為重癥患者的中西醫結合治療。E-mail: zxzlxt@126.com

作者簡介：通信于強(1972-)，男，主任醫師，研究方向為重癥患者的中西醫結合治療。E-mail: 13920100374@163.com

收稿日期：(2015-06-19)

Influence of Baihu decoction on lung injury of rats with systemic inflammatory

response syndrome

ZHENGXing-zhen1, YU Qiang, ZHENG Guo-xiang

(TianjinNaikaiHospital,Tianjin300100,China)

Abstract:ObjectiveTo observe the effect of Baihu decoction on the changes of TNF-ɑ and lung tissues of rats with systemic inflammatory response syndrome (SIRS), and to investigate the influence and mechanism of Baihu decoction on the lung tissues of the SIRS model rats. MethodsSixty rats were randomly divided into the control group, model group, and Chinese medicine Baihu decoction treatment group (Chinese medicine group) and Western medicine hydrocortisone sodium succinate treatment group (Western medicine group), each group had fifteen rats. The SIRS model rats were made in the model group, Chinese medicine and Western medicine group by escherichia coli lipopolysaccharide (20 mg/kg). After modeling , the rats of the model group, Western medicine group and the Chinese medicine group were respectively treated with normal saline by gavage, hydrocortisone sodium succinate and Baihu decoction by vein for 3 days. On the fourth day, the rat abdominal aortic blood of each group was acquired, and the plasma TNF-ɑ level was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), then we killed the rats and took out the lung tissues. The pathological changes of the lung tissues were observed by the naked eyes and light microscopy after HE staining. Results The levels of TNF-ɑ of the control group, model group, and Chinese medicine group and Western medicine group were respectively (64.05±7.72), (74.25±8.67), (62.63±7.01) and (58.78±9.68) pg/mL; the TNF-ɑ level of the model group was higher than that of the control group (P<0.05), the TNF-ɑ levels of the Chinese medicine group and Western medicine group were lower than that of the model group (P<0.05). Under the light microscopy, the lung tissues of the control group had a structural integrity, clear alveolar space and alveolar septa without edema, no inflammatory cell infiltration and other changes; the model group had interstitial pulmonary congestion complicated with inflammatory cell infiltration, and thickened alveolar septa. The histopathological changes of the Chinese medicine and Western medicine group were significantly lighter than that of the control group, and the histopathological change of the Chinese medicine group was better than that of the Western medicine group. ConclusionBaihu decoction has protective effect on the lung tissues of SIRS rats, and the mechanism may be related to decrease of TNF-α release.

Key words: systemic inflammatory response syndrome; Baihu decoction; traditional Chinese drugs; lung tissues; tumor necrosis factor; inflammatory cytokines

全身炎癥反應綜合征(SIRS)是因感染或非感染性病因作用于機體后，引起機體發生失控的、自我持續放大和自我破壞的全身性炎癥反應，最終可進展為多臟器功能障礙綜合征(MODS)，其中肺是最易受到損傷的器官[1]。白虎湯是《傷寒論》中的經典名方，主要功用為清熱瀉火、除煩生津。近年研究表明，白虎湯能提高機體免疫力，具有抗炎退熱、拮抗自由基損傷、保護肺組織等作用[2]。2014年3月～2015年3月，我們觀察了白虎湯對SIRS模型大鼠血漿TNF-α水平及肺組織的影響，探討白虎湯對SIRS后肺組織的保護作用。

1材料與方法

1.1動物及試劑健康雄性Wistar大鼠60只，體質量(200±20)g，自由進食及飲水，常規適應性喂養7 d。白虎湯組方為石膏30 g、知母9 g、粳米9 g、炙甘草3 g，配制濃度為0.5 g/mL。大腸桿菌脂多糖(LPS)購于Sigma公司。TNF-α ELISA試劑盒購于北京四正柏生物科技有限公司。氫化可的松琥珀酸鈉購于天津生物化學制藥有限公司。

1.2動物分組及模型建立 按隨機數字表隨機分為對照組、模型組、中藥組及西藥組，每組各15只。模型組、中藥組及西藥組均行腹腔注射LPS 20 mg/kg制備SIRS模型。造模后大鼠出現了直腸溫度升高、心率加快、呼吸急促、TNF-α水平升高及肺組織的病理學改變，提示造模成功。對照組不造模，常規喂養。

1.3干預方法模型組于造模后0.5 h予生理鹽水2 mL灌胃，第2、3日繼續予生理鹽水2 mL灌胃，2次/d。西藥組于造模后0.5 h予氫化可的松琥珀酸鈉0.1 mg/100 g體質量靜脈注射，第2、3日同劑量分別注射1次。中藥組于造模后0.5 h予白虎湯2 mL灌胃，第2、3日同劑量灌胃，2次/d。

1.4血漿TNF-α水平檢測造模后第4日，各組大鼠均使用10%水合氯醛0.3 mL/100 g體質量腹腔注射麻醉。經腹主動脈采血4 mL，分離血漿后，置于-70℃冰箱冷凍保存，采用ELISA法檢測血漿TNF-α水平。

1.5肺組織病理觀察造模后第4日取血后將各組大鼠處死，取出肺組織固定于4%甲醛中，肉眼觀察肺組織形態表現。每只大鼠肺組織制作3個標本，行HE染色，光鏡下觀察肺組織病理改變，并行病理分級評分：0級為正常，評分為0分；Ⅰ級為肺間質輕度充血，肺泡隔輕度增厚，無炎細胞浸潤和肺泡擴張，評分為1分；Ⅱ級為肺間質充血，肺泡隔明顯增厚，并伴炎細胞浸潤，評分為2分；Ⅲ級為除有上述表現外，可見肺泡代償性擴張，評分為3分。

2結果

2.1各組血漿TNF-ɑ水平比較 對照組、模型組、西藥組、中藥組血漿TNF-α水平分別為(64.05±7.72)、(74.25±8.67)、(62.63±7.01)、(58.78±9.68)pg/mL，模型組均高于對照組、中藥組、西藥組(P均<0.05)。

2.2各組肺組織病理表現肉眼觀察，對照組肺組織顏色均勻，包膜光滑，呈白色略顯粉紅，組織柔軟彈性好；模型組肺組織明顯腫脹，呈暗紅色，部分表面可見片狀的淤斑和出血；中藥組和西藥組肺組織略腫脹，表面散在點狀淤斑，中藥組略好于西藥組。光鏡下，對照組肺組織結構完整，肺泡腔清晰，肺泡隔無水腫、炎細胞浸潤等改變；模型組肺間質充血明顯，伴多量以淋巴細胞為主的炎細胞浸潤，肺泡隔明顯增厚，部分肺泡呈代償性擴張；西藥組肺間質輕度充血，肺泡隔輕度增厚，偶見局灶性炎癥，以淋巴細胞浸潤為主；中藥組肺間質充血，肺泡隔增厚，增厚范圍較模型組減小。

2.3各組肺組織病理評分比較對照組、模型組、西藥組、中藥組病理評分為(0.27±0.58)、(2.49±0.66)、(1.07±0.78)、(0.93±0.75)分。中藥組、西藥組、模型組的病理評分高于對照組(P<0.05)，中藥組與西藥組的病理評分均低于模型組(P<0.05)，中藥組病理評分與西藥組差異無統計學意義(P>0.05)。

3討論

SIRS是感染或非感染病因作用于機體后，炎癥細胞被激活，釋放TNF-α、IFN-γ、IL-1等致炎因子，發揮應激作用。但發生SIRS時，炎癥反應已處于嚴重失調階段，抗炎因子釋放增多，抑制單核—巨噬細胞活動，致炎因子不足，使機體免疫系統受到抑制，發生代償性抗炎癥反應綜合征(CARS)。SIRS與CARS相互作用、不斷增強，最終可引起MODS[3]。一旦出現MODS，患者的病死率很高。SIRS在臨床中主要表現為發熱、感染、膿毒血癥等，發生SIRS時已出現多臟器的功能障礙。Hui等[4]研究發現，SIRS模型大鼠存在肝、心、腎、肺組織等多器官功能損傷。在多臟器功能障礙中，肺組織是最容易受累的器官[1]。臨床中重癥急性胰腺炎患者最容易合并急性肺損傷，而其中之一的發病機制就是SIRS[5]。

抑制致炎因子的過度釋放是阻斷SIRS進程的關鍵環節。TNF-α是一種由多核巨細胞產生的有廣泛生物學活性的細胞因子，是維持體內免疫平衡的重要介質，在抗腫瘤、免疫防御和炎癥反應中均發揮重要作用[6]。研究證實，TNF-α能直接誘發肺血管內皮損傷[7]，而肺內皮損傷則與急性肺損傷的發生發展有密切關系[8]。SIRS時TNF-α不僅能直接誘發肺血管內皮損傷，而且還能刺激機體的多種細胞分泌更多的炎癥因子，加重肺組織的損傷[9]。炎性細胞在肺內大量聚集會導致肺泡—毛細血管膜的損傷，肺毛細血管通透性增加，血液滲出到肺組織，導致肺水腫，對肺組織造成嚴重損害[10]。本研究發現，模型組肺組織明顯腫脹，表面可見片狀淤斑和出血，鏡下見肺間質充血明顯，伴多量以淋巴細胞為主的炎細胞浸潤，肺泡隔明顯增厚，部分肺泡呈代償性擴張，提示SIRS時肺組織發生了以炎性細胞浸潤為主的病理改變；模型組TNF-α水平明顯升高，提示發生SIRS時TNF-α參與了炎性反應過程，SIRS時可能通過炎性細胞釋放炎性因子導致肺組織的損傷。

白虎湯是《傷寒論》中用來治療陽明經熱證的經典名方，由石膏、知母、炙甘草、粳米組成，功用為清熱生津、止渴除煩，多用于治療急性傳染性疾病和感染疾病等[11]。白虎湯還能促進淋巴細胞的轉化及免疫抗體的形成，對多種細菌及病毒均能起到抑制作用[12]。趙海霞等[13]研究發現，白虎湯能降低肺炎雙球菌肺炎大鼠血清NO、丙二醛、血栓素B2、CRP等的水平，提高超氧化物歧化酶活性，具有抗炎作用，可拮抗自由基損傷及調節前列腺素代謝，保護肺組織免受損傷。本研究發現，中藥組、西藥組血漿TNF-α水平均低于模型組，提示白虎湯能夠減少TNF-α的釋放，可能與其抑制炎癥反應有關；中藥組、西藥組肺組織病理改變較模型組減輕，提示白虎湯可能通過抑制過多的炎性反應，從而減輕了肺組織損傷；中藥組與西藥組TNF-α水平差異無統計學意義，提示白虎湯與氫化可的松琥珀酸鈉均可抑制炎癥反應。

綜上所述，本研究結果提示，白虎湯具有保護肺組織作用，可能與減少炎性介質TNF-α的釋放、阻斷SIRS進程的瀑布效應有關，為SIRS的中西醫結合治療提供了實驗依據。

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