李 明,法憲恩,王宏山,楊景學,趙根尚
鄭州大學第二附屬醫院心血管外科 鄭州 450014
?
大黃素對急性主動脈夾層模型犬全身炎性反應的干預作用*
李明,法憲恩#,王宏山,楊景學,趙根尚
鄭州大學第二附屬醫院心血管外科 鄭州 450014
關鍵詞急性主動脈夾層;大黃素;內毒素;TNF-α;IL-6;犬
摘要目的:探討大黃素對急性主動脈夾層動物模型全身炎性反應的干預作用。方法:健康成年犬12只,主動脈夾層模型成功建立后,分為對照組(術后即刻生理鹽水20 mL保留灌腸)和干預組(術后即刻大黃素200 mg/kg加入20 mL生理鹽水中保留灌腸),每組6只。采集兩組模型制作前,模型制作結束即刻,模型制作結束后2、4、6 h犬靜脈血標本行內毒素、細胞因子TNF-α、IL-6的檢測。結果:干預組內毒素、TNF-α、IL-6含量較對照組降低(內毒素:F組間=4 721.572, F時間=449.164, F交互=3 135.754,P均<0.001;TNF-α:F組間=2 257.284,F時間=3 563.186, F交互=1 183.482,P均<0.001;IL-6:F組間=1 504.231,F時間=378.196,F交互=125.869,P均<0.001)。結論:大黃素能夠對急性主動脈夾層全身炎性反應產生良好的抑制作用,其原因可能為減輕內毒素及細胞因子的釋放,從而減輕了SIRS。
AbstractAim: To identify the protective effect of emodin on systemic inflammatory response syndrome(SIRS) in the animal model of acute aortic dissection and its possible mechanism. Methods:Twelve dogs with aortic dissection were allocated into control group(n=6) and intervention group(n=6) according to whether or not the emodin was used. The concentrations of endotoxin and cytokines(TNF-α and IL-6) in different groups were compared before,and at 0,2,4,6 h the establishment of aortic dissection model. Results: The serum endotoxin ,TNF-α,and IL-6 were decreased significantly in the intervention group than those in the control group(endotoxin:Fgroup=4 721.572, Ftime=449.164, Finteraction=3 135.754,P<0.001;TNF-α:Fgroup=2 257.284, Ftime=3 563.186, Finteraction=1 183.482,P<0.001;IL-6:Fgroup=1 504.231,Ftime=378.196, Finteraction=125.869,P<0.001).Conclusion: Emodin produced favorable protective effect on acute aortic dissection complicating SIRS. Decreased releasing of endotoxin and cytokines might be the possible mechanism.
急性主動脈夾層病情進展迅速,病死率高,疾病發展過程中常伴有嚴重的全身炎癥反應綜合征(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),甚至造成多器官功能不全綜合征(multiple organ dysfunction syndrome,MODS)[1-2]。研究[3-4]表明,大黃素具有抗炎作用,能夠減輕炎癥反應對機體的損害,治療并發的多器官功能障礙。該實驗通過對急性主動脈夾層犬進行大黃素灌腸,觀察病犬內毒素及細胞因子釋放的變化,探討主動脈夾層中西醫結合治療的可能方法。
1材料與方法
1.1實驗動物與主要試劑健康成年犬12只,雌雄不拘,體重8~12(8.88±0.80) kg。術前每只犬分籠飼養,室溫23~25 ℃,自由攝食、進水,12 h光照/黑暗。IL-6、TNF-α試劑盒(美國R&D公司),內毒素鱟試劑盒(北京金山川公司),大黃素 (江蘇騰龍生物科技有限公司)。
1.2急性主動脈夾層模型犬制作[5-6]犬麻醉完成后,胸部正中開胸,暴露升主動脈。升主動脈起始部遠端約2 cm的部位,圓刀片縱行切開外膜及中膜外1/2,找到中膜間隙,使用文氏鉗鈍性分離升主動脈壁中層間隙,并向主動脈遠段繼續分離約1 cm,造成假腔。鉗夾側壁鉗,切開內層的中膜及內膜,使主動脈腔與外界相通,剪除夾層切口部分中膜及內膜,6-0 prolene線帶滌綸墊片褥式縫合,將切口遠端的升主動脈中膜及內膜折疊,并縫合至升主動脈側壁,使血液能夠持續進入假腔。6-0 prolene線縫合關閉升主動脈切口。松開側壁鉗,再次加強縫合切口,止血。夾層制作完成,逐層關胸,縫合胸壁。
1.3分組與處理12只造模成功犬分為對照組(術后即刻生理鹽水20 mL保留灌腸,6只)及干預組(術后即刻大黃素200 mg/kg[7]加入20 mL生理鹽水中保留灌腸,6只)。
1.4犬靜脈血中內毒素和細胞因子的檢測分別于動物模型制作前(T1),模型制作結束即刻(T2),模型制作結束后2 h(T3)、4 h(T4)、6 h(T5)5個時間點采集犬靜脈血標本行內毒素、細胞因子IL-6和TNF-α的檢測。
1.5統計學處理應用SPSS 13.0進行分析,兩組一般情況比較采用兩獨立樣本t檢驗。兩組血清中內毒素和細胞因子水平的比較采用重復測量數據的方差分析。檢驗水準α=0.05。
2結果
2.1兩組一般情況比較對照組與干預組犬的體重、手術時間、主動脈夾層制作時間、實驗全過程輸液量和夾層撕裂長度比較差異無統計學意義,見表1。

表1 兩組一般情況比較
2.2兩組血清中內毒素、TNF-α、IL-6水平的比較見表2~4。

表2 兩組血清中內毒素水平比較 ng/L
F組間=4 721.572,P<0.001;F時間=449.164,P<0.001;F交互=3 135.754,P<0.001。

表3 兩組血清中TNF-α水平比較 mg/L
F組間=2 257.284,P<0.001;F時間=3 563.186,P<0.001;F交互=1 183.482,P<0.001。

表4 兩組血清中IL-6水平比較 mg/L
F組間=1 504.231,P<0.001;F時間=378.169,P<0.001;F交互=125.869,P<0.001。
3討論
研究[8-10]表明腸道不僅是SIRS的靶器官,更是SIRS的啟動器官之一,而肺是細胞因子的主要釋放器官和靶器官,這兩個重要臟器相互關聯,共同構成“腸-肺反應軸”,對炎性反應進行放大,從而對全身各個臟器造成損害。大黃素是傳統中藥,國內已經在臨床上廣泛應用于各種SIRS及MODS的防治[7,11]。大黃素能顯著減低患者的SIRS、MODS發生率,改善患者的預后[12-13],其主要的藥理作用部位在胃腸道,有抗感染及排除腸道多種有害物質的作用,而且具有良好的免疫調節功能,減輕腸黏膜屏障損害,在治療SIRS中有廣泛的應用前景[14]。作者以前的實驗[5]證實,急性主動脈夾層發生后,由于腸道缺血,腸黏膜屏障損傷,肺功能也受到損害,進而肝腎功能遭到不同程度的破壞,發生SIRS。設想,要對急性主動脈夾層SIRS進行干預,就要對腸道進行有效的保護。干預組血清TNF-α、IL-6及內毒素水平均較對照組低,表明大黃素能有效減少急性主動脈夾層內毒素及細胞因子入血,減輕急性主動脈夾層的炎性反應。
大黃素可有效保護腸黏膜屏障,增加腸道血供,促進腸道蠕動,從而使腸道內毒素排出體外。該實驗在模型制作結束后即使用大黃素灌腸,顯著增加腸道的血供,促進腸道的蠕動,保護了腸黏膜屏障。干預組犬血清中內毒素降低,從而減少了由于內毒素的大量釋放而造成細胞因子的爆發;干預組血清中內毒素、TNF-α、IL-6水平降低,打斷了“腸-肺反應軸”對全身炎性反應的級聯放大作用。因此,大黃素有效地抑制了主動脈夾層炎性反應,減輕了SIRS。
總之,大黃素可以促進腸道的蠕動,保護胃腸屏障,從而對腸道功能起到保護作用[15],減少腸源性毒素進入血液或淋巴液,減少細胞因子的激活,阻斷內毒素和細胞因子通過門靜脈或直接由腸淋巴途徑流入肺循環和體循環,減輕SIRS。大黃素尚能直接降低TNF-α、IL-6的表達,從而降低炎性反應對肺臟的損傷,減輕“腸-肺反應軸”對炎性反應的級聯放大作用,以防遠隔器官功能損傷。由此可見,大黃素可有效干預急性主動脈夾層SIRS,在主動脈夾層伴SIRS動物模型的治療中作用確切。
雖然大黃素減弱全身炎性反應的時候,并沒有減弱主動脈夾層的發展,但是大黃干預可以給外科手術提供一個相對較好的臟器功能狀態。而且大黃素減輕了炎性反應,可能也會使血管吻合的安全性大大增加。因此,大黃素在急性主動脈夾層伴SIRS治療方面的應用前景比較光明。
參考文獻
[1]徐建然,應敏,岑鎮波,等.急性主動脈夾層分離22例臨床分析[J].中國實用內科雜志,2003, 23(6):516
[2]肖蒼松,高長青,吳揚,等.DeBakey I型急性主動脈夾層圍術期處理策略[J].解放軍醫學雜志,2009,34(11):1374
[3]蔣娜,廖雯婷,匡希斌,等.大黃素對病毒性心肌炎小鼠IL-23/IL-17炎癥軸、Th17細胞及病毒復制的影響[J].南方醫科大學學報,2014,34(3):373
[4]連曉嵐,鄭志宏,陳英玉,等.大黃素誘導白血病U937細胞凋亡及機制研究[J].中國實用內科雜志,2007,27(S1):22
[5]Li M,Luo N,Bai Z,et al.A canine model of multiple organ dysfunction following acute type-A aortic dissection[J].Surg Today,2012,42(9):876
[6]李明,法憲恩,石應康,等.Stanford A型主動脈夾層動物模型的建立[J].中華實驗外科雜志,2014,31(4):480
[7]陸宏偉,王敏,楊正安,等.大黃對急診危重癥患者全身炎癥反應綜合征治療價值研究[J].現代中西醫結合雜志,2004,13(2):151
[8]Hassoun HT,Kone BC,Mercer DW,et al.Post-injury multiple organ failure: the role of the gut[J].Shock,2001,15(1):1
[9]Deitch EA.Bacterial translocation or lymphatic drainage of toxic products from the gut : what is important in human beings?[J].Surgery,2002,131(3):241
[10]Deitch EA.Role of the gut lymphatic system in multiple organ failure[J].Curr Opin Crit Care,2001,7(2):92
[11]田樺,孫鈺清,卓越.復方大黃對急性重癥胰腺炎患者血清內毒素及白細胞介素8的影響[J].中國中西醫結合消化雜志,2008,16(5):327
[12]黃嵩.中藥大黃在急性胰腺炎治療中的療效觀察[J].中外健康文摘:醫藥月刊,2008,5(4):253
[13]莊江能.大黃的主要成分及其臨床藥理研究進展[J].西南軍醫,2009,11(5):931
[14]陳德昌,楊興易,姜興祿,等.大黃對胃腸道血流灌注影響的臨床與實驗研究[J].中國中西醫結合雜志,2000,20(7):515
[15]李春穴,童衛東,劉寶華,等.大黃素對體外培養Cajal間質細胞鈣離子振蕩功能的影響[J].結直腸肛門外科,2006,12(1):2
*承德市科技局課題201121130
Protective effect of emodin on systemic inflammatory response syndrome in dogs with acute aortic dissection
LIMing,FAXian′en,WANGHongshan,YANGJingxue,ZHAOGenshang
DepartmentofCardiovascularSurgery,theSecondAffiliatedHospital,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450014
Key wordsacute aortic dissection;emodin;endotoxin;TNF-α;IL-6;dog
doi:10.13705/j.issn.1671-6825.2015.06.025
中圖分類號R543.1
通信作者#,男,1962年8月生, 博士,主任醫師,研究方向:心血管系統疾病,E-mail:faxianen@163.com