尾靜脈注射姜黃素對重癥肺炎大鼠心肌損傷的防治效果觀察

林化，倪琦，馬春林(廣西中醫藥大學第一附屬醫院，南寧 530023)

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尾靜脈注射姜黃素對重癥肺炎大鼠心肌損傷的防治效果觀察

林化，倪琦，馬春林(廣西中醫藥大學第一附屬醫院，南寧 530023)

摘要：目的觀察尾靜脈注射姜黃素對重癥肺炎大鼠心肌損傷的防治效果。方法將60只大鼠分為正常對照組、模型組及姜黃素治療組各20只。模型組及姜黃素治療組用1 mL注射器穿刺氣管緩慢滴入0.3 mL新鮮配制的肺炎克雷伯菌混懸液制備重癥肺炎模型，對照組滴入等量生理鹽水。姜黃素治療組大鼠尾靜脈注射姜黃素液(100 mg/kg，1次/d)5 min，共3 d；對照組及模型組注射等量生理鹽水。于姜黃素干預后72 h，檢測各組大鼠血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脫氫酶(LDH)、腦鈉肽(BNP)，測算大鼠左室射血分數(LVEF)、左室短軸縮短率(LVFS)，計算大鼠心肌病理積分。結果與對照組相比，模型組血清CK、CK-MB、LDH、BNP及心肌病理積分高，LVEF、LVFS低(P均<0.01)。與模型組相比，姜黃素治療組血清CK、CK-MB、LDH、BNP及心肌病理積分低，LVEF、LVFS高(P均<0.05)。結論尾靜脈注射姜黃素對重癥肺炎大鼠心肌損傷具有防治作用。

關鍵詞：姜黃素；重癥肺炎；心肌損傷

重癥肺炎是臨床常見的急重癥，易出現呼吸衰竭及休克，造成組織器官嚴重缺血、缺氧，導致心、腦、肝等重要器官損傷，病死率高[1]。有研究[2,3]發現重癥肺炎大鼠存在心臟結構和功能改變，證明重癥肺炎可并發心力衰竭。姜黃素是從姜科植物的根莖中提取的一種天然化合物，具有抗炎、抗氧化、清除自由基、抗腫瘤、抑菌等多種藥理活性[4]。已有研究[5,6]表明，姜黃素對急性心肌缺血及心肌缺血再灌注損傷具有保護作用。但關于姜黃素對重癥肺炎心肌損傷的影響報道較少。本研究旨在探討尾靜脈注射姜黃素對重癥肺炎大鼠心肌損傷的防治效果。

1材料與方法

1.1材料健康清潔級SD大鼠60只，雌雄各半，體質量180～240 g，由廣西醫科大學實驗動物中心提供。肺炎克雷伯菌臨床株由廣西中醫藥大學第一附屬醫院檢驗科細菌室提供，分離于重癥肺炎患者的痰液，于動物氣管內接種前1 d接種于血瓊脂平板上，置二氧化碳培養箱中于37 ℃培養24 h，根據比濁法用無菌生理鹽水稀釋成含菌量6×109CFU/mL的混懸液備用。姜黃素液由姜黃素(美國Sigma公司)按50 mg/mL濃度溶于二甲基亞砜配制而成。大鼠腦鈉肽(BNP)酶聯試劑盒(武漢華美生物工程有限公司)。日立7600型全自動生化分析儀，飛利浦iE33彩色多普勒超聲診斷儀。

1.2重癥肺炎大鼠模型制備及姜黃素用法將60只大鼠分為對照組、模型組及姜黃素治療組各20只。大鼠經腹腔注射10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉，麻醉后固定。頸部備皮、消毒，鋪無菌洞巾。無菌操作下切開頸部皮膚，鈍性分離皮下各層組織，暴露氣管，模型組及姜黃素治療組用1 mL注射器穿刺氣管緩慢滴入0.3 mL新鮮配制的肺炎克雷伯菌混懸液，對照組滴入等量生理鹽水。然后將大鼠直立旋轉，以利于菌液均勻分布，縫合傷口，消毒。術后24 h內死亡的大鼠被剔除，并被重新注菌的大鼠替代入組，進行后續觀察。術后大鼠重癥肺炎模型制備成功的無創診斷標準[7]:出現反應遲鈍、呆滯等意識障礙表現；呼吸急促(可見雙側胸廓急速運動)；嚴重的低氧血癥，SaO2<90%或動脈血氧分壓≤60 mmHg；胸部X線檢查示兩肺彌漫性滲出影。制模成功后立即給予藥物，姜黃素治療組大鼠尾靜脈注射姜黃素液(100 mg/kg，1次/d)5 min，共3 d；對照組及模型組注射等量生理鹽水。

1.3觀察方法于藥物干預后72 h留取大鼠股靜脈血，利用自動生化分析儀檢測血清肌酸激酶(CK)、肌酸激酶同工酶(CK-MB)、乳酸脫氫酶(LDH)，ELISA法檢測BNP。心臟彩超測算大鼠左室射血分數(LVEF)、左室短軸縮短率(LVFS)。隨后處死大鼠，取出心臟，置于4%甲醛，進行石蠟切片及常規HE染色，光鏡下觀察心肌的病理改變。參考Kishimoto等[8]的方法計算大鼠心肌病理積分，即每張切片隨機取5個400倍視野，計算每個視野中炎癥細胞浸潤及壞死面積與整個視野面積的比值(無病變計0分，病變面積<25%計1分、25%～<50%計2分、50%～<75%計3分、≥75%計4分)。

2結果

各組大鼠血清CK、CK-MB、LDH水平比較見表1。各組大鼠心功能指標及心肌病理積分比較見表2。

表1　各組大鼠血清CK、CK-MB、LDH水平比較

注：與對照組相比，aP<0.01；與模型組相比，bP<0.05。

表2　各組大鼠心功能指標及心肌病理積分比較±s)

注：與對照組相比，aP<0.01；與模型組相比，bP<0.05。

3討論

重癥肺炎是臨床危重癥，易引起心肌損傷導致心力衰竭。心肌酶升高程度與患者心肌損傷關系密切，對重癥肺炎病情評估有重要臨床應用價值[9]。BNP是反映心力衰竭的重要指標之一，它的分泌依賴于心室的容積擴張和壓力負荷增加，BNP值與心力衰竭程度呈正相關[10]。本研究發現，重癥肺炎大鼠血清CK、CK-MB、LDH、BNP及病理積分升高，而LVEF及LVFS下降，提示重癥肺炎大鼠存在心肌損傷及心功能下降。因此，要改善重癥肺炎的預后，除了給予抗感染、化痰、抑制炎癥反應、機械通氣等常規治療外，有必要給予能夠減輕心肌損傷、改善心功能的治療。

本研究發現，姜黃素可以降低重癥肺炎大鼠升高的血清CK、CK-MB、LDH及BNP水平，并能改善心肌的病理積分，提高LVEF及LVFS，提示姜黃素可以減輕重癥肺炎大鼠心肌損傷，改善心功能。 重癥肺炎可引起炎癥因子的大量釋放，而炎癥因子的釋放及細胞凋亡的發生與心肌功能障礙發生有關。有研究[11]發現，姜黃素可通過抑制NF-κB表達和TGF-β信號通路減輕炎癥反應，抑制心肌纖維化進程。高建芝等[5]研究認為，姜黃素對于急性心肌缺血損傷有保護作用，可能與通過下調Caspase-3 mRNA、蛋白并上調BCL-2 mRNA、蛋白的表達調節心肌細胞的凋亡有關。姜黃素主要通過下調COX-2、脂肪氧化酶、誘導型一氧化氮合酶的活性調控炎癥反應，抑制炎癥細胞因子如TNF-α、IL-1、IL-2、IL-6、IL-8、IL-12、單核細胞趨化蛋白和遷移抑制蛋白的產生，下調絲裂原活化蛋白激酶和Janus激酶的表達[12]。Ribeiro等[13]研究發現姜黃素及其衍生物對耐甲氧西林金色葡萄球菌有良好的抑制作用。因此姜黃素可能通過抑制炎癥反應、調節心肌細胞的凋亡及抑菌作用減輕心肌損傷。然而，由于重癥肺炎導致心肌損傷及心功能障礙的原因是非常復雜的，可能涉及多方面的因素，因此姜黃素減輕重癥肺炎心肌損傷的具體機制仍有待于進一步深入研究。

參考文獻：

[1] 賀鶴群,朱建華,葉繼輝.重癥肺炎的臨床特征和死亡危險因素分析[J].實用醫學雜志,2010,26(19):3532-3534.

[2] 黃磊,劉霞,邢韋韋,等.重癥肺炎大鼠心臟結構和功能的改變[J].山東醫藥，2007,47(31):21-23.

[3] 馬沛然,黃磊.重癥肺炎時心肌bcl-2、bax基因表達及相關因素的實驗研究[J].山東醫藥,2006,46(22):1-2.

[4] Hatcher H, Planalp R, Cho J, et al. Curcumin: from ancient medicine to current clinical trials[J]. Cell Mol Life Sci, 2008,65(11):163l-1652.

[5] 高建芝,王永玲,李東亮.姜黃素預處理減輕急性心肌缺血大鼠心肌細胞凋亡[J].基礎醫學與臨床,2011,31(11):1247-1250.

[6] 段維勛,楊陽,金振曉,等.姜黃素后處理通過JAK2/STAT3信號通路拮抗心肌缺血/再灌注損傷[J].心臟雜志,2012,24(3):298-302.

[7] 盧偉波,趙子文,鐘維農,等.肺炎克雷伯桿菌致大鼠重癥肺炎模型的改良與評估[J].中國病理生理雜志,2013,29(3):571-576.

[8] Kishimoto C, Kawamata H, Sakai S, et al. Enhanced production of macrophage inflammatory protein (MIP-2)by in vitro and in vivo infections with encephalomyocarditis virus and modulation of myocarditis with an antibody agaist MIP-2[J]. J Virol, 2001,75(3):1294-1300．

[9] 劉桑.心肌酶在重癥肺炎的臨床應用[J].臨床肺科雜志,2013,18(8):1385-1386.

[10] Ancheta IB. B-type natriuretic peptide rapid assay: a diagnostic test for heart failure[J]. Dimens Crit Care Nurs, 2006,25(4):149-154.

[11] Li HL, Liu C, De Couto G, et al. Curcumin prevents and reverses murine cardiac hypertrophy[J]. J Clin Invest, 2008,118(3):879-893.

[12] Jurenka JS. Anti-inflammatory properties of curcumin，a major constituent of Curcuma longa: a review of preclinical and clinical research[J]． Altern Med Rev, 2009,14(2):141-153.

[13] Ribeiro AP, Pavarina AC, Dovigo LN, et al. Phototoxic effect of curcumin on methicillin-resistant Staphylococcus aureus and L929 fibroblasts[J]. Lasers Med Sci, 2013,28(2):391-398．

(收稿日期：2015-11-25)

中圖分類號：R563.1

文獻標志碼：A

文章編號：1002-266X(2016)11-0033-02

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2016.11.012

基金項目：廣西壯族自治區衛生廳自籌經費科研課題(z2013194)。