豬苓多糖對LPS誘導的急性肺損傷模型大鼠炎癥因子的影響

李全有 劉海軍

【摘 要】 目的：探究豬苓多糖對LPS誘導的急性肺損傷模型大鼠炎癥因子的影響。方法：雄性SD大鼠，腹腔注射LPS（5 mg/kg）構建急性肺損傷模型，用豬苓多糖（250 mg/kg）灌胃進行處理。計算肺組織濕干重比，HE染色檢測肺組織病理學變化，ELISA檢測血清中轉化生長因子（TGF）-α、白介素-6（IL-6）、白介素-10（IL-10）和白介素-1β的水平，肺組織中丙二醛（MDA）、谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）、髓過氧化物酶（MPO） 和超氧化物歧化酶（SOD）的表達水平。結果：Model組肺組織損傷嚴重，而豬苓多糖治療能夠有一定程度緩解肺損傷;與Control組相比，Model組肺組織濕干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表達，以及MDA和MPO表達水平升高，而GSH-Px和SOD表達水平明顯降低，差異均具有統計學意義（P<0.05）;與Model組相比，豬苓多糖組肺組織濕干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表達水平，以及MDA和MPO表達水平有所降低，而GSH-Px和SOD表達水平升高，差異均具有統計學意義（P<0.05）。結論：豬苓多糖可以緩解LPS誘導的急性肺損傷模型大鼠炎癥反應。

【關鍵詞】 豬苓多糖;急性肺損傷模型大鼠;TGF-α;IL-1β;IL-18

【中圖分類號】R563.9?? 【文獻標志碼】 A??? 【文章編號】1007-8517（2021）22-0021-04

Effects of Polyporus Umbellatus Polysaccharide on Inflammatory Factors in Rats with LPS-induced Acute Lung Injury

LI Quanyou LIU Haijun

Department of pharmacy， Anyang Hospital of traditional Chinese medicine，Henan Province，Anyang 455000，China

Abstract：Objective To explore the effects of Polyporus umbellatus polysaccharide on inflammatory factors in rats with acute lung injury induced by LPS. Methods Male SD rats were purchased， LPS （5 mg/kg） was injected intraperitoneally to construct an acute lung injury model， and polyporus polysaccharide （250 mg/kg） was administered by gavage. Calculate the wet-to-dry weight ratio of lung tissue， HE staining to detect lung tissue pathological changes， ELISA to detect transforming growth factor（TGF）-α， interleukin-6（IL-6）， interleukin-10（IL-10） and interleukin- 1β level， the expression level of malondialdehyde（MDA）， glutathione peroxidase（GSH-Px）， myeloperoxidase （MPO） and superoxide dismutase （SOD） in lung tissue.Results The lung tissue damage in the Model group was severe， and Polyporus umbellatus polysaccharide treatment could relieve the lung damage to a certain extent; compared with the Control group， the lung tissue wet-to-dry weight ratio， TGF-α， IL-18， IL-6 and IL in the Model group -1β expression， as well as the expression levels of MDA and MPO increased， while the expression levels of GSH-Px and SOD were significantly reduced（P<0.05）; compared with the Model group， the lung tissue wet-to-dry weight ratio of the polyporus polysaccharide group， TGF-α， The expression levels of IL-18， IL-6 and IL-1β， as well as the expression levels of MDA and MPO decreased， while the expression levels of GSH-Px and SOD increased （P<0.05）.Conclusion Polyporus umbellatus polysaccharide can alleviate the inflammatory response in rats with acute lung injury induced by LPS.

Keywords：Polyporus Umbellatus Polysaccharide;Acute Lung Lnjury Model Rat; TGF-α; IL-1β; IL-18

急性肺損傷（Acute lung injuny，ALI）是一種具有高發病率和死亡率的炎性疾病[1]。ALI或更嚴重的形式是急性呼吸窘迫綜合征（Acute respiratory distress syndrome，ARDS），其特征是嚴重的肺水腫，肺炎細胞聚集和炎性細胞因子的過量產生，導致強烈的肺部炎癥反應[2]。流行病學研究報告[3]指出，ALI仍然是世界范圍內重要的公共衛生問題，也是臨床醫生面臨的重大挑戰[3]。盡管已采取一些治療策略來改善功能結局，但ALI患者的死亡率仍然很高，故需要研究ALI的潛在機制和新的治療方法。豬苓多糖是由中藥豬苓提取的多糖類物質，能夠提高機體的細胞免疫功能[4]，豬苓多糖膠囊和注射劑均已獲得中國食品藥品監督管理局（SFDA）批準，已在中國單獨或與多種臨床藥物聯合使用來治療乙型肝炎，肺癌和肝癌等疾病[5]。在肺部疾病中，豬苓多糖可以通過抑制成纖維細胞向成肌纖維細胞的轉化，抑制肺成纖維細胞的增殖和遷移而發揮有效的抗纖維化作用[6]，說明了在肺部疾病中豬苓多糖可以發揮調控作用，但是在ALI中尚未有相關研究，本項目的開展可能為ALI的治療提供新的研究思路。

1 材料與方法

1.1 實驗動物 雄性SD大鼠（182～218 g），18只，購自上海Slaccas實驗動物有限公司，并以12 h光照/黑暗周期飼養在SPF實驗動物室中，實驗過程中對動物的處置均符合動物倫理學標準。[JP]

1.2 藥物和試劑 豬苓多糖（國藥準字Z10970134，廣東華南藥業集團有限公司），按劑量溶于生理鹽水;脂多糖（LPS）（北京索萊寶科技有限公司），酶聯免疫吸附法ELISA試劑盒（abcam）。

1.3 動物分組和模型制備 將18只大鼠隨機分為三組，每組各6只：Control組，生理鹽水灌胃，腹腔注射生理鹽水;Model組，生理鹽水灌胃，腹腔注射LPS（5 mg/kg）;豬苓多糖組，豬苓多糖（250 mg/kg）灌胃，腹腔注射LPS（5 mg/kg）。每天灌胃一次，連續5 d，之后用腹腔注射LPS（5 mg/kg）建模。建模成功后6 h，麻醉斷頭處死，取出左肺組織稱濕重（W） ，于110 ℃烘烤24 h，稱重即為干重（D） ，計算肺組織濕干重比：W/D= W（mg） /D（mg） 。收集血清以及右肺組織進行后續試驗。

1.4 HE染色 提取肺組織，在緩沖液中保持48 h，之后進行脫水、浸蠟等操作，進行HE染色，蘇木素染細胞核，伊紅染細胞質，脫水封片，顯微鏡鏡檢，圖像采集分析。

1.5 血清炎癥因子水平檢測 收集血液，4 ℃離心分離血清，分離后的血清放置在-80 ℃保存。使用ELISA試劑盒檢測血清中轉化生長因子（TGF）-α、白介素-6（IL-6）、白介素-10（IL-10）和白介素-1β的水平。

1.6 氧化自由基相關指標檢測 根據ELISA試劑盒說明，檢測肺組織中丙二醛（MDA）、谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）、髓過氧化物酶（MPO） 和超氧化物歧化酶（SOD）的表達水平。

1.7 統計學分析 采用SPSS21.0版本用于統計分析。計量數據采用Mean±SD表示，服從正態分布，多組間比較采用方差分析，兩組間比較采用t檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肺組織病理學觀察 如圖1顯示，Control組肺泡未見出血和水腫，細胞浸潤結構清晰;Model組炎性細胞出現浸潤，肺泡損傷明顯，肺泡、肺間質和肺毛細血管發生水腫，肺泡壁增厚;豬苓多糖組水腫程度改善，損傷程度有一定減輕，出現少量炎性細胞浸潤。

2.2 肺組織濕干重比 如表1所示，與Control組肺組織濕干重比相比，Model組肺組織濕干重比升高（P<0.05），與Model組肺組織濕干重比相比，豬苓多糖組肺組織濕干重比降低（P<0.05），說明豬苓多糖的治療能夠降低LPS誘導的急性肺損傷模型大鼠肺組織濕干重比。

2.3 各組炎癥因子水平比較 如表2所示，與Control組相比，Model組TGF-α、 IL-18、IL-6和IL-1β表達明顯升高，而與Model組相比，豬苓多糖組TGF-α、 IL-18、IL-6和IL-1β表達水平有所降低，差異具有統計學意義（P<0.05）。

2.4 氧化自由基相關指標檢測 如表3所示，與Control組相比，Model組MDA和MPO表達水平升高，而GSH-Px和SOD表達水平明顯降低，而與Model組相比，豬苓多糖組MDA和MPO表達水平有所降低，而GSH-Px和SOD表達水平升高，差異具有統計學意義（P<0.05）。

3 討論

ALI是一種進展性綜合征，其發病率和死亡率較高[7]。 ALI的生理特征是肺泡-毛細血管膜屏障的破壞，導致跨上皮炎性細胞的遷移和促炎性細胞因子的釋放顯著增加[8]。肺內皮細胞和肺泡上皮細胞均會發生損傷，導致肺功能喪失[9]。其特征在于促炎性介質的過度產生，炎性細胞的浸潤以及肺泡上皮細胞的凋亡，因此抑制失控的炎癥反應可能是治療ALI的關鍵。豬苓的使用在中國已經有2000多年的歷史，豬苓多糖是豬苓的主要成分，研究[10]表明，豬苓多糖可以通過調控有絲分裂原激活的蛋白激酶（MAPK）減輕LPS刺激的J774細胞的炎癥反應，在巨噬細胞免疫調控的研究中發現，豬苓多糖可以抑制M2巨噬細胞的黏附和偽足生成，能夠激活TLR2/TLR4-NF-κB信號通路，顯著增強免疫調節能力[11]，說明了豬苓多糖能夠參與疾病炎癥反應的調控作用。

LPS是革蘭氏陰性細菌外膜的主要成分，已被廣泛用于通過氣管內插管法誘導ALI的動物模型。與Toll樣受體4（TLR4）結合后，LPS誘導下游信號傳導通路的激活，這些信號通路負責向肺內注入炎癥性細胞（即嗜中性白細胞）并產生炎癥原性細胞因子[12]。LPS與TLR4的結合還誘導IκB-α磷酸化和降解，促進核易位和NF-κB活化，并隨后導致過度釋放促炎性細胞因子，例如，腫瘤壞死因子-α （TNF-α），白介素（IL）-1β，IL-6] [13]。此外，LPS可以激活MAPK家族成員JNK，活化的JNK可以磷酸化許多線粒體蛋白，包括Bcl-2和Bcl-xl [14]。

研究通過LPS構建急性肺損傷模型大鼠進行實驗操作，用豬苓多糖處理急性肺損傷模型大鼠，檢測結果發現Model組肺組織損傷嚴重，而豬苓多糖治療能夠有一定程度緩解肺損傷;與Control組相比，Model組肺組織濕干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表達，以及MDA和MPO表達水平升高，而GSH-Px和SOD表達水平明顯降低;與Model組相比，豬苓多糖組肺組織濕干重比，TGF-α、IL-18、IL-6和IL-1β表達水平，以及MDA和MPO表達水平有所降低，而GSH-Px和SOD表達水平升高。說明了豬苓多糖可以緩解LPS誘導的急性肺損傷模型大鼠炎癥反應，對于急性肺損傷的治療研究有一定的指導意義。

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（收稿日期：2021-04-02 編輯：劉 斌）