黃芪多糖對急性放射性腸炎腸粘膜保護及SOD、CAT表達的作用

張春禮 陳 濤 梁運田 劉 軻 朱明輝

河南中醫藥大學第五臨床醫學院(河南中醫藥大學人民醫院 鄭州人民醫院)(河南 鄭州 450000)

放射性腸炎為腹腔、盆腔、腹膜后惡性腫瘤經治療后引發的腸道并發癥,累及小腸、結直腸等部位,臨床表現為粘液血便、腹痛腹瀉等癥狀。該病從時間發生與持續時間分為急性與慢性,影響機體腸道吸收,使患者出現消瘦、貧血癥狀,嚴重者多器官衰竭而引起死亡。黃芪多糖為黃芪主要活性成分,對結腸炎治療具有確切療效。為此,本研究通過對40只大鼠進行分組實驗,使用黃芪多糖與生理鹽水、正常飼養結果進行對比,觀察黃芪多糖對急性放射性腸炎的粘膜保護作用。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取40只健康成年SD雄性大鼠,由鄭州大學實驗動物中心,體重為240～260g,平均(249.36±10.37)g;環境溫度為(22.19±2.64)℃,相對濕度為(50.06±5.17)%,自由飲水與標準飼料進行飼養。

1.2方法 大鼠喂養3d后禁食禁水12h后稱重,隨機分為正常組(n=12只)與造模組(n=28只)。造模組完全麻醉后取仰臥位置于坐標機器人上,鼠體腹部中心正對激光指示光,使下腹部被球管發出成像射線包繞或覆蓋。電子圖像探測板與球管分別在鼠體兩側,鼠體腹部圖像傳入計劃系統內,按CT圖像勾畫定義靶區,對肺部與脊髓進行勾畫。勾畫靶區涂層為9～11層,靶區中間層最長與最短距離中間點作為照射中心。根據系統算出靶區劑量、坐標點與出束時間,按計劃驗證以評估確認。模擬計劃系統劑量,采用水平兩野對穿照射方式,束流筒為10×10mm方野,每子野權重因子為50%,源軸距350mm,一次性6、9、12Gy劑量照射。

造模成功標準:大鼠照射后1d內出現血便、粘液便、吐黃水及其他放射性損傷癥狀,待發現該類癥狀后隨機選取2只大鼠行脫頸椎處死,剖開腹部取一段小腸將其縱軸剪開,用生理鹽水沖洗后進行固定、脫水、包埋、染色及封片處理,在光學顯微鏡下對小腸組織進行觀察,發現組織變化可確認造模成功。

造模過程中有1只大鼠死亡,將造模成功后的25只大鼠按隨機數字表法分為模型組(12只)與治療組(13只)。正常組按常規方式進行飼養,模型組照射后給予生理鹽水作為對照,每日以1ml/100g標準分2次進行灌胃。治療組照射后給予黃芪多糖(購于山西森弗生物技術有限公司,批號HQ090312,含有量為98%)治療,以2ml/kg標準進行灌胃,每日1次。

1.3觀察指標 取大鼠主動脈血滴入試管中,不做抗凝處理,室溫下靜置后離心,取上層清液,采用酶聯免疫吸附測定法檢測血清腫瘤壞死因子(TNF-α)、白介素6(IL-6)水平。

取照射區小腸組織,剪開洗凈后放入甲醛進行固定,經脫水、浸蠟與包埋后切片,采用SP免疫組化法檢測核轉錄因子-κB(NF-κB)表達,顯微鏡采集圖像,用圖像分析系統測定陽性顯色平均積分光密度。

取大鼠照射區域小腸組織于生理鹽水中進行混合,以制備成組織勻漿液,離心后取上層清液;取超氧化物歧化酶(SOD)酶標試劑與上層液混合放于37℃水浴中40min后在室溫中靜置10min;取過氧化氫酶(CAT)酶標試劑與上層液混合后靜置1min,向其加入顯色劑與終止液;SOD、CAT水平均采用分光光度計法測定。

2 結果

2.1各組大鼠炎癥因子水平比較 模型組TNF-α、IL-6水平高于正常組(P<0.05),治療組TNF-α、IL-6水平低于模型組(P<0.05)。見表1。

表1 各組大鼠炎癥因子比較

2.2各組大鼠NF-κB表達比較 模型組NF-κB含量高于正常組(P<0.05),治療組NF-κB低于模型組(P<0.05)。見表2。

圖1

表2 各組大鼠NF-κB表達比較

2.3各組大鼠SOD、CAT水平比較 模型組SOD、CAT活性水平低于正常組(P<0.05),治療組SOD、CAT水平高于模型組(P<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠SOD、CAT水平比較

3 討論

放射性腸炎為腹盆腔與腹膜后腫瘤經放射治療后發生的一系列腸道并發癥之一,對回腸、結直腸等有影響。該病分為急性與慢性期,急性期患者表現為反復發作性腹痛腹瀉、粘液血便等癥狀。急性放射性腸炎影響原發病治療,且不利于腸道吸收,患者出現消瘦、貧血癥狀,嚴重者發生全身炎癥反應,威脅生命。該病病理變化為腸粘膜上皮全部破壞,粘膜壞死而至潰瘍,且抑制腸上皮增生及上皮細胞功能紊亂。

黃芪可固表補氣,為中醫史上歷史悠久且應用廣泛的一種中藥。黃芪多糖為黃芪主要活性成分,包括黃芪多糖I和II兩種結構。黃芪多糖I是由葡萄糖及阿拉伯糖組成,黃芪多糖II是由葡萄糖、阿拉伯糖及鼠李糖組成。炎癥因子與NF-κB在放射性腸炎發生發展中發揮重要作用,相互影響而加重機體炎癥反應。NF-κB由p50與p65亞基組成,為重要核蛋白因子,具有多向性轉錄調節功效。TNF-α可誘導產生血管內皮、單核、巨噬細胞以釋放白介素,損傷腸粘膜,且誘發細胞凋亡。IL-6為多肽蛋白,使巨噬與中性粒細胞聚集活化于炎性組織中以釋放大量蛋白酶,刺激成纖維細胞而加重炎癥反應。炎癥因子能激活NF-κB信號通路影響細胞調控轉錄,促進炎癥發生發展。本研究中模型組TNF-α、IL-6與NF-κB高于對照組,提示放射性腸炎機體中炎癥因子含量增多。治療組TNF-α、IL-6與NF-κB趨于正常,且各因子水平低于模型組,表明黃芪多糖能降低大鼠腸組織中NF-κB表達,進而降低TNF-α、IL-6水平,抑制炎癥因子激活NF-κB通路,減少腸損傷、細胞凋亡,減輕炎癥反應。SOD源于生命體的一種酶,能催化超氧化物發生歧化反應而轉化為氧氣與過氧化氫,該酶可有效清除機體內自由基,防止細胞受到自由基的傷害,且受損細胞能被修復,具有抗輻射、抗衰老、增強免疫力及調節血脂功效。CAT能催化過氧化氫以分解為氧氣與水,與SOD發揮協同作用形成抗氧化體系,可有效防止氧化而傷害機體。C組SOD、CAT活性高于B組,且A、C組SOD、CAT水平無顯著差異,提示黃芪多糖可顯著改善腸道組織有保護作用的SOD及CAT活性水平。

綜上所述,黃芪多糖可有效減輕急性放射性腸炎組織內炎癥反應,減少NF-κB表達,保護腸粘膜,且能促進SOD、CAT表達以提高機體氧化應激能力,可能在臨床工作中對放射性腸炎有一定治療價值。