人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠腎組織的保護作用

鄢春亭 陳奕名 張恩淑 栗 昕 吳麗麗

(吉化集團公司總醫(yī)院內(nèi)分泌科，吉林 吉林 132021)

內(nèi)毒素休克以全身低血壓和多臟器衰竭為主要臨床特征，其所致腎衰竭發(fā)病機制復(fù)雜，既有缺血性因素，又有腎毒性因素參與。發(fā)病機制涉及諸多方面：①血管活性物質(zhì)比例失調(diào)，如誘導(dǎo)型一氧化氮合酶(iNOS)表達增加引起過量一氧化氮(NO)產(chǎn)生，導(dǎo)致全身低血壓〔1〕，腎臟供血與循環(huán)障礙〔2〕。②內(nèi)毒素(LPS)可直接或間接對多種細胞產(chǎn)生毒性作用損害器官功能〔3〕。③LPS可以刺激多種細胞因子的合成與分泌，特別是CD14、IL-18、TNF-α產(chǎn)生增多，加重腎臟缺血及細胞損害〔4〕。人參二醇皂甙作為人參總甙中提取的可溶性皂甙成分，具有降血脂、抗脂質(zhì)過氧化、抗心肌缺血、提高免疫力、預(yù)防感染等作用〔5～8〕。本實驗擬探討人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠腎臟組織的保護作用。

1 材料與方法

1.1主要試劑 人參二醇皂甙(吉林大學(xué)天然藥物研究室提供)；大腸埃希桿菌內(nèi)毒素(LPS ,E.Coli 0111:B4)，購于Sigma公司。天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)試劑盒，生產(chǎn)批號020121；肌酸激酶(CK)試劑盒，生產(chǎn)批號090121；乳酸脫氫酶(LDH)試劑盒，生產(chǎn)批號130061，購自中山北控生物科技股份有限公司，一氧化氮合酶(NOS)活力檢測試劑盒(生產(chǎn)批號20030829)，一氧化氮(NO)含量檢測試劑盒(生產(chǎn)批號20030813)，組織丙二醛(MDA)含量檢測試劑盒；超氧化物歧化酶(SOD)活性測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.2分組 30只成齡Wistar大鼠，由吉林大學(xué)醫(yī)學(xué)動物繁育中心提供。雌雄不拘，體重(250±10)g，隨機分為對照組(CTR)，LPS模型組(LPS)，人參二醇皂甙預(yù)防治療組(PDS)。

1.3模型建立及組織留取 Wistar大鼠實驗前禁食過夜，自由攝水。實驗當(dāng)天用10%水合氯醛(0.35 ml/100 g)腹腔注射麻醉，仰臥固定于鼠板上。手術(shù)分離一側(cè)股動脈并插管，與壓力傳感器相連，記錄基礎(chǔ)血壓。舌下靜脈注射LPS(5 mg/kg)，平均血壓下降至實驗前基礎(chǔ)血壓的2/3時判定為休克狀態(tài)，記錄休克前后不同時間點動脈血壓的動態(tài)變化。實驗前CTR組和LPS組靜脈注射5%葡萄糖溶液(5 ml/kg)；PDS組用人參二醇皂甙(20 mg/kg)，以等容量的5%葡萄糖配制靜脈注射。10 min后除CTR組外，均經(jīng)舌下靜脈注射以5%葡萄糖稀釋的LPS(5 mg/kg)，CTR組靜脈注射等容量的5%葡萄糖溶液。于休克240 min時處死動物。取腎臟組織置10%中性甲醛中固定16 h，石蠟包埋，切片，用于形態(tài)學(xué)研究。在滅菌條件下腹腔靜脈取血，分離血清檢測各項指標實驗過程嚴格按說明書操作。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 采用t檢驗。

2 結(jié) 果

2.1LPS對內(nèi)毒素休克大鼠腎臟病理組織學(xué)變化的影響 LPS組腎間質(zhì)水腫伴炎細胞浸潤，部分腎小管上皮細胞空泡變性，伴壞死；腎小球腫脹，球囊內(nèi)有嗜伊紅染色物質(zhì)；腎小球毛細血管擴張充血，間質(zhì)血管明顯擴張充血。PDS組腎小管上皮細胞病變較輕，部分小管上皮細胞空泡變性，未見細胞壞死，腎間質(zhì)無炎細胞浸潤；腎小球毛細血管擴張充血不明顯，間質(zhì)血管輕度擴張充血。見圖1。

2.2人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠平均動脈壓(MABP)的影響 PDS組在注入LPS后與LPS組一樣都進入了休克狀態(tài)，早期出現(xiàn)與LPS組類似的代償狀態(tài)。但是，在休克60 min后，LPS組MABP呈進行性下降，而PDS組MABP穩(wěn)定，并保持顯著地高于LPS組的水平，直至240 min 處死。統(tǒng)計學(xué)分析表明，休克180、240 min時PDS組MABP均顯著高于LPS模型組(P<0.05，P<0.01)。見表1。

2.3人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠血清AST、CK、LDH水平的影響 內(nèi)毒素休克后4 h LPS組血清三種酶活性均顯著高于CTR組(P<0.01)；PDS組雖有升高，但血清AST、CK、LDH活性均低于LPS組(P<0.05，P<0.01)。見表2。

表1 內(nèi)毒素休克大鼠腎組織MABP變化

表2 各組大鼠血清中AST、CK、LDH含量變化

2.4人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠血清NOS活力和一氧化氮代謝物亞硝酸鹽和硝酸鹽(NO2-/NO3-)含量的影響 休克4 h，LPS組NOS顯著高于CTR組(P<0.01)；而PDS組顯著低于LPS模型組(P<0.05)。見表3。

2.5人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠血清SOD活力、MDA含量的影響 休克4 h， LPS組血清SOD活力明顯低于CTR組(P<0.01)，PDS組明顯高于LPS組(P<0.05)。LPS組血清中MDA含量明顯高于CTR組(P<0.01)，PDS組顯著低于LPS組(P<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠腎臟中NOS活性和NO2-/NO3-含量變化

圖1 各組大鼠的腎組織病理學(xué)改變(×20)

3 討 論

革蘭陰性細菌引起的感染性休克的主要致病因素為其細菌的LPS。LPS進入體內(nèi)可與血管內(nèi)皮細胞、單核吞噬細胞膜上的相應(yīng)受體結(jié)合，誘導(dǎo)NOS的表達。體內(nèi)的NO由L-精氨酸(L-arg)與O2在NOS作用下生成。NOS作為NO生成的限速酶，是影響內(nèi)毒素休克發(fā)病過程的重要物質(zhì)。NO可迅速溶于水，與O2和機體中廣泛存在的超氧自由基發(fā)生反應(yīng)生成NO2-和NO3-，故用NO2-/NO3-的含量間接反映NO水平。目前已基本證明L-arg-NO通路廣泛存在于各組織或細胞中。發(fā)生內(nèi)毒素休克時腎小球和腎小管出現(xiàn)炎癥細胞浸潤主要通過此通路〔9〕。NO是內(nèi)皮依賴的血管舒張作用的重要信號分子，其大量釋放引起血管平滑肌舒張，張力大幅度下降，血壓隨之下降，這也是造成感染性休克患者持續(xù)性低血壓的重要原因。NO的過量產(chǎn)生還可引起機體產(chǎn)生大量的氧自由基，后者作為一種強氧化劑對腎小球及腎小管上皮細胞產(chǎn)生毒性作用，造成脂質(zhì)過氧化損傷;同時，LPS可直接刺激中性粒細胞，可使其出現(xiàn)形態(tài)學(xué)的改變〔10〕。通過整聯(lián)蛋白的作用，使細胞內(nèi)骨架蛋白發(fā)生結(jié)合，誘使其形態(tài)發(fā)生改變，伴隨中性粒細胞功能變化，可以產(chǎn)生大量自由基，對機體產(chǎn)生過氧化損傷，表現(xiàn)為組織和血液中脂質(zhì)過氧化物MOA含量明顯升高，各種類型氧自由基含量顯著增加；而各種抗氧化酶的活性下降，并造成組織細胞代謝紊亂、結(jié)構(gòu)和功能異常，在內(nèi)毒素血癥時引起組織缺血缺氧狀態(tài)下產(chǎn)生的自由基對腎細胞產(chǎn)生過氧化作用〔11〕。

本文研究結(jié)果提示，人參二醇皂甙具有：①穩(wěn)定而持久地維持內(nèi)毒素休克大鼠平均動脈血壓的作用，減少細胞內(nèi)酶的釋放，減輕內(nèi)毒素休克大鼠腎組織損傷；②通過抗內(nèi)毒素休克時的氧化應(yīng)激反應(yīng)減輕腎臟等臟器的損傷。同時，本研究已證明PDS降低內(nèi)毒素休克大鼠腎臟CD14和IL-18蛋白的表達，證明該藥有減輕全身炎癥反應(yīng)綜合征發(fā)生發(fā)展的作用。故人參二醇皂甙對內(nèi)毒素休克大鼠腎組織有明顯的保護作用。

4 參考文獻

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