4－羟基壬烯醛在百草枯中毒大鼠肺组织中的表达＊

谢 姝，周从阳，李 凡，汤旭惠

（1.江西省人民医院急诊科，南昌330006；2.南昌大学第一附属医院急诊科，南昌330006）

4－羟基壬烯醛在百草枯中毒大鼠肺组织中的表达＊

谢 姝1，周从阳2△，李 凡1，汤旭惠1

（1.江西省人民医院急诊科，南昌330006；2.南昌大学第一附属医院急诊科，南昌330006）

目的观察百草枯（PQ）中毒大鼠肺组织中4－羟基壬烯醛（4－HNE）的表达。方法将48只SD大鼠按随机数字表法分为A、B两组，每组24只。B组PQ灌胃（80mg／kg）染毒建立SD大鼠肺损伤模型，A组等量生理盐水灌胃。灌胃后12、24、48、72h观察两组大鼠肺组织病理改变及检测肺组织中4－HNE表达。结果肺组织的病理变化：A组无明显变化；B组肺泡毛细血管扩张，伴弥漫性肺出血，肺泡腔塌陷，肺泡腔内炎性细胞浸润。4－HNE在肺组织中的表达：B组明显高于A组（P＜0.01）。结论PQ中毒时4－HNE表达增强，4－HNE可能为PQ中毒大鼠的肺损伤主要标志之一。

百草枯；4－羟基壬烯醛；SD大鼠

百草枯（paraquat，PQ）是一种广泛应用的高效除草剂，口服吸收快，对人、畜有极高的毒性［1］。PQ进入人体后可致多器官出现损伤，其中毒的特征性改变是早期的急性肺损伤和晚期的肺纤维化［2］。患者多死于呼吸衰竭，病死率高达85%以上［3］。目前认为其主要中毒机制为氧化损伤。为进一步探明其中毒机制，本实验通过复制大鼠PQ急性中毒模型，观察PQ中毒后肺组织中4－羟基壬烯醛（4－HNE）的表达，为进一步探明PQ中毒机制提供实验依据，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料 健康成年SD大鼠48只，体质量（220±40）g，雌雄不限，购自南昌大学医学院动物科学部，标准喂养。采用随机数字表法，分为两组：对照组（A组），PQ染毒组（B组），每组24只。实验参照谢仰民等［4］PQ染毒法建立急性肺损伤模型。B组PQ 80mg／kg一次性灌胃染毒，A组等量无菌生理盐水灌胃。于染毒12、24、48、72h4个时间点，分别取 A、B组各6只，大鼠腹腔注射10%水合氯醛3mL／kg麻醉后腹主动脉放血处死。

1.2 观察指标 观察大鼠肺组织病理改变：按预定时间处死大鼠，肉眼观察大鼠肺组织，并取左肺下叶予10%甲醛固定，石蜡包埋后进行肺组织病理性观察。观察大鼠肺组织4－HNE表达：按预定时间处死大鼠，取左肺下叶予10%甲醛固定，石蜡包埋后进行免疫组化观察肺组织4－HNE的表达。

1.3 试剂 主要试剂为20%PQ水剂（上海先正达公司）。一抗：兔抗大鼠4－HNE多克隆抗体（美国阿尔法诊断公司）。二抗：聚合HRP标记抗兔（武汉博士德公司）。免疫组化酶底物显色剂：DAB（北京中杉金桥生物技术有限公司）。复染剂：苏木素（珠海贝索生物技术有限公司）。

1.4 统计学处理 所有数据采用SPSS17.0统计软件分析。数据均以±s表示，组间比较采用单因素方差分析和χ2检验，比较各组差异。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 一般情况 染毒72h无大鼠死亡。A组大鼠全部活动敏捷，进食、进水正常，呼吸正常，毛发光洁。B组大鼠多在染毒1～2h内即出现明显的中毒表现。具体表现为进食、进水量明显减少或不进食进水，精神差，反应迟钝，呼吸频率加快，活动少，静伏，易捕捉，毛发蓬松，口唇发绀，少数从口鼻流出血性泡沫状分泌物。并在染毒24～72h表现最明显。

2.2 两组大鼠肺组织4－HNE表达情况 A组大鼠不表达或微量表达。B组大鼠在中毒后的12h表达即开始增多，48h达高峰，72h表达仍高，但较48h下降。与A组相比差异有统计学意义（P＜0.01）。见表1，封2图1。

2.3 两组大鼠肺组织病理改变 A组各时间点比较均无明显差异，肉眼见肺组织回缩良好，呈均匀粉红色，胸腔未见渗出液。光镜下（OLYMPUS BX40型显微镜）见肺泡结构清晰，肺泡壁薄，肺泡腔内无炎性细胞浸润，有少许红细胞。B组肉眼见肺组织回缩不良，体积明显增大，可见大片状出血；光镜下见染毒12h后肺泡毛细血管扩张，毛细血管内皮细胞肿胀、细胞间隙增宽，血浆蛋白质沉积，气管和血管周围不同程度水肿，伴弥漫性肺出血，肺泡腔塌陷，部分有透明膜形成，肺泡腔内有大量炎性细胞浸润，肺泡上皮细胞退行性变，并随时间的推移而加重。见封2图2。

表1 肺组织中4－HNE表达变化±s，n＝24）

表1 肺组织中4－HNE表达变化±s，n＝24）

＃：P＜0.01，与 A组比较。

组别12h 24h 48h 72h A 组 7.00±1.549 7.67±1.862 7.00±1.414 7.33±1.966 B组 203.33±21.556＃ 418.33±43.228＃ 908.17±46.769＃ 801.50±47.247＃

3 讨 论

PQ作为一种除草剂，近年来应用广泛，随之而来的中毒事件日趋增多。PQ中毒可导致全身多器官受损，其致病机制有多方面。研究表明PQ主要中毒机制是对机体氧化－还原系统的破坏和细胞内的氧化应激反应［5］。其中核因子－κB在急性损伤中起一定作用［6］。也有研究发现PQ中毒大鼠肾组织Livin蛋白及Caspase 3表达增加，从而推测细胞凋亡参与了PQ中毒后肾损伤的过程［7］。肺是PQ中毒的主要靶器官，早期可发生急性肺损伤，晚期则出现肺纤维化［8］。研究发现，PQ进入机体后被肺泡上皮2型细胞、1型细胞和气管的Clara细胞主动摄取到细胞内，经过还原型辅酶Ⅱ（NADPH）还原形成自由基，然后与分子氧反应生成联吡啶阳离子和超氧阴离子，后者歧化形成H2O2，再在Fe2＋作用下形成高活性自由基如OH－，从而诱导脂质过氧化反应，引起组织细胞尤其是肺组织的氧化性损伤。同时，NADPH的大量消耗，导致机体内许多需要NADPH参与的生化反应无法进行，进一步加重细胞损伤［9－10］。

脂质过氧化反应主要分解为醛基产物，后者能与体内的许多带氨基、巯基官能团的物质如蛋白质、氨基酸、磷脂、DNA、胶原纤维、弹性纤维等发生反应，降低其功能，干扰细胞的正常功能活动，损伤细胞组分而致病。醛基产物中最主要的就是4－HNE和丙二醛（MDA）［11］。目前关于百草枯中毒后机体MDA含量变化的研究很多，有动物实验发现PQ染毒后大鼠血清中 MDA含量显著高于对照组［12］。宋爱丽［13］救治72例PQ中毒患者发现其血清中MDA含量增加，以24～48h最明显。有报道新生小鼠缺血缺氧后脑组织4－HNE表达升高［14］。目前文献报道4－HNE在肺部疾病的发生发展还很少。尤其4－HNE在PQ中毒后机体损伤中的研究未见报道。4－HNE来源于ω6多不饱和脂肪酸，研究发现9（S）氢化过氧十八碳烯酸［9（S）－HPODE］通过3个步骤降解形成 HNE［15］。哺乳动物生理条件下主要通过谷胱甘肽直接和4－HNE反应形成复合物而排出体外。4－HNE对机体损害与其浓度有关，100μmol／L以上能导致急性的细胞毒性反应而加速细胞死亡，1～20 μmol／L范围内时能抑制DNA和蛋白质的合成、激发磷脂酶A2、抑制c－myc表达，而低于0.1μmol／L时，对生物体具有生理意义。故4－HNE含量的变化可以反映机体清除自由基和抗氧化损伤的能力。近年来有人通过用4－HNE刺激支气管上皮细胞发现4－HNE可通过激活ERK1／2传导路径来增强磷酸化，进而影响下游转录因子活性，产生一系列生物活性产物，引起炎性改变［16］。还有研究发现吸烟会引起大鼠气道上皮细胞4－HNE表达增加，且随吸烟时间延长而表达水平升高［17］。于亮等［18］研究还发现红霉素、银杏内酯B能减少4－HNE引起的支气管上皮细胞IL－8的合成，从而减轻炎性反应。本实验通过PQ一次性灌胃大鼠，成功复制了PQ中毒大鼠肺损伤模型，观察到与对照组相比，PQ染毒组大鼠肺组织4－HNE表达明显增强，12h即开始，48h达高峰，表明PQ中毒引起肺损伤的同时可诱导4－HNE的表达增强。关于有效减轻4－HNE引起的机体损伤的治疗措施目前报道较少，仍需进一步研究。

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The expression of 4－hydroxynonenal in lungs of paraquat－intoxicated rats＊

Xie Shu1，Zhou Congyang2△，Li Fan1，Tang Xuhui1
（1.Department of Emergency，Provincial Peope′s Hospital of Jiangxi，Nanchang，Jiangxi 330006，China；2.Department of Emergency，The First Affiliated Hospital of Nanchang University，Nanchang，Jiangxi 330006，China）

ObjectiveTo investigate the 4－hydroxynonenal（4－HNE）expression changes in lungs of paraquat（PQ）－intoxicated rates.MethodsForty－eight healthy Sprague－Dawley rats were randomly divided into two groups：group A and group B，with 24 rats in each group.The model of lung injury was established by intragastric PQ（80mg／kg）administration in group B，and same quantity of normal saline was administered intragastrically in group A.Pathological changes in lung tissue were observed in 12，24，48and 72hours after treatment.The pathological changes and the expression of 4－HNE in lung tissue were detected.ResultsThere was no significant change in A group.The pathological changes，including alveolar capillary expansion，diffuse alveolar hemorrhage and alveolar inflammation cell infiltration，were found in lungs of rats in group B.Compared with group A，the expression of 4－HNE in lung tissue significantly increased in group B（P＜0.01）.ConclusionThe expression of 4－HNE increased in PQ intoxicated rats.4－HNE may play an important role in rats′lung injury induced by PQ.

paraquat；4－hydroxynonenal；SD rats

10.3969／j.issn.1671－8348.2012.32.016

A

1671－8348（2012）32－3394－02

江西省卫生厅科技项课题（20111015）。△

：Tel：13979136969；E－mail：zhoucongyang＠sina.com。。

2012－03－29

2012－07－21）

·基础研究·