王少言,初巍巍,霍 阳,王 俭,王 蕾
重症急性胰腺炎(severe acute pancreatitis,SAP)起病较急、进展较快[1],早期即可发生血清炎性介质、细胞因子升高与全身各系统炎性反应(systemic inflammatory response syndrome,SIRS),同时产生大量活性氧类物质。SAP病理变化极为复杂,目前主要有炎性因子失衡学说与氧化失衡两种说法[2-3]。黄芪具有温阳、益气、固脱和护卫营阴功效。黄芪总黄酮(total flavonoids astragalus,TFA)是黄芪有效部位的提取物。研究表明TFA是黄芪中清除自由基的主要成分,其可以直接清除羟自由基和超氧阴离子自由基[4]。本研究主要针对氧化与抗氧化失衡来探讨SAP发病的作用机制,并观察黄芪注射液在SAP中的保护性作用。
1.1 实验动物 100只SD雄性小鼠由北京维通利华实验动物技术有限公司提供[合格证号SCXK-(京)2007-0001],鼠龄12~16周,体重250~300 g。
1.2 药物及试剂 黄芪注射液(10 ml/支,相当于原生药20 g)由成都地奥九泓制药厂生产(批号:0206012)、牛磺酸胆酸钠为美国sigma公司产品(批号:0601038);血清谷胱甘肽过氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-PX)、超氧化物歧化酶(superioxide dismutase,SOD)、活性氧类物质(reactive oxygen species,ROS)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)检测试剂盒均由南京建成生物科技公司提供。
1.3 动物分组与模型制备 将100只SD雄性大鼠随机分为A、B、C、D、E组,每组20只,人工控温20~26℃,12 h光照,12 h黑暗,颗粒饲料喂养,自由饮水饮食。A、B、C、D组大鼠造模前12 h禁食,不禁水,用戊巴比妥钠(50 mg/kg)腹腔注射麻醉,在无菌条件下沿腹部正中线切开腹壁约5 cm,找到十二指肠降部的肠壁处,在十二指肠壶腹部乳头逆行穿刺进入胰胆管内部,立即向胰胆管内推进约5 mm,见胆汁和胰液流出后随即用丝线在壶腹部乳头开口处结扎防止注射液回流;同时在胆总管上段用小动脉夹钳夹闭合胆总管,以预防注射液上行流入肝脏,在胰胆管穿刺成功后,在微泵恒压下稳定匀速地逆行注射5%牛磺酸钠(按1 ml/kg),直到胰腺组织出现肉眼可见的出血肿胀后撤除动脉夹,肉眼确认胰胆管通畅并无胆汁外漏后逐层缝合关闭腹腔。B、C、D组在造模前12 h分别于大鼠尾静脉注射黄芪注射液0.10、0.15、0.20 ml/100 g。E 组在造模前12 h给予相同体积的生理盐水。造模后6 h,经右心采血后处死[5-7]。将抽取的静脉血经离心机10 000~15 000 r/min离心,离心时间20 s,间隙30 s,连续3或4次,控制温度4℃,按试剂盒说明测定GSH-PX、SOD与ROS活性并检测MDA含量。所有标本均必须在1周内测定。
1.4 统计学方法 采用SPSS10.0软件对数据进行处理与分析,计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用独立样本t检验,α=0.05为检验水准。
2.1 GSH-PX活性 A组血清中GSH-PX活性明显低于E组(P<0.05);B、C、D组大鼠血清中GSH-PX活性均明显高于A组,但均低于E组(P<0.05);B、C、D组血清中GSH-PX活性随着黄芪剂量的增加逐渐增高,且3组间比较差异均有统计学意义(P <0.05),见表1。
2.2 SOD活性 A组血清中SOD活性明显低于E组(P<0.05);B、C、D组血清中SOD活性明显高于A组,但均低于E组(P<0.05);B、C、D组血清中SOD随着黄芪剂量的增加活性逐渐增强,但B、C组间比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
2.3 ROS活性 A组血清中ROS活性明显高于E组(P<0.05);B、C、D组血清中ROS活性明显低于A组,但均高于E组(P<0.05);B、C、D组血清中ROS活性随着黄芪剂量的增加逐渐降低,但B、C组间比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
2.4 MDA浓度 A组血清中MDA活性明显高于E组(P<0.05);B、C、D组血清中MDA浓度明显低于A组(P<0.05);B、C、D组血清中MDA浓度随着黄芪剂量的增加逐渐降低(P<0.05),B、C组血清中MDA浓度均高于E组(P<0.05),但D、E组间比较差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
黄芪味甘、性温、有补气升阳、固表止汗、托毒排脓和生肌等功效。研究发现,黄芪中含有较强生物活性物质,其中黄芪多糖与TFA具有很强的抗氧化活力[8],此外,黄芪还有调节机体免疫功能作用[9-12]。
表1 5组重症胰腺炎大鼠外周血清氧化相关物质测定结果(x±s)
SAP在发病时即可出现胰腺组织炎性缺氧以及过氧化损伤,在疾病初始阶段即发生脂质过氧化浸润,聚集于胰腺组织的嗜中性粒细胞可产生大量ROS、MDA,富含ROS且发生脂质过氧化的白细胞聚集于胰腺组织并向外周血游离,而SOD、GSH-PX等内源性清除系统功能出现下调[13-15]。
GSH-PX是一种能催化过氧化氢发生分解反应,并能特异性催化还原型谷胱甘肽(GSH)对过氧化氢产生还原反应,能很好地保护组织细胞和脏器结构和功能完整性,GSH在与超氧阴离子自由基(O2-)发生反应后即能产生O2,GSH-PX可以调节其他抗氧化剂的功能与作用[16]。SOD是一种重要的抗氧化酶,其能迅速催化超氧阴离子发生歧化反应,阻断并能防止超氧阴离子所导致的一系列自由基连锁反应的加强[17],GSH-PX与SOD活性强弱能体现出组织抗氧化能力的大小。ROS是人体内自由基的重要一种。GSH-PX、SOD均是机体对抗自由基与抗氧化的第一道防线,在正常条件下机体内会产生少量自由基与氧化物质,其有一定生理功能,且受控的自由基与氧化物质对机体的生理活动非常有利[18],但产生过多的自由基,超出了机体的代谢与防御能力,就会对机体产生一定的危害,膜脂质过氧化物产物MDA的含量增加可以直接反映机体自由基生成的增加。本研究结果显示,在给予5%牛磺酸钠造SAP模型后,大鼠外周血GSH-PX、SOD活性均降低,而ROS活性与MDA浓度均显著升高,进一步证实了SAP发生时机体抗氧化能力降低、机体发生过氧化损伤自由基产生增多,而在给予黄芪注射液对抗后GSH-PX、SOD活性均明显升高,ROS活性与MDA浓度降低,说明黄芪注射液能很好地提高机体抗氧化能力并清除氧化物质与自由基。
综上所述,SAP时体内氧化应激状态失衡,体内抗氧化酶活性降低并且氧化物质含量升高,注射一定量的黄芪能降低氧化物质的浓度并很好地提升抗氧化酶活力。黄芪含有多种成分,各种成分间是否有协同效应抗氧化还有待今后进一步深入研究。而黄芪注射液这种经济、安全、可靠且价格低廉的中药的应用为SAP的中医治疗提供了一定的理论基础。
致谢:(贺瑞麟)全国名老中医药专家传承工作室资助
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