厚朴酚对急性肺损伤大鼠肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-1β的影响

王雪冰

(辽宁省肿瘤医院中西医结合科，辽宁 沈阳 110042)

在脂多糖(LPS)所导致的脓毒症中，可并发多器官损伤，而肺脏是最易受损伤的靶器官，急性肺损伤(ALI)出现最早，发生率也最高；ALI也是加速病人死亡的重要原因之一〔1〕。ALI不仅仅是细菌感染直接作用的结果，抗炎/抑炎失衡、失控性炎症反应贯穿着脓毒症ALI始终，促炎细胞因子如肿瘤坏死因子(TNF)-α、白细胞介素(IL)-1β和IL-6等的合成与过度释放，可以直接造成肺组织细胞损害。本研究观察厚朴酚对LPS引导的脓毒症ALI大鼠促炎介质TNF-α、IL-1β的抑制作用，并观察其对ALI的保护作用。

1 材料与方法

1.1动物分组及实验用药 健康雄性Wistar大鼠，体重250～300 g，共40只。购自中国医科大学实验动物中心。将40只大鼠随机分为对照组、ALI组、厚朴酚低剂量组，厚朴酚高剂量组4组各10只。实验用药包括：厚朴酚、LPS(美国Sigma公司)，0.9％生理盐水，10％水合氯醛。

1.2动物模型制备 大鼠于实验前禁食12 h，自由饮水。采用腹腔内注射LPS(10 mg/kg)建立脓毒症模型，再注入少量生理盐水，总注射量为2 ml/kg；对照组予腹腔注射生理盐水2 ml/kg；厚朴酚组，分别予厚朴酚4、8 μg/kg溶解在二甲亚砜溶液中，在LPS造模前30 min腹腔内注射。各组于造模后6、12、24 h，分别取血1 ml，于术后24 h，各组大鼠分别予水合氯醛(3 mg/kg)腹腔注射麻醉固定于手术板上处死动物，留取标本待检测。

1.3标本的采集与处理 各组大鼠分别于处死前6、12、24 h尾静脉抽血1 ml用于ELISA等检测，血标本经3 000 r/min 离心5 min，分离血浆置-80℃低温冰箱保存。实验24 h后处死大鼠后，取右肺上叶病理组织学检查，即HE染色。

1.4指标检测 TNF-α、IL-1β含量用大鼠ELISA试剂盒(美国Sigma 公司)检测，严格按说明书步骤进行。

1.5统计学方法 采用SPSS15.0软件进行单因素方差分析及t检验。

2 结 果

2.1各组大鼠血清中TNF-α、IL-1β在不同时间点的表达 见表1。ALI组较对照组大鼠TNF-α、IL-1β升高(P<0.01)。厚朴酚高、低剂量组大鼠TNF-α、IL-1β较ALI组明显下降(P<0.01)。两厚朴酚治疗组无明显差异(P>0.05)。

2.2各组大鼠肺组织外观及病理学改变 肺组织标本外观，对照组肺外观呈粉红色；ALI组肺体积增大，表面暗红，包膜下点、片状出血，切面疏松，有黄色或淡红色液体溢出；厚朴酚治疗组病变较ALI组表现明显减轻。光镜下，对照组肺组织结构完整，肺泡间隔无水肿、炎症，肺泡腔清晰；ALI组，大部分肺泡腔内见渗出、水肿、出血，肺泡毛细血管扩张，肺间质见大量炎性细胞浸润；厚朴酚组较ALI组渗出明显减轻，仅见个别肺内小支气管及少数间质小血管周围少量淋巴细胞浸润，部分肺泡壁毛细血管轻度扩张充盈，少许肺泡腔内可见渗出和少量脱落上皮细胞。见图1。

2.3肺组织病理形态学评分 光学显微镜下观察肺组织损伤程度，ALI组与对照组相比，肺组织病理评分的浓度明显升高(11.8±0.75 vs 1.7±0.21，P<0.05)；与ALI组相比，厚朴酚低剂量组〔(7.9 ± 0.32)pg/ml〕和厚朴酚高剂量组〔(5.6 ± 0.42)pg/ml〕的肺组织病理评分均明显下降(P<0.05)。

表1 各组大鼠造模后不同时间点血清中促炎介质TNF-α、IL-1β的变化

图1 光镜下观察各组大鼠肺组织病理学改变(HE，×400)

3 讨 论

在ICU病房内，脓毒症ALI在广谱抗炎，液体复苏、呼吸机辅助通气等集束化治疗基础上死亡率仍很高〔2〕，这就要求不断地开拓思路寻找一种药物，能够在以上极度复杂的病理机制上，起到抑制炎症介质释放，调节炎症平衡，最终达到减轻或抑制脓毒症ALI的发展。

厚朴酚是从中药厚朴中提取的一个中药单体成分，分子式为C18H18O2，文献报道有多种药理学特性，包括抗氧化、抗炎及抗变应性反应等〔3～5〕。研究证明厚朴酚能够通过减少促氧化物质提高外科术后的脓毒症大鼠的存活率〔3〕。Matsuda等〔6〕报道厚朴酚能抑制ALP激活的巨噬细胞而引起的iNOS过度产生。在失血性休克的大鼠模型中，厚朴酚能起到抗炎作用，它能抑制大鼠的TNF-α水平和增加IL-10的产生。同时提高大鼠的存活率〔7〕。在LPS导致脓毒症胃肠功能障碍的大鼠模型中，厚朴酚通过降低小肠组织的TNF-α和iNOS mRNA表达，另外厚朴酚能有效抑制回肠组织NF-kB的表达，降低丙二醛(MDA)的浓度及升高了超氧化物歧化酶(SOD)的表达，起到了抗氧化的作用〔8〕。最近，有研究报道在LPS引导的脓毒症中，后处理予厚朴酚能有效的，抑制血清中的TNF-α 、谷丙转氨酶和谷草转氨酶，抑制NO的合成和超氧阴离子，同时也能降低血清中复杂的凝血素酶/抗凝血素酶水平，起到抗氧化、抗凝、抗炎的作用〔9〕。同一研究对厚朴酚的应用剂量进行研究，4 μg/kg的厚朴酚不仅起到治疗作用，而且对心血管起到保护性的作用，故本实验采用剂量为4、8 μg/kg〔9〕。

厚朴酚作为一个中药单体成分，可被称为抗氧化剂，它不仅明显的抗氧化，抑制过氧化，调节氧化抗氧化失衡，也能减弱氧化应激反应。同时也有体内外研究证实了厚朴酚还可以抑制脓毒症或炎症所导致的促炎介质过度释放和增加抗炎介质水平。厚朴酚的抗氧化的作用，已是不容质疑，但厚朴酚是否具有抗炎作用，是否能够抑制脓毒症相关的ALI的进展，仍无相关研究。

ALI临床上是以顽固性低氧血症和呼吸窘迫为特征的急性弥漫性肺损伤，目前研究显示，ALI不仅仅是细菌感染直接作用的结果，它与机体防御机制过度激活，促炎/抑炎失衡，过度氧化应激及炎症反应损伤组织结构细胞密切相关。脓毒症诱导多种促炎性细胞因子(如TNF-α、IL-1β和IL-6等)的合成与释放，呈逐级放大的瀑布样反应，直接造成肺组织细胞损害〔10〕；其中，TNF-α是导致脓毒症ALI的重要的启动因子〔11〕，作为炎症启动因子的TNF-α在脓毒症ALI直接损害了肺泡表面活性物质(PS)系统〔12〕。

在炎性反应的发生发展过程中IL-1β发挥着重要作用，炎症反应过程中TNF-α是始动因素，IL-1β起到协同作用〔11〕。IL-1β不能直接活化炎性白细胞，但可以引起IL-8的分泌，通过改变前炎症介质或抗炎症细胞因子的表达和影响组织多型核中性粒细胞(PMN)聚集而促进炎症的发展〔13〕。可见TNF-α、IL-1β炎症介质在ALI中扮演着重要的角色。

在脓毒症相关ALI已被阐述的发病机制中，炎症起着重要主导因素，本实验说明厚朴酚减轻了肺脏的损伤，减轻了肺水肿，从而保护了脓毒症ALI。本研究从炎症介质的角度证实厚朴酚对大鼠脓毒症相关ALI的肺脏保护作用。

4 参考文献

1Alastair G，Proudfoot L，Danny F，etal.Human models of acute lung injury〔J〕.Dis Models Mechanisms，2011；4(2)：145-53.

2严 静，刘大为.降低严重感染与感染性休克的病死率：机遇与挑战并存〔J〕.中国危重病急救医学，2007；19(3)：插页.

3Kong CW，Tsai K，Chin JH，etal.Magnolol attenuates peroxidative damage and improves survival of rats with sepsis〔J〕.Shock，2000;13(1):24-8.

4Lee J，Jung E，Park J，etal.Anti-inflammatory effects of magnolol and honokiol are mediated through inhibition of the downstream pathway of MEKK-1 in NF-kappaB activation signaling〔J〕.Planta Med,2005;71(4):338-43.

5Hamasaki Y，Kobayashi I，Zaitu M，etal.Magnolol inhibits leukotriene synthesis in rat basophilic leukemia-2H3 cells〔J〕.Planta Med，1999;65(3)：222-6.

6Matsuda H，Kageura T，Oda M，etal.Effects of constituents from the bark of Magnolia obovata on nitric oxide production in lipopolysaccharide-activated macrophages〔J〕.Chem Pharm Bull，2001;49(6)：716-20.

7Shih HC，Wei YH，Lee CH.Magnolol alters cytokine response after hemorrhagic shock and increases survivalin subsequent intraabdominal sepsis in rats〔J〕.Shock,2003;20(3)：264-8.

8Yang TC，Zhang SW，Sun LN，etal.Magnolol attenuates sepsis-induced gastrointestinal dysmotility in rats by modulating inflammatory mediators〔J〕.World J Gastroenterol，2008;14(48)：7353-60.

9Tai YC，Cheng PY，Kung CW，etal.Beneficial effects of magnolol in a rodent model of endotoxin shock〔J〕.Eur J Pharmacol，2010;641(1)：67-73.

10周高速，郝 华，苏 磊.对脓毒症分子生物学观点的认识〔J〕.中国中西医结合急救杂志，2009;16(5)：318-20.

11Kim GY，Roh SI，Park SK，etal.Alleviation of experimental sepsic shock in mice by acidic polysaccharide isolated from the medicinal mushroom Phellinus linteus〔J〕.Biol Pharm Bull，2003;26(10)：1418-23.

12Ryan AJ，Mc Coy DM，Mc Gowan SE，etal.Alveolar sphingolipids generated in response to TNF-alpha modifies surfactant biophysical activity〔J〕.J Appl Physiol，2003;94(1)：253-8.

13Hattar K，Fink L，Fietzner K，etal.Cell density regulates neutrophil IL-8 synthesis：role of IL-1 receptor antagonist and soluble TNF receptors〔J〕.J Immunol，2001;166(10)：6287-93.