黄芩黄酮对SiO2染尘小鼠肺损伤及乳酸脱氢酶的影响

谷江叶,马文女,李巧莲,王 迪,张凤英!

(1.承德医学院麻醉学专业2010级，河北承德 067000;2.指导教师)

矽肺是由于长期吸入大量游离二氧化硅(SiO2)引起的肺进行性纤维化疾病。黄芩的主要成分为黄酮类化合物，据报道，黄芩黄酮具有具有抗炎、抗氧化作用[1]。目前，关于黄芩黄酮对SiO2引起矽肺过程中乳酸脱氢酶(lactate dehydrogenase,LDH)活性的影响国内外的报道罕见。本研究采用注射SiO2悬液建立小鼠肺纤维化模型,观察黄芩黄酮对小鼠血清LDH活性的影响,以期初步探讨黄芩黄酮在矽肺纤维化过程中的保护作用。

1 材料与法

1.1 材料 健康雄性成年昆明种小鼠50只,体重30±3g。SiO2标准品购自美国Sigma公司(直径<5μm占95%, 经200℃灭活内毒素);黄芩黄酮为承德医学院中药研究所提取，纯度为61.8%;LDH试剂盒购自南京建成生物有限公司。

1.2 方法

1.2.1 小鼠分组:75只小鼠随机分为正常对照组、模型对照组和黄芩黄酮治疗组(低、中、高剂量),每组15只。模型对照组和黄芩黄酮治疗组小鼠建立SiO2致矽肺模型。建立模型1周后，黄芩黄酮治疗组小鼠分别灌胃给予不同剂量的黄芩黄酮(50mg/kg、100mg/kg、200mg/kg)，正常对照组和模型对照组给予等量的蒸馏水。

1.2.2 矽肺小鼠动物模型的建立:用浓度为4%的水合氯醛腹腔注射的方式麻醉小鼠，消毒小鼠颈部皮肤，并沿中线剪开约1cm,暴露气管，向气管内一次性注入0.1ml SiO2悬液(50g/L),肌肉及其它组织复位,缝合皮肤。正常对照组小鼠，向气管内一次性注入0.1ml生理盐水。

1.2.3 标本的处理:于给药后7d、14d、21d，每组分别取5只小鼠称重后摘眼球取血，分离血清，-20℃保存，用于检测LDH活性。取全肺，医用纱布吸净肺表面液体，称重，计算小鼠的肺指数(肺指数=肺重/体重)。

2 结果

2.1 肺病理变化大体观察 正常对照组小鼠双肺呈粉红色,表面光滑。在给药后的第21天，肉眼观察模型对照组及黄芩黄酮治疗组的小鼠肺组织均有不同程度的病理改变，模型对照组可见肺脏表面有散在的针头大小灰白色结节,多见于中下肺野，个别小鼠的肺组织出现团块状结节，局部肺组织充血,质韧,肺脏略增大。其中黄芩黄酮低剂量和中剂量组的病理改变与模型对照组接近，而黄芩黄酮高剂量组的病理改变略轻，肺局部组织充血明显，有针头大小的灰白色结节，但未见团块状结节。

2.2 小鼠肺指数的变化 与正常对照组比较，在给药的不同时间点上，各组的肺指数均明显增加，与模型对照组比较，在给药7d时，黄芩黄酮治疗组与模型对照组差异无统计学意义;但是在给药14d及21d时黄芩治疗组的高剂量组的肺指数明显低于模型对照组。见表1。

表1 黄芩茎叶总黄酮对染矽尘小鼠肺指数的影响(n=15，±s)

表1 黄芩茎叶总黄酮对染矽尘小鼠肺指数的影响(n=15，±s)

*与正常对照比较:P<0.05;△与模型对照组比较:P<0.05

组别 剂量 7d 14d 21d(mg/kg)正常对照组 - 5.37±1.12 5.19±0.80 5.24±0.96模型对照组 - 8.42±1.09* 9.42±1.19* 9.33±1.10*高剂量 200 7.24±1.01* 7.01±0.67*△ 7.11±0.78*△黄芩黄酮治疗组 中剂量 100 7.57±1.32* 7.87±1.62* 7.37±1.26*低剂量 50 8.06±1.37* 8.86±1.37* 9.08±1.27*

2.3 LDH活性的动态变化 与正常对照组比较，模型对照组的LDH出现明显升高，且呈动态变化，7d时肺内LDH出现升高，14d达最高水平，21d时有所降低但维持在较高水平，黄芩黄酮治疗组小鼠血清LDH也出现了出现升高，14d时达最高水平，21d时有所下降，黄芩黄酮高剂量组现象更为明显，与正常对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。在各时间点上黄芩黄酮高剂量组的LDH水平均明显低于模型对照组(P<0.05)。见表2。

表2 黄芩黄酮对小鼠血清LDH的影响(n=5，±s)

表2 黄芩黄酮对小鼠血清LDH的影响(n=5，±s)

*与正常对照比较:P<0.05;△与模型对照组比较:P<0.05

组别 剂量 7d 14d 21d正常对照组 - 2140.35±320.3 2201.30±420.36 2100.50±392.36模型对照组 - 3440.68±352.47* 3692.82±382.47* 3289.08±381.05*高剂量 200 2824.85±380.57*△ 2806.78±390.57*△ 2313.56±418.28△黄芩黄酮治疗组 中剂量 100 3118.64±400.60* 3088.42±397.57* 2630.89±409.87低剂量 50 3241.81±319.47* 3590.11±401.41* 2901.58±420.01*

3 讨论

矽肺是由于在生产过程中长期吸入游离SiO2含量较高的粉尘达一定量后所引起的以肺组织纤维化为主的全身性疾病,呈进行性发展,不仅严重危害矽尘接触工人的健康,严重降低其劳动能力和生活质量[2-3]。矽肺的肺组织纤维化以成纤维细胞增殖和细胞外基质在肺组织内沉积过多为特征。建立矽肺动物模型,对于研究矽肺病因、发病机制及预防、治疗十分重要。小鼠以体型小,便于大批量饲养管理、生活周期短、取材便利等特点成为理想的矽肺实验性动物。由于小鼠生理条件的限制,非气管暴露式方法难于实现。国内外目前已趋向于使用小鼠的开放式模型。本研究通过暴露气管,经软骨间隙向气管内一次性注入0.1ml SiO2悬液(50g/L)后缝合皮肤的方式成功建立小鼠矽肺动物模型,模型组小鼠双肺可见散在的点状出血,表面有粟粒大小的灰白色结节。

在生理状态下，细胞的新陈代谢使血浆中含有一定量的LDH，但是处于一个正常值范围，一旦组织细胞损伤，血浆中将含有大量的LDH 分子，肺实质和间质细胞受损后可产生大量LDH，因此检测血清中LDH活性是反映肺组织损伤程度的指标之一[4]。Mura等研究发现，肺损伤小鼠的血浆LDH水平明显高于对照组[5]。本研究建立矽肺动物模型后,7d时肺内LDH出现升高，14d明显升高，至21d时仍然维持在较高水平，与Mura 等研究结论一致。另有研究表明黄芩黄酮具有具有抗炎、抗氧化作用[2]。本实验中给予染尘小鼠黄芩黄酮处理后,观察其对肺损伤是否有阻抑作用，结果表明,高剂量的黄芩黄酮能减轻SiO2诱导的矽肺炎症反应,降低LDH的活性，减轻肺组织的损伤，对矽肺纤维化过程有一定的阻碍作用，中、低剂量组的上述作用不明显。该研究结果为矽肺的防治及辅助治疗,开拓了新的途径。

[1]王玉刚，吴昊，孟甄,等．黄芩总黄酮对金葡菌肺感染模式识别受体TLR2/Nod2及其相关炎性因子表达的影响[J]中国药理学通报，2009,25(7):866-870．

[2]Goldyn SR, Condos R, Rom WN. The burden of exposure relate diffuse lung disease[J]. Semin RespirCrit Care Med, 2008 29(6):591-602.

[3]Mossman BT,Churg A.Mechanisms in the pathogenesis o asbestosis and silicosis[J].Am J Respir Crit Care Med,1998,157(5pt1):1666-1680.

[4]蒋龙元，周天恩，张萌，等.乳酸清除率和乳酸脱氢酶对急性肺损伤预后的评估[J].中华危重症医学杂志(电子版)2010,3(2):90-94.

[5]Mura M,Andrade CF,Han B,et al.Intestinal ischemia-reperfusion induced acute lung injury and oncotic cell death in multipl organs[J]. Shock, 2007, 28 (2): 227-238.