白虎汤对全身炎症反应综合征大鼠肺组织损伤的影响及机制探讨

白虎汤对全身炎症反应综合征大鼠肺组织损伤的影响及机制探讨

郑兴珍1，于强1，郑国祥2

(1天津市南开医院，天津300100；2天津医科大学)

摘要：目的观察应用白虎汤后全身炎症反应综合征(SIRS)大鼠血浆TNF-α水平及肺组织的变化，探讨白虎汤对发生SIRS后肺组织的影响及机制。方法将60只大鼠随机分为对照组、模型组、中药组及西药组，每组各15只。模型组、中药组及西药组均行腹腔注射大肠杆菌脂多糖20 mg/kg制备SIRS模型。对照组不造模。模型组、西药组、中药组于造模后分别予生理盐水灌胃、氢化可的松琥珀酸钠静脉注射及白虎汤灌胃，共3 d。造模后第4日，各组大鼠腹主动脉采血，采用ELISA法检测血浆TNF-α水平。随后处死大鼠取肺组织，肉眼及HE染色后光镜下观察肺组织病理表现。结果对照组、模型组、西药组、中药组血浆TNF-α水平分别为(64.05±7.72)、(74.25±8.67)、(62.63±7.01)、(58.78±9.68)pg/mL，模型组TNF-α水平均高于对照组、中药组及西药组(P均<0.05)。光镜下，对照组肺组织结构完整，肺泡腔清晰，肺泡隔无水肿、炎细胞浸润等改变；模型组肺间质充血，伴炎细胞浸润，肺泡隔明显增厚；中药组、西药组肺组织病理改变均较模型组减轻，且中药组改善程度更好。结论 白虎汤对SIRS大鼠肺组织具有保护作用，其机制可能与减少TNF-α的释放有关。

关键词：全身炎症反应综合征；白虎汤；中药;肺组织；肿瘤坏死因子；炎症因子

doi：10.3969/j.issn.1002-266X.2015.42.007

中图分类号：R364.5；R816.41 文献标志码：A

基金项目：天津市中医药管理局中医中西医结合科研课题(13046)。

作者简介：第一郑兴珍(1978-)，女，主治医师，硕士研究生，研究方向为重症患者的中西医结合治疗。E-mail: zxzlxt@126.com

作者简介：通信于强(1972-)，男，主任医师，研究方向为重症患者的中西医结合治疗。E-mail: 13920100374@163.com

收稿日期：(2015-06-19)

Influence of Baihu decoction on lung injury of rats with systemic inflammatory

response syndrome

ZHENGXing-zhen1, YU Qiang, ZHENG Guo-xiang

(TianjinNaikaiHospital,Tianjin300100,China)

Abstract:ObjectiveTo observe the effect of Baihu decoction on the changes of TNF-ɑ and lung tissues of rats with systemic inflammatory response syndrome (SIRS), and to investigate the influence and mechanism of Baihu decoction on the lung tissues of the SIRS model rats. MethodsSixty rats were randomly divided into the control group, model group, and Chinese medicine Baihu decoction treatment group (Chinese medicine group) and Western medicine hydrocortisone sodium succinate treatment group (Western medicine group), each group had fifteen rats. The SIRS model rats were made in the model group, Chinese medicine and Western medicine group by escherichia coli lipopolysaccharide (20 mg/kg). After modeling , the rats of the model group, Western medicine group and the Chinese medicine group were respectively treated with normal saline by gavage, hydrocortisone sodium succinate and Baihu decoction by vein for 3 days. On the fourth day, the rat abdominal aortic blood of each group was acquired, and the plasma TNF-ɑ level was measured by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), then we killed the rats and took out the lung tissues. The pathological changes of the lung tissues were observed by the naked eyes and light microscopy after HE staining. Results The levels of TNF-ɑ of the control group, model group, and Chinese medicine group and Western medicine group were respectively (64.05±7.72), (74.25±8.67), (62.63±7.01) and (58.78±9.68) pg/mL; the TNF-ɑ level of the model group was higher than that of the control group (P<0.05), the TNF-ɑ levels of the Chinese medicine group and Western medicine group were lower than that of the model group (P<0.05). Under the light microscopy, the lung tissues of the control group had a structural integrity, clear alveolar space and alveolar septa without edema, no inflammatory cell infiltration and other changes; the model group had interstitial pulmonary congestion complicated with inflammatory cell infiltration, and thickened alveolar septa. The histopathological changes of the Chinese medicine and Western medicine group were significantly lighter than that of the control group, and the histopathological change of the Chinese medicine group was better than that of the Western medicine group. ConclusionBaihu decoction has protective effect on the lung tissues of SIRS rats, and the mechanism may be related to decrease of TNF-α release.

Key words: systemic inflammatory response syndrome; Baihu decoction; traditional Chinese drugs; lung tissues; tumor necrosis factor; inflammatory cytokines

全身炎症反应综合征(SIRS)是因感染或非感染性病因作用于机体后，引起机体发生失控的、自我持续放大和自我破坏的全身性炎症反应，最终可进展为多脏器功能障碍综合征(MODS)，其中肺是最易受到损伤的器官[1]。白虎汤是《伤寒论》中的经典名方，主要功用为清热泻火、除烦生津。近年研究表明，白虎汤能提高机体免疫力，具有抗炎退热、拮抗自由基损伤、保护肺组织等作用[2]。2014年3月～2015年3月，我们观察了白虎汤对SIRS模型大鼠血浆TNF-α水平及肺组织的影响，探讨白虎汤对SIRS后肺组织的保护作用。

1材料与方法

1.1动物及试剂健康雄性Wistar大鼠60只，体质量(200±20)g，自由进食及饮水，常规适应性喂养7 d。白虎汤组方为石膏30 g、知母9 g、粳米9 g、炙甘草3 g，配制浓度为0.5 g/mL。大肠杆菌脂多糖(LPS)购于Sigma公司。TNF-α ELISA试剂盒购于北京四正柏生物科技有限公司。氢化可的松琥珀酸钠购于天津生物化学制药有限公司。

1.2动物分组及模型建立 按随机数字表随机分为对照组、模型组、中药组及西药组，每组各15只。模型组、中药组及西药组均行腹腔注射LPS 20 mg/kg制备SIRS模型。造模后大鼠出现了直肠温度升高、心率加快、呼吸急促、TNF-α水平升高及肺组织的病理学改变，提示造模成功。对照组不造模，常规喂养。

1.3干预方法模型组于造模后0.5 h予生理盐水2 mL灌胃，第2、3日继续予生理盐水2 mL灌胃，2次/d。西药组于造模后0.5 h予氢化可的松琥珀酸钠0.1 mg/100 g体质量静脉注射，第2、3日同剂量分别注射1次。中药组于造模后0.5 h予白虎汤2 mL灌胃，第2、3日同剂量灌胃，2次/d。

1.4血浆TNF-α水平检测造模后第4日，各组大鼠均使用10%水合氯醛0.3 mL/100 g体质量腹腔注射麻醉。经腹主动脉采血4 mL，分离血浆后，置于-70℃冰箱冷冻保存，采用ELISA法检测血浆TNF-α水平。

1.5肺组织病理观察造模后第4日取血后将各组大鼠处死，取出肺组织固定于4%甲醛中，肉眼观察肺组织形态表现。每只大鼠肺组织制作3个标本，行HE染色，光镜下观察肺组织病理改变，并行病理分级评分：0级为正常，评分为0分；Ⅰ级为肺间质轻度充血，肺泡隔轻度增厚，无炎细胞浸润和肺泡扩张，评分为1分；Ⅱ级为肺间质充血，肺泡隔明显增厚，并伴炎细胞浸润，评分为2分；Ⅲ级为除有上述表现外，可见肺泡代偿性扩张，评分为3分。

2结果

2.1各组血浆TNF-ɑ水平比较 对照组、模型组、西药组、中药组血浆TNF-α水平分别为(64.05±7.72)、(74.25±8.67)、(62.63±7.01)、(58.78±9.68)pg/mL，模型组均高于对照组、中药组、西药组(P均<0.05)。

2.2各组肺组织病理表现肉眼观察，对照组肺组织颜色均匀，包膜光滑，呈白色略显粉红，组织柔软弹性好；模型组肺组织明显肿胀，呈暗红色，部分表面可见片状的淤斑和出血；中药组和西药组肺组织略肿胀，表面散在点状淤斑，中药组略好于西药组。光镜下，对照组肺组织结构完整，肺泡腔清晰，肺泡隔无水肿、炎细胞浸润等改变；模型组肺间质充血明显，伴多量以淋巴细胞为主的炎细胞浸润，肺泡隔明显增厚，部分肺泡呈代偿性扩张；西药组肺间质轻度充血，肺泡隔轻度增厚，偶见局灶性炎症，以淋巴细胞浸润为主；中药组肺间质充血，肺泡隔增厚，增厚范围较模型组减小。

2.3各组肺组织病理评分比较对照组、模型组、西药组、中药组病理评分为(0.27±0.58)、(2.49±0.66)、(1.07±0.78)、(0.93±0.75)分。中药组、西药组、模型组的病理评分高于对照组(P<0.05)，中药组与西药组的病理评分均低于模型组(P<0.05)，中药组病理评分与西药组差异无统计学意义(P>0.05)。

3讨论

SIRS是感染或非感染病因作用于机体后，炎症细胞被激活，释放TNF-α、IFN-γ、IL-1等致炎因子，发挥应激作用。但发生SIRS时，炎症反应已处于严重失调阶段，抗炎因子释放增多，抑制单核—巨噬细胞活动，致炎因子不足，使机体免疫系统受到抑制，发生代偿性抗炎症反应综合征(CARS)。SIRS与CARS相互作用、不断增强，最终可引起MODS[3]。一旦出现MODS，患者的病死率很高。SIRS在临床中主要表现为发热、感染、脓毒血症等，发生SIRS时已出现多脏器的功能障碍。Hui等[4]研究发现，SIRS模型大鼠存在肝、心、肾、肺组织等多器官功能损伤。在多脏器功能障碍中，肺组织是最容易受累的器官[1]。临床中重症急性胰腺炎患者最容易合并急性肺损伤，而其中之一的发病机制就是SIRS[5]。

抑制致炎因子的过度释放是阻断SIRS进程的关键环节。TNF-α是一种由多核巨细胞产生的有广泛生物学活性的细胞因子，是维持体内免疫平衡的重要介质，在抗肿瘤、免疫防御和炎症反应中均发挥重要作用[6]。研究证实，TNF-α能直接诱发肺血管内皮损伤[7]，而肺内皮损伤则与急性肺损伤的发生发展有密切关系[8]。SIRS时TNF-α不仅能直接诱发肺血管内皮损伤，而且还能刺激机体的多种细胞分泌更多的炎症因子，加重肺组织的损伤[9]。炎性细胞在肺内大量聚集会导致肺泡—毛细血管膜的损伤，肺毛细血管通透性增加，血液渗出到肺组织，导致肺水肿，对肺组织造成严重损害[10]。本研究发现，模型组肺组织明显肿胀，表面可见片状淤斑和出血，镜下见肺间质充血明显，伴多量以淋巴细胞为主的炎细胞浸润，肺泡隔明显增厚，部分肺泡呈代偿性扩张，提示SIRS时肺组织发生了以炎性细胞浸润为主的病理改变；模型组TNF-α水平明显升高，提示发生SIRS时TNF-α参与了炎性反应过程，SIRS时可能通过炎性细胞释放炎性因子导致肺组织的损伤。

白虎汤是《伤寒论》中用来治疗阳明经热证的经典名方，由石膏、知母、炙甘草、粳米组成，功用为清热生津、止渴除烦，多用于治疗急性传染性疾病和感染疾病等[11]。白虎汤还能促进淋巴细胞的转化及免疫抗体的形成，对多种细菌及病毒均能起到抑制作用[12]。赵海霞等[13]研究发现，白虎汤能降低肺炎双球菌肺炎大鼠血清NO、丙二醛、血栓素B2、CRP等的水平，提高超氧化物歧化酶活性，具有抗炎作用，可拮抗自由基损伤及调节前列腺素代谢，保护肺组织免受损伤。本研究发现，中药组、西药组血浆TNF-α水平均低于模型组，提示白虎汤能够减少TNF-α的释放，可能与其抑制炎症反应有关；中药组、西药组肺组织病理改变较模型组减轻，提示白虎汤可能通过抑制过多的炎性反应，从而减轻了肺组织损伤；中药组与西药组TNF-α水平差异无统计学意义，提示白虎汤与氢化可的松琥珀酸钠均可抑制炎症反应。

综上所述，本研究结果提示，白虎汤具有保护肺组织作用，可能与减少炎性介质TNF-α的释放、阻断SIRS进程的瀑布效应有关，为SIRS的中西医结合治疗提供了实验依据。

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