中医药防治脓毒症胃肠功能障碍动物实验研究进展

王益斐江荣林

中医药防治脓毒症胃肠功能障碍动物实验研究进展

王益斐1江荣林2

脓毒症；胃肠功能障碍；动物实验；中医药

近年来，危重病监测和脏器功能支持技术得到很大提高，但脓毒症（sepsis）病死率仍在20%～50%之间[1]。脓毒症患者出现胃肠功能不全综合征（gastrointestinal dysfunction syndrome，GIDS）将显著影响其预后，延长ICU住院时间，增加病死率[2]。GIDS主要表现肠内喂养不耐受（FI）、麻痹性肠梗阻（PI）、胃肠道出血（GIH）[3]等。中医药注重“整体观念”和“阴平阳秘”的理论，防治脓毒症胃肠功能障碍的研究逐渐深入，取得较大进展。本文对近五年来中医药防治脓毒症胃肠功能障碍的动物实验研究动态作一综述。

1 脓毒症动物模型

大鼠盲肠结扎穿孔术（cecal ligation and puncture，CLP）造模，通过将盲肠近端结扎、远端穿孔的方法，使动物自身肠内容物外溢造成混合性细菌感染，引起腹膜炎，被认为是进行脓毒症研究的金标准模型[4]。另有采用大鼠尾静脉注射脂多糖（LPS）4～6mg/ kg的方法制备脓毒症模型；采用分离结扎大鼠肠系膜动脉（superior mesenteric artery，SMA）的方法，制备肠缺血再灌注损伤模型；还有烫伤脓毒症大鼠模型。

2 胃肠动力障碍

胃肠动力功能包括胃肠推进性蠕动、胃肠平滑肌收缩、胃肠排空、胃肠压力等，脓毒症时胃肠道动力减退的发生机制目前仍未完全阐明。脂多糖打击下肠道过度激活的炎性反应引发炎性因子、胃肠动力抑制性递质以及氧自由基的大量释放,可能是导致胃肠动力障碍的重要原因[5]。

Cajal细胞（interstitial cells of Cajal，ICC）以细胞网络的形式分布于整个胃肠道，不仅是胃肠基本电节律的起搏器，而且能调节神经肌肉信号传导，调节胃肠道平滑肌的运动[6]。苗彬等[7]发现脓毒症小鼠具有小肠传输速率减慢、小肠肌条收缩力减弱等特点，应用厚朴酚静注后，可降低丙二醛（MDA）活力，抑制巨噬细胞介导的一氧化氮（NO）的产生，提高超氧化物歧化酶（SOD）活力，即改善肠道氧化应激反应，从而维持Cajal细胞形态及功能，改善小鼠胃动力和肠道传输。

血浆胃动素（motilin，MTL）是促进胃肠运动的主要激素，它能促进胃肠平滑肌的运动，改善胃肠道动力障碍；而血管活性肽（VIP）、神经降压素（NT）则为主要的抑制性胃肠肽。Sanger等[8]研究发现胃动素受体位于胃底部的肌肉层，胃动素通过刺激其受体而增加胃蠕动，加强胃肠移行性复合运动（migrating motor complex，MMC）Ⅲ期的动力指数，促进胃排空。黄保民等[9]应用大承气汤灌胃里热实证的脓毒症大鼠，发现其能提高MTL、降低VIP及双向调节NT分泌，从而改善其肠道功能。

3 肠黏膜屏障受损

肠黏膜屏障主要由机械屏障、生物屏障、免疫屏障及化学屏障构成，其中机械屏障是肠黏膜屏障的根本。正常肠屏障功能的维护有赖于肠黏膜的连续性、肠道菌群的生态平衡及正常的免疫机能。应激状态下，肠黏膜缺血缺氧，通透性增加，屏障功能受损；同时肠黏膜持续炎症状态下，肠上皮细胞的大量凋亡将持续损害肠屏障功能[10]。

3.1 机械屏障 机械屏障的结构基础是肠黏膜上皮细胞及细胞之间完整的连接，广义的机械屏障还包括肠道蠕动功能，防止细菌在邻近肠黏膜长时间滞留，减少细菌穿过黏液层到达黏膜层的机会，起到“肠道自洁”作用[11]。

3.1.1 病理结构 胡培阳等[12]研究发现，参附注射液能降低腹腔感染大鼠血D－乳酸水平，改善肠黏膜病理改变，保护肠屏障功能。韩磊等[13]研究中药复方通腑颗粒（厚朴、黄芪、木香、大黄、枳实、陈皮、当归、白朮等8味中药）及其组分（单味大黄、厚朴）对脓毒症肠黏膜机械屏障的影响。造模后分别予通腑颗粒、大黄及厚朴灌胃，发现三种药物对肠黏膜病理结构均有保护作用，且通腑颗粒效果更佳。梁育岑等[14]研究大黄对肝部分切除大鼠血清和回肠组织SOD活性及回肠黏膜病理结构的影响，结果表明围手术期不同时期使用大黄均可增强SOD活性，促进肠黏膜损伤修复，保护肠黏膜的完整性。

β－七叶皂苷钠（sodium aescinate，SA）是从娑罗子的果实中提取的二萜皂苷的钠盐，有抑制炎症、清除自由基、抗渗出、抗水肿、抗凋亡、改善微循环等作用[15]。降钙素基因相关肽（calcitonin gene related peptide，CGRP）是人类利用基因重组技术发现的第一个活性多肽，具有多种生物学作用，其本身具有扩血管作用，能抑制肥大细胞的脱颗粒、减少组胺等炎症介质的释放，减轻胃肠炎症。但在应激状态下，CGRP骤然上升[16]，增加生长抑素分泌，抑制胃肠激素的分泌，减少胃肠黏膜血流，抑制胃肠蠕动。关于CGRP的作用尚具有争议，有待进一步研究。朱文侠等[15，17]研究肠道缺血再灌注损伤，应用β－七叶皂苷钠后，肠黏膜伊文氏蓝含量（评价血管通透性）、组织髓过氧化物酶（MPO）活性和CGRP含量均明显降低,从而调控血管通透性，使肠组织毛细血管周围的水肿减轻，湿／干重减少，黏膜组织基本恢复正常,提高大鼠存活率。孟繁甦等[18]发现宣白承气汤灌胃，能降低血D－乳酸、血清肠型脂肪酸结合蛋白（IFABP）浓度，降低肠黏膜通透性，进而保护肠黏膜。

3.1.2 Occludin蛋白 紧密连接（tight junction，TJ）是构成上皮细胞屏障功能最重要的结构。Occludin是第一个被发现的紧密连接蛋白，不同原因引起的肠道屏障功能损害与肠上皮细胞间蛋白缺失有关。Occludin缺失可使肠上皮屏障通透性增高，因此Occludin是检测TJ损伤的常用指标。李宁等[19]研究发现，正常情况下Occludin沿着细胞膜顶端呈线状连续分布；加入LPS后，引起Occludin蛋白表达降低，结构呈锯齿状，使紧密连接断裂，不能发挥正常功能。应用大黄干预后小肠黏膜Occludin蛋白含量明显增高，肠黏膜各层炎性反应减轻，结构完整。提示大黄能有效维持肠上皮的形态、结构及屏障，对肠黏膜屏障有保护作用。

3.1.3 肠道血流 Lazaridis等[20]发现由于肠道血流动力学自动调节机制的存在，组织血流降低不一定减少组织氧供,而血流增加时也不一定增加组织氧供。王宇歆等[21]发现应激状态下大鼠肠系膜血管血流量下降、回肠组织微循环血流量增加，但肠组织氧饱和度却下降。应用凉血活血方能使肠系膜血管血流量、肠组织微循环血流量和黏膜组织氧饱和度均升高,从而在整体、器官和组织细胞水平,均促进了氧代谢的改善。

3.2 生物屏障 肠道的生物屏障是由肠内正常寄生菌群组成，肠道菌群在肠腔内形成3个生物层:深层近黏膜为膜菌群，属专性厌氧菌,由双歧杆菌和乳酸杆菌组成；中层为共栖菌群,以兼性需氧菌为主,如肠球菌、肠杆菌等,其在调节肠道微生态环境平衡中起重要作用,对人体不构成危害,但在特定条件下可获得侵袭性,对人体造成损害；表层为腔菌群,多为过路菌,有较强的致病力,不能长期定居于肠道,且能被正常肠道菌群所阻抑,故细菌数量极少,生理情况下不能致病。但病理状态下及广谱抗生素的应用，杀灭了肠道内大量敏感细菌,导致肠道内微生态环境失衡,对抗生素耐药的菌株在肠道内大量繁殖,被选择为优势菌群[10]。

3.2.1 菌群紊乱 黄光伟等[22]发现脓毒症大鼠存在明显的肠道菌群失调、紊乱，表现在厌氧菌数量减少,需氧菌数量增多,厌氧/需氧菌比值明显下降。实验用大黄灌胃脓毒症大鼠，取大便培养，结果大黄组大肠杆菌、双歧杆菌含量增加,总厌氧菌含量和厌氧/需氧比值均有所回升,菌群紊乱好转，其作用机制可能与大黄促进肠蠕动,促进优势菌的生长,抑制需氧菌的过度繁殖有关。高巧营等[23]发现大肠杆菌和金黄色葡萄球菌是脓毒症大鼠模型的主要致病菌，清热解毒方（大黄、黄芩、白头翁）与益生菌联合应用：益生菌能维持微生态稳定，清热解毒方可协同抗菌，其中大黄有泻下作用，促进肠内细菌等有害物质的排出，并抑制细菌移位。

3.2.2 细菌移位 脓毒症早期内毒素导致肠道细菌移位，而广谱抗生素应用后，杀灭了肠道内大量敏感菌群，破坏了肠道生物屏障。同时，被抗生素杀灭的肠道细菌可释放大量内毒素，引起肠黏膜血流量减少，内皮细胞因缺血、缺氧、坏死使通透性增加，加重肠道机械屏障的破坏，促使细菌移位的发生。

陈德昌等[24]应用大黄灌胃烫伤脓毒症大鼠，与单纯头孢曲松治疗组对照，发现大黄组大肠杆菌比例增加，其他菌种如铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌等非发酵菌数量减少，说明大黄对肠道内生态菌群有保护作用。其机制可能是大黄可影响水的重吸收，加强胃肠蠕动功能，既使结肠内头孢曲松的药物浓度降低，又加快药物排泄，从而减弱了头孢曲松对肠道菌群的影响。孟令权等[25]研究证实，大成汤有保护肠道内环境稳定的作用，还能有效抑制细菌向肠壁组织内移位。结肠水分吸收是体内肠道水液吸收的终末环节,而水通道蛋白(aquaporins,AQPs)在水转运过程中发挥着重要作用,与肠道水代谢密切相关。高巧营等[23]研究发现清热解毒方通过下调AQPs表达而发挥泻下功能，从而减少脓毒症大鼠细菌移位。

3.3 免疫屏障

3.3.1 内毒素 内毒素是脓毒症的触发因子，其主要成分是脂多糖，生物学效应主要为介导作用。内毒素可引起肠道黏膜下水肿，黏膜血流量减少，肠绒毛顶端细胞坏死，肠黏膜通透性增加，严重损害肠黏膜的屏障功能。中医药在拮抗内毒素、阻断或减弱其介导损伤方面，愈来愈引起人们的重视。

李俊等[26]研究不同剂量安宫牛黄丸对脓毒症大鼠血浆内毒素水平的影响，结果表明，低中剂量组可以显著减少脓毒症动物血浆内毒素。杨荣源等[27]研究发现桃核承气汤灌胃可减轻脓毒症大鼠小肠组织损伤的程度，究其原因，桃核承气汤能促进肠蠕动、保护肠屏障、减少肠道内毒素和细菌移位、抑制肠源性内毒素血症等机制。马琪等[28]应用黑木耳粗提物灌胃脓毒症大鼠，其静脉及动脉血内毒素低于其他各组，说明其能清除及吸附肠道来源的内毒素，缓解肠黏膜淤血、水肿、糜烂，保护肠黏膜屏障，缓解肠源性内毒素血症的发生。中医认为脓毒症为毒热证（严重感染）和瘀血证（凝血功能障碍）共同致病，应采取清热解毒及活血化瘀治法。路红等[29]应用中药解毒化瘀组方灌胃及醒脑静注射液腹腔注射能显著降低血浆内毒素水平，提高脓毒症大鼠生存率。

3.3.2 促炎细胞因子、抗炎细胞因子 脓毒症时机体促炎反应与抗炎反应失调，免疫功能紊乱。其表现为：（1）体液免疫功能受损，肠道产生s-IgA含量减少，肠道抗定植能力下降，促进肠内细菌移位；（2）细胞免疫功能受损，激活全身炎症介质的级联反应，产生大量炎性因子。目前已经确认的促炎细胞因子主要有：肿瘤坏死因子-α（TNF-α），干扰素－γ（interferon-γ,IFN-γ），白细胞介素（IL-1、IL-2、IL-6、IL-8）；抗炎因子有IL-10、IL-4。但近来研究发现，在特定环境下IFN-γ可能具有抗炎和对免疫应答调节的负向作用[30-31]。

陈明祺等[32]发现，四逆汤通过下调IL-1、IL-6、TNF-α表达，上调IL-10表达，提升单核细胞白细胞DR抗原（HLA-DR）表达水平，使机体的炎症反应和抗炎反应处于动态平衡中，从而抑制脓毒症的发展。通过观察肠黏膜的病理改变，发现四逆汤对肠黏膜炎症反应有明显的抑制和修复作用。养胃解毒合剂是以“化瘀扶正、通腑合胃”为治则，集养胃、护胃、益胃相结合的中药复方制剂。王阳等[33]发现该方能降低脓毒症大鼠血清中内毒素、TNF-α、INF-γ水平。王丁超等[34]研究扶正败毒颗粒灌胃，通过清除大鼠内毒素，降低细胞因子IL-1、TNF-α的产生，抑制和减少炎性因子的合成和释放，使其无法相互协同促进炎症反应，从而改善胃肠组织的损伤。

4 结语

近年来很多学者在脓毒症防治胃肠功能障碍的中医药实验研究中取得了较大的进展，中医药干预确实能预防、治疗脓毒症动物模型胃肠动力、胃肠功能障碍或衰竭，促进机体营养物质的消化和吸收，但同时也存在一些不足之处：（1）脓毒症动物模型比较单一，尤其是病证结合模型的研究水平低下。（2）同时不少中医药研究属于简单重复，缺乏创新，缺乏严格的实验设计，其实验结果很难得到国际上的认可。（3）中药复方组成复杂，其有效成分尚不清楚，缺乏药物活性成分的研究，关键环节和靶点仍不明确。

因此，今后中医药研究应重点引进先进的技术，加强临床应用与实验研究相结合，筛选更为有效的中药及复方制剂，提高实验研究的层次和深度，分析确切成分及部位，从而更好地指导临床。

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（收稿：2015-03-06 修回：2015-05-26）

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1浙江省诸暨市中医院ICU（杭州 310053）；2浙江中医药大学附属第一医院ICU（杭州 310000）

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