普勇斌 刘晓敏 陶相宜 崔向朋 李海滨 柳 蹊 徐 瑞 唐 彬
(云南省中医医院,云南 昆明 650021)
急性肺损伤(ALI)是在严重感染、休克、创伤及烧伤等非心源性疾病[1]过程中等各种肺内、肺外致病因素导致的急性弥漫性炎症性肺损伤,进而引起急性呼吸衰竭,以肺血管通透性增高、肺泡腔渗出富含蛋白质的液体、肺水肿及透明膜的形成为主要病理特征,临床上表现为进行性低氧血症和呼吸窘迫,肺部影像学上表现为非均一性的渗出性病变[2]。ALI是多系统器官功能不全(MODS)的一个组成部分,也是非常重要的的一个始动环节,且病情凶险,预后恶劣。解毒扶正颗粒是云南省中医医院据赵淳教授验方制成的院内制剂,临床运用于肺系疾病治疗[3-4],取得较好疗效。本研究观察解毒扶正颗粒对ALI小鼠的影响。现报告如下。
1.1 实验动物 SPF级健康雌性Wistar小鼠,体质量22~24 g。由重庆腾鑫生物技术有限公司提供,许可证号:SCXK(川)2015.030,饲养于云南省中医医院实验中心SPF级实验室。适应性喂养1周后开始实验。
1.2 试药与仪器 1)试验药物:清热解毒扶正颗粒为国家级名老中医赵淳教授经验方(大黄、翼首草、菲牛蛭、葶苈子、黄芪等),药材均由云南省中医医院中药房提供,按原方比例水煎后浓缩成含生药3 g/mL,放置在4℃冰箱保存备用。动物给药前以蒸馏水倍比稀释成含生药3、1.5、0.75 g/mL 3个不同剂量。2)阳性组药物:地塞米松(DEX)(浙江仙琚制药股份有限公司)。3)试剂:内毒素(LPS)(批号:055:B5,美国 Sigma 公司)。4)仪器:血气分析仪由美国雅培公司提供,型号ISTAT 300-G。
1.3 造模与分组 采用一次性腹腔注射LPS(5 mg/kg)复制ALI模型,模型满足ALI组织病理特点。按随机数字表法将70只小鼠分为6组,即:空白对照组、模型组、阳性药物组、中药低剂量组、中药中剂量组、中药高剂量组,分别称体质量并记录。
1.4 研究方法 各组小鼠行适应性喂养1周,各组别小鼠按照以下方法进行处理。空白对照组:正常饮食及饮水,第11天同其他组别一同处死。模型组:正常饮食及饮水,第11天行LPS腹腔注射造模,6 h后处死。阳性药物组:平时正常饮食及饮水,每日予地塞米松腹腔灌注每日1次,连续腹腔灌注10 d,第11天行LPS腹腔注射造模,6 h后处死。中药低剂量组:平时正常饮食及饮水,每日予解毒扶正颗粒低剂量溶液腹腔灌注每日1次,连续腹腔灌注10 d,第11天行LPS腹腔注射造模,6 h后处死。中药中剂量组:平时正常饮食及饮水,每日予解毒扶正颗粒中剂量溶液腹腔灌注每日1次,连续腹腔灌注10 d,第11天行LPS腹腔注射造模,6 h后处死。中药高剂量组:平时正常饮食及饮水,每日予解毒扶正颗粒高剂量溶液腹腔灌注每日1次,连续腹腔灌注10 d,第11天行LPS腹腔注射造模,6 h后处死。
1.5 标本采集与检测 1)动脉血采集。相应的时间点麻醉,在隔绝空气条件下采集动脉血2 mL,肝素抗凝,测动脉血氧分压(PaO2)。2)肺组织病理学检测。将小鼠解剖,取小鼠右上肺叶,置于体积分数10%甲醛中固定,石蜡包埋制作5 μm切片,HE染色后显微镜观察并照相。由云南省中医医院病理医师读片。3)动脉血气分析。相应的时间点麻醉,在隔绝空气条件下采集动脉血2 mL,肝素抗凝,测动脉血PaO2。3)肺水含量计算。肺标本脱水前后湿质量与干质量比值(W/D)表示肺组织含水量,开胸取肺,肺水含量测定各组于相应的时间点麻醉处死动物,开胸取出右上肺,称湿质量后,置烤箱(80℃,48 h)烤至衡重,称干质量,计算湿/干质量比。
1.6 统计学处理 应用SPSS18.0统计软件。计量资料以(±s)表示,对计量资料进行t检验和方差分析,计数资料进行χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 各组大鼠肺W/D、动脉血PaO2水平比较 见表1。模型组W/D与空白对照组比较显著升高(P<0.01),与模型组比较,解毒扶正颗粒高剂量组、中剂量组、低剂量组肺湿/干质量差异具有统计学意义(P<0.05),其中中剂量组下降最明显(P<0.01)。所有实验大鼠的吸氧浓度均为21%,故以动脉血氧分压PaO2代替氧合指数进行比较,LPS可以诱导大鼠PaO2显著降低 (P<0.01),PaO2在模型组较对照组显著降低(P<0.01),解毒扶正颗粒各剂量组、阳性药物组则较模型组显著增加(P<0.01)。
表1 各组大鼠肺W/D、动脉血PaO2水平比较(±s)
表1 各组大鼠肺W/D、动脉血PaO2水平比较(±s)
与空白对照组比较,*P<0.01;与阳性药物组比较,△P<0.01;与模型组比较,▲P<0.05,▲▲P<0.01。
组 别 n W/D P a O 2(m m H g)空白对照组 6 3.9 5±0.5 1 9 5.5±8.7模型组 6 4.2 4±0.4 9* 6 0.7±1 1.0*阳性药物组 6 4.0 9±0.4 8 8 9.0±1 0.5▲▲解毒扶正颗粒高剂量组 6 4.2 2±0.3 6△▲ 8 5.5±1 3.8△▲▲解毒扶正颗粒中剂量组 6 4.1 4±0.4 7△▲▲ 8 7.0±1 6.9△▲▲解毒扶正颗粒低剂量组 6 4.2 4±0.3 9△▲ 7 4.3±1 7.4△▲▲
2.2 各组小鼠肺病理组织观察结果 见图1,图2。光镜观察:对照组肺泡结构完整、清晰,肺泡间隔无水肿。模型组:毛细血管内红细胞较多,充满管腔,肺泡腔纤维蛋白渗出较多,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽。空白对照组:毛细血管可见少数红细胞,纤维蛋白渗出充满肺泡腔,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽。阳性药物组:毛细血管可见少数红细胞,纤维蛋白渗出充满肺泡腔,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽。解毒扶正颗粒高剂量组:毛细血管可见少数红细胞,肺泡腔少许纤维蛋白,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽。解毒扶正颗粒中剂量组:毛细血管可见少数红细胞,肺泡腔少许纤维蛋白,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽。解毒扶正颗粒低剂量组:毛细血管可见少数红细胞,肺泡腔少许纤维蛋白,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽。
目前ARDS/ALI是临床危重症治疗的难点,脓毒症及感染性休克时肺损伤最早出现,也常常是导致患者死亡的原因。感染的细菌多以革兰阴性菌为主,细胞壁的主要成分为LPS,LPS的大量和持续释放是导致ALI发生发展的重要因素。
图1 各组大鼠右上肺叶病理形态比较(HE染色,10倍)
图2 各组大鼠右上肺叶病理形态比较(HE染色,20倍)
ALI属中医“喘证”“结胸”“喘脱”“暴喘”等病的范畴。病位在肺,与心、肾、大肠相关。赵淳教授认为ALI在发病早期的中医病机主要是肺失宣降、气机逆乱、毒邪壅滞。其中的毒邪包括热、毒、痰、瘀等。患者热、毒、痰、喘、瘀、闭的表现突出,宜运用清热解毒、宣肺平喘、豁痰开窍、攻里通下等治法。赵淳教授指出,与此同时正邪相争,导致正气耗伤,表现为正气虚衰,在肺即为肺气虚。此时邪毒壅滞,呈现正虚邪实之征。出现脏腑虚损,阴阳逆乱,此即为急性虚症[5]。天津市第一中心医院急救医学研究所王金达等[6-7]在20世纪80年代就提出了全身炎症反应综合征导致脓毒症的急性虚证的概念。不论外伤、邪毒、六淫、疠气等原因导致的阴阳、气血、脏腑功能迅速虚衰的证候,表现为“邪实未去,正气已虚”,具有发病急、病情重、存活率低等特点,它的发生与机体免疫状态高度相关。正盛邪退则病愈,正虚邪盛则病进[8]。故救治ALI应采取清热解毒与控制感染、扶正祛邪与增强机体免疫力,活血化瘀与改善微循环等治则。赵淳教授经验方清热解毒扶正颗粒具有益气通络、扶正固本、清热解毒功效。赵淳教授认为,血为气母,气为血帅;气行则血行,气虚、气滞则血瘀,血瘀则水停;肺朝百脉,主气而司呼吸,主宣发肃降,通调水道,并与大肠相表里。ALI,肺之脏真受损,肺气虚弱,血脉瘀滞,水壅于肺,失其宣降之职,故发暴喘。治疗上,当以益气活血,泻肺平喘为法,或“肺实泻大肠”,即用通腑泻肺之法,在此法指导下,赵老创制解毒扶正汤一方,易方为颗粒,即解毒扶正颗粒,由大黄、翼首草、菲牛蛭、葶苈子、黄芪共奏,达益气、活血、行水、泻肺、平喘之效。该方中,菲牛蛭俗称金边蚂蟥,其抗凝血作用、抗血栓作用优于其他水蛭[9]。黄芪甘,微温。归肺、脾经[10],其有效成分皂苷类、黄酮类、多糖类、氨基酸、微量元素等,可以增强免疫功能[11];抗自由基、调节代谢、保护线粒体[12];对多种细菌有抑制作用[13],组成该方中的大黄研究发现,大黄在抗炎方面,具有多靶点作用,对内毒素性肺损伤有其独特优势,大黄素是中药大黄主要有效成分之一,现代研究证明,大黄素具有抑菌抗炎、抗病毒、抗氧化、免疫调节、保肝利胆、护肾利尿、改善微循环、松弛血管、促进胃肠蠕动等作用[14-15]。葶苈子中的苄基芥子油具有广谱抗菌作用,对酵母菌等20种真菌及数十种其他菌株均有抗菌作用[16],有研究认为葶苈子有改善ALI的效果,与其改善水通道蛋白5含量或者活性有关[17]。在临床实践中,该方可改善ALI患者的症状,减轻肺水肿、改善肺循环,提高肺的顺应性,从而改善肺通气,提高氧合指数,对提高ALI患者的预后有积极作用。
本次研究中,模型组动物肺组织切片光镜下提示毛细血管内红细胞较多,充满管腔,肺泡腔纤维蛋白渗出较多,肺泡腔及间隔小灶状中性粒细胞渗出,肺泡间隔增宽,提示复制ALI模型成功。
通过本实验发现解毒扶正颗粒能显著抑制LPS引起的ALI,表现在解毒扶正颗粒可引起模型小鼠肺组织湿质量/干质量比的提高,同时高剂量组、中剂量组、低剂量组动物血PaO2较模型组明显提高;病理结果也提示,解毒扶正颗粒不同剂量组动物,其肺病理切片能减少炎症细胞的肺内积聚,减少肺泡萎陷及肺毛细血管渗出。根据本实验结果,可以证实解毒扶正颗粒对肺损伤有保护作用,为进一步研究提供了实验依据。
[1] 中华医学会重症医学分会.急性肺损伤/呼吸窘迫综合征诊断和治疗指南 (2006)[J].中国危重病急救医学,2006;18(12):706-710.
[2] 伍冬冬,潘频华,覃庆武,等.急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征发病机制研究进展[J].中华结核和呼吸杂志,2015,38(7):524-527.
[3] 万启南,叶勇,陈晓华,等.清热解毒扶正颗粒治疗外感高热症 36 例[J].中医研究,2007,20(7):20-21.
[4] 万启南,陈晓华,王波,等.清热解毒扶正颗粒治疗老年人肺炎 59 例疗效观察[J].光明中医,2007,22(7):59-60.
[5] 王金达,李志军.从“三证三法”辨证论治脓毒症[J].中国危重病急救医学,2006,18(11):643.
[6] 张畔,崔乃杰,王兵,等.多器官功能障碍综合征中急性虚证的表现及治疗对策[J].中医杂志,2007,48(2):163-165.
[7] 岑永庄.中风急性虚证的诊治及意义[J].中国中医药信息杂志,1998,5(7):8-9.
[8] 何健卓,张敏州,郭力恒.五脏相关学说论治多器官功能障碍综合征[J].新中医,2015,47(1):5.
[9] 冯旭.菲牛蛭作为中药材水蛭药用来源的初步研究[D].镇江:江苏大学,2013.
[10]中华人民共和国药典委员会.中国药典2010年版(一部)[M].北京:中国医药科技出版社,2010:283.
[11]杨凤华,康成,李淑华,等.黄芪水溶性黄酮类对小鼠细胞免疫功能的影响[J].时珍国医国药,2002,13(12):718-719.
[12]侯敬申,潘运龙,罩莉.黄芪注射液对刀豆蛋白诱导的小鼠肝脏损伤的保护作用[J].中华实用中西医杂志,2005,18(20):1287-1289.
[13]张兴权.黄芪抗流感病毒作用及促进免疫功能研究[J].中华微生物学及免疫学杂志,1984,4(5):91.
[14]王平,熊玉霞,孟宪丽,等.大黄-黄芩药对抗内毒素有效部位的筛选[J].成都中医药大学学报,2006,29(3):56-58.
[15]郭丽纳,孙燕妮.大黄素对急性肺损伤保护作用研究进展[J].中国中医急症,2017,26(4):663-665.
[16]国家医药管理中草药情报中心站.植物药有效成分手册[M].北京:人民卫生出版社,1999.
[17]张朝晖,徐小云,瞿星光,等.葶苈子水提液对内毒素致急性肺损伤大鼠肺泡Ⅱ型上皮细胞水通道蛋白5表达的影响[J].中国中医急症,2016,25(4):606-608,622.