何梅英,陈文婷
脓毒症是临床常见的急危重症,其激发的全身炎症综合征是伴发多器官功能障碍的重要原因,其中肺脏是最易受损的器官。脓毒症早期往往可导致急性肺损伤(Acute lung injury,ALI)的发生。ALI是急性呼吸窘迫综合征的早期阶段,如果不加干涉病死率高达50%~70%[1]。脓毒症伴发的全身严重炎症反应是急性肺损伤的主要发病机制,抑制炎症,保护肺功能也是目前预防脓毒症大鼠急性肺损伤的主要策略[2]。白藜芦醇(Resveratrol,Res)是一种非黄酮类多酚化合物,为中药虎杖根茎的提取物,药理学研究显示,白藜芦醇具有抗肿瘤、调节血脂、抗氧化、抗炎等多种功效[3]。研究显示,白藜芦醇对脓毒症大鼠急性肺损伤具有保护作用[4]。本研究观察白藜芦醇对脓毒症大鼠核因子κB(Nuclear factor-kappa B,NF-κB)通路的影响,探讨白藜芦醇对脓毒症大鼠急性肺损伤的保护作用。
1.1 实验动物 清洁级健康雄性成年SD大鼠由海南医学院动物实验中心提供,体重200~250 g,共60只,无菌饮水和饲料适应性喂养3 d后,进行造模处理。
1.2 实验造模 60只SD大鼠随机分为假手术组(20只)和造模组(40只),造模组SD大鼠采用盲肠结扎穿刺术制备脓毒症模型[5],方法如下:经腹注射30 mg/kg戊巴比妥钠麻醉大鼠,备皮消毒后,沿腹正中线做1 cm切口,游离盲肠末端,距盲肠末端1 cm处用4号无菌丝线结扎,27号针头贯通盲肠肠管,挤出少量肠内容物后,将盲肠还纳腹腔,逐层缝合关闭腹腔,术后皮下注射生理盐水抗休克治疗。假手术组SD大鼠仅分离盲肠,不做结扎和穿孔。术后40只造模SD大鼠随机分为脓毒症模型组和白藜芦醇干预组,每组20只,干预组大鼠于术后60 min尾静脉注射无菌白藜芦醇(40 mg/kg,美国Sigma公司),其余大鼠尾静脉注射等量生理盐水。24 h后进行相关指标检测。
1.3 大鼠外周血肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)的检测 ELISA法检测大鼠外周血TNF-α、IL-6的表达。所有实验SD大鼠造模前及造模24 h后抽取尾静脉血液0.5 ml,1 000 r/min离心10 min,分离上层血清,送检验科使用TNF-α和IL-6 ELISA检测试剂盒(武汉华美公司产品,批号:20171104),加入相关试剂,DNM-9606酶标仪(北京普朗新技术有限公司)检测各样品的吸光度值变化,对照试剂盒提供的标准品,计算出各样品TNF-α和IL-6的相对表达水平。
1.4 肺损伤评分 各组大鼠造模24 h后,断颈处死,开胸留取肺组织,4%甲醛固定后,送检验科经石蜡包埋、脱水后,制作HE染色切片,显微镜下进行肺损伤评分,参照卜克等[2]的方法,从肺泡水肿、肺泡出血、肺不张、炎症细胞浸润、透明膜形成5个方面,按照正常(0分)、轻度(1分)、中度(2分)、重度(3分)进行评分,总分15分。
1.5 肺组织细胞细胞核P65的Western blot检测 各组大鼠造模24 h后,断颈处死,开胸留取50 mg肺组织,液氮下研磨后,PBS洗涤2次,核蛋白提取裂解缓冲液,冰上60 min,10 000 r/min离心20 min,PBS洗涤沉淀2次,加入蛋白裂解液提取核蛋白,Bradford法定量蛋白浓度后,取10 μg核蛋白加入SDS-PAGE凝胶样品孔中,电泳后电转至PVDF膜,加入羊抗鼠P65抗体(美国Cell signal公司)孵育过夜后,加入马抗羊辣根过氧化物酶标记二抗(上海康城生物科技技术有限公司),化学发光显示目的条带,扫描条带后使用Quantity One V 4.3.0软件测定条带光密度值,以组蛋白为内参计算各样品的相对表达量。
1.6 统计学处理 采用SPSS 18.0软件进行统计学分析,符合正态分布的计量资料比较采用t检验,多组均数比较采用方差分析,组间相互比较采用LSD检验,计数资料比较采用χ2检验,P<0.05为差异有统计学意义。
2.1 三组术后存活率比较 假手术组无大鼠死亡,存活率为100.0%;脓毒症模型组死亡8只,存活13只,存活率为65.0%;白藜芦醇干预组死亡4只,存活16只,存活率为80.0%;3组存活率比较差异有统计学意义(P<0.05),其中假手术组存活率显著高于白藜芦醇干预组(P<0.05),白藜芦醇干预组显著高于脓毒症模型组(P<0.05)。
2.2 三组肺组织损伤的比较 假手术组、脓毒症模型组和白藜芦醇干预组肺损伤评分分别为1.84±0.42、11.62±2.26和5.27±1.43,3组间比较差异有统计学意义(P<0.01),其中假手术组肺损伤评分显著低于白藜芦醇干预组(P<0.01),白藜芦醇干预组显著低于脓毒症模型组(P<0.01)。
2.3 三组大鼠外周血TNF-α、IL-6表达的比较 假手术组、脓毒症模型组和白藜芦醇干预组造模前TNF-α和IL-6表达比较差异无统计学意义(P>0.05)。造模24 h后,3组TNF-α和IL-6表达均显著升高,但假手术组TNF-α和IL-6表达显著低于白藜芦醇干预组(P<0.01),白藜芦醇干预组显著低于脓毒症模型组(P<0.01)。见表1。
表1 三组SD大鼠造模前后TNF-α和IL-6表达比较(μg/ml)
注:与假手术组比较,**P<0.01;与脓毒症模型组比较,▲▲P<0.01;与造模前比较,##P<0.01
2.4 三组造模24 h后肺组织细胞细胞核P65的表达 经灰度扫描后,假手术组、脓毒症模型组和白藜芦醇干预组肺组织细胞核P65相对灰度值分别为0.14±0.02、0.57±0.14、0.32±0.08,各组间比较差异有统计学意义(P<0.01)。其中假手术组肺组织细胞细胞核P65表达显著低于白藜芦醇干预组,白藜芦醇干预组显著低于脓毒症模型组。见图1。
图1 3组SD大鼠造模24 h后肺组织细胞核P65表达的Western blot检测
20%的急性肺损伤是由脓毒症时炎症介质紊乱引起的[6]。TNF-α和IL-6是常见的炎症因子,这些炎症介质一方面参与到组织损伤中,另一方面又可以激发下游反应,导致炎症的级联效应[7]。白藜芦醇是一种含有芪类结构的非黄酮类多酚化合物,属于植物类抗毒素,白藜芦醇或含白藜芦醇食物的抗炎作用已被大多数实验所证实[8],余应喜等[9]研究显示,白藜芦醇抑制脓毒症大鼠巨噬细胞炎症蛋白-2、IL-10、IL-18表达后,可以发挥对急性肺损伤的保护作用;周继红等[10]研究发现,白藜芦醇可以下调脓毒症大鼠肺组织HGMB1和TLR4 mRNA表达,发挥对急性肺损伤的保护作用。本研究也显示,白藜芦醇干预组肺损伤评分显著低于脓毒症模型组,说明白藜芦醇对脓毒症时肺损伤有保护作用。
NF-κB信号通路是调节TNF-α和IL-6的重要炎性通路,脓毒症时NF-κB信号通路会被激活[11]。邹宪宝等[12]研究显示,脓毒症血清可以激活人肺血管内皮细胞NF-κB信号通路,激发炎症反应,损伤血管内皮细胞。NF-κB信号通路激活时P65蛋白会分离出来,进入细胞核,发挥转录因子的作用,因此,检测细胞核中P65的表达可以反映NF-κB信号通路的激活。本研究结果表明,假手术组肺组织细胞细胞核P65表达显著低于白藜芦醇干预组,白藜芦醇干预组显著低于脓毒症模型组,说明脓毒症大鼠肺组织细胞中NF-κB信号通路处于激活状态,而且白藜芦醇对这种激活有抑制作用。邱荣宗等[13]的研究也发现白藜芦醇对脓毒症大鼠NF-κB通路具有调节作用。TNF-α和IL-6炎症因子检测结果表明,白藜芦醇干预组TNF-α和IL-6表达显著低于脓毒症模型组,提示白藜芦醇通过调节NF-κB通路,抑制脓毒症大鼠的炎症反应。
综上所述,白藜芦醇通过调节脓毒症大鼠的NF-κB通路,抑制炎症反应,发挥了对肺损伤的保护作用。