黄芪多糖对急性放射性肠炎肠粘膜保护及SOD、CAT表达的作用

张春礼 陈 涛 梁运田 刘 轲 朱明辉

河南中医药大学第五临床医学院(河南中医药大学人民医院 郑州人民医院)(河南 郑州 450000)

放射性肠炎为腹腔、盆腔、腹膜后恶性肿瘤经治疗后引发的肠道并发症,累及小肠、结直肠等部位,临床表现为粘液血便、腹痛腹泻等症状。该病从时间发生与持续时间分为急性与慢性,影响机体肠道吸收,使患者出现消瘦、贫血症状,严重者多器官衰竭而引起死亡。黄芪多糖为黄芪主要活性成分,对结肠炎治疗具有确切疗效。为此,本研究通过对40只大鼠进行分组实验,使用黄芪多糖与生理盐水、正常饲养结果进行对比,观察黄芪多糖对急性放射性肠炎的粘膜保护作用。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取40只健康成年SD雄性大鼠,由郑州大学实验动物中心,体重为240～260g,平均(249.36±10.37)g;环境温度为(22.19±2.64)℃,相对湿度为(50.06±5.17)%,自由饮水与标准饲料进行饲养。

1.2方法 大鼠喂养3d后禁食禁水12h后称重,随机分为正常组(n=12只)与造模组(n=28只)。造模组完全麻醉后取仰卧位置于坐标机器人上,鼠体腹部中心正对激光指示光,使下腹部被球管发出成像射线包绕或覆盖。电子图像探测板与球管分别在鼠体两侧,鼠体腹部图像传入计划系统内,按CT图像勾画定义靶区,对肺部与脊髓进行勾画。勾画靶区涂层为9～11层,靶区中间层最长与最短距离中间点作为照射中心。根据系统算出靶区剂量、坐标点与出束时间,按计划验证以评估确认。模拟计划系统剂量,采用水平两野对穿照射方式,束流筒为10×10mm方野,每子野权重因子为50%,源轴距350mm,一次性6、9、12Gy剂量照射。

造模成功标准:大鼠照射后1d内出现血便、粘液便、吐黄水及其他放射性损伤症状,待发现该类症状后随机选取2只大鼠行脱颈椎处死,剖开腹部取一段小肠将其纵轴剪开,用生理盐水冲洗后进行固定、脱水、包埋、染色及封片处理,在光学显微镜下对小肠组织进行观察,发现组织变化可确认造模成功。

造模过程中有1只大鼠死亡,将造模成功后的25只大鼠按随机数字表法分为模型组(12只)与治疗组(13只)。正常组按常规方式进行饲养,模型组照射后给予生理盐水作为对照,每日以1ml/100g标准分2次进行灌胃。治疗组照射后给予黄芪多糖(购于山西森弗生物技术有限公司,批号HQ090312,含有量为98%)治疗,以2ml/kg标准进行灌胃,每日1次。

1.3观察指标 取大鼠主动脉血滴入试管中,不做抗凝处理,室温下静置后离心,取上层清液,采用酶联免疫吸附测定法检测血清肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素6(IL-6)水平。

取照射区小肠组织,剪开洗净后放入甲醛进行固定,经脱水、浸蜡与包埋后切片,采用SP免疫组化法检测核转录因子-κB(NF-κB)表达,显微镜采集图像,用图像分析系统测定阳性显色平均积分光密度。

取大鼠照射区域小肠组织于生理盐水中进行混合,以制备成组织匀浆液,离心后取上层清液;取超氧化物歧化酶(SOD)酶标试剂与上层液混合放于37℃水浴中40min后在室温中静置10min;取过氧化氢酶(CAT)酶标试剂与上层液混合后静置1min,向其加入显色剂与终止液;SOD、CAT水平均采用分光光度计法测定。

2 结果

2.1各组大鼠炎症因子水平比较 模型组TNF-α、IL-6水平高于正常组(P<0.05),治疗组TNF-α、IL-6水平低于模型组(P<0.05)。见表1。

表1 各组大鼠炎症因子比较

2.2各组大鼠NF-κB表达比较 模型组NF-κB含量高于正常组(P<0.05),治疗组NF-κB低于模型组(P<0.05)。见表2。

图1

表2 各组大鼠NF-κB表达比较

2.3各组大鼠SOD、CAT水平比较 模型组SOD、CAT活性水平低于正常组(P<0.05),治疗组SOD、CAT水平高于模型组(P<0.05)。见表3。

表3 各组大鼠SOD、CAT水平比较

3 讨论

放射性肠炎为腹盆腔与腹膜后肿瘤经放射治疗后发生的一系列肠道并发症之一,对回肠、结直肠等有影响。该病分为急性与慢性期,急性期患者表现为反复发作性腹痛腹泻、粘液血便等症状。急性放射性肠炎影响原发病治疗,且不利于肠道吸收,患者出现消瘦、贫血症状,严重者发生全身炎症反应,威胁生命。该病病理变化为肠粘膜上皮全部破坏,粘膜坏死而至溃疡,且抑制肠上皮增生及上皮细胞功能紊乱。

黄芪可固表补气,为中医史上历史悠久且应用广泛的一种中药。黄芪多糖为黄芪主要活性成分,包括黄芪多糖I和II两种结构。黄芪多糖I是由葡萄糖及阿拉伯糖组成,黄芪多糖II是由葡萄糖、阿拉伯糖及鼠李糖组成。炎症因子与NF-κB在放射性肠炎发生发展中发挥重要作用,相互影响而加重机体炎症反应。NF-κB由p50与p65亚基组成,为重要核蛋白因子,具有多向性转录调节功效。TNF-α可诱导产生血管内皮、单核、巨噬细胞以释放白介素,损伤肠粘膜,且诱发细胞凋亡。IL-6为多肽蛋白,使巨噬与中性粒细胞聚集活化于炎性组织中以释放大量蛋白酶,刺激成纤维细胞而加重炎症反应。炎症因子能激活NF-κB信号通路影响细胞调控转录,促进炎症发生发展。本研究中模型组TNF-α、IL-6与NF-κB高于对照组,提示放射性肠炎机体中炎症因子含量增多。治疗组TNF-α、IL-6与NF-κB趋于正常,且各因子水平低于模型组,表明黄芪多糖能降低大鼠肠组织中NF-κB表达,进而降低TNF-α、IL-6水平,抑制炎症因子激活NF-κB通路,减少肠损伤、细胞凋亡,减轻炎症反应。SOD源于生命体的一种酶,能催化超氧化物发生歧化反应而转化为氧气与过氧化氢,该酶可有效清除机体内自由基,防止细胞受到自由基的伤害,且受损细胞能被修复,具有抗辐射、抗衰老、增强免疫力及调节血脂功效。CAT能催化过氧化氢以分解为氧气与水,与SOD发挥协同作用形成抗氧化体系,可有效防止氧化而伤害机体。C组SOD、CAT活性高于B组,且A、C组SOD、CAT水平无显著差异,提示黄芪多糖可显著改善肠道组织有保护作用的SOD及CAT活性水平。

综上所述,黄芪多糖可有效减轻急性放射性肠炎组织内炎症反应,减少NF-κB表达,保护肠粘膜,且能促进SOD、CAT表达以提高机体氧化应激能力,可能在临床工作中对放射性肠炎有一定治疗价值。