蜂胶水提液对肠缺血再灌注大鼠肺损伤的保护作用
作者:姚树桐,桑 慧,商战平,王家富*,于凤秀,司艳红,金正贤
作者单位:(泰山医学院,山东 泰安 271000)
《时珍国医国药》 2010年 第3期
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【摘要】
目的研究蜂胶水提液(WEP)对肠缺血/再灌注(I/R)大鼠肺损伤的保护作用,并探讨其机制。方法40只健康雄性Wistar大鼠随机分为假手术(Sham)组、I/R组和WEP(50,100,200 mg·kg-1)组,以无创动脉夹夹闭肠系膜上动脉45 min,再灌注2 h建立肠I/R模型,采集动脉血进行血气分析,测定肺系数判定组织水肿情况,光镜下观察肺组织病理学改变,试剂盒测定血浆和肺组织超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量。结果与I/R组比较,WEP组PaO2升高而PaCO2降低(P<0.05),肺系数减小(P<0.05)且肺组织病理变化减轻;WEP剂量依赖性地抑制肠I/R所致的血浆和肺组织SOD活性降低和MDA含量升高 (P<0.05)。结论蜂胶水提液可减轻肠I/R大鼠肺损伤,其机制与增强抗氧化能力、抑制脂质过氧化反应有关。
【关键词】 蜂胶水提液; 肠缺血再灌注损伤; 肺损伤; 脂质过氧化
肠缺血再灌注(ischemia-reperfusion,I/R)损伤是严重创伤、休克、心肺功能不全等救治过程中共有的病理过程,不仅导致肠组织本身损伤,且对远隔器官尤其是肺的结构和功能产生广泛影响,甚至导致多器官功能障碍综合症(multiple organ dyfunction syndrome,MODS)[1]。目前认为,氧自由基大量生成导致组织脂质过氧化是器官组织损伤尤其是肠I/R损伤的主要机制之一[2],因此拮抗自由基损伤对防治肠I/R致多器官损伤具有重要意义。蜂胶是蜜蜂采集植物幼芽分泌物和树脂等并混入其上鄂腺分泌物混合加工而成的一种胶状物,黄酮类化合物为其基本成分。药理研究表明[3]蜂胶具有明显抗氧化、抗炎、抗肿瘤及保护血管内皮细胞等作用。本课题组既往已经证实蜂胶水提液(water extract of propolis,WEP)可减轻大鼠小肠I/R损伤(待发表),但蜂胶对肠I/R所致肺损伤是否具有保护作用?其机制是否通过抑制脂质过氧化实现?上述问题的解决将为深入认识蜂胶的药理作用提供新的思路。本实验在大鼠肠I/R损伤模型上,研究蜂胶对肺组织损伤的影响,并探讨其保护机制。
1 材料与方法
1.1 蜂胶提取与试剂 蜂胶水提液(WEP)按照本室既往报道[4]的方法提取,即采集新鲜泰山松柏蜂胶,置-20℃过夜后粉碎,与三蒸水按固液比1∶4的比例浸泡1 h,于超声波清洗器中超声20 min,静置2 h,重复超声20 min,静置2 h,过滤至上清液澄清。按芦丁标准品法测水提液中总黄酮质量浓度为33.8 g·L-1,将提取液置棕色瓶中4℃保存备用,用前以蒸馏水配成所需浓度。超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)测定试剂盒均为南京建成生物工程研究所产品,其余化学试剂为国产分析纯产品。
1.2 动物 清洁级健康雄性Wistar大鼠,体质量(250±25) g,由山东中医药大学实验动物中心提供,许可证号为SCXK(鲁)2007-0017。
1.3 动物分组与模型制备 大鼠40只,随机分为假手术(Sham)组、缺血/再灌注(I/R)组、蜂胶水提液(WEP)3个剂量 (50,100,200 mg·kg-1 总黄酮)组,每组8只。WEP组每天灌胃给药1次,Sham组和I/R组给予等量蒸馏水,连续7 d。术前禁食12 h,自由饮水,于末次给药1 h后,以20%的乌拉坦(2 g·kg-1)肌肉注射麻醉,常规消毒,取腹正中切口,钝性游离肠系膜上动脉,除Sham组外,各组均用无创动脉夹夹闭肠系膜上动脉根部导致小肠缺血45 min,松夹再灌注2 h以建立小肠I/R损伤模型[5]。
1.4 指标测定 于实验结束时经腹主动脉取血进行动脉血气分析(丹麦雷度ABL-700血气分析仪),然后放血处死动物,分离血浆。同时迅速取出肺脏,于气管分叉处上1 cm处剪断,称重,计算肺系数LI(LI=肺湿重/体质量×100)。取右肺上叶,10%甲醛固定,常规制备石蜡切片,HE染色,光镜观察病理改变;另取右肺下叶,制备组织匀浆,分别采用分光光度计法和硫代巴比妥酸法按照试剂盒说明测定血浆及肺组织SOD活性和MDA含量。
1.5 统计学处理 实验数据以±s表示,用SPSS12.0 for Windows 统计学软件进行单因素方差分析,组间均数比较用SNK法,以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 血气指标PaO2和PaCO2变化 与Sham组比较,I/R组PaO2显著降低,PaCO2明显升高,分别为Sham组的61.5%和129.0%(P<0.01);与I/R组比较,WEP各剂量组PaO2升高,而PaCO2降低,且呈剂量依赖性(P<0.05或P<0.01)。见表1。
2.2 肺系数变化 I/R组肺系数明显增高,为Sham组的1.42倍(P<0.01);WEP低剂量组肺系数与I/R组比较无显著性差异(P>0.05),但其中、高剂量组肺系数分别较I/R减小10.7%(P<0.05)和15.5%(P<0.01)。见表1。表1 各组大鼠血气指标PaO2、PaCO2和肺系数变
2.3 肺组织形态学改变 Sham组肺泡大小均匀,结构完整,肺泡间隔未见增宽,微血管未见充血,肺间质未见出血、水肿及炎性细胞浸润。I/R组可见肺泡大小不均,完整性破坏,肺泡腔有蛋白样渗出物,肺泡壁增厚,间隔增宽,肺间质和肺泡水肿,大量炎细胞浸润,微血管和肺间质可见充血及出血。各剂量组WEP均减轻上述病理变化,肺泡腔内蛋白渗出减少,肺泡壁增厚、炎细胞浸润减轻,以高剂量组更为明显。
2.4 肺组织和血浆SOD活性和MDA含量变化 I/R组大鼠肺组织和血浆SOD活性明显降低,而MDA含量增加,与Sham组比较有显著性差异(P<0.01);与I/R组比较,WEP各剂量组肺组织和血浆SOD活性升高,而MDA含量降低,且呈剂量依赖性(P<0.05或P<0.01)。结果见表2。表2 各组大鼠肺组织和血浆SOD活性和MDA含量变化
3 讨论
小肠I/R损伤是临床常见的病理过程,而且可累及肺、肝、肾等远隔器官,甚至导致MODS,研究其发病机制及防治具有重要临床意义。蜂胶是由蜜蜂生产的天然产物,因其具有抗病毒、抗菌消炎、抗肿瘤、抗氧化、调节血糖和机体免疫功能等广泛药理作用而在医学上的应用日渐广泛。研究证实蜂胶对大鼠心[6]、脑[7]、小肠等I/R损伤均具有保护作用,但是蜂胶对于I/R所致远隔器官损伤是否具有保护作用尚未见报道。本研究在大鼠小肠I/R损伤模型上证实,蜂胶水提液显著改善I/R所致肺功能障碍,减轻肺组织病理学改变和肺水肿程度,表明蜂胶不仅可减轻I/R组织本身损伤,而且对远隔器官也具有保护作用。
自由基大量生成导致组织脂质过氧化是I/R组织本身和远隔器官损伤的基本机制之一。正常体内产生一定量自由基,可被体内自由基清除系统如SOD、过氧化氢酶等迅速清除,不致于堆积过多引起组织细胞损伤。但在I/R等病理情况下,体内自由基大量生成,且自由基清除系统功能下降,导致生物膜不饱和脂肪酸发生脂质过氧化而损伤组织器官,因此拮抗脂质过氧化成为防治I/R致多器官损伤的重要措施。蜂胶含有丰富的具有抗氧化作用的黄酮类化合物、维生素E、维生素C及微量元素锌、硒等物质,是公认的天然抗氧化剂[8]。本实验结果显示,大鼠肠I/R后血浆和肺组织SOD活性降低,而脂质过氧化产物MDA含量明显增高,表明I/R损伤大鼠体内有大量氧自由基产生并导致肺组织脂质过氧化损伤;蜂胶水提液则剂量依赖性地上调血浆和肺组织SOD活性、减少MDA生成,提示抑制脂质过氧化反应是蜂胶保护肠I/R所致肺损伤的机制之一,其细胞分子机制正在研究中。
【参考文献】
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