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目的与背景急性肺损伤（ALI）是常见的重症疾病，其病死率高，临床尚缺乏特效的治疗方法。中药紫草用于治疗感染炎症性的疾病已有上千年记载，而且其提取物紫草素在多项体内外实验中已初显其抗炎症作用。本课题旨在研究紫草素在ALI中的作用与机制，为ALI的药物治疗提供新的思路。方法1．采集健康人外周血，分离培养其中外周血单个核细胞（PBMC），向培养基中加入3μM的紫草素进行预处理，1h后加入100ng/ml的脂多糖（LPS）诱导PBMC产生炎症反应，24h后收集细胞上清液，通过酶联免疫吸附试验（ELISA）测定其中TNF-α、IL-1β及IL-8的浓度，对结果进行统计学分析，验证紫草素是否抑制LPS刺激的PBMC炎性因子的产生。2．通过向BALB/C小鼠气管内滴入5mg/kg的LPS构建ALI模型，分别于3h、6h、12h、24h采集支气管肺泡灌洗液（BALF），采用ELISA法检测其中TNF-α及IL-1β的浓度；取肺组织，行组织病理学切片观察，测定肺湿干重比，比色法检测组织匀浆液中髓过氧化物酶（MPO）活性及一氧化氮（NO）浓度。对上述数据进行统计学分析，验证ALI小鼠模型构建成功与否。3．将BALB/C小鼠分成空白对照组、紫草素组(50mg/kg）、LPS组和LPS+紫草素3个剂量组（12.5mg/kg、25mg/kg、50mg/kg），小鼠气管内滴入LPS之前1h，预先通过灌胃法给予小鼠相应剂量的紫草素或其溶剂。LPS给药6h后采集BALF及肺组织，用ELISA法检测BALF中TNF-α和IL-1β的浓度，BCA法测定BALF中蛋白浓度；肺组织行病理组织切片检查，测定肺湿干重比，比色法检测组织匀浆液中MPO活性及NO浓度，Western Blot法检测肺组织中诱生型一氧化氮合成酶（iNOS）和环氧化酶-2（COX-2）的表达，电泳迁移实验（EMSA）检测肺组织核蛋白内核转录因子-κB（NF-κB）水平。对上述结果进行分析，研究紫草素在ALI小鼠体内的抗炎作用与机制。结果1．体外紫草素的抗炎作用：LPS刺激PBMC后产生的TNF-α、IL-1β和IL-8均显著增加，分别为199.3±21pg/ml、100.3±11.24pg/ml和101.0±11.6pg/ml，均较单纯紫草素处理组和空白对照组显著增高，组间差异有统计学意义（P<0.05）。在LPS之前给予紫草素预处理能够明显抑制TNF-α、IL-1β和IL-8的产生，其浓度分别为126.3±10.0pg/ml、55.7±9.1pg/ml和60.7±12.1pg/ml，与LPS组差异具有统计学意义（P<0.05）。2．成功构建小鼠ALI模型：经小鼠气管滴入LPS后3h，BALF中TNF-α和IL-1β浓度（3038±344.1pg/ml，1841.0±320.0pg/ml）均较对照组（109.7±46.06pg/ml，104.7±33.25pg/ml）明显升高，达到最高值，其他各时间点TNF-α及IL-1β浓度较对照组明显升高，组间差异有统计学意义（P<0.05）。气管滴入LPS3h后肺组织中MPO活性（1.49±0.39U/g）较空白对照组（0.39±0.09U/g）升高，后逐渐增高至24h达到最高值（5.09±1.04U/g），各时间点均较空白对照组明显升高，组间差异有统计学意义（P<0.05）。气管内滴入LPS3h后，肺组织中NO浓度（697.9±63.18μmol/g）较空白对照组（210.6±19.16μmol/g）显著升高，各时间点NO浓度较空白对照组明显升高，差异有统计学意义（P<0.05）。气管内滴入LPS3h后，肺组织湿干重比（5.03±0.46）较对照组（4.02±0.27）即升高，到24h达到峰值，差异有统计学意义（P<0.05）。LPS给药24h后肺组织病理学表现为大量炎细胞向肺间质及肺泡腔内浸润，肺泡内出血，肺泡塌陷及广泛的肺泡壁增厚、水肿。3．紫草素对小鼠ALI的保护作用：检测BALF中TNF-α和IL-1β的浓度以及BALF中的蛋白含量发现，3个剂量紫草素+LPS组的浓度均较LPS组显著降低，差异有统计学意义（P<0.05）。比色法测定肺组织中MPO活性和NO浓度发现，紫草素+LPS组也明显低于LPS组，统计学差异显著（P<0.05）。紫草素预处理组的肺湿干重比也较LPS组明显降低，差异有统计学意义（P<0.05）。此外，紫草素预处理组的肺组织病理学改变也较LPS组有所减轻，尤其体现在肺组织炎性细胞的浸润明显减少。Western Blot示3个剂量紫草素+LPS组的COX-2和iNOS表达量均较LPS组明显下降，存在显著性差异（P<0.05）。EMSA则显示小鼠肺组织核蛋白内NF-κB水平在紫草素预处理组较LPS组明显降低，存在显著性差异（P<0.05）。结论1．紫草素可显著降低LPS诱导的PBMC促炎症因子TNF-α、IL-1β和细胞趋化因子IL-8的产生，提示紫草素在体外具有抗炎症作用。2．通过检测ALI小鼠模型BALF中TNF-α及IL-1β的浓度、肺组织匀浆液中MPO活性及NO浓度，观察肺组织湿干重比和病理学结果，多项指标结果表明气管内给予LPS成功诱导小鼠建立ALI模型，为体内试验提供了模拟活体病理生理改变理想的平台。3．在ALI小鼠体内，紫草素可减轻病理学改变，减轻肺水肿，减少炎症因子TNF-α、IL-1β的释放和中性粒细胞的浸润，降低肺组织匀浆中的MPO活性和NO浓度，使肺组织中iNOS、COX-2和核蛋白中NF-κB水平下降，表明紫草素对LPS诱导的ALI的保护作用，而且这种保护作用的潜在机制可能与紫草素抑制NF-κB、iNOS和COX-2有关。本研究从体外到体内两个层面研究了紫草素的抗炎作用，表明紫草素对ALI具有一定的保护作用，并初步探讨了其潜在机制，为紫草素的临床抗炎治疗的应用奠定了一定基础。