川芎嗪对静脉注射油酸方法建立急性肺损伤模型大鼠肺组织的保护作用及机制

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  【摘 要】 目的:探讨川芎嗪(tetramethylpyrazine, TMP)对大鼠急性肺损伤(acute lung injury, ALI)时肺组织的保护作用及其可能的机制。方法:将大鼠随机分为4组:对照组(Control)、油酸组(OA)、川芎嗪处理组(TMP+OA)、地塞米松处理组(DEX+OA)。采用静脉注射油酸(oleic acid, OA)的方法建立大鼠ALI模型,检测肺组织丙二醛(malonaldehyde, MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性的表达变化,免疫组织化学染色技术观察肺组织中p38MAPK的表达变化。结果:与Control组相比,OA组大鼠SOD活性明显下降(P<0.05),而MDA含量明显升高(P<0.05);p38MAPK的阳性表达信号较Control组明显增强(P<0.05);应用TMP和DEX后显著缓解上述变化(P<0.05)。结论:TMP是一种有效的抗氧化剂,它对急性肺损伤的保护机制可能与其抑制p38MAPK信号通路的过度激活有关。
  【关键词】 川芎嗪;油酸;急性肺损伤;p38分裂原激活蛋白激酶;抗氧化
  
  Protective effects of tetramethylpyrazine on acute
  Lu1ng injury and its mechanisms in rats
  【ABSTRACT】Objective: To investigate the protective effect of tetramethylpyrazine(TMP) on lung tissues during ALI in rats and its possible mechanisms. Methods: All rats were randomly divided into four groups: Control group, OA group, tetramethylpyrazine treatment (TMP+OA) group and dexamethasone treatment(DEX+OA) group. Rat model of ALI was established by intravenous injection of oleic acid(OA). Malonaldehyde(MDA) content and superoxide dismutase(SOD) activity of lung tissues were detected in each group. Lung tissues were imbedded by paraffin to observe the expression of p38MAPK by means of immunohistochemistry staining. Results: Compared with Control group, 1MDA content increased obvious in OA group(P<0.05), but SOD activity decreased significantly(P<0.05), the expression of p38MAPK increased obvious(P<0.05); the administration of TMP and DEX mitigated above changes significantly(P<0.05). Conclusion: TMP is an effective antioxidant , which relieves the inflammation in acute lung injury rats , possibly through the inhibition of p38MAPK activation.
  【KEY WORDS】tetramethylpyrazine; OA; acute lung injury; p38MAPK; antioxidation
  
  急性肺损伤(acute lung injury, ALI)是由心源性以外的各种肺内外致病因素所致的急性、进行性缺氧性呼吸衰竭。严重感染、创伤、休克等因素均可诱发,病情发展十分迅速,后期可并发多器官功能障碍,病死率高[1],但其发病机制迄今为止尚未完全阐明。
  丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)是细胞内的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,广泛分布于细胞浆内,是真核细胞转导细胞外信号到细胞内引起细胞反应的信号转导系统之一。研究[2]表明p38MAPK在急慢性炎症的细胞应激反应中具有重要性,与ALI关系密切。抑制p38MAPK途径,能够有效的抑制炎症反应,明显的减轻机体的炎症反应[3]。现代医学研究[4]表明,川芎嗪(TMP)具有降低氧自由基水平等多种药理作用,对心脑血管疾病具有防治效果,但其对急性肺损伤的预防和治疗作用方面的研究较少。因此,本实验采用SD大鼠静脉注射油酸(OA)的方法复制ALI动物实验模型,腹腔注射TMP进行预处理以观察其对肺组织的影响,并对其机制进行初步探讨,为临床上TMP抗ALI的使用提供一定的实验依据和理论基础。
  1 材料与方法
  1.1 实验动物分组及急性肺损伤模型的制备
  72只健康雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,体重200-230g,由河北省实验动物中心提供,随机分为4组(1)Control组:由尾静脉注射生理盐水(NS),每只0.2 ml/kg;(2)OA组:由尾静脉注射油酸(OA),每只0.2 ml/kg;(3)TMP+OA组:OA注射前30 min腹腔注射川芎嗪(TMP)10 mg/kg;(4)DEX+OA组:OA注射前30 min腹腔注射地塞米松(DEX)10 mg/kg。分别于注射油酸后1 h、4 h和8 h处死取材,每个时间点6只动物。
  1.2 检测指标和方法
  1.2.1 光镜下观察肺组织形态学改变
  取部分右肺下叶,4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋,切片(5μm),HE染色,光镜下观察肺组织形态学改变。
  1.2.2 肺组织匀浆上清液的制备
  动物处死后,迅速摘取部分右肺下叶,用预冷的生理盐水洗去残血,滤纸吸干,分析天平称重后,于4℃条件下用电动匀浆器制成10%(W/V)的组织匀浆。取部分组织匀浆液以4℃ 4000rpm,离心10 min,吸取上清,分装后于-70℃储存;剩余的组织匀浆储存在-70℃冰箱中备用。
  1.2.3 肺组织丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量的测定
  MDA可与硫代巴比妥酸(TBA)缩合形成红色产物,通过测定吸光度值(最大吸收峰为532nm)便可计算出样本中MDA的含量。按试剂盒说明书进行测定,单位为nmol/mg prot。
  1.2.4 肺组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性的测定
  通过黄嘌呤及黄嘌呤氧化酶反应系统产生超氧阴离子,后者氧化羟胺形成亚硝酸盐,在显色剂的作用下呈现紫红色,由于SOD是超氧阴离子的专一性抑制剂,故通过测定吸光度值(最大吸收峰550nm)便可计算出样本中SOD的活性。按照试剂盒说明书进行操作,单位为U/mg prot。
  1.2.5 免疫组织化学染色观察肺组织中p38MAPK的表达
  取部分右肺下叶组织,4%多聚甲醛固定,常规石蜡包埋切片,脱蜡水化。一抗采用兔抗p38MAPK多克隆抗体(武汉博士德生物工程有限公司),湿盒中37℃孵育90 min。SP免疫组化试剂盒、DAB均为武汉博士德生物工程有限公司产品。光镜下观察,以细胞核中出现棕黄色颗粒为阳性信号,阴性对照用PBS代替一抗。每组随机选取5张切片,每张切片随机选取5个不重叠的视野(×400),于NiKon光学显微镜下进行定性观察。应用形态学图像分析系统软件进行平均光密度(OD值)的测量,计算5个视野OD值的均值来代表该切片的平均OD值。
  1.3 统计学处理
  应用SPSS 13.0软件进行统计学分析。数据以均数±标准差( ±s)表示,单因素方差分析(One-Way ANOVA)进行组间比较,以P<0.05为有统计学意义。
  2 结果
  2.1 光镜下观察肺组织形态学改变
  Control组肺组织结构正常,肺泡壁薄,肺泡内无出血;OA组肺泡间隔增宽,大量炎细胞浸润,肺泡腔出血,肺泡壁断裂;应用TMP或DEX后肺水肿明显减轻,肺泡腔出血及炎细胞浸润减少(图1)。
  2.2 肺组织丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量的测定
  与Control组相比,OA组肺组织中MDA含量明显升高(8h时最高, P<0.05);应用TMP和DEX后肺组织MDA含量显著降低,但仍高于Control组(P<0.05,表1)。
  Tab.1 Effect of different treatments on content of
  MDA (nmol/mg protein) in the lung tissue of rats ( ±s, n=6)
  Group MDA content
   1h 4h 8h
  Control 2.65±0.27 2.72±0.18 2.70±0.25
  OA
  TMP+OA 9.62±0.84*
  6.39±0.92# 13.75±1.26*
  7.58±1.10# 16.56±2.27*
  7.92±1.10#
  DEX+OA 6.17±0.77# 7.25±1.08# 7.74±0.96#
  *P<0.05 vs control group; #P<0.05 vs OA group
  2.3 肺组织超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性测定
  与Control组相比,OA组肺组织中SOD活性显著降低(8h时活性最低, P<0.05);应用TMP和DEX后肺组织SOD活性明显升高,但仍低于Control组(P<0.05,表2)。
  Tab.2 Effect of different treatments on activity of SOD
  (NU/mg protein) in the lung tissue of rats ( ±s, n=6)
  Group SOD activity
   1h 4h 8h
  Control 113.83±3.69 120.43±6.12 117.68±4.28
  OA
  TMP+ OA 80.51±4.73*
  102.78±5.63# 72.26±3.17*
  93.92±8.06# 68.28±5.65*
  90.15±3.42#
  DEX+ OA 96.65±6.48# 90.87±4.91# 85.35±2.57#
  *P<0.05 vs control group; #P<0.05 vs OA group
  2.4 免疫组织化学染色观察肺组织中p38MAPK的表达
  Control组可见反应较弱的p38MAPK阳性细胞;OA组p38MAPK阳性细胞较对照组明显增多(8h时达到高峰,P<0.05),主要分布于支气管内皮细胞、血管内皮细胞、肺泡上皮细胞、浸润的炎症细胞;应用TMP和DEX后肺组织中阳性细胞分布与OA组类似,但阳性信号明显减弱(P<0.05,图2,表3)。
  Tab.3 OD value of the expression of p38MAPK at 1 h, 4
  h and 8 h after OA infusion in the lung of rats ( ±s, n=5)
  Group OD value
   1 h 4 h 8 h
  Control
  OA
  TMP+OA
  DEX+OA 0.20±0.03
  0.36±0.02*
  0.30±0.04#
  0.29±0.03# 0.22±0.03
  0.42±0.05*
  0.33±0.02#
  0.31±0.02# 0.21±0.04
  0.50±0.06*
  0.34±0.03#
  0.32±0.05#
  *P<0.05 vs control group; #P<0.05 vs OA group;
  3 讨论
  ALI的发病机制很复杂,至今还未完全阐明,故其治疗目前在临床上依旧面临很大的挑战。研究[5]显示肺组织内中性粒细胞(PMN)浸润是引发损伤的关键。活化的PMN释放大量氧自由基(OR),引起弥漫性肺泡损害,最终导致ALI[6]。MDA是氧自由基攻击生物膜中多不饱和脂肪酸,引发脂质过氧化(lipid peroxidation)而形成的脂质过氧化物,它的分解产物又能引起细胞的损伤,MDA含量常作为评定氧化应激反应和对细胞膜结构破坏的指标。本实验OA组肺组织MDA含量显著升高,说明ALI时过量自由基可引发肺部明显的脂质过氧化反应。SOD是抗氧化酶中最常用的检测指标之一,其在机体内自由基清除系统起关键作用,保护细胞免受自由基的损伤,其活性的高低可以间接反映机体清除氧自由基的能力。本实验显示OA组肺组织SOD活性明显下降,这一变化趋势与MDA恰恰相反。因此MDA含量升高和SOD活性下降可综合反映肺部氧化/抗氧化平衡的失调。本实验TMP处理组可见肺组织中MDA含量明显减少,SOD活性却明显升高,肺组织炎症改变也明显缓解,说明TMP作为抗氧化剂可清除肺组织中大量氧自由基,进而对肺组织起保护作用。
  研究表明p38MAPK在急慢性炎症的细胞应激反应中具有重要性,与ALI关系密切。p38MAPK通过上调选择素和整合素(ICAM-1、VCAM-1)的表达,从而介导白细胞穿越血管内皮屏障的全过程[7]。研究已证明抑制p38MAPK途径,能够有效的抑制炎症反应,明显的减轻机体的炎症反应。本实验通过免疫组织化学染色方法检测各组肺组织中p38MAPK表达,结果显示:与Control组相比,OA组肺组织p38MAPK表达显著增强(P<0.05);应用TMP后,p38MAPK阳性信号明显减弱(P<0.05)。说明TMP可通过抑制p38MAPK的活化而参与ALI时肺脏的保护。本实验还采用阳性药物对照组(DEX处理组)来进一步证明TMP对肺组织的保护作用,通过对比TMP处理组和DEX处理组相同指标的变化,也说明了MT对ALI时的肺脏具有明显的保护作用。至于TMP通过何种途径抑制p38MAPK的活化尚不明了。
  总之,通过对OA所致大鼠ALI及TMP对ALI保护作用机制的研究,证实ALI时扣押在肺部的PMN参与了氧化应激反应,p38MAPK途径的过分活化是导致ALI的重要原因。应用TMP可在一定程度上减轻肺组织的氧化应激反应,抑制p38MAPK活化,对ALI时的肺组织具有保护作用,其保护机制之一可能与TMP抑制p38MAPK蛋白活化有关。然而TMP对p38MAPK调控的详细机理尚不完全清楚,有待于进一步研究探讨。在信号通路水平阻断和调控P38MAPK的表达和活性,将可能成为治疗急性肺损伤的一条新途径。
  
  参考文献
  [1] Abel SJ, Finney SJ, Keogh BF, et al. Reduced mortality in association with the acute respiratory distress syndrome[J]. Thorax, 1998, 53: 292-294.
  [2] Ono K, Han J. The p38 signal transduction pathway: activation and function [J]. Cell signal, 2000, 12(1): 1-13.
  [3] Matsumoto K, Hashimoto S, Yasubiro G, et al. Proinflammatory cytokine-induced and chemical mediator-induced IL-8 expression in human bronchial epithelial cells through P38 mitogen activated protein kinase-dependent pathway [J]. J Allergy Clin Immunol, 1998; 4: 825-836.
  [4] 党胜春, 张建新, 瞿建国, 等. 川芎嗪对大鼠急性坏死性胰腺炎肺损伤的保护作用[J].华西药学杂志, 2005; 20(6): 483-486.
  [5] Artigas A, Bernard GR, Carlet, et al. The American-European conference on ARDS[J]. Am J Respir Crit Care Med, 1998, 157: 1322-1347.
  [6] 陈少贤, 姜琴华, 王良兴, 等. 葛根素对急性肺血栓栓塞溶栓治疗后再灌注损伤的影响[J]. 中国药理学通报, 2004, 20(11): l245-1249.
  [7] Nick JA, Avdi NJ, Grewins P, et al. Common and distinctin tracellular signaling pathways in human neutrophil utilized dy platelet activating factor and FML P [J]. J Clin Invest, 1997, 99 (5): 975.
  
  Fig.1 Light micrographs of lung tissue structure at
  8h after OA infusion
  (HE×400)
  A: Control group; B: OA group;
  C: TMP+OA group; D: DEX+OA group
  
  Fig.2 Immunohistochemical analysis of p38MAPK expression in lung tissue at 8h after OA infusion (SP×400)
  A: Control group; B: OA group;
   C: TMP+OA group; D: DEX+OA group
  
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