人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠腎組織的保護作用

鄢春亭 陳奕名 張恩淑 栗 昕 吳麗麗

(吉化集團公司總醫院內分泌科，吉林 吉林 132021)

內毒素休克以全身低血壓和多臟器衰竭為主要臨床特征，其所致腎衰竭發病機制復雜，既有缺血性因素，又有腎毒性因素參與。發病機制涉及諸多方面：①血管活性物質比例失調，如誘導型一氧化氮合酶(iNOS)表達增加引起過量一氧化氮(NO)產生，導致全身低血壓〔1〕，腎臟供血與循環障礙〔2〕。②內毒素(LPS)可直接或間接對多種細胞產生毒性作用損害器官功能〔3〕。③LPS可以刺激多種細胞因子的合成與分泌，特別是CD14、IL-18、TNF-α產生增多，加重腎臟缺血及細胞損害〔4〕。人參二醇皂甙作為人參總甙中提取的可溶性皂甙成分，具有降血脂、抗脂質過氧化、抗心肌缺血、提高免疫力、預防感染等作用〔5～8〕。本實驗擬探討人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠腎臟組織的保護作用。

1 材料與方法

1.1主要試劑 人參二醇皂甙(吉林大學天然藥物研究室提供)；大腸埃希桿菌內毒素(LPS ,E.Coli 0111:B4)，購于Sigma公司。天冬氨酸氨基轉移酶(AST)試劑盒，生產批號020121；肌酸激酶(CK)試劑盒，生產批號090121；乳酸脫氫酶(LDH)試劑盒，生產批號130061，購自中山北控生物科技股份有限公司，一氧化氮合酶(NOS)活力檢測試劑盒(生產批號20030829)，一氧化氮(NO)含量檢測試劑盒(生產批號20030813)，組織丙二醛(MDA)含量檢測試劑盒；超氧化物歧化酶(SOD)活性測定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所。

1.2分組 30只成齡Wistar大鼠，由吉林大學醫學動物繁育中心提供。雌雄不拘，體重(250±10)g，隨機分為對照組(CTR)，LPS模型組(LPS)，人參二醇皂甙預防治療組(PDS)。

1.3模型建立及組織留取 Wistar大鼠實驗前禁食過夜，自由攝水。實驗當天用10%水合氯醛(0.35 ml/100 g)腹腔注射麻醉，仰臥固定于鼠板上。手術分離一側股動脈并插管，與壓力傳感器相連，記錄基礎血壓。舌下靜脈注射LPS(5 mg/kg)，平均血壓下降至實驗前基礎血壓的2/3時判定為休克狀態，記錄休克前后不同時間點動脈血壓的動態變化。實驗前CTR組和LPS組靜脈注射5%葡萄糖溶液(5 ml/kg)；PDS組用人參二醇皂甙(20 mg/kg)，以等容量的5%葡萄糖配制靜脈注射。10 min后除CTR組外，均經舌下靜脈注射以5%葡萄糖稀釋的LPS(5 mg/kg)，CTR組靜脈注射等容量的5%葡萄糖溶液。于休克240 min時處死動物。取腎臟組織置10%中性甲醛中固定16 h，石蠟包埋，切片，用于形態學研究。在滅菌條件下腹腔靜脈取血，分離血清檢測各項指標實驗過程嚴格按說明書操作。

1.4統計學方法 采用t檢驗。

2 結 果

2.1LPS對內毒素休克大鼠腎臟病理組織學變化的影響 LPS組腎間質水腫伴炎細胞浸潤，部分腎小管上皮細胞空泡變性，伴壞死；腎小球腫脹，球囊內有嗜伊紅染色物質；腎小球毛細血管擴張充血，間質血管明顯擴張充血。PDS組腎小管上皮細胞病變較輕，部分小管上皮細胞空泡變性，未見細胞壞死，腎間質無炎細胞浸潤；腎小球毛細血管擴張充血不明顯，間質血管輕度擴張充血。見圖1。

2.2人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠平均動脈壓(MABP)的影響 PDS組在注入LPS后與LPS組一樣都進入了休克狀態，早期出現與LPS組類似的代償狀態。但是，在休克60 min后，LPS組MABP呈進行性下降，而PDS組MABP穩定，并保持顯著地高于LPS組的水平，直至240 min 處死。統計學分析表明，休克180、240 min時PDS組MABP均顯著高于LPS模型組(P<0.05，P<0.01)。見表1。

2.3人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠血清AST、CK、LDH水平的影響 內毒素休克后4 h LPS組血清三種酶活性均顯著高于CTR組(P<0.01)；PDS組雖有升高，但血清AST、CK、LDH活性均低于LPS組(P<0.05，P<0.01)。見表2。

表1 內毒素休克大鼠腎組織MABP變化

表2 各組大鼠血清中AST、CK、LDH含量變化

2.4人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠血清NOS活力和一氧化氮代謝物亞硝酸鹽和硝酸鹽(NO2-/NO3-)含量的影響 休克4 h，LPS組NOS顯著高于CTR組(P<0.01)；而PDS組顯著低于LPS模型組(P<0.05)。見表3。

2.5人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠血清SOD活力、MDA含量的影響 休克4 h， LPS組血清SOD活力明顯低于CTR組(P<0.01)，PDS組明顯高于LPS組(P<0.05)。LPS組血清中MDA含量明顯高于CTR組(P<0.01)，PDS組顯著低于LPS組(P<0.05)。見表3。

表3 各組大鼠腎臟中NOS活性和NO2-/NO3-含量變化

圖1 各組大鼠的腎組織病理學改變(×20)

3 討 論

革蘭陰性細菌引起的感染性休克的主要致病因素為其細菌的LPS。LPS進入體內可與血管內皮細胞、單核吞噬細胞膜上的相應受體結合，誘導NOS的表達。體內的NO由L-精氨酸(L-arg)與O2在NOS作用下生成。NOS作為NO生成的限速酶，是影響內毒素休克發病過程的重要物質。NO可迅速溶于水，與O2和機體中廣泛存在的超氧自由基發生反應生成NO2-和NO3-，故用NO2-/NO3-的含量間接反映NO水平。目前已基本證明L-arg-NO通路廣泛存在于各組織或細胞中。發生內毒素休克時腎小球和腎小管出現炎癥細胞浸潤主要通過此通路〔9〕。NO是內皮依賴的血管舒張作用的重要信號分子，其大量釋放引起血管平滑肌舒張，張力大幅度下降，血壓隨之下降，這也是造成感染性休克患者持續性低血壓的重要原因。NO的過量產生還可引起機體產生大量的氧自由基，后者作為一種強氧化劑對腎小球及腎小管上皮細胞產生毒性作用，造成脂質過氧化損傷;同時，LPS可直接刺激中性粒細胞，可使其出現形態學的改變〔10〕。通過整聯蛋白的作用，使細胞內骨架蛋白發生結合，誘使其形態發生改變，伴隨中性粒細胞功能變化，可以產生大量自由基，對機體產生過氧化損傷，表現為組織和血液中脂質過氧化物MOA含量明顯升高，各種類型氧自由基含量顯著增加；而各種抗氧化酶的活性下降，并造成組織細胞代謝紊亂、結構和功能異常，在內毒素血癥時引起組織缺血缺氧狀態下產生的自由基對腎細胞產生過氧化作用〔11〕。

本文研究結果提示，人參二醇皂甙具有：①穩定而持久地維持內毒素休克大鼠平均動脈血壓的作用，減少細胞內酶的釋放，減輕內毒素休克大鼠腎組織損傷；②通過抗內毒素休克時的氧化應激反應減輕腎臟等臟器的損傷。同時，本研究已證明PDS降低內毒素休克大鼠腎臟CD14和IL-18蛋白的表達，證明該藥有減輕全身炎癥反應綜合征發生發展的作用。故人參二醇皂甙對內毒素休克大鼠腎組織有明顯的保護作用。

4 參考文獻

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