張濤曲艷王曄
【摘要】目的:探討大株紅景天(Rosin)對百草枯中毒鼠肺核結合因子-kβ(NF-kβ) 表達的影響。方法:120只SD雄性大鼠分為正常對照組(C)120只、百草枯中毒組(PQ)50只及大株紅景天組(Rosin)50只。PQ組和Rosin組一次性灌胃PQ25mg/kg染毒,C組予等體積生理鹽水灌胃。其中Rosin組于染毒前15min以Rosin 10mg/kg靜脈注射保護,以后每日1次給藥直至處死前;PQ組、C組分別在同時間點予與等體積生理鹽水。觀察各組大鼠在中毒后12h、1d、3d、5d、7d肺組織病理改變,檢測肺泡灌洗液中NF-kβp65表達。結果:C組肺組織結構基本完整,PQ組炎性細胞浸潤明顯增多,肺組織損傷程度加重,Rosin組肺組織損傷程度較輕。PQ組NF-kβp65表達較C組顯著增加,Rosin組降低。結論:NF-kβ在百草枯所致大鼠肺損傷中起重要作用,大株紅景天降低肺組織NF-kβ水平,減輕百草枯中毒大鼠的肺組織損傷。
【關鍵詞】百草枯;核結合因子-kβ;大株紅景天
【中圖分類號】R285.5【文獻標志碼】 A【文章編號】1007-8517(2016)21-0032-03
Expression of Nuclear Factor Kappa β and Interleukin-1β in Lung
Tissue of Paraquat Poisoned Rats and the Protection of Rosin
ZHANG TaoQU Yan*WANG Ye
Dept.of Emergency,Affiliated Yanan,Hospital of Kunming Medical University, Kunming 650051,China
Abstract:Objective To investigate the expression of nuclear factor kappa β(NF-kβ)in lung tissue of acute paraquat poisoned rats and the protection of Rosin. Methods 120 male rats were randomly divided into 3 groups:normal control group(C20 rats),paraquat poisoning group(PQ50rats)and Rosin intervention group(Rosin 50rats).The PQ and Rosin group rats were given paraquat by gastric perfusion(25mg/kg); The C group rats were given saline by gastric perfusion.The rats in Rosin group were protected by intravenous injections of penis with Rosin (10mg/kg)15min before exposure of paraquat,once a day until killed. The PQ and C group rats were given saline. Histological changes of lung tissues were observed at different time of 12h、1d、3d 、5d and 7d after poisoned to determin expression of NF-kβP65.Results The degree lung injury in PQ group was higher than that in C group. But in Rosin group the degree of lung injury was lighter.Conclusions The content of NF-kβp65 in PQ group was higher than that in C group and that were lower in Rosin group.Conclusion NF-kβp65 could play an important role in lung injury of poisoned rats.Rosin may inhibit the expression of and NF-kβp65 and alleviate lung injury in acute paraquat poisoned rats.
Keywords:Paraquat;NF-kappaB;Rosin
百草枯(Paraquat,PQ)是目前廣泛使用的有機雜環(huán)類接觸性除草劑,人類中毒后可引起多臟器功能損害,其中以急性肺損傷(Acute Lung Injury,ALI)表現(xiàn)最為突出[1]。近年來對百草枯中毒機制已進行了廣泛的研究,但是對于百草枯中毒所致急性肺損傷的預防和治療,仍未找到行之有效的方法。本實驗通過建立急性百草枯中毒大鼠模型,研究大株紅景天(Rosin)對急性百草枯中毒大鼠 NF-kβ表達的影響,為臨床治療急性百草枯中毒尋求有效藥物依據。
1材料及試劑
1.1動物清潔級SD雄性大鼠120只,體重200~250g,昆明醫(yī)科大學實驗動物中心提供。
1.2材料質量分數為20%的百草枯溶液(山東三元工貿有限公司),試驗前將質量分數為20%的PQ稀釋為1%。大株紅景天注射液(5mL/支,云南聯(lián)頓醫(yī)藥有限公司)。NF-kβ試劑盒(大連寶生物),Annexin V-FITC細胞凋亡檢測試劑盒(凱基)。
2方法
2.1分組及給藥120只SD雄性鼠隨機分成3組:①PQ組:50只予質量分數為l%的PQ(25mg/kg)一次性灌胃染毒造模。②Rosin組:50只靜脈注射Rosin 10mg/kg,15min后予質量分數為1%的PQ(25mg/kg)一次性灌胃染毒造模。③正常對照組(C組):20只給予相應體積的生理鹽水灌胃造模。PQ組和C組分別在同時間點予與等體積生理鹽水靜脈注射。
2.2HE染色肺組織分別在實驗開始后第12h、1d、3d、5d及7d處理大鼠,肺組織取材后,常規(guī)石蠟切片,HE染色。
2.3采用ELISA方法檢測肺泡灌洗液中PMN的NF-kβ p65表達:
2.4NF-kβp65表達方法采用SPSS13.5統(tǒng)計軟件,計量資料以表示,方差齊時采用LSD-t檢驗,方差不齊時采用秩和檢驗,P<0.05為差異具有統(tǒng)計學意義。
3結果
3.1肺組織病理改變C組大鼠的肺組織結構完整,無炎癥細胞滲出。PQ組,肺間隔增厚,肺泡壁斷裂,大量炎癥細胞浸潤,且隨時間的延長炎性細胞浸潤增多,肺組織損傷程度加重。Rosin組肺組織有同PQ組相似的病理表現(xiàn),但對應相應時間點,肺組織損傷程度較輕。詳見圖1、圖2、圖3。
3.2肺泡灌洗液中NF-kβp65表達由表1可知,紅景天可改善百草枯中毒肺泡灌洗液在PMN的kβp65表達。
4討論
目前百草枯中毒引起肺損傷認為可能的發(fā)病機制有百草枯在肺內的聚集、氧自由基的改變、脂質過氧化致線粒體損傷、肺組織細胞內鈣含量失衡、炎性細胞和免疫細胞、細胞因子和趨化因子、DNA損傷等[2]。百草枯進入機體后,造成機體一系列應激反應,炎癥介質等多種生物學效應因子被激活[3]。這些炎癥介質在PQ中毒急性肺損傷及肺纖維化發(fā)生發(fā)展過程中起了重要作用[4]。許多致肺纖維化因子基因的啟動子區(qū)域也含有NF-κβ的固定的核苷酸κβ序列[5],NF-κβ作為調節(jié)細胞因子網絡的樞紐型環(huán)節(jié),它的活化可啟動眾多炎性細胞因子的基因轉錄和表達,進而形成“炎癥級聯(lián)反應”啟動肺部炎癥,并通過正反饋的級聯(lián)放大效應促進肺部炎癥的發(fā)展[6]。在正常的生理狀態(tài)下,肺組織內活性氧自由基的產生與清除保持動態(tài)的平衡[6]。有研究結果表明活性氧在細胞增殖、分化和凋亡調控中起到一定的信號轉導作用[7-8]。百草枯作用于細胞內的氧化還原反應,生成大量氧自由基,通過肺泡Ⅱ型細胞的能量依賴性多胺攝取途徑導致肺損傷[9]。
中藥紅景天含有紅景天苷、紅景天素、多糖、18種氨基酸等有效成分。大株紅景天含有效成分較多,Rosin 是一種苯乙醇類化合物,是其活性成分之一。研究發(fā)現(xiàn)Rosin在肺、心、脾、腦組織中均有不同程度的分布,其中以肺分布較多,能清除自由基和防止自由基的形成,具有抗炎、抗缺 氧、抗腫瘤、抗衰老及抗肺纖維化等作用[10-12]。
本次研究結果表明,PQ組NF-κβp65水平明顯增加,且隨時間的延長炎性細胞浸潤增多,肺組織損傷程度加重,Rosin組鼠NF-κβp65表達降低,且隨時間的延長肺損傷化程度減輕。提示NF-κβp65可能參與PQ中毒急性肺損傷[13],并可能進而影響后期肺纖維化的形成[14];紅景天可通過抑制細胞因子(肺核因子-κβ)表達及清除氧自由基的方式,對百草枯中毒引起肺損傷起到保護作用。
參考文獻
[1]王永進,王澤惠. 百草枯中毒治療的研究進展[J].中國急救醫(yī)學,2003,23(6):404-406.
[2] 劉峰,菅向東,尚波,等.急性百草枯中毒肺損傷機制及治療研究進展[J].毒理學雜志,2011,25(5):380-383.
[3]佟飛,田英平,石漢文,等.急性百草枯中毒大鼠肺組織核因子-κβ及誘導型一氧化氮合酶表達變化的研究[J].中國急救醫(yī)學,2006,26:520-522.
[4]Jian X,Ruan Y,Guo G, et a1. Anti-TGF-betal antibody: an effective treatment for lung injury caused by paraquat in the future[J]. Med Hypotheses, 2008, 70(3):705.
[5]中國醫(yī)師協(xié)會急診醫(yī)師分會.急性百草枯中毒診治專家共識(2013)[J].中國急救醫(yī)學,2013,33(6):484-489.
[6]Ishida Y, Takayasu T, Kimura A, et a1. Gene expression of cytokines and growth factors in the lung after paraquat administration in mice[J]. Leg Med. 2006, 8(2): 102-109.
[7]曹忠平.活性氧與細胞信號轉導[J].武警醫(yī)學院學報,2011,20(8):666-668.
[8]Trocme C,Deffert C,Cachat J,et al.Macrophage-specific NOX2 contributes to the development of lung emphysema through modulation of SIRT1/MMP-9 pathways[J].J Pathol.2015,235(1):65-78.
[9]Huang B,Li Q,Xu S,et al.Substance protects against hyperoxic-induced lung injury in neonatal rats[J].Exp Lung Res.2015,41(1):12-20.
[10]宋志凱.百草枯中毒致急性肺損傷的機制及其治療進展[J].繼續(xù)醫(yī)學教育,2015,29(1):91-92.
[11]趙軍明.大株紅景天注射液對2型糖尿病患者血液流變學指標的影響[J].中醫(yī)臨床研究,2016,8(20):29-30.
[12]喬英杰.大株紅景天注射液治療急性百草枯中毒的臨床療效[J].中華衛(wèi)生應急電子雜志,2016,2(01):30-32.
[13]劉馨駿.紅景天苷對PI3K/AKT/Gsk3-β介導的H9C2細胞缺血再灌注損傷的保護作用及機制研究[D].南京:南京中醫(yī)藥大學,2015.
[14]王曄,曲艷,龍波.核結合因子-κB及bcl-2/bax在PQ中毒鼠肺組織中的表達[J].昆明醫(yī)科大學學報,2015,36(3):30-33.
(編輯:梁志慶)