許志俊,羅錦花,詹劍華,程興,黃凱
(南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院燒傷科,南昌 330006)
在機(jī)體遭受嚴(yán)重的打擊后往往最先引發(fā)腸道的感染。 腸道感染可能導(dǎo)致敗血癥和MODS,在這些情況下,腸源性感染被認(rèn)為是主要的死亡原因。腸道菌群與黏膜固有免疫力之間的相互作用會受到嚴(yán)重干擾。 先天性免疫失調(diào),微生物群失調(diào)和細(xì)菌易位似乎會形成正反饋回路,共同導(dǎo)致嚴(yán)重疾病中不可控制的炎癥反應(yīng)和敗血癥等并發(fā)癥[1]。 腸道黏膜免疫屏障在機(jī)體免疫系統(tǒng)至關(guān)重要。四君子加味湯可以明顯加強(qiáng)腸道黏膜免疫,調(diào)節(jié)腸道菌群[2]?;颊邿齻潭仍缴睿娣e越大,持續(xù)時間越久,引起血清炎性因子TNF-α 明顯增加[3]。 四君子湯是我國中醫(yī)經(jīng)典的補(bǔ)益劑,常用于臨床胃腸道疾病。人參、茯苓、白術(shù)和甘草組成傳統(tǒng)的四君子湯,而本研究使用黨參替代人參, 并增加黃芪和薏苡仁用來增強(qiáng)其對腸道黏膜的保護(hù)及抗炎作用。 加味四君子湯對腸道功能的保護(hù), 可能是通過降低炎癥因子來實現(xiàn)的。 因此本實驗在30% TSBAIII 度燙傷兔模型上, 觀察嚴(yán)重燙傷后腸道屏障功能及炎癥標(biāo)記物, 討論不同濃度的加味四君子湯對其的影響,并找到最佳療效濃度及所需時間。
1.1 加味四君子湯制備 中藥:黨參300 g、白術(shù)300 g、茯苓350 g、甘草150 g、黃芪300 g、薏仁200 g,藥材來源于南昌大學(xué)第一附屬醫(yī)院。把中草藥一起放入藥鍋中先用0.9% NaCl 5000 mL 浸泡30 min 后,再加入0.9% NaCl 5000 mL 煮沸后小火熬60 min,濾去殘渣,可得藥液320 mL,生藥濃度為5.0 g/mL,4 ℃保存,用蒸餾水配比出不同濃度的藥液分組實驗。
1.2 動物分組、處理與制模
1.2.1 動物分組及處理 90 只兔, 重2.0 kg 左右,實驗動物購自南昌龍平兔業(yè)有限公司,許可編碼:SCXK(jiangxi)2014-0005。隨機(jī)分5 組,每組18 只,A 組:自飲水。 B 組:傷后,給予0.9% NaCl 灌胃,10 mL/次,tid。C 組(0.2 g/mL):傷后,給予0.2 g/mL加味四君子湯灌胃,10 mL/次,tid。 D 組(1.0 g/mL):傷后, 給予1.0 g/mL 加味四君子湯灌胃,10 mL/次,tid。 E 組(5.0 g/mL):傷后,給予5.0 g/mL 加味四君子湯灌胃,10 mL/次,tid。 在灌胃后第1、3、7 d各6 只用于取樣和檢測。
1.2.2 燙傷組制備 實驗兔稱重后, 用速眠新肌松后再以水合氯醛腹腔麻醉,電動剃須刀背部剃毛,禁食12 h。 第二天,以同樣方法麻醉實驗兔,熱水(90~92℃)燙傷時間設(shè)置為20 s,造成30%TSBAIII度燙傷。 燙傷后給予每千克40 mL 的乳酸鈉林格抗休克,用碘伏對創(chuàng)面進(jìn)行常規(guī)消毒,防止創(chuàng)面感染影響實驗觀察。 取兔注入空氣處死, 取回腸黏膜,用0.9% NaCl 漂洗后,放入甲醛中保存,貯存于4 ℃冰箱。
1.3 觀察指標(biāo) 觀察各組兔燙傷后回腸黏膜組織病理學(xué)形態(tài)變化情況。 行ELISA 檢測不同組燒傷后第1d、3d、7d 的回腸黏膜中炎癥因子:TNF-α、IL-1β、IL-10。
1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 應(yīng)用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件,用(x±s)表示。 三組及以上數(shù)據(jù)用χ2檢驗,兩組比較用t檢驗。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。
2.1 各組回腸黏膜病理學(xué)形態(tài)變化 燙傷前可見皮膚正常,傷后2 min 可見皮膚變紅,傷后第1 d,可見水泡形成,皮膚彈性差,傷后第3 d、7 d,見皮膚焦黃,水分基本丟失,分界清晰,硬如皮革。 可見病理學(xué)形態(tài)改變: 鏡下可見炎性細(xì)胞大量彌散在燙傷的組織附近,絨毛結(jié)構(gòu)基本被破壞,組織明顯腫脹及滲出。 A 組:回腸黏膜無明顯改變;B 組:回腸黏膜可見炎性細(xì)胞大量彌散在燙傷的組織附近,絨毛壞死,組織腫脹及滲出明顯。 給藥組療效與時間正相關(guān),以D 組(1.0 g/mL)濃度給藥7 d 療效最好。 見圖1。
圖1 回腸黏膜病理學(xué)形態(tài)變化
2.2 加味四君子湯對回腸黏膜組織中炎癥因子TNF-α 值的影響 在同一天, 與A 組比較,B 組中的TNF-α 值顯著上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與B 比較,第1 d D 組TNF-α 值顯著降低;在第3 d、第7 d,低、中、高劑量3 個組中的TNF-α 值均明顯下降,與C 組比較,在第1 d D 組TNF-α 值顯著降低;在第3 d、第7 d 的時間點,D 組和E 組中的TNF-α 值表達(dá)都顯著降低;與E 組比較,各時間點的D 組中的TNF-α 值都明顯下降,有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。 見表1。 A 組中的第1 d、第3 d、第7 d 炎癥因子TNF-α 值基本保持同等水平, 無統(tǒng)計學(xué)意義;在B 組,隨著時間進(jìn)展TNF-α 值逐步上升且在第7 d 達(dá)到最高;在D 組和E 組,7 d 內(nèi)伴隨用藥時間延長TNF-α 值逐步降低, 第7 d 降到最低。
表1 加味四君子湯對回腸黏膜組織TNF-α 水平的影響
2.3 加味四君子湯對回腸黏膜組織中炎癥因子IL-1β 值的影響 在同一天, 與A 組比較,B 組中的IL-1β 值顯著上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與B 組比較,第1 d D 組中的IL-1β 值顯著降低;在第3 d、第7 d,低、中、高劑量組中的IL-1β 值均下降;與C 組比較,在第1 d D 組中的IL-1β 值顯著降低,在第3 d、第7 d,D 組和E 組中的IL-1β值顯著降低;與E 組比較,同一天中的IL-1β 值,D組都顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。 見表2。 A 組中的第1 d、第3 d、第7 d 炎癥因子IL-1β值基本保持同等水平, 差異無統(tǒng)計學(xué)意義; 在B組,IL-1β 值逐步上升,在第7 d 達(dá)到最高峰;在D組和E 組中隨著時間進(jìn)展IL-1β 值逐漸下降且在第7 d 達(dá)到最低。
表2 加味四君子湯對回腸黏膜組織IL-1β 水平的影響
2.4 加味四君子湯對回腸黏膜組織中炎癥IL-10值的影響 在同一天, 與A 組比較,B 組的IL-10值顯著降低,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05);與B 組比較,在第1 d,D 組中IL-10 值顯著上升,在第3 d 和第7 d,C、D、E 三個組中的IL-10 值都明顯升高;與C 組比較,第1d,D 組中IL-10 值顯著上升,在第3 d、第7 d,D 組和E 組中的IL-10 值顯著上升; 與E 組比較, 同一天,D 組中IL-10 值顯著上升,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表3。A 組中的第1 d、第3 d、第7 d 炎癥因子IL-10 值基本保持同等水平,差異無統(tǒng)計學(xué)意義;在B 組,IL-10 值逐步降低,第7 d 達(dá)到最低;在D 組和E 組IL-10 值逐步上升,第7 d 達(dá)到最峰值。
表3 加味四君子湯對回腸黏膜組織IL-10 水平的影響
在遭受到嚴(yán)重?zé)齻那闆r下,機(jī)體處于應(yīng)激狀態(tài),供血的重新分布,腸道黏膜缺血導(dǎo)致黏液層形成的黏膜屏障遭到破壞,炎性標(biāo)記物會增加,腸道的免疫屏障功能同樣遭到破壞[4]。 這兩個屏障的相互作用維持了正常的腸道功能和穩(wěn)定的腸道環(huán)境。 完整的腸道屏障不僅僅可減少各種病原體的入侵,對于內(nèi)環(huán)境動態(tài)平衡也起到不可缺失的作用[5]。 嚴(yán)重的灼傷可能會導(dǎo)致腸道炎癥因子釋放和氧化應(yīng)激, 從而導(dǎo)致腸道屏障損傷和腸道功能障礙。 在嚴(yán)重?zé)齻闹委熤?,需要采取相?yīng)療法來減輕全身炎癥反應(yīng)并控制氧化應(yīng)激的負(fù)擔(dān)[6]。 嚴(yán)重的燒傷可導(dǎo)致腸道炎癥因子釋放, 第一個損害的免疫器官大多是腸道免疫器官[7]。
四君子湯調(diào)控腸道菌群、扶植優(yōu)勢菌群、增強(qiáng)菌群多樣性和抑制致病菌群繁殖[8-9]。 而本研究中的加味四君子湯以黨參代替人參, 從中醫(yī)理論的補(bǔ)虛癥上黨參可替換人參, 并且在免疫促進(jìn)功能上黨參多糖更具有獨特優(yōu)勢[10]。之前課題研究表明黃芪多糖可改善腸道的黏膜和增強(qiáng)腸道的免疫細(xì)胞S-IGA 分泌[11]。 薏苡仁在中藥理論中有著祛濕利水的作用,可以促進(jìn)腸道菌群的調(diào)節(jié),加快腸道細(xì)胞的更新代謝[12]。本課題之前在嚴(yán)重燙傷大鼠實驗中發(fā)現(xiàn),各種炎癥因子上升,加味四君子湯(用藥濃度1.0 g/mL)可以減少炎癥因子釋放,抑制炎癥細(xì)胞附著腸黏膜上,從而對腸道的黏膜系統(tǒng)起到保護(hù)作用[13]。 當(dāng)前,在中藥監(jiān)管當(dāng)局的研究開發(fā)中, 關(guān)于單一中藥和單體成分的研究在增加,關(guān)于復(fù)方藥劑的研究卻很少,且不夠充分。 但是,充分發(fā)揮復(fù)方藥劑中各種藥物的協(xié)同效果正是中藥的本質(zhì),在實際應(yīng)用中還有很多優(yōu)點。
腫瘤壞死因子-α 來自巨噬細(xì)胞,常隨炎癥反應(yīng)而出現(xiàn)。 梁建國[14]等人發(fā)現(xiàn)TNF-α 在燒傷后平均第1~3 d 達(dá)到高峰,對燒傷患者病情評估、演變及預(yù)后具有一定治療指導(dǎo)。 嚴(yán)重的燒傷會誘導(dǎo)凋亡細(xì)胞因子的大量分泌。 在這些因素中,TNF-α 和NF-κB 被認(rèn)為是細(xì)胞凋亡調(diào)節(jié)的關(guān)鍵。 燒傷可引起 血 清 中 生 成 大 量 的IL-1β、IL-6、MCP-1 和CRP,燒傷后可引發(fā)生全身性炎癥反應(yīng)[15]。傷后IL-1β 可以與TNF-α 可以相互促進(jìn)加重反應(yīng)[16]。 IL-10 是人體不可缺失的抗炎因子之一, 對于其他的炎癥因子的合成和釋放有一定促進(jìn)作用,其還可以抑制單核或巨噬細(xì)胞抗原表達(dá)、抑制TNF-α 受體的表達(dá)及釋放、抑制免疫、 可維持促炎和抗炎因子的動態(tài)平穩(wěn)[17-18]。
綜上所述,檢測到燙傷組中回腸黏膜的TNFα 和IL-1β 的表達(dá)水平升高,相反抗炎癥因子IL-10 表達(dá)水平下降, 說明燙傷可能刺激腸道炎癥反應(yīng),是嚴(yán)重?zé)齻缙谀c屏障損害的機(jī)制之一。 由本實驗可知, 加味四君子湯用藥濃度為1.0 g/mL 時TNF-α 和IL-1β 值明顯下降,IL-10 值明顯升高,并且這種效果在持續(xù)7 d 后效果更佳。也證實加味四君子湯對燒傷后引起的腸道炎癥反應(yīng)有一定的調(diào)控作用, 為尋求改善腸道功能提供新思路,而其對嚴(yán)重燙傷兔腸黏膜的作用靶點及相關(guān)機(jī)制,仍需進(jìn)一步研究。