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编号:10209401
毒素清对内毒素所致衰老小鼠脏器病理损伤保护作用的研究
http://www.100md.com 《中国老年学杂志》 1999年第3期
     作者:李建生 李建国 任周新 孙红光 苗明三

    单位:河南中医学院老年医学研究室,郑州 450003

    关键词:衰老;小鼠;内毒素;毒素清;心脏;肝脏;肺脏;肾脏;病理

    中国老年学杂志/990327 摘 要 目的 研究内毒素导致心肝肺肾脏器病理损伤和中药毒素清对其保护作用。方法 以D-半乳糖和内毒素复制小鼠衰老内毒素模型,与青年小鼠和氢化可的松对照。结果 内毒素可致青年小鼠心脏的血管和毛细血管扩张充血,肝脏中央静脉和肝窦内出现不同程度的淤血,肝细胞浊肿变性,肺组织间质充血及肺出血,肾间质毛细血管扩张充血和肾小管上皮细胞变性及蛋白渗出;而衰老小鼠心脏、肝脏的病理变化较青年小鼠更为严重。在心肝肺肾病理改变程度分级上,内毒素所致青年小鼠和衰老小鼠脏器损伤均明显重于青年正常和衰老模型小鼠(P<0.01)。毒素清和氢化可的松组的内毒素诱发脏器的病理损伤均有较明显的改善,毒素清高剂量和氢化可的松减轻心脏和肝脏损伤程度均较衰老内毒素组明显(P<0.01~0.05),毒素清高低剂量和氢化可的松对肺脏病理损伤的缓解均有极显著意义(P<0.01)。氢化可的松虽能使肝淤血和肺的充血及出血有所改善,但可使肝细胞的点状坏死增加和间质性肺炎样病理改变加重。结论 内毒素诱发衰老小鼠主要脏器的病理损伤多较青年小鼠严重,毒素清对上述的脏器损伤有明显保护作用。
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    感染性尤其是革兰氏阴性菌感染性疾病是老年人常见病、多发病,内毒素在其发生发展过程中起着重要作用,并严重影响疾病的预后。因此,开展中医药防护内毒素对老年机体损伤保护作用的研究具有重要意义。以往的研究表明内毒素导致衰老小鼠的死亡率增高,心肝肺肾等脏器清除自由基能力降低和过氧化损伤加重;毒素清能够降低内毒素所致的死亡率、稳定溶酶体膜、增强脏器抗自由基能力和抑制过氧化损伤(另文发表)。本文进一步研究毒素清对内毒素所致衰老模型小鼠脏器病理损伤的保护作用,以为毒素清治疗老年感染性疾病及防治内毒素性损伤的应用提供依据。

    1 材料与方法

    1.1 药品与试剂 毒素清由人参10g,麦冬15g,丹皮10g,生地15g,瓜蒌20g,鱼腥草20g,板蓝根20g等组成,由河南中医学院制剂教研室制成并浓缩成稠膏(19g生药/10ml)。D-半乳糖(D-Galactose)由上海试剂二厂提供,批号为951221。冻干精制大肠杆菌内毒素(E-coliB111B4),1mg/支,由卫生部上海生物制品研究所提供,批号960301。氢化可的松注射剂由江苏扬州制药厂提供,9412080。
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    1.2 动物 昆明种小鼠,体重18~22g,平均19.0±2.4g,由河南医科大学动物试验中心提供。

    1.3 造模与分组

    1.3.1 青年组 10只,雌雄兼半,均皮下注射生理盐水0.25ml/10g体重,每天1次,连续6w。生理盐水灌胃0.25ml/10g,每天1次,5d后分为二组,即正常组(A1):10只,腹腔注射生理盐水0.2ml/10g1次;内毒素组(A2):10只,腹腔注射内毒素146μg/10g(用生理盐水稀释0.73mg/ml)1次。

    1.3.2 衰老模型组 雌雄兼并,均颈背皮下注射5%D-半乳糖0.25ml/10g(生理盐水稀释)〔1〕,每天1次,连续6w,造模成功50只,根据雌雄随机分为以下几组,每组各10只,雌雄兼半。模型组(B1):灌胃生理盐水5d,每天1次,腹腔注射生理盐水1次,再灌胃生理盐水2d。衰老内毒素组(B2):灌胃生理盐水5d后,腹腔注射内毒素1次,再灌胃生理盐水2d。毒素清组,按用药剂量分为高剂量(0.38g/10g)组(B3)和低剂量(0.19g/10g)组(B4):灌胃毒素清5d,每天1次;而后腹腔注射内毒素1次,再用药2d,每天1次。氢化可的松组(B5):腹腔注射氢化可的松0.2mg/10g,每天1次,连续5d,腹腔注射内毒素1次,再注射氢化可的松2d。
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    1.4 脏器组织光镜检查 迅速取出心、肺、肝、肾标本用10%中性福尔马林固定,常规石蜡包埋切片,HE染色,光镜下检查,对典型的病理变化进行分级并进行统计学处理。

    2 结 果

    2.1 心脏的病理变化 青年正常组和衰老模型组心脏未见明显的病理改变,青年内毒素组出现不同程度的血管及毛细血管扩张充血,衰老内毒素组更为严重。毒素清高低剂量及氢化考的松组的上述病理变化均有不同程度的改善。各组血管及毛细血管扩张充血的程度见表1,青年内毒素组的改变较青年正常组、衰老内毒素组较衰老模型组均严重(P<0.01);毒素清高剂量组和氢化考的松组均较衰老内毒素组和毒素清低剂量组明显减轻(P<0.05~0.01)。

    2.2 肝脏的病理改变 青年正常组肝小叶、肝窦及肝细胞均正常。衰老模型组中的肝细胞可见点状坏死。青年内毒素组肝脏出现不同程度的淤血,主要在中央静脉和肝窦内,肝细胞出现浊肿变性。衰老内毒素组肝脏的淤血及肝细胞变性较青年内毒素组严重,并有肝细胞坏死。毒素清高剂量组的淤血有所减轻,肝细胞变性得到一定改善,坏死消失。氢化可的松组淤血有所改善,但肝细胞的点状坏死加重。毒素清低剂量组的病理改善不明显。根据淤血的不同和同时伴有肝细胞浊肿程度将病理变化分为4级,结果见表2。青年内毒素组中央静脉和肝窦淤血及肝细胞变性较青年正常组和衰老内毒素组较衰老模型组严重(P<0.01),与衰老内毒素组比较,毒素清高剂量组和氢化可的松组的病理改变均有明显的改善(P<0.05),而毒素清低剂量组的改善不明显。
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    表1 各组间心脏病理改变程度的比较 组别

    n

    0级

    1级

    2级

    3级

    青年正常组(A1)

    10

    10

    0

    0

    0

    青年内毒素组(A2)
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    10

    0

    1

    4

    51)

    衰老模型组(B1)

    10

    9

    1

    0

    0

    衰老内毒素组(B2)

    10
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    0

    0

    4

    62)

    毒素清高剂量组(B3)

    10

    1

    1

    2

    63)4)

    毒素清低剂量组(B4)

    10

    2
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    6

    2

    0

    氢化可的松组(B5)

    10

    2

    7

    1

    03)5)

    注:与A1比较1)P<0.01;与B1比较2)P<0.01,与B2比较3)P<0.01;与B4比较4)P<0.05,5)P<0.01

    0级:心肌纤维排列规律,细胞及间质均正常;1级:心肌纤维排列规律,细胞正常,间质中毛细血管扩张充血;2级:心肌纤维部分排列紊乱,间质毛细血管及血管高度扩张及充血;3级:心肌纤维大面积排列紊乱,间质毛细血管及血管大面积高度扩张及充血
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    表2 各组间肝脏病理变化的比较 组别

    n

    0级

    1级

    2级

    3级

    青年正常组(A1)

    10

    9

    1

    0

    0

    青年内毒素组(A2)
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    10

    0

    1

    6

    31)

    衰老模型组(B1)

    10

    9

    1

    0

    0

    衰老内毒素组(B2)

    10
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    0

    0

    2

    82)

    毒素清高剂量组(B3)

    10

    0

    3

    4

    33)

    毒素清低剂量组(B4)

    10

    0
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    0

    4

    6

    氢化可的松组(B5)

    10

    0

    2

    6

    23)

    注:与A1比较1)P<0.01;与B1比较2)P<0.01;与B2比较3)P<0.05

    0级:肝小叶、肝细胞、肝细胞索、中央静脉、肝窦均正常;1级:肝中央静脉、肝窦内出现淤血及部分肝细胞变性;2级:肝中央静脉高度淤血、肝窦内广泛淤血及肝细胞变性;3级:肝中央静脉有广泛高度淤血、肝窦内广泛淤血及肝细胞变性
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    表3 各组间肺脏病理变化的比较 组别

    n

    0级

    1级

    2级

    3级

    青年正常组(A1)

    10

    10

    0

    0

    0

    青年内毒素组(A2)
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    10

    0

    1

    3

    61)

    衰老模型组(B1)

    10

    8

    2

    0

    0

    衰老内毒素组(B2)

    10
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    0

    0

    3

    72)

    毒素清高剂量组(B3)

    10

    2

    7

    1

    43)

    毒素清低剂量组(B4)

    10

    2
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    6

    2

    03)

    氢化可的松组(B5)

    10

    1

    5

    4

    03)

    注:与A1比较1)P<0.01;与B1比较2)P<0.01;与B2比较3)P<0.01

    0级:肺泡和肺泡隔及支气管均正常;1级:肺泡隔部分充血;2级:肺泡隔大部分充血并肺泡内出血;3级:肺泡隔及肺泡内严重广泛充血出血
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    2.3 肺脏的病理改变 青年正常组肺泡、肺泡隔及支气管均正常。衰老模型组部分动物肺正常,而部分动物肺有轻度间质性肺炎。青年内毒素组、衰老内毒素组的肺组织出现不同程度的间质充血及肺出血,而毒素清高低剂量两组肺的充血及出血均得到显著改善,氢化可的松组肺的充血及出血得到明显改善而间质性肺炎加重。根据肺的充血及出血程度将病理改变分为4级,各组间的比较如表3示,青年内毒素组较青年正常组和衰老内毒素组衰老模型组均严重(P<0.01)。毒素清高低剂量两组和氢化可的松组的病理变化均较衰老内毒素组显著减轻(P<0.01),三组间比较均无明显差异(P>0.05)。

    2.4 肾脏的病理变化 青年正常组和衰老模型组肾小球和肾小管及间质均正常。青年内毒素组和衰老内毒素组均不同程度的肾间质毛细血管扩张充血,肾小管上皮细胞变性和蛋白渗出。毒素清大小剂量两组和氢化可的松组的上述病理改变均得到一定程度的改善。根据不同程度的扩张充血及蛋白渗出将病理改变分为4级,各组间的比较结果如表4,青年内毒素组较青年正常组和衰老内毒素组较衰老模型组均为严重(P<0.01)。与衰老内毒素组比较,毒素清大小剂量组的病理变化有明显的改善,但无统计学意义(P>0.05);而氢化可的松组有明显的改变(P<0.05)。
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    表4 各组间肾脏病理变化的比较 组别

    n

    0级

    1级

    2级

    3级

    青年正常组(A1)

    10

    10

    0

    0

    0

    青年内毒素组(A2)
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    10

    0

    1

    2

    71)

    衰老模型组(B1)

    10

    10

    0

    0

    0

    衰老内毒素组(B2)

    10
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    0

    1

    1

    82)

    毒素清高剂量组(B3)

    10

    0

    1

    3

    64)

    毒素清低剂量组(B4)

    10

    1
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    2

    3

    34)

    氢化可的松组(B5)

    10

    2

    3

    4

    23)

    注:与A1比较1)P<0.01;与B1比较2)P<0.01,与B2比较3)P<0.05;与B4比较4)P>0.05。

    0级:肾小球和肾小管及间质均正常;1级:肾间质毛细血管扩张充血;2级:肾间质毛细血管高度扩张充血,肾小管上皮细胞浊肿;3级:肾间质毛细血管(皮质和髓质)广泛扩张充血,肾小管上皮细胞广泛变性及蛋白管型。
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    3 讨 论

    革兰氏阴性(G-)菌感染性疾病是老年人常见病,是致死的主要原因之一,内毒素(LPS)在其病理生理过程中起着重要作用。LPS具有多种生物活性,对机体除有免疫原性外,可通过激活单核细胞和巨噬细胞释放肿瘤坏死因子(TNF)、白细胞介素-1(IL-1)和6(IL-6)及血小板活化因子(PAF)等,这些因子间相互协同作用,从而引起一系列病理生理改变〔2〕。可见,拮抗LPS及阻断其引起的病理损伤环节是非常重要的。活性炭制剂如药用炭有吸着胃肠内有害物质的作用,对肠源性LPS的吸收可能有一定的抑制作用,但对LPS所致机体损伤的保护作用较差。糖皮质激素对LPS所致机体损伤具有保护作用,其机理与其稳定溶酶体膜、拮抗自由基损伤和抑制由LPS诱导TNF的生成作用等有关〔3,4〕,由于其抑制机体免疫功能的副作用,而限制其在临床上的广泛应用。因此,探索LPS对老年机体的损伤及中医药的防护作用,具有重要意义。与氢化可的松对照具有可比性。
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    中药复方毒素清具有益气养阴、解毒化瘀之功效。以往的研究结果显示,该方治疗老年人肺部感染具有显著效果。在LPS作用下,衰老模型小鼠的死亡率较青年小鼠有增高趋势,溶酶体酶释放增强,心肝肺肾清除自由基能力减弱和脂质过氧化损伤增强;毒素清对这些病理有明显的改善作用,其效果与氢化可的松相当。本文进一步研究内毒素导致衰老小鼠心肝肺肾的病理损伤和毒素清对其的防护作用。LPS可致青年正常小鼠和衰老模型鼠主要脏器的病理损伤,前者心脏的血管和毛细血管扩张充血,肝脏中央静脉和肝窦内出现不同程度的淤血,肝细胞浊肿变性,肺组织间质充血及肺出血,肾间质毛细血管扩张充血和肾小管上皮变性及蛋白渗出;而衰老小鼠的心脏、肝脏的病理变化较青年者更为严重,肝细胞可有点状坏死。从上述病理改变程度分级而言,内毒素所致青年小鼠和衰老小鼠脏器损伤均明显重于青年正常和衰老模型小鼠(P<0.01)。在中药毒素清和氢化可的松作用下,LPS诱发的脏器病理损伤均有较明显的改善,就病理程度分级方面,毒素清高剂量和氢化可的松减轻心脏和肝脏损伤程度较衰老LPS组明显(P<0.01~0.05),毒素清高低剂量和氢化可的松对肺脏病理损伤的缓解均有极显著性意义(P<0.01)。表明两种药物对LPS所致衰老小鼠主要脏器的损伤均有明显的保护作用,对心肝肺的效果尤为显著。与中药毒素清所不同的是,氢化可的松虽能使肝淤血和肺的充血及出血有所改善,但可使肝细胞的点状坏死增加和间质性肺炎样病理改变加重,这是否与该药抑制网状内皮系统和免疫功能有关,有待进一步研究。综上所述,在LPS作用下,衰老小鼠主要脏器的病理损伤多较青年小鼠严重,毒素清对上述的脏器损伤多有明显改善作用,其机制可能与其稳定溶酶体而抑制溶酶体酶损伤和增强自由基的清除能力及减低脂质过氧化损伤有关,有待进一步深入探讨。
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    作者简介:李建生,男,36岁,博士,教授,从事中西医结合防治老年病研究

    4 参考文献

    1 李文彬.D-半乳糖在小鼠上诱导的拟脑脑化效应.中国药理学与毒理学杂志,1995;(2):93

    2 方 坤.败血症治疗研究的新进展.医师进修杂志,1993;(6):33

    3 贺石林,杨锡平,彭艺配et al.内毒素血症实验性治疗的初步探讨.中国急救医学,1984;(3):6

    4 Klebanlff SJ.Stimulation of neutrophil by tumor necrosis factor.J Immunol,1986;136:4220

    〔1998-01-03收稿 1998-05-10修回〕, 百拇医药