二甲亚砜对家兔内毒素性发热的影响
作者：王华东 王彦平 戚仁斌 陆大祥 颜亮 李楚杰
单位：(暨南大学医学院病理生理教研室、发热研究室，广东 广州 510632)
关键词：发热；内毒素类；二甲亚砜
中国病理生理杂志000606
[摘 要] 目的：观察二甲亚砜(DMSO)对家兔内毒素性发热的影响。方法：以健康封闭群新西兰兔为实验对象，随机分组。经耳缘静脉注射内毒素(ET)和DMSO，用WRY-B型微机热原测温仪测定家兔的结肠温度。结果：静脉注射ET引起家兔结肠温度双相性升高，其发热反应指数明显高于对照组。静脉注射ET10 min前注射不同剂量DMSO组，家兔发热反应指数明显低于静脉注射内毒素组，并呈剂量依赖关系。静脉注射ET(0.4 μg/mL,1 mL/kg)10 min后注射DMSO(60%, 1 mL/kg)组，发热反应指数同样明显低于静脉注射内毒素组。结论：DMSO明显抑制家兔内毒素性发热。
, 百拇医药
[中图分类号] R364.6 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-4718(2000)06-0501-03
Effect of dimethyl sulfoxide on endotoxin -induced fever in rabbits
WANG Hua-dong, WANG Yan-ping, QI Ren-bin, LU Da-xiang, YAN Liang, LI Chu-jie
(Department of Pathophysiology, Medical College of Jinan University, Guangzhou 510632,China)
[Abstract] AIM:To investigate the effect of dimethyl sulfoxide on endotoxin -induced fever in rabbits. METHODS:Test substances were administered intravenously into a marginal ear vein. Temperature responses were measured using rectal thermistor probes. RESULTS:Endotoxin (0.4 μg/kg) stimulated a biphasic rise in colonic temperature. Pretreatment with dimethyl sulfoxide significantly attenuated the biphasic febrile response to endotoxin (0.4 μg/kg) of conscious rabbits in a dose-dependent manner. Rabbits treated with dimethyl sulfoxide 10 min after injection of endotoxin developed fever, which was significantly milder compared with rabbits treated with an equal volume of normal saline. No significant differences were found between thermal response index of rabbits injected with dimethyl sulfoxide and those with normal saline. CONCLUSION:Dimethyl sulfoxide inhibit endotoxin-induced fever in rabbits.
, 百拇医药
[MeSH] Fever; Endotoxins; Dimethyl sulfoxide
1867年Saytzeff用二甲硫醚合成二甲亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO),直到本世纪50～60年代才引起人们的广泛关注。研究表明，DMSO可用作溶剂、抗冻剂、膜渗透增强剂、细胞融合剂和细胞分化诱导剂，还可作为自由基捕捉剂和抗辐射损伤的保护剂。在医药学方面，DMSO具有血管舒张、利尿、止痛、抗炎作用[1]。新近，有学者发现，DMSO具有抗内毒素(endotoxin,ET)性休克和内毒素性肝损伤的作用[2，3]。ET是一种重要的发热激活物，DMSO对ET诱导的发热反应是否也有影响？这方面的研究迄今未见文献报道。本文观察了静脉注射DMSO对家兔ET性发热的影响。
材 料 和 方 法
一、实验试剂和仪器
, 百拇医药
DMSO为国产分析纯，实验时用生理盐水配制。内毒素(endotoxin,ET)为美国Sigma公司产品。WRY-B型微机热原测温仪(上海黄海仪器厂)。
二、实验动物
健康封闭群新西兰兔由本院动物所提供，雌雄不拘，单笼饲养，自由饮水进食。实验室温度保持在21～23℃。实验前，家兔置于特制的兔架上，用模拟测温探头的导管经肛门插入10 cm并固定在尾根部，每天4 h,适应3 d，第4 d开始实验。
三、 体温测定
实验时，将测温探头经肛门插入10 cm并固定在尾根部，待体温稳定后，用与测温探头相连的WRY-B型微机热原测温仪测定家兔结肠温度(1次/10 min)。
四、实验步骤和分组
, 百拇医药 (一)观察事先静脉注射DMSO对家兔ET性发热的影响 家兔随机分5组:NS+NS组、NS+ET组、60%DMSO+ET组、30%DMSO+ET组和15%DMSO+ET组。实验时,经耳缘静脉注射生理盐水(normal saline,NS)1 mL/kg或不同剂量的DMSO (60%、30%、15%的DMSO)1 mL/kg，10 min后再经耳缘静脉注射ET( 0.4 μg/mL，1 mL/kg)或NS 1 mL/kg。
(二)观察静脉注射ET 10 min后，静脉注射60%DMSO对家兔ET性发热的影响 家兔随机分4组:NS+NS组、NS+60%DMSO组、ET+NS组和ET+60%DMSO组。实验时,经耳缘静脉注射生理盐水(normal saline,NS)1 mL/kg或ET( 0.4 μg/mL, 1 mL/kg)，10 min后再经耳缘静脉注射60%DMSO 1 mL/kg或NS 1 mL/kg。
五、体温反应指标及数据处理
, 百拇医药
体温反应指标用平均体温反应曲线，发热反应指数(thermal response index, TRI)表示。发热反应指数为体温反应曲线下的面积。所有数据均采用均数±标准差(
±s)表示，用Student’s t检验判断组间均数差异的显著性。
结 果
一、事先静脉注射不同剂量的DMSO对家兔ET性发热的影响
如表1和图1所示，静脉注射ET引起家兔结肠温度明显双相性升高，NS+ET组的6 h TRI(TRI6)明显高于NS+NS组(P<0.01)。15%DMSO+ET组与NS+ET组比较，TRI6无显著差别。30%DMSO+ET组和60%DMSO+ET组TRI6显著低于NS+ET组(P<0.05)。而且，随着DMSO剂量的增加，TRI6相应减少。
, 百拇医药
表1 事先静脉注射DMSO对ET性发热家兔TRI6的影响
Tab 1 Effect of pretreatment with DMSO on TRI6 of
rabbits after injection of endotoxin (±s) Group
n
TRI6
NS+NS
3
3.95±1.32
, 百拇医药
NS+ET
5
29.53±14.84*
60%DMSO+ET
6
4.48 ±5.24△
30%DMSO+ET
4
13.65±5.65△
15%DMSO+ET
5
, http://www.100md.com 24.89±13.31△△
*P<0.01 vs NS+NS group; △P<0.05, △△P>0.05, vs NS+ET group
Fig 1 Effect of pretreatment with DMSO on the febrile
response to ET of conscious rabbits(±s)
图1 事先静脉注射DMSO对家兔ET性发热的影响
二、 观察注射ET 10 min后，静脉注射60%DMSO对家兔ET性发热的影响
, 百拇医药
静脉注射ET引起家兔结肠温度明显升高，ET+NS组的TRI4明显高于NS+NS组(P<0.01)。注射ET 10 min后，静脉注射60%DMSO明显抑制家兔ET性发热，ET+60%DMSO组TRI4明显低于ET+ NS组，静脉注射60%DMSO对家兔正常体温没有明显的影响(见表2、图2)。
表2 注射ET 10 min后，静脉注射DMSO对
ET性发热家兔TRI4的影响
Tab 2 Effect of DMSO administered intravenously 10 minutes
after ET on TRI4 of rabbits (±s) Group
, http://www.100md.com
n
TRI4
NS+NS
3
3.95 ±1.32
NS+60%DMSO
3
1.43±1.12*
ET+NS
4
18.43±3.55**
ET+60%DMSO
, 百拇医药
3
1.12±4.16△
*P>0.05, **P<0.01, vs NS+NS group; △P<0.05， vs ET+NS group
Fig 2 Effect of DMSO administered intravenously 10 minutes after ET on the febrile response to ET of conscious rabbits (±s)
图2 静脉注射ET 10 min后注射DMSO对家兔发热反应的影响
讨 论
, http://www.100md.com DMSO在医学上常被作为自由基捕捉剂和抗辐射损伤的保护剂。1993年有学者报道了在放射治疗宫颈癌时用DMSO辅助治疗的临床资料，他们发现，在放射治疗前用DMSO进行局部处理，可以减少周边器官的损伤，同时增强治疗效果，DMSO的这种作用的机理被认为是DMSO捕捉了辐射产生的自由基[1]。自由基的清除剂有多种多样，但大多具有较强的毒性，而DMSO的毒性极小，是一种安全有力的羟基自由基捕捉剂。Brackett等[3]发现，膜渗透性羟基自由基捕捉剂DMSO可预防内毒素引起的血糖和血压降低、显著降低内毒素引起的高乳酸血症并消除内毒素引起的肠道出血。另有学者发现，DMSO作为羟基自由基捕捉剂可明显减轻内毒素诱导的呼吸肌机能障碍[4]，阻断内毒素诱导的主动脉内皮细胞凋亡[5]。本研究发现，事先静脉注射DMSO显著抑制家兔内毒素性发热反应，并呈剂量依赖关系。因为迄今为止的研究表明羟基自由基并不是内毒素性发热的介导因子[6]，所以DMSO对内毒素性发热的抑制作用可能与其清除羟基自由基无关。新近，Essani等[2]发现，DMSO有效抑制内毒素引起的肝脏核转录因子NF-Kappa B的激活和血浆肿瘤坏死因子水平升高。另有研究表明，NF-Kappa B的激活与多种致热性细胞因子的基因表达有关[7]。因此，我们推测，事先静脉注射DMSO显著抑制家兔内毒素性发热反应，可能与其抑制核转录因子NF-Kappa B的激活从而减少了内生致热原的生成有关。本研究还发现，静脉注射内毒素10 min后注射60% DMSO(1 mL/kg)同样明显抑制家兔内毒素性发热，但注射内毒素10 min后静脉注射30% DMSO(1 mL/kg)对家兔内毒素性发热并没有明显的影响(结果未显示)，这一现象的机制尚需进一步研究。
, 百拇医药
[基金项目] 广东省“五个一科教兴医工程”重点科研项目基金资助
[参 考 文 献]
[1] 蔚志武，奎 因. 生命科学研究中的二甲基亚砜[J]. 科学，1996，48(1)：34～37.
[2] Essani NA, Fisher MA, Jaeschke H. Inhibition of NF-kappa B activation by dimethyl sulfoxide correlates with suppression of TNF-alpha formation, reduced ICAM-1 gene transcription, and protection against endotoxin-induced liver injury[J]. Shock, 1997,7(2): 90～96.
, 百拇医药 [3] Brackett DJ, Lerner MR, Wilson MF. Dimethyl sulfoxide antagonizes hypotensive, metabolic, and pathologic responses induced by endotoxin[J]. Circ Shock, 1991, 33 (3):156～163.
[4] Supinski G, Nethery D, DiMarco A. Effect of free radical scavengers on endotoxin-induced respiratory muscle dysfunction[J]. Am Rev Respir Dis, 1993,148(5):1318～1324.
[5] Abello PA, Fidler SA, Bulkley GB, et al. Antioxidants modulate induction of programmed endothelial cell death (apoptosis) by endotoxin[J]. Arch Surg, 1994,129(2): 134～140.
, 百拇医药
[6] Kluger MJ, Kozak W, Leon LR, et al. Fever and antipyresis[J]. Prog Brain Res,1998,115:465～475.
[7] Pierce JW, Read MA, Ding H, et al. Salicylates inhibit IκB-α phosphorylation, endothelial-leukocyte adhesion molecule expression, and neutrophil transmigration[J]. J Immunol, 1996,156:3961～3969.
[收稿日期] 2000-01-04 [修回日期] 2000-03-30, 百拇医药
单位：(暨南大学医学院病理生理教研室、发热研究室，广东 广州 510632)
关键词：发热；内毒素类；二甲亚砜
中国病理生理杂志000606
[摘 要] 目的：观察二甲亚砜(DMSO)对家兔内毒素性发热的影响。方法：以健康封闭群新西兰兔为实验对象，随机分组。经耳缘静脉注射内毒素(ET)和DMSO，用WRY-B型微机热原测温仪测定家兔的结肠温度。结果：静脉注射ET引起家兔结肠温度双相性升高，其发热反应指数明显高于对照组。静脉注射ET10 min前注射不同剂量DMSO组，家兔发热反应指数明显低于静脉注射内毒素组，并呈剂量依赖关系。静脉注射ET(0.4 μg/mL,1 mL/kg)10 min后注射DMSO(60%, 1 mL/kg)组，发热反应指数同样明显低于静脉注射内毒素组。结论：DMSO明显抑制家兔内毒素性发热。
, 百拇医药
[中图分类号] R364.6 [文献标识码] A
[文章编号] 1000-4718(2000)06-0501-03
Effect of dimethyl sulfoxide on endotoxin -induced fever in rabbits
WANG Hua-dong, WANG Yan-ping, QI Ren-bin, LU Da-xiang, YAN Liang, LI Chu-jie
(Department of Pathophysiology, Medical College of Jinan University, Guangzhou 510632,China)
[Abstract] AIM:To investigate the effect of dimethyl sulfoxide on endotoxin -induced fever in rabbits. METHODS:Test substances were administered intravenously into a marginal ear vein. Temperature responses were measured using rectal thermistor probes. RESULTS:Endotoxin (0.4 μg/kg) stimulated a biphasic rise in colonic temperature. Pretreatment with dimethyl sulfoxide significantly attenuated the biphasic febrile response to endotoxin (0.4 μg/kg) of conscious rabbits in a dose-dependent manner. Rabbits treated with dimethyl sulfoxide 10 min after injection of endotoxin developed fever, which was significantly milder compared with rabbits treated with an equal volume of normal saline. No significant differences were found between thermal response index of rabbits injected with dimethyl sulfoxide and those with normal saline. CONCLUSION:Dimethyl sulfoxide inhibit endotoxin-induced fever in rabbits.
, 百拇医药
[MeSH] Fever; Endotoxins; Dimethyl sulfoxide
1867年Saytzeff用二甲硫醚合成二甲亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO),直到本世纪50～60年代才引起人们的广泛关注。研究表明，DMSO可用作溶剂、抗冻剂、膜渗透增强剂、细胞融合剂和细胞分化诱导剂，还可作为自由基捕捉剂和抗辐射损伤的保护剂。在医药学方面，DMSO具有血管舒张、利尿、止痛、抗炎作用[1]。新近，有学者发现，DMSO具有抗内毒素(endotoxin,ET)性休克和内毒素性肝损伤的作用[2，3]。ET是一种重要的发热激活物，DMSO对ET诱导的发热反应是否也有影响？这方面的研究迄今未见文献报道。本文观察了静脉注射DMSO对家兔ET性发热的影响。
材 料 和 方 法
一、实验试剂和仪器
, 百拇医药
DMSO为国产分析纯，实验时用生理盐水配制。内毒素(endotoxin,ET)为美国Sigma公司产品。WRY-B型微机热原测温仪(上海黄海仪器厂)。
二、实验动物
健康封闭群新西兰兔由本院动物所提供，雌雄不拘，单笼饲养，自由饮水进食。实验室温度保持在21～23℃。实验前，家兔置于特制的兔架上，用模拟测温探头的导管经肛门插入10 cm并固定在尾根部，每天4 h,适应3 d，第4 d开始实验。
三、 体温测定
实验时，将测温探头经肛门插入10 cm并固定在尾根部，待体温稳定后，用与测温探头相连的WRY-B型微机热原测温仪测定家兔结肠温度(1次/10 min)。
四、实验步骤和分组
, 百拇医药 (一)观察事先静脉注射DMSO对家兔ET性发热的影响 家兔随机分5组:NS+NS组、NS+ET组、60%DMSO+ET组、30%DMSO+ET组和15%DMSO+ET组。实验时,经耳缘静脉注射生理盐水(normal saline,NS)1 mL/kg或不同剂量的DMSO (60%、30%、15%的DMSO)1 mL/kg，10 min后再经耳缘静脉注射ET( 0.4 μg/mL，1 mL/kg)或NS 1 mL/kg。
(二)观察静脉注射ET 10 min后，静脉注射60%DMSO对家兔ET性发热的影响 家兔随机分4组:NS+NS组、NS+60%DMSO组、ET+NS组和ET+60%DMSO组。实验时,经耳缘静脉注射生理盐水(normal saline,NS)1 mL/kg或ET( 0.4 μg/mL, 1 mL/kg)，10 min后再经耳缘静脉注射60%DMSO 1 mL/kg或NS 1 mL/kg。
五、体温反应指标及数据处理
, 百拇医药
体温反应指标用平均体温反应曲线，发热反应指数(thermal response index, TRI)表示。发热反应指数为体温反应曲线下的面积。所有数据均采用均数±标准差(
±s)表示，用Student’s t检验判断组间均数差异的显著性。结 果
一、事先静脉注射不同剂量的DMSO对家兔ET性发热的影响
如表1和图1所示，静脉注射ET引起家兔结肠温度明显双相性升高，NS+ET组的6 h TRI(TRI6)明显高于NS+NS组(P<0.01)。15%DMSO+ET组与NS+ET组比较，TRI6无显著差别。30%DMSO+ET组和60%DMSO+ET组TRI6显著低于NS+ET组(P<0.05)。而且，随着DMSO剂量的增加，TRI6相应减少。
, 百拇医药
表1 事先静脉注射DMSO对ET性发热家兔TRI6的影响
Tab 1 Effect of pretreatment with DMSO on TRI6 of
rabbits after injection of endotoxin (
±s) Groupn
TRI6
NS+NS
3
3.95±1.32
, 百拇医药
NS+ET
5
29.53±14.84*
60%DMSO+ET
6
4.48 ±5.24△
30%DMSO+ET
4
13.65±5.65△
15%DMSO+ET
5
, http://www.100md.com 24.89±13.31△△
*P<0.01 vs NS+NS group; △P<0.05, △△P>0.05, vs NS+ET group
Fig 1 Effect of pretreatment with DMSO on the febrile
response to ET of conscious rabbits(
±s)图1 事先静脉注射DMSO对家兔ET性发热的影响
二、 观察注射ET 10 min后，静脉注射60%DMSO对家兔ET性发热的影响
, 百拇医药
静脉注射ET引起家兔结肠温度明显升高，ET+NS组的TRI4明显高于NS+NS组(P<0.01)。注射ET 10 min后，静脉注射60%DMSO明显抑制家兔ET性发热，ET+60%DMSO组TRI4明显低于ET+ NS组，静脉注射60%DMSO对家兔正常体温没有明显的影响(见表2、图2)。
表2 注射ET 10 min后，静脉注射DMSO对
ET性发热家兔TRI4的影响
Tab 2 Effect of DMSO administered intravenously 10 minutes
after ET on TRI4 of rabbits (
±s) Group, http://www.100md.com
n
TRI4
NS+NS
3
3.95 ±1.32
NS+60%DMSO
3
1.43±1.12*
ET+NS
4
18.43±3.55**
ET+60%DMSO
, 百拇医药
3
1.12±4.16△
*P>0.05, **P<0.01, vs NS+NS group; △P<0.05， vs ET+NS group
Fig 2 Effect of DMSO administered intravenously 10 minutes after ET on the febrile response to ET of conscious rabbits (±s)
图2 静脉注射ET 10 min后注射DMSO对家兔发热反应的影响
讨 论
, http://www.100md.com DMSO在医学上常被作为自由基捕捉剂和抗辐射损伤的保护剂。1993年有学者报道了在放射治疗宫颈癌时用DMSO辅助治疗的临床资料，他们发现，在放射治疗前用DMSO进行局部处理，可以减少周边器官的损伤，同时增强治疗效果，DMSO的这种作用的机理被认为是DMSO捕捉了辐射产生的自由基[1]。自由基的清除剂有多种多样，但大多具有较强的毒性，而DMSO的毒性极小，是一种安全有力的羟基自由基捕捉剂。Brackett等[3]发现，膜渗透性羟基自由基捕捉剂DMSO可预防内毒素引起的血糖和血压降低、显著降低内毒素引起的高乳酸血症并消除内毒素引起的肠道出血。另有学者发现，DMSO作为羟基自由基捕捉剂可明显减轻内毒素诱导的呼吸肌机能障碍[4]，阻断内毒素诱导的主动脉内皮细胞凋亡[5]。本研究发现，事先静脉注射DMSO显著抑制家兔内毒素性发热反应，并呈剂量依赖关系。因为迄今为止的研究表明羟基自由基并不是内毒素性发热的介导因子[6]，所以DMSO对内毒素性发热的抑制作用可能与其清除羟基自由基无关。新近，Essani等[2]发现，DMSO有效抑制内毒素引起的肝脏核转录因子NF-Kappa B的激活和血浆肿瘤坏死因子水平升高。另有研究表明，NF-Kappa B的激活与多种致热性细胞因子的基因表达有关[7]。因此，我们推测，事先静脉注射DMSO显著抑制家兔内毒素性发热反应，可能与其抑制核转录因子NF-Kappa B的激活从而减少了内生致热原的生成有关。本研究还发现，静脉注射内毒素10 min后注射60% DMSO(1 mL/kg)同样明显抑制家兔内毒素性发热，但注射内毒素10 min后静脉注射30% DMSO(1 mL/kg)对家兔内毒素性发热并没有明显的影响(结果未显示)，这一现象的机制尚需进一步研究。
, 百拇医药
[基金项目] 广东省“五个一科教兴医工程”重点科研项目基金资助
[参 考 文 献]
[1] 蔚志武，奎 因. 生命科学研究中的二甲基亚砜[J]. 科学，1996，48(1)：34～37.
[2] Essani NA, Fisher MA, Jaeschke H. Inhibition of NF-kappa B activation by dimethyl sulfoxide correlates with suppression of TNF-alpha formation, reduced ICAM-1 gene transcription, and protection against endotoxin-induced liver injury[J]. Shock, 1997,7(2): 90～96.
, 百拇医药 [3] Brackett DJ, Lerner MR, Wilson MF. Dimethyl sulfoxide antagonizes hypotensive, metabolic, and pathologic responses induced by endotoxin[J]. Circ Shock, 1991, 33 (3):156～163.
[4] Supinski G, Nethery D, DiMarco A. Effect of free radical scavengers on endotoxin-induced respiratory muscle dysfunction[J]. Am Rev Respir Dis, 1993,148(5):1318～1324.
[5] Abello PA, Fidler SA, Bulkley GB, et al. Antioxidants modulate induction of programmed endothelial cell death (apoptosis) by endotoxin[J]. Arch Surg, 1994,129(2): 134～140.
, 百拇医药
[6] Kluger MJ, Kozak W, Leon LR, et al. Fever and antipyresis[J]. Prog Brain Res,1998,115:465～475.
[7] Pierce JW, Read MA, Ding H, et al. Salicylates inhibit IκB-α phosphorylation, endothelial-leukocyte adhesion molecule expression, and neutrophil transmigration[J]. J Immunol, 1996,156:3961～3969.
[收稿日期] 2000-01-04 [修回日期] 2000-03-30, 百拇医药