全 文 ：职业与健康 2015年 10月第 31卷第 20期 Occup and Health，Oct. 2015，Vol. 31，No.20
·论 著·
山芝麻水提取物对百草枯致大鼠肺纤维化干预研究
Intervention study of water extract from Radix Helicteris on paraquat-induced pulmonary fibrosis in rats
周媛媛 1，2，魏蕾 1，曾凡军 2
ZHOU Yuan-yuan，WEI Lei，ZENG Fan-jun
1.武汉大学基础医学院 443000，湖北省武汉市；2.三峡大学呼吸疾病研究所/湖北省宜昌市中心人民医院
摘要：目的 探讨山芝麻（RH）水提取物对百草枯（PQ）致大鼠肺纤维化 Sonic hedgehog（SHH）信号途径 Smo 和 Gli1 蛋白表
达的影响，为山芝麻水提取物治疗 PQ 致 SHH 提供理论依据。方法 60 只雄性大鼠随机分为 PQ 组、生理盐水对照组
（NS组）、PQ组+ RH 水提取物组（PQ+RH 组），观察 3组大鼠肺组织外观及病理学改变；运用免疫组化法及斑点杂交
（Western-blot）法检测肺组织 SHH 信号途径的 Smo 和 Gli1 的表达。结果 PQ+RH组大鼠肺组织较 PQ组纤维化程度减轻。
检测 Smo及 Gli1 在 NS组无表达或弱表达；PQ组表达明显增强；PQ+RH组 Smo及 Gli1 表达明显减弱；组间比较,差异有统
计学意义（P<0.05）。结论 RH水提取物显著减低 SHH信号途径 Smo 和 Gli1 蛋白表达，对 SHH有一定的干预作用。
关键词：山芝麻水提取物;百草枯;肺纤维化；干预
中国图书资料分类号：R285 文献标识码：A 文章编号：1004-1257（2015）20-2772-04
Intervention study of water extract from Radix Helicteris on paraquat-induced pulmonary fibrosis in rats
ZHOU Yuan-yuan*，WEI Lei，ZENG Fan-jun
*School of Basic Medicine，Wuhan University，Wuhan Hubei，443000，China
Abstract:[Objective]To investigate the influence of water extract from Radix Helicteris（RH）on Sonic hedgehog（SHH）signaling
pathway Smo and Gli1expression in rats with paraquat（PQ）-induced pulmonary fibrosis，provide a theoretical basis for water
extract from RH in treatment of PQ-induced pulmonary fibrosis． [Methods]60 male rats were randomly divided into PQ group，
normal saline control group（NS group），and PQ＋RH water extract group（PQ＋RH group）． The lung tissue appearance and
pathological changes of three groups were observed． SHH signaling pathway Smo and Gli1 expression of lung tissue were detected
by immunohistochemical method and Western-blot assay．[Results]The lung tissue fibrosis in PQ＋RH group alleviated as compared
with PQ group． No Smo and Gli1 expression or weak expression was observed in NS group，Smo and Gli1 expression significantly
enhanced in PQ group，while expression significantly decreased in PQ＋RH group，and the difference was statistically significant
among three groups （P ＜0．05）． [Conclusion]RH water extract can significantly reduce SHH signaling pathway Smo and Gli1
expression，and has a certain intervention effect on SHH．
Key words：Water extract from Radix Helicteris（RH）；paraquat（PQ）；Pulmonary Fibrosis；Intervention
作者简介：周媛媛，女，主治医师，在读硕士研究生，主要从事呼吸内科临
床工作。
百草枯（PQ）系联吡啶类除草剂，中毒后出现不
可逆的肺纤维化[1]，病死率高达 80%，目前尚无特效治
疗方法。山芝麻（RH）为梧桐科植物 RH的干燥根，味
苦，性寒，归肺、大肠经，可解表清热，解毒消肿；是民间
常用的中草药。有研究认为，RH水提取物能显著改善
肝纤维化大鼠的肝脏组织结构，减轻肝纤维化[2]。我们
拟观察 RH 水提取物对 PQ 致大鼠肺纤维化 Sonic
hedgehog（SHH）信号途径的影响，探讨 RH水提取物对
PQ致大鼠肺纤维化的干预作用机制，进一步为 PQ水
提取物治疗 PQ致肺纤维化提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料 RH水提取物(RH饮片 1 000 g,加 10倍量
水提取 2次每次 1. 5 h，合并提取液，浓缩至 500 ml（即
相当于生药 2 g/ml），作为原液，4℃贮藏，备用。PQ农
药购于郑州沙隆达植物保护技术有限公司,农药登记证
号 PD20090712。健康大鼠 60只（雄性 SD），来自三峡
大学医学院实验动物中心，SPF级，体重（255±25）g。
动物许可证号 scxk（鄂）2011- 0012。
1.2 方法 60只雄性大鼠随机分为 3组，每组 20只。
PQ组：PQ农药 40 mg/kg一次性灌胃；生理盐水对照组
（NS 组）：注射用生理盐水 40 m1/kg 一次性灌胃；
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DOI:10.13329/j.cnki.zyyjk.2015.0955
职业与健康 2015年 10月第 31卷第 20期 Occup and Health，Oct. 2015，Vol. 31，No.20
PQ+RH组: PQ农药 40 mg/kg一次性灌胃后给予 RH水
提取物 15 g/kg灌胃，1次 /d，连续 3 d。21 d后处死大
鼠，开胸取左肺组织，观察 3组大鼠肺组织外观后，石
蜡切片，HE染色，在光学显微镜（光镜）下观察肺组织
病理学改变；部分肺组织行免疫组化检测。
1.3 SHH信号途径的 Smo和 Gli1的表达的检测 试
剂盒购自武汉博士德公司。采用免疫组化（SP）法，严
格按试剂盒说明书进行操作。以稀释的兔抗 Smo和
Gli1多克隆抗体孵育过夜，阴性对照用 PBS代替一抗，
二抗采用山羊 SABC过氧化物酶试剂盒，再用 DBA试
剂盒显色。按照肺组织细胞胞膜上及胞质内或胞核上
出现的黄色、棕黄或褐色颗粒作为染色强度判断标准，
并结合着染细胞和组织分布范围大小，综合整个切片，
由 2位病理科医生采用双盲法对每张切片染色结果独
立进行评估：无表达（－），弱表达（±），低表达（+），中
表达（++），高表达（+++）。
1.4 Smo 和 Gli1蛋白的表达情况的检测 选用武汉
博士德公司和 Sigma公司试剂盒，将肺组织匀浆化处理
后按常规方法行 Western-blot检测，全能型成像系统扫
描、拍照，应用图像处理软件 Image Lab 4.0对条带进行
灰度、面积扫描，测量灰度值，以β-actin为内参半定量
分析，计算 Smo、Glil的蛋白表达的相对值。计算方法:
蛋白表达的相对值 =目的基因灰度值 /β-actin灰度值
（T/N）。以条带灰度值代表蛋白的表达量,分别比较 3组
蛋白表达的差别[3]。
1.5 统计学分析 采用 SPSS 16.0统计软件进行统计
学分析，计量结果以均 x±s表示，采用方差齐性检验，
方差齐，则用 ANOVA法，并用 q检验进行组间两两比
较；计数资料采用多个独立样本的非参数检验来分析。
以 P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 大鼠肺组织病理学改变 NS组：大鼠肺脏外观肺
组织色泽红润,表面光滑,弹性好；光镜未显示明显病理
改变。PQ组：大鼠肺脏外观肺组织呈苍白色，硬度增
加，表面凹凸不平,呈结节样改变；光镜显示肺组织部
分实变，肺泡结构破坏，为大量胶原纤维，成纤维细胞
大量增生。PQ+RH组：与 PQ组比较,大鼠肺组织外观损
伤范围较小，结节样改变数量较少,硬化程度较轻；光镜
PQ组及 PQ+RH 组均有不同程度的慢性炎性灶。但
PQ+RH组肺组织胶原纤维、成纤维细胞增生程度较
轻。见图 1。
2.2 Smo和 Gli1免疫组织化学检测 Smo和 Gli1蛋白
主要分布于支气管上皮、肺泡上皮、血管内皮细胞及部
分纤维组织。Smo的阳性表达主要定位于细胞膜上及
胞质内，Glil 的阳性表达主要定位于胞质及胞核内。
Smo及 Gli1在 NS组无表达或弱表达；PQ组表达明显
增强；提示大鼠肺纤维化发生过程中 SHH信号被激
活。PQ+RH组 Smo及 Gli1表达为(±～++），表达明显
减弱。见图 2、表 1。
2.3 Smo 和 Gli1 蛋白的表达 NS组：Smo/β-actin 及
Glil/β-actin比值分别为（0.012±0.008）、（0.027±0.010）；
PQ 组 ：Smo/β-actin 及 Glil/β-actin 比 值 分 别 为
（0.589±0.146）、（0.645±0.138）；PQ+RH组：Smo/β-actin
及 Glil/β-actin 比值分别为（0.203±0.086）、（0.196±
0.089）。NS组中 Smo、Glil蛋白无表达或弱表达，PQ组表
达明显增强，PQ+RH组表达明显减弱，组间比较，差异有
统计学意义（P<0.05）。见表 2。
3 讨 论
PQ对人的致死量为 30～40 mg/kg（经口）[4],目前三
峡地区中毒患者日趋增多，病死率极高，尚无特异性有
效的治疗方法。
SHH 是动物体内存在的重要信号途径，Smo和
Gli1是 SHH信号途径的 2个重要分子[5- 6]；Smo基因定
位于染色体 7q31 - 7q32[7]，编码 1个蛋白质,作为 SHH
信号的转换器。在正常组织和细胞中 Smo呈低表达或
不表达，它的作用是维持细胞正常的代谢[8]；当 Smo过
生理盐水组 百草枯组 百草枯 +山芝麻组
图1 3组大鼠肺组织病理学改变（HE×200）
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职业与健康 2015年 10月第 31卷第 20期 Occup and Health，Oct. 2015，Vol. 31，No.20
量表达时，Smo将 SHH信号向胞内传递，最终导致下游
的 Gli全长修饰为转录激活因子，进入细胞核内激活多
种勒基因的表达，从而调控细胞的增殖、分化及调亡[9]，
对 SHH信号途径具有激活作用[10- 11]。研究证实，活化的
SHH信号途径在 PQ致肺组织纤维化的过程中发挥重
要作用；SHH信号途径的异常激活直接参与了百草枯
所致肺纤维化的发生、发展过程[12]。
本研究发现，PQ灌胃后大鼠肺脏呈明显肺纤维化
的病理改变。而用 RH水提取物对 PQ中毒治疗后比
较：大鼠肺组织外观损伤范围较小，结节样改变数量较
少，硬化程度较轻。光镜下：PQ组及 PQ+RH组均有不
同程度范围的慢性炎性灶。但 PQ+RH组肺组织胶原纤
维，成纤维细胞增生程度较轻。免疫组化法及Western-
blot法检测 PQ大鼠肺组织均提示，PQ组 Smo和 Gli1
蛋白表达明显增强；PQ+RH组 Smo及 Gli1表达明显减
弱，组间比较具有显著性差异（P<0.05）。本试验结果说
明：RH水提取物显著减低 SHH信号途径 Smo和 Gli1
蛋白表达，减轻 PQ诱发的大鼠肺纤维化，对肺纤维化
有一定的干预作用。
综上所述，RH水提取物能显著减轻 PQ诱发的大
鼠肺纤维化，干预了大鼠肺纤维化进程；其机制可能与
减低 SHH信号途径 Smo和 Gli1蛋白表达、抑制胶原纤
维及成纤维细胞增生、减轻 PQ诱发的大鼠肺纤维化有
关。但尚需进一步临床研究。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突
参考文献
［1］Orito K，Suzuki Y，Matsuda H，et al． Chvmase is activated in the pul－
monary inflammation and fibrosis induced by paraquat in hamsters［J］．
Tohoku J Exp Med，2004，203（4）：287－294．
［2］Lin X，Huang QF，Zhang SJ，et al．．Influence of the water extract from
He-icteres angustifolia on serum makers in rats with hepatic fibrosis［J］．
Lishizhen Med Mater MedRes （时珍国医国药），2010，21（12）：
图2 Smo和 Gli1在各组大鼠肺组织中的表达
表1 大鼠肺组织中 Smo 和 Gli1 蛋白的免疫组化表达（n）
组别 样本数
Smo Gli1
－ ± + ++ +++ － ± + ++ +++
NS 20 13 7 0 0 0 14 6 0 0 0
PQ 20 0 0 2 5 13 0 0 1 4 15
PQ+RH 20 0 5 8 7 0 0 7 9 4 0
H值 43.57 49.92
P值 <0.05 <0.05
注：NS：生理盐水；PQ：百草枯；RH：山芝麻。两组蛋白组间比较：Smo
组，NS与 PQ、NS与 PQ+RH、PQ+RH与 PQ的平均秩次之差的绝对值分
别为 36.70、20.05和 16.65，均 P<0.05；Gli1组，NS与 PQ、NS与 PQ+RH、
PQ+RH与 PQ的平均秩次之差的绝对值分别为 38.13、18.73、19.40，均
P<0.05。
注：NS：生理盐水；PQ：百草枯；RH：山芝麻
表2 大鼠肺组织中 Smo 和 Gli1 蛋白平均表达水平（x±s）
组别 Smo/β- actin q值 P值 GLil/β- actin q值 P值
NS 0.012±0.008 10.11a <0.05 0.027±0.010 9.87a <0.05
PQ 0.589±0.146 4.78b <0.05 0.645±0.138 5.11b <0.05
PQ+RH 0.203±0.086 6.42c <0.05 0.196±0.089 7.65c <0.05
注：NS：生理盐水；PQ：百草枯；RH：山芝麻。用 ANOVA法检验，
F＝5.564，P<0.05；并用 q检验进行组间两两比较，a是 NS组与 PQ组比
较，b是 NS与 PQ+RH组比较，c是 PQ与 PQ+RH组比较。
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3085－3086．
［3］ Livak KJ， Schmittgen TD． Analysis of relative gene expression
datausingreal-time quantitative PCR and the 2 （－delta delta C（T））
method． methods［J］． Method，2001，25（4）：402－408．
［4］Chen CM，Lua AC．Iung toxicity of paraquat in the rat ［J］． J Toxicol
Environ Health A，2000，60：477－487．
［5］Bolanos AL，Milla CM，Lira JC，et al． Role of Sonic Hedgehog in idio－
pathic pulmonary fibrosis［J］． Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol，
2012，303（11）：L978－990．
［6］Yoshikawa R，Nakano Y，Tao L，et al． Hedgehog signal activation
inoesophagealcancerpatientsundergoingneoadjuvantchemoradiotherapy［J］．
Br J Cancer，2008，98（10）：1670．
［7］Morton JP，Mongeau ME，Klimstra DS，et al． Sonic hedgehog acts at
multiple stages during pancreatic tumorigenesis［J］． Proc Natl Acad Sci
USA，2007，104（12）：5103－5108．
［8］Murone M，Luoh SM，Stone D，et al． Gli regulation by the opposing
activities of fused and suppressor of fused［J］． Nat Cell Biol，2000，2
（5）：310．
［9］Ruizi Altaba A，Sanchez P，Dahmane N． Gli and hedgehog in cancer：
tumours，embryosandstemcells［J］．NatRevCancer，2002，2（5）：361．
［10］Sengupta A，Banerjee D，Chandra S，et al． Deregulation and cross
talk among Sonic hedgehog，Wnt，Hox and Notch signaling in chronic
myeloidleukemiaprogression［J］．Leukemia，2007，21（5）：949．
［11］Murone M，Luoh SM，Stone D，et al． Gli regulation by the opposingac－
tivities of fused and suppressor of fused ［J］． Nat Cell Biol，2000，2
（5）：310．
［12］Omenetti A，Porrello A，Jung Y，et al． Hedgehog signa-ling regulates
epithelial-mesenchymal transition duringbiliary fibrosis in rodents and
humans［J］． J Clin Invest，2008，118（10）：3331－3342．
收稿日期：2015-04-08 修回日期：2015-05-29 责任编辑：张军
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