全 文 :中国微循环 2008年 2月第 12卷第 1期
基金项目:河北省科学技术与社会发展计划(052761690)
作者单位:075029 河北张家口 ,河北北方学院附属第一医院检
验科(侯亚利);河北北方学院微循环研究所(赵自刚, 牛春雨 , 张玉
平 ,张静)
第一作者简介:侯亚利(1971-),女 ,河北宣化人 ,汉族 ,副主任技
师。从事危重病的病理生理学研究。
■通信作者:ncylxf@126.com
文章编号:1007-8568(2008)01-0005-03 ·实验研究·
夏至草醇提物对失血性休克大鼠器官
一氧化氮及其合酶的影响
侯亚利 ,赵自刚 ,牛春雨■ ,张玉平 ,张 静
【摘要】 目的 观察夏至草醇提物对失血性休克大鼠器官组织一氧化氮(NO)及其合酶(NOS)的
影响。方法 Wistar雄性大鼠 18只 ,随机分为夏至草组 、模型组和对照组(均 n=6)。夏至草组和模型
组复制失血性休克模型 ,维持 90 min, 对照组仅手术。夏至草组自颈静脉缓慢推注夏至草醇提物(5 g/
ml, 6 g/kg.bw),其它两组以等量生理盐水代替。 40 min后 , 制备肝 、肾 、心肌 、肺组织匀浆 , 检测各器官
组织匀浆 NO含量及 NOS活性的变化。结果 模型组肝 、肾 、心肌 、肺组织匀浆 NO含量及 NOS活性均
显著高于对照组(P<0.01 ~ 0.05);夏至草组各器官组织匀浆 NO含量及 NOS活性显著低于模型组(P
<0.01 ~ 0.05),且各指标与对照组无统计学意义(P>0.05)。结论 夏至草醇提物减轻大鼠重症失血
性休克后器官损伤的机制与降低 NO的生成和释放有关。
【关键词】 夏至草;失血性休克;器官;一氧化氮
中图分类号:R285.5;R364.1;R311.5 文献标识码:B
EffectsofEthanolExtractfromMrrubiumIncisumonNitricOxideandNitricOxideSynthasesof
MultipleOrgansinHemorrhagicShockRats
HOU Ya-li, ZHAO Zi-gang, NIU Chun-yu, ZHANG Yu-ping, Zhang Jing. Institute of
Microcirculation, HebeiNorthUniversity, Zhangjiakou, Hebei075029, China
【Abstract】 Objective ToobservetheeffectsofethanolextractfromMrrubiumIncisumonnitricoxide
(NO)andnitricoxidesynthases(NOS)oforgansinhemorrhagicshockrats.Methods 18 maleWistarrats
wererandomlydividedintothreegroups:MrrubiumIncisumgroup(n=6), modelgroup(n=6)andcontrol
group(n=6).ThehemorrhagicshockmodelwasestablishedinMrrubiumIncisumgroupandmodelgroupfor
90min.EthanolextractfromMrrubiumIncisumwasinfusedinMrrubiumIncisumgroup(5g/ml, 6g/kg.bw);
inothergroupsethanolextractfromMrrubiumIncisumwasreplacedbynormalsaline.After3h, liver, kidney,
cardiacmuscleandlungweretakenoutformakinghomogenateof10%concentration, andtheNOcontentand
NOSactivityweredeterminedinhomogenate.Results TheNOcontentandNOSactivityofliver, kidney,
cardiacmuscleandlunghomogenateinmodelgroupweresignificantlyincreasedthanthoseofcontrolgroup(P
<0.01 ~ 0.05).TheNOcontentandNOSactivityofliver, kidney, cardiacmuscleandlunghomogenatein
MrrubiumIncisumgroupweresignificantlylowerthanthoseofmodelgroup(P<0.01 ~ 0.05).Theindexesof
MrrubiumIncisumgrouphadnostatisticaldifferencecomparedwiththoseincontrolgroup(P>0.05).Con-
clusion ThemechanismthatethanolextractfromMrrubiumIncisumcouldmarkedlyabateorgansinjuryof
hemorrhagicshockratsisrelatedtodecreaseofNObuildingandreleasing.
【Keywords】 MrubiumIncisum;Hemorrhagicshock;Organ;Nitricoxide
细胞 、组织和器官的功能依赖于正常的血液循 环及血液灌流 。失血性休克(hemorhagicshock)时
组织微循环低灌注是肺 、心 、肾 、肝等多个器官的功
能障碍 、诱发多器官功能障碍综合征(multipleorgan
dysfunctionsyndrome, MODS)的主要因素之一 。因
此 ,从改善微循环障碍以及血液流变性异常来寻找
药物和其他有效措施成为重症失血性休克防治研
·5·
JChinMicrocircFeb.2008, Vol.12, No.1
究的重要课题之一 [ 1] 。我室研究表明 ,失血性休克
不但存在严重的血液微循环障碍 ,同时存在严重的
淋巴微循环障碍[ 2] ,淋巴微循环与休克的发生 、发
展及转归关系密切[ 3] ,良好的淋巴微循环有利于休
克的代偿 ,淋巴微循环障碍可促进休克的恶化 [ 3] 。
淋巴循环是循环系统的重要组成部分 ,在维持机体
稳态中的作用逐渐受到重视 [ 4] 。夏至草具有利水
消肿 、活血化瘀作用 [ 5] ,而针对失血性休克时血液
微循环障碍及淋巴微循环障碍的研究发现 ,静脉注
射夏至草醇提物可改善失血性休克大鼠的血液微
循环[ 6]及淋巴微循环障碍 [ 7] ,从而对失血性休克有
良好地干预作用 。在此基础上 ,本研究观察夏至草
醇提物对失血性休克大鼠肝 、肾 、心肌 、肺组织一氧
化氮(nitricoxide, NO)及其合酶 (nitricoxidesyn-
thases, NOS)的影响 ,旨在进一步阐明并完善夏至草
干预失血性休克的药理学作用 。
材料和方法
1 动物与分组
18只健康清洁级 Wistar雄性大鼠(中国医科院
实验动物繁育中心提供),体质量 220 ~ 300 g。随
机均分为 3组(均 n=6):对照组(仅手术)、模型组
(复制失血性休克模型 , 输血加生理盐水进行治
疗)、夏至草组(复制失血性休克模型 ,输血加夏至
草醇提物进行治疗)。实验前大鼠禁食 12 h,自由
饮水。
2 夏至草醇提物制备
唇形科夏至草属植物夏至草 [ mrrubiumincisum
Benth]的全草(内蒙驻张家口医药站提供 ,经河北
北方学院中医系姜希强教授鉴定),按文献 [ 8]报道
方法 ,制备夏至草醇提物 ,经水煎醇沉 ,再经活性炭
脱色 、灭菌制成原生药含量为 5 g/ml的注射液
(pH、澄清度 、溶血试验检测均为合格)。
3 失血性休克模型的复制及液体复苏
所有大鼠肌注质量分数 2%的戊巴比妥钠(50
mg/kg,北京化学试剂厂生产 ,批号 20000919),全身
麻醉 ,无菌手术 ,行右侧颈总动脉和左侧颈静脉插
管 ,备放血及输液 。舌静脉注射质量分数 0.5%肝
素(1 ml/kg, 700 U/ml,北京奥博星生物技术责任有
限公司生产 ,批号 001218),全血抗凝 。稳定 10 min
后 ,经自动抽注机(ZCZ-50,浙江医科大学医学仪器
厂)自颈总动脉缓慢放血(失血量以全血量的 1 /5
计 ,全血量以体质量 1/13计), 3 min完成 ,保留备
回输用 。以无菌林格氏液瓶作为 Lamson瓶 ,连接
无菌输液器 ,将液面调整至固定高度 ,维持低血压
(40 mmHg)90 min, 复制大鼠重症失血性休克模
型[ 9, 10] 。然后 ,模型组 、夏至草组以自动推注机自左
侧颈静脉缓慢回输放出之血液;输血完毕后 ,夏至
草组输入 6g/kg剂量(生药)的夏至草醇提物(输前
用生理盐水等倍稀释),模型组输入等量的生理盐
水。同时 ,在输液复苏过程中 ,按我室常规方法进
行肠系膜淋巴微循环观察 [ 7] ,以淋巴微循环变化观
察复苏效果。对照组仅麻醉及颈部手术 ,不放血及
输液复苏 。
4 组织匀浆制备
行液体复苏后(或相当)3 h,分别处死动物。
选择固定的肝 、肾 、心 、肺组织各 0.8 ~ 1.0g,加 9倍
的 4℃无菌生理盐水 ,应用 FJ-200型高速分散均质
机(上海标本模具厂)低温制备 10%组织匀浆 ,应用
高速低温离心机以 2 500r/min离心 10min(离心半
径 8cm),取上清液置于 -80℃冰箱内 。
5 组织匀浆 NO及其合酶测定
应用硝酸还原酶法检测各组动物各脏器组织
匀浆 NO2 -/NO3 -含量 ,以此代表组织匀浆中 NO的
含量;应用化学显色法分别检测各组动物各脏器组
织匀浆总 NOS活性(包括 eNOS及 iNOS,试剂盒购
自南京建成生物工程研究所),严格按照试剂盒说
明书要求进行操作 。各脏器组织匀浆蛋白以考马
斯亮兰法进行定量 。
6 统计学处理
所有数据以平均数 ±标准差 ( x±s)表示 ,经
SPSS11.0统计软件包进行单因素方差分析 ,两组
间比较用两样本均数 t检验 , P<0.05为具有显著
性差异。
结 果
1 失血性休克大鼠输注夏至草醇提物后的复
苏效果
模型组大鼠失血性休克时肠系膜淋巴微循环
明显障碍 ,表现为淋巴管收缩性降低 、肠系膜淋巴
管静态口径缩小 、收缩性指数降低 。在输入生理盐
水或夏至草醇提物后 ,肠系膜淋巴管收缩性均有所
提高 ,肠系膜淋巴管静态口径扩张;且夏至草组肠
系膜淋巴管收缩性 、肠系膜淋巴管静态口径显著高
于或大于模型组[ 7] 。
2 夏至草醇提物对失血性休克大鼠各器官组
·6·
中国微循环 2008年 2月第 12卷第 1期
织匀浆 NO2 - /NO3 -含量的影响 ,见表 1。
3 夏至草醇提物对失血性休克大鼠各器官组
织匀浆 NOS活性的影响 ,见表 2。
表 1 夏至草醇提物对休克大鼠各器官组织匀浆 NO2 -/NO3 -含量的影响(μmol/gprot, n=6, x±s)
组 别 肝 肾 心肌 肺
对照组 1.62±0.39 1.91±0.34 1.92±0.39 1.50±0.20
模型组 3.60±0.65** 3.22±0.56** 2.91±0.39** 2.40±0.49**
夏至草组 2.05±0.66■■ 1.87±0.44■■ 2.18±0.20■ 1.69±0.39■■
注:与对照组相比 , **P<0.01;与模型组相比 , ■P<0.05, ■■
P<0.01。
表 2 夏至草醇提物对休克大鼠各器官组织匀浆 NOS
活性的影响(U/gprot, n=6, x±s)
组 别 肝 肾 心肌 肺
对照组 0.64±0.14 0.77±0.09 1.49±0.25 0.61±0.11
模型组 1.47±0.37** 1.16±0.18** 2.16±0.21** 1.00±0.32*
夏至草组 0.40±0.04■■ 0.65±0.09■■ 1.28±0.47■■ 0.70±0.26■
注:与对照组相比 , *P<0.05, **P<0.01;与模型组相比 , ■P
<0.05, ■■P<0.01。
讨 论
失血性休克是临床急症 ,微循环障碍为其发病
学本质 。前期研究工作表明 [ 11] ,静脉推注不同剂量
的夏至草醇提物可改善大鼠的淋巴微循环障碍 ,增
强肠系膜淋巴管收缩频率及幅度 ,肠淋巴流量 、蛋
白输出量明显升高 ,该作用在 6 g/kg剂量时最显
著 , 1 g/kg剂量则对淋巴循环未发生影响 ,在一定
范围内呈剂量效应关系 。为此 ,本研究选择了应用
6 g/kg的剂量 ,观察夏至草醇提物对失血性休克大
鼠器官 NO及 NOS的影响 ,在阐明夏至草药理学作
用的同时 ,为失血性休克多器官损伤的药物治疗提
供实验依据 。
NO作为一种具有多重生理功能的介质 ,在参
与调节血管和气管平滑肌舒张 、机体免疫防御 、细
胞溶解等诸多方面发挥重要作用 [ 9] ,降低 NO的生
成释放可改善内毒素休克的低血压 [ 12] 。研究结果
表明 ,大鼠重症失血性休克后 ,模型组肝 、肾 、心肌 、
肺组织匀浆的 NOS活性及 NO含量增高 ,结果提示
失血性休克在引起大鼠急性微循环障碍的同时 ,加
重了组织细胞的缺氧以及酸性产物潴留 ,刺激组织
细胞 iNOS表达增强 , NOS活性增高 ,诱导内皮细
胞 、巨噬细胞 、中性粒细胞形成大量的 NO,从而引
起 NO的释放增多 。大量的 NO发挥其损伤作用 ,
加重炎症反应 ,通过刺激中性粒细胞产生呼吸爆发
及脱颗粒 ,释放氧自由基和蛋白水解酶 ,作用于内
皮细胞 ,进一步导致细胞损伤 , 引起组织器官损
伤 [ 10] 。同时 ,也进一步促进了肠系膜淋巴管内皮细
胞的损伤 ,引起肠系膜淋巴微循环障碍 ,表现为淋
巴管收缩性下降[ 7] 。输入夏至草醇提物后 ,各脏器
组织匀浆 NO含量及 NOS活性均显著低于模型组 ,
结果提示输入夏至草醇提物有效地抑制 NOS活性
表达 ,从而减少 NO的产生和释放。这主要是由于
夏至草醇提物具有良好的改善微循环作用 ,减轻了
失血性休克时严重的血液微循环以及淋巴微循环
障碍 [ 7] ,从而缓解了细胞的缺氧状态 ,抑制 NO产
生 ,减轻了 NO所引起的炎症反应 ,降低 NO对组织
细胞的损伤 ,这也是进一步改善血液微循环障碍以
及淋巴微循环障碍的基础 ,从而最终达到了保护器
官功能的作用 。
总之 ,夏至草醇提物对失血性休克大鼠具有较
好的保护作用 ,其机制与夏至草醇提物有效改善微
循环流态 [ 6, 7]与细胞缺氧 ,从而抑制 NO的产生 、减
轻组织细胞的炎症损伤有关 ,这为深入研究夏至草
醇提物的药理学作用提供了实验依据。以活血化
瘀类中药为靶标 ,为失血性休克的多器官保护提供
了新思路 。
参 考 文 献
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(收稿:2007-04-27 修回:2007-09-17)
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