全 文 ：第 2 7 卷 第 1 期
— 26—
肝 胆 胰 外 科 杂 志
·论著 基础研究·
热休克蛋白27在垂盆草提取物改善大鼠重症
急性胰腺炎相关的肺损伤中的作用
刘乐伟1，白永愉2，黄新策2，孙洪伟3，周蒙滔3，陈必成4，金约朋3
（1.乐清市人民医院 外科，浙江 温州 325600；2.温州医科大学 第一临床医学院，浙江 温州
325035；温州医科大学附属第一医院，浙江 温州 325000，3.肝胆外科，4.外科实验室）
2014-06-04
国家自然科学基金项目（81370563）；浙江省共建项目（WKJ2012-2-033）；省科技厅公益性应用项目（2012C23108）；
浙江省自然基金杰出青年基金项目（LR14H030001）；浙江省自然科学基金(LY12H03007)；浙江省中医药管理局项目
（2011ZA073）；温州市科技局项目（H20110016）。
刘乐伟（1 9 8 7 -），男，浙江温州人，住院医师。
金约朋，主治医师，硕士，E-mail：quiet1981@163.com。
[收稿日期]
[基金项目]
[作者简介]
[通讯作者]
[摘 要] 目的 研究垂盆草提取物（Sedum sarmentosum Bunge extraction，SSBE）对大鼠重症急性胰
腺炎（severe acute pancreatitis，SAP）相关的急性肺损伤（acute lung injury，ALI）的改善作用及
其机制。方法 42只健康成年SD大鼠随机分成3组：假手术组（C）、胰腺炎组（SAP）、垂盆草提取物治疗
组（SSBE），每组14只。逆行胰胆管注射5%牛磺胆酸钠（1 mL/kg）建立SAP模型，SSBE组在SAP模型基
础上给予SSBE（100 mg/kg）治疗，C组和SAP组给予等量生理盐水。建模成功后12 h、24 h检测肺组织
湿干比重、肺组织髓过氧化物酶（myeloperoxidase，MPO）活性、肺组织病理评分及肺组织磷酸化的热休
克蛋白27（phospho-heat shock protein 27，p-Hsp27）蛋白的表达。结果 在12 h及24 h时间点，
SSBE组肺组织病理学评分（2.10± .012，1.92±0.215）、肺组织湿干比重（2.80± .12， .83±0.15）、
肺组织MPO活性（69.32±9.03，72.20±5.93）均明显低于SAP组肺组织病理学评分（3.49±0.212，
2.85±0.210）、肺组织湿干比重（3.45±0.10，3.48±0.12）、肺组织MPO活性（87.51±4.03，89.33±
3.75），具有统计学差异（P＜0.05）。肺组织中p-Hsp27蛋白表达SSBE组低于SAP组（P＜0.05），两组均
高于C组（P＜0.05）。结论 垂盆草提取物对大鼠重症急性胰腺炎相关的肺损伤的保护作用可能与减少肺
组织中性粒细胞浸润有关，其机制可能与下调肺组织内p-Hsp27的表达有关。
[关键词] 重症急性胰腺炎；急性肺损伤；垂盆草；热休克蛋白27；大鼠
[中图分类号] R278 [文献标识码] A DOI:10.11952/j.issn.1007-1954.2015.01.008
Effect of Hsp27 on Sedum sarmentosum Bunge extraction ameliorating severe acute pancreati-
tis-associated acute lung injury in rats Liu Le-wei*, BAI Yong-yu, HUANG Xin-ce, et al. *Depart-
ment of Gastroenterology, the People’s Hospital of Yueqing, Wenzhou, Zhejiang 325600, China
Abstract Objective To investigate the effict of Sedum sarmentosum Bunge extraction (SSBE) on severe
acute pancreatitis (SAP)-associated acute lung injury (ALI) in rats and to explore the underlying mechanisms.
Methods Forty-two male Sprague-Dawley rats were randomly divided into 3 groups: control group (C, n=14),
SAP group (SAP, n=14), and SSBE treated group (SSBE, n=14). SAP model was induced by injecting 5% sodium
taurocholate (1 mL/kg, 0.1 mL/min) into the main pancreatic duct. SSBE (100 mg/kg, q 12 h) was administered
subcutaneously following the establishment of the acute pancreatitis model. Saline was administered to other two
groups in the same way. The histopathologic changes in lungs were observed and scored. Wet/dry weight ratio,
activity of myeloperoxidase (MPO), and activation of phosphorylation of heat shock protein 27 (p-Hsp27) in
pulmonary tissues were measured. Results Wet/dry weight ratio of pulmonary tissues, activity of MPO in
pulmonary tissues, and pathological scores were decreased by administered SSBE. At the time of 12 h and 24 h,
pathological scores were 2.10± 0.012 and 1.92± 0.215, Wet/dry weight ratio (2.80±0.12, 2.83±0.15), activ-
ity of MPO (69.32±9.03, 72.20±5.93) of pulmonary tissues in SSBE group were much less than those in SAP
group (3.49±0.212, 2.85±0.210), (3.45±0.10, 3.48±0.12), (87.51±4.03, 89.33±3.75) respectively. Com-
第 2 7 卷第 1 期
2015 年 1 月
Vol.27 No.1
Jan. 2015
— 27—
肝 胆 胰 外 科 杂 志
Journal of Hepatopancreatobiliary Surgery
重症急性胰腺炎（SAP）是一种严重的炎症性疾
病，其病死率大约在15%～25%，急性肺损伤（ALI）
是其中比较常见的并发症，病死率高达60%[1]。肺损
伤的病因复杂，但是炎症介质的过度激活与其有密切
的关系[2]。垂盆草（Sedum sarmentosum Bunge，SSB）
为景天科景天属多年生草本植物, 是中国药典记载的
常用中药之一，具有解毒以及排脓生肌的效果[3]。多
项研究证实垂盆草具有良好的抗炎作用，其抗炎机制
受到了越来越多的关注。本研究旨在通过观察垂盆草
提取物对SAP大鼠急性肺损伤的治疗效果，探讨其可
能的药理学机制。
1 材料和方法
1.1材料及试剂
1.1.1实验动物：清洁级健康成年雄性SD大鼠，体
重250～300 g，购于温州医科大学实验动物中心。
1.1.2试剂：垂盆草提取物（襄樊宜城市百草植物
工贸有限公司）；牛磺胆酸钠（美国Sigma公司）；HE
染色剂和水合氯醛（北京索莱宝科技有限公司）；MPO
试剂盒（南京建成生物工程所）；p-Hsp27单克隆抗体
（美国Cell Signaling Technology公司）；辣根过
氧化物酶标记的二抗（上海碧云天生物技术有限公
司）。
1.2实验方法
1.2.1动物分组与模型：雄性SD大鼠42只，术前
禁食12 h，不禁水。随机分成三组，每组14只，每
组又分成12 h和24 h两个亚组（n=7）。C组：常规
10%水合氯醛溶液（3 mL/kg）腹部皮下注射麻醉后
开腹，仅翻动胰腺后关腹。SAP组：依照Aho法建立
大鼠SAP模型。应用微泵逆行胰管内注射5%牛磺胆
酸钠，速度0.1 mL/min，剂量1 mL/kg。③SSBE组：
同上SAP制模后，立即皮下注射SSBE 100 mg/kg，每
12 h重复给药。C组和SAP组给予皮下注射等量生理
盐水。大鼠清醒后自由饮水，禁食。
1.2.2标本采集及指标检测：各组建模后12 h和24
h，再次麻醉大鼠，采集部分肺组织制成肺组织匀浆，
离心取上清液备用。用于检测MPO活性测定和Western
blotting法检测肺组织中p-Hsp27蛋白表达水平。取
肺组织标本用4%多聚甲醛溶液固定，HE染色，观察
肺组织。
1.2.3大鼠肺组织病理学评分：取肺组织标本，常
规病理，HE染色，光镜下观察。由资深病理学医师盲
法阅片，参考Osman等文献的评分标准对肺组织的损
伤进行评分。
1.2.4大鼠肺组织湿/干比重的测定：动物处死后
取右肺上叶用生理盐水洗净后在吸干水分并称重，此
为肺湿重。将肺组织置于80 ℃电热恒温干燥箱中烘
烤72 h，再次称重，此为肺干重。肺组织的含水量
及肺组织湿/干比重的计算公式：[肺组织含水量＝
（肺湿重-肺干重）/肺干重×100%][4]。
1.2.5大鼠肺组织MPO测定：取相同部位的肺组织，
均采用比色法进行检测，在分光光度计460 nm波长
下扫描，记录光密度差值，按照说明书进行操作。
1.3统计学分析
应用SPSS13.0软件进行数据分析，计量资料采
用（ ±s）表示，各组之间比较采用单因素方差分析，
P＜0.05认为差异有统计学意义。
2 结果
2.1大鼠肺病理学变化
⑴C组大鼠肺组织未见明显改变，镜下结构基本
正常。⑵SAP组肺组织水肿，肺呈暗红色，可见散在
小出血点。镜下可见肺泡腔内有炎性细胞浸润及红细
胞渗出，肺泡间隔水肿增厚或塌陷，严重者肺泡内液
体积聚表现为肺不张，肺泡间隔有断裂，肺组织结构
紊乱（图1，SAP组）；24 h组更加明显。⑶SSBE组
肺组织水肿减轻，出血点少见，镜下可见红细胞渗
出、炎细胞浸润及间质水肿均减轻。病理学变化详见
图1。SSBE组胰腺病理学评分较SAP组显著改善（P
＜0.05），见表1。
2.2大鼠肺组织湿/干比重的变化
SSBE治疗后肺组织湿/干比重较SAP组明显下降
（表1）。
2.3肺组织MPO活性变化
pared with SAP group, P-Hsp27 in pulmonary tissues was significantly reduced in SSBE group (P<0.05), p-
Hsp27 in both groups were higher than that of the control group (P<0.05). Conclusion SSBE has beneficial effect
on SAP-associated ALI in rat model, which possibly due to the decrease of neutrephil infiltration in pulmonary
tissues via downregulation of p-Hsp27.
Key words severe acute pancreatitis; acute lung injury; Sedum sarmentosum Bunge; heat shock protein 27;
rats
第 2 7 卷 第 1 期
— 28—
肝 胆 胰 外 科 杂 志
3 讨论
急性肺损伤是急性胰腺炎严重的并发症，是最易
发生的胰外器官损伤，其死亡率高[1，5-7]。急性肺损
伤的发病机制复杂，包括肺内高浓度的炎症因子引起
的肺血管损伤，增加了内皮屏障的渗透性；多种炎症
介质（如黏附分子、趋化因子等）的表达增加；氧自
由基的表达增加；中性粒细胞和巨噬细胞的激活和迁
移；细胞间信号通路等[4，6]。本研究结果显示，牛磺
胆酸钠所致的SAP相关的ALI具有典型的肺损伤病理
学改变。肺组织湿/干比重反映了肺血管的渗透性，
与SAP组比较，SSBE组大鼠肺组织湿/干比重明显降
低，说明SSBE可改善肺毛细血管的渗透性，减少肺
SAP组较C组明显升高，而SSBE组较SAP组明显
降低（表1）。
2.4Western blotting法检测肺组织p-Hsp27蛋白
表达的变化
如图2所示：在12 h及24 h时，SAP组中p-Hsp27
水平明显高于C组，而SSBE组中p-Hsp27水平较SAP
组明显降低。该结果提示SSBE可能通过下调肺组织
p-Hsp27蛋白表达发挥治疗作用。
图1 大鼠肺组织病理图（HE，×100）
表1 12 h各组肺组织病理学评分、湿干比重、MPO变化
组别
C组
SAP组
SSBE组
12h
0.52±0.307
3.49±0.212*
2.10±0.012#
12h
2.92±0.25
3.45±0.10*
2.80±0.12#
12h
66.21±4.03
87.51±4.03*
69.32±9.03#
病理学评分
24h
0.49±0.112
2.85±0.210*
1.92±0.215#
湿干比重
24h
2.88±0.50
3.48±0.12*
2.83±0.15#
24h
66.72±3.55
89.33± .75*
72.20±5.93#
MPO（U/L）
组织的炎性渗出。MPO作为中性粒细胞浸润的标志，
其活力的测定可以反映出肺组织内中性粒细胞的浸润
水平。
热休克蛋白又称应激蛋白（stress proteins，
SP），是细胞或生物体在一些应激原，如高温、缺氧、
氧化应激、感染、代谢等条件诱导下，高效表达的
一组高度保守的蛋白质，广泛分布于各种生物体内。
Hsp27属于低分子量热休克蛋白家族的成员之一，它
的表达与应激条件下增加细胞的存活率相关[8]。Hsp27
作为一种分子伴侣，它可以与其他蛋白质结合，起到
稳定其结构并参与信号转导途径的调节[9]。近年来，
随着对胰腺炎病因研究的深入，Hsp在急性胰腺炎中
的作用成为了研究热点[10-15]。Kubisch等[12]的研究发
现高表达的Hsp27可以减轻急性胰腺炎，其机制可能
与抑制胰蛋白酶的活性，减少胰腺腺泡细胞的损伤，
保留肌动蛋白细胞骨架有关。Balog A等[16]的研究认
为高表达的Hsp的细胞保护作用是通过稳定F-肌动
蛋白细胞骨架来减轻胰腺水肿。何忠野等[15]的研究发
现轻型急性胰腺炎组的Hsp27磷酸化蛋白含量高于对
图2 Western blotting法观察肺组织p-Hsp27蛋白表达情况
SAP组与C组比较，*P＜0.05，SSBE组与SAP组比较，#P＜0.05
第 2 7 卷第 1 期
2015 年 1 月
Vol.27 No.1
Jan. 2015
— 29—
肝 胆 胰 外 科 杂 志
Journal of Hepatopancreatobiliary Surgery
照组和重型胰腺炎组，对照组和重型胰腺炎组之间无
统计学差异，细胞间连接破坏是急性胰腺炎的共同特
征，但是SAP损伤更严重，可能与细胞间连接调控因
子Hsp27及其磷酸化表达相对下降有关。上述的研究
均表明Hsp在急性胰腺炎中具有保护作用。
笔者既往的研究结果[17]结合本实验的研究结果
表明，牛磺胆酸钠诱导的SAP的早期肺组织内磷酸
化的细胞外信号调节激酶（extracellular signal
regulated kinase，ERK)和Hsp27蛋白的水平均升高，
且两者升高的时间点一致，SSBE治疗后磷酸化的ERK
和Hsp27蛋白在肺组织内的表达同时减少。同时部分
研究认为ERK信号通路可能调控Hsp27的磷酸化[14，
18]，并且ERK信号通路是Hsp27的上游信号通路。因
此我们推测，SSBE降低肺组织内p-Hsp27蛋白表达水
平可能与ERK信号通路有密切的关系。SSBE治疗SAP
后肺组织p-Hsp27蛋白的表达减少，结合病理学上肺
组织损伤减轻、肺组织MPO活性减少、肺组织湿干比
重减轻，说明垂盆草提取物对SAP相关的ALI的治疗
作用可能是通过减少p-Hsp27表达来实现的。综上所
述，我们推测垂盆草提取物对SAP相关的ALI的改善
作用可能与ERK/Hsp27信号通路有关。垂盆草提取物
可能通过抑制细胞内的ERK激酶活性，降低肺组织内
Hsp27的磷酸化水平，减轻肺组织内炎性细胞因子和
MPO的活性，从而起到肺保护作用。
总之，本实验证实SSBE可改善大鼠SAP相关的
ALI，磷酸化的Hsp27对肺损伤具有保护作用。ERK/
Hsp27信号通路可能是SSBE治疗作用的机制之一。对
SSBE药理学机制的全面深入的研究，有利于其将来
在临床中的广泛应用。
参考文献:
[1] Surbatovi M, Jovanovi K, Radakovi S, et al. Pathophysi-
ological aspects of severe acute pancreatitis-associated lung
injury [J]. Srp Arh Celok Lek, 2005, 133(1-2): 76-81.
[2] Bhatia M, Moochhala S. Role of inflammatory mediators in
the pathophysiology of acute respiratory distress syndrome
[J]. J Pathol, 2004, 202(2): 145-156.
[3] 国家药典委员会编. 中华人民共和国药典 [S]. 一部. 北京: 中
国医药科技出版社, 2010: 198-199.
[4] Wang YZ, Zhang YC, Cheng JS, et al. Protective effects of
BML-111 on cerulein-induced acute pancreatitis-associated lung
injury via activation of Nrf2/ARE signaling pathway [J].
Inflammation, 2014, 37(4): 1120-1133.
[5] Shields CJ, Winter DC, Redmond HP. Lung injury in acute
pancreatitis: mechanisms, prevention, and therapy [J]. Curr
Opin Crit Care, 2002, 8(2): 158-163.
[6] Chooklin S. Pathogenic aspects of pulmonary complications
in acute pancreatitis patients [J]. Hepatobiliary Pancreat Dis
Int, 2009, 8(2): 186-192.
[7] Akbarshahi H, Rosendahl AH, Westergren-Thorsson G, et al.
Acute lung injury in acute pancreatitis— awaiting the big leap
[J]. Respir Med, 2012, 106(9): 1199-1210.
[8] Concannon CG, Gorman AM, Samali A. On the role of Hsp27
in regulating apoptosis [J]. Apoptosis, 2003, 8(1): 61-70.
[9] 任莉萍, 曹小汉. 热休克蛋白研究进展 [J]. 安徽农业科学, 2006,
34(10): 2040-2042.
[10] 程书榜, 王成友, 徐敏, 等. 热休克蛋白70对急性坏死性胰腺
炎大鼠肺损伤保护作用的实验研究 [J]. 中国医师杂志, 2006, 8
(12): 1593-1595.
[11] Feng JY, Li YY. Alteration and role of heat shock proteins in
acute pancreatitis [J]. J Dig Dis, 2010, 11(5): 277-283.
[12] Kubisch C, Dimagno MJ, Tietz AB, et al. Overexpression of
heat shock protein Hsp27 protects against cerulein-induced
pancreatitis [J]. Gastroenterology, 2004, 127(1): 275-286.
[13] Tashiro M, Schäfer C, Yao H, et al. Arginine induced acute
pancreatitis alters the actin cytoskeleton and increases heat
shock protein expression in rat pancreatic acinar cells [J]. Gut,
2001, 49(2): 241-250.
[14] Robitaille H, Simard-Bisson C, Larouche D, et al. The small
heat-shock protein Hsp27 undergoes ERK-dependent phos-
phorylation and redistribution to the cytoskeleton in response
to dual leucine zipper-bearing kinase expression [J]. J Invest
Dermatol, 2010, 130(1): 74-85.
[15] 何忠野, 葛春林, 郭克建, 等. 热休克蛋白27在大鼠急性胰腺
炎中的表达及其对细胞间连接的影响 [J]. 中国普通外科杂志,
2007, 16(5): 429-432.
[16] Balog A, Gyulai Z, Boros LG, et al. Polymorphism of the TNF-
alpha, HSP70-2, and CD14 genes increases susceptibility to
severe acute pancreatitis [J]. Pancreas, 2005, 30(2): e46-50.
[17] 刘乐伟, 徐志红, 汪茂鸣, 等. 垂盆草对重症急性胰腺炎肺损
伤大鼠的作用及其相关机制研究 [J]. 肝胆胰外科杂志, 2014,
26(2): 121-125.
[18] Almela P, Martínez-Laorden E, Atucha NM, et al. Naloxone-
precipitated morphine withdrawal evokes phosphorylation of
heat shock protein 27 in rat heart through extracellular signal-
regulated kinase [J]. J Mol Cell Cardiol, 2011, 51(1): 129-139.
（本文编辑：鲁翠涛）