全 文 ：书·研究论文·
红景天对急进高原大鼠生理病理变化的影响
孙玉环①②，王 荣①②，谢 华①，尹 强①，贾正平①②，
王 昌①②，陶 锐①②，鹿 辉①，王延玲①②，李文斌①
［摘 要］ 目的 平原Wistar大鼠急进海拔 4300 m高原后，给予红景天药物干预，观察大鼠生理和病理状态变化情况。
方法 将 21只成年健康Wistar大鼠按体质量随机分为高原缺氧组(空白组)、高原缺氧 +乙酰唑胺组(对照组)、高原缺氧 +红
景天组(给药组)，急进高原后连续给药 5 d后，取眼眶静脉丛血分析其主要生化指标，同时解剖大鼠，取腹主动脉血分析其主要
血气指标，完整摘取肝脏和肺组织进行病理切片观察。结果 与空白组相比，对照组 HB、Hct、C Cl －、C Ca2 +均显著性升高(P ＜
0． 05)，ALT、ALP、pH、C HCO3 －、BB、BE均显著性降低(P ＜0． 05或 P ＜0． 01)，给药组 ALT、ALP、ALB、UＲEA均显著性降低(P ＜
0． 05);与对照组相比，给药组 pH、C HCO3 －、BB、BE 均显著性上升(P ＜ 0． 05)，ALP、Urea、HB、Hct、C Ca2 +均显著性下降(P ＜
0． 05)。病理结果显示，高原缺氧对大鼠肝、肺损伤严重，红景天和乙酰唑胺给药组损伤均比空白组小。结论 红景天具有一定
的抗缺氧反应作用，能够减轻急进高原大鼠的病理损伤，但不能完全避免损伤，说明红景天治疗高原反应有一定的局限性。
［关键词］ 急进高原;红景天;血气分析;生化分析
［中图分类号］ Ｒ961 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 1008-9926(2014)5-0385-4
［DOI］ 10． 3969 / j． issn． 1008-9926． 2014． 05． 001
Effects of Ｒhodiola Crenulata on Physiological and Pathological
Changes in Ｒats After Acute Exposure to High Altitude
SUN Yu-huan①②，WANG Ｒong①②，XIE Hua①，YIN Qiang①，JIA Zheng-ping①②，
WANG Chang①②，TAO Ｒui①②，LU Hui①，WANG Yan-ling①②，LI Wen-bin①
①PLA Key Laboratory of Environmental Damage Control at High Altitude，Lanzhou General Hospital，Lanzhou
Military Command，Lanzhou 730050，China;②School of Pharmacy，Lanzhou University，Lanzhou 730000，China
［Abstract］ Objective To observe physiological and pathological changes of rats administered with Ｒhodiola
Crenulata(ＲC)after acute exposure to high altitude 4 300 meters．Methods 21 male Wistar rats were randomly divided
into high altitude hypoxia group(blank group)，high altitude hypoxia + acetazolamide group (control group)，and high
altitude hypoxia +ＲC group (ＲC group)． After five days of consecutive administration，blood was collected from the or-
bital vein to analyze the main biochemical indicators，and from the abdominal aorta to analyze the main indicators of
blood gas． The lung and liver were totally removed to observe pathological changes． Ｒesults Compared with the blank
group，HB，Hct，C Cl －，C Ca2 + of rats in control group were significantly increased(P ＜0． 05)，while ALT，ALP，pH，C
HCO3 －，BB and BE significantly decreased (P ＜0． 05 or P ＜0． 01)． ALT，ALP，ALB and Urea of ＲC group rats signifi-
cantly decreased (P ＜0． 05)． Compared with control group，pH，C HCO3 －，BB and BE were significantly increased (P ＜
0． 05)in ＲC group，while ALP，Urea，HB，Hct，C Ca2 + significantly decreased (P ＜ 0． 05)． pathological results showed
that the lung and liver of rats in high altitude hypoxia group were damaged seriously，while the lung and liver damages in
rats treated with acetazolamide or ＲS acetazolamide compared with high altitude hypoxia group．Conclusion ＲC has anti-
altitude hypoxia effect and can reduce pathological damage to rats to some extent．
［Key words］ acute exposure to high altitude;Ｒhodiola Crenulata;blood gas analysis;biochemical analysis
基金项目:国家科技部重大资助项目，No． 2008ZXJ09014 － 010;全军医药科研“十二五”重点项目，No． BWS12J012;全军医药科研“十二五”面
上项目，No． CWS11C231
作者简介:孙玉环，硕士，药师。研究方向:药理学。Tel:(0931)8994675
作者单位:① 730050 甘肃兰州，兰州军区兰州总医院全军高原损伤防治重点实验室;② 730000 甘肃兰州，兰州大学药学院
通讯作者:王 荣，Tel:(0931)8994675;E-mial:wangrong-69@ 163． com
·583·解放军药学学报 2014 年 10 月 20 日 第 30 卷 第 5 期 Pharm J Chin PLA，Vol． 30，No． 5，Oct 20，2014
高原环境的特点是缺氧、低压。缺氧是影响高
原生命活动的主要因素，氧分压的降低使进入气管
和肺泡的氧气减少，造成了机体各组织器官的缺
氧［1］。在这种条件下，人体的各个脏器都无可避免
地受到缺氧而造成损伤，可明显影响人体的生理功
能。而目前唯一确定的急性高原反应首选药物依然
是由美国 FDA于 90 年代批准的乙酰唑胺［2］。
由于条件限制，大部分的高原实验还处于模拟
缺氧阶段［3-6］在模拟舱中进行，然而高原环境的瞬息
万变，低氧、严寒、强紫外线等诸多因素对机体的影
响，仅仅模拟缺氧环境是不够的。有研究［3-4］表明，
机体从平原地区急进高原后，环境氧含量的减少使
机体氧分压和血氧饱和度降低，进而出现组织缺氧、
机体损伤，导致机体发生一系列的生理和病理的改
变。机体的这些改变对药物药效也会产生影响，如
酸碱度影响药物的吸收和分布［5］，蛋白结合率影响
药物的分布和血药浓度，心功能影响血液的分布和
流变学，进而影响药物的吸收和分布，肝、肾功能影
响药物的代谢和排泄等，这些都将严重影响药物的
疗效和毒副作用［4］。本文经过前期实验选择青海
玛多县对红景天这种具有抗高原反应的药物［7-8］进
行实地实验，探究红景天在抗急性高原反应的过程
中对大鼠生理病理的影响。
1 材料与方法
1． 1 动物和分组 健康雄性清洁级 Wistar 大鼠 21
只(中国上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，
动物合格证号:2007000524909)，体质量 180 ～ 220
g。按体质量随机分为高原缺氧组(空白组)、高原
缺氧 +乙酰唑胺组(对照组)、高原缺氧 +红景天组
(给药组)，每组 7 只，以标准饲料喂养，自由饮水。
1． 2 试药 红景天胶囊(规格:0． 38 g，西藏军区红
景天研制中心自制，批号:110502)，乙酰唑胺原料
药(含量 ＞ 98． 5%，湖北兴银河化工有限公司)，
0． 9%氯化钠注射液(规格:250 ml，浙江国镜药业有
限公司，批号:C113012009)。按体表面积折算
法［9］，将人体用药剂量转换为大鼠用药剂量，红景
天的给药剂量为每天 3 次，每次 67． 90 mg·kg －1(按
制剂人用药量折算)，乙酰唑胺的给药剂量为每天 2
次，每次 22． 33 mg·kg －1，用 0． 9%氯化钠注射液溶
解配制。
1． 3 仪器 Ｒadiometer ABL80 全自动血气分析仪
(丹麦 Ｒadiometer 公司)，贝克曼 LX20 全自动生化
检测仪(美国 Beckman 公司)，海王星 500E 手持式
GPS仪(上海达赛导航设备有限公司)，YDS-30-80
液氮罐(乐山东亚机电工贸有限公司)，自动脱水
机、切片机、包埋机(德国 Leica 公司)，BX51 光学显
微镜(德国 Olympus公司)。
1． 4 实验方法 将健康雄性清洁级 Wistar 大鼠由
上海虹桥机场航空托运急进至兰州中川机场后，立
即由恒温箱式货车转运大鼠到达青海省玛多县花石
峡镇(海拔 4300 m)。急进过程中标准饲料正常饮
食饮水，到达玛多县 24 h 后开始实验。实验时，按
2． 5 ml·kg －1剂量灌胃给药，空白组给予 0． 9%氯化
钠注射液，每日 3 次;对照组，每日 2 次;给药组，每
日 3 次，连续给药 5 d。
1． 5 观察指标
1． 5． 1 大鼠生化指标检测 于第 5 天末次给药 1 h
后，自大鼠眼眶后静脉丛采血 2 ml 于加有肝素钠的
离心管中，室温下 3000 r·min －1离心 10 min 后取上
清液，进行生化指标检测［10-11］，主要包括门冬氨酸
氨基转移酶(AST)，丙氨酸氨基转移酶(ALT)，碱性
磷酸酶(ALP)，白蛋白(ALB)，葡萄糖(Glu)，尿素
(Urea)，肌酐(Cre)。
1． 5． 2 大鼠血气指标分析 于第 5 天末次给药 1 h
后，给予大鼠腹腔注射 10%水合氯醛 1 ml，麻醉并解剖
腹腔，使用含少量肝素钠湿润管壁的一次性 1 ml 注射
器采集腹主动脉血 1 ml，立即进行血气分析［10-13］，测定
指标主要包括动脉血氧饱和度(SatO2)、血液酸碱度
(pH)、血红蛋白(Hb)、红细胞压积(Hct)、动脉血二氧
化碳分压(PaCO2)、血浆实际碳酸氢根浓度(C HCO3 －)、
动脉血氧分压(PaO2)、缓冲碱(BB)、碱剩余(BE)、血清
氯离子浓度(C Cl －)、血清钾离子浓度(C K +)和血清钙
离子浓度(C Ca2 +)等
［12-15］。
1． 5． 3 组织病理切片观察 完整摘取大鼠肝、肺于
l0%的甲醛溶液中固定，固定组织应充分展开，勿挤
压与冷冻，待固定充分后以石蜡包埋组织切片，HE
染色后显微镜下观察组织病理改变。
1． 6 统计方法 各指标采用 SPSS 11． 0 统计软件
应用单因素方差分析和 LSD 法，数据采用 珋x ± s 表
示，P ＜ 0． 05 为组间差异有统计学意义。
2 结果
2． 1 各组生化指标比较 由生化结果分析可知，与
空白组相比，对照组 ALT、ALP 均显著性下降(P ＜
0． 05)，给药组 ALT、ALP、ALB、Urea 均显著性下降
(P ＜ 0． 05)，与对照组相比，给药组 ALP、Urea 均显
著性下降(P ＜ 0． 05)。结果见表 1。
·683· 解放军药学学报 2014 年 10 月 20 日 第 30 卷 第 5 期 Pharm J Chin PLA，Vol． 30，No． 5，Oct 20，2014
表 1 各组生化指标检测结果(珋x ± s，n = 7)
组别
AST /
IU·L －1
ALT /
IU·L －1
ALP /
IU·L －1
ALB /
g·L －1
Glu /
mmol·L －1
Urea /
mmol·L －1
Cre /
μmol·L －1
空白组 87． 20 ± 7． 19 50． 20 ± 1． 79 233． 50 ± 7． 94 28． 14 ± 1． 52 7． 00 ± 0． 35 5． 70 ± 0． 37 19． 50 ± 1． 91
对照组 85． 67 ± 10． 69 42． 75 ± 4． 11b 206． 5 ± 11． 23b 27． 74 ± 1． 42 6． 93 ± 0． 50 6． 38 ± 0． 81 21． 33 ± 1． 15
给药组 83． 33 ± 15． 01 40． 7 ± 6． 13b 180． 00 ± 10． 03bf 26． 35 ± 1． 33b 7． 70 ± 0． 70 4． 80 ± 0． 33bf 20． 33 ± 1． 15
注:与空白组比较，bP ＜ 0． 05;与对照组比较，fP ＜ 0． 05。
2． 2 各组间血气指标比较 由血气分析结果可知，与
空白组相比，对照组 pH、C HCO3 －、BB、BE均显著性下降
(P ＜0． 01)，HB、Hct、C Cl －、C Ca2 +均显著性上升(P ＜
0． 05)，给药组各项指标均无显著性变化(P ＞ 0． 05);
与对照组相比，给药组 pH、C HCO3 －、BB、BE均显著性上
升(P ＜ 0． 05)，HB、Hct、C Ca2 +均显著性下降(P ＜
0． 05)。结果见表 2。
2． 3 各组肝组织病理切片比较 空白组大鼠肝小
叶间质显著增生，核位于细胞中央，肝细胞索结构模
糊，部分肝细胞溶解液化消失，只留下透亮的网状结
构，炎性细胞浸润。对照组大鼠肝小叶有炎性细胞
浸润。给药组大鼠肝小叶间质增生，有少量炎性细
胞浸润。见图 1。
2． 4 各组肺组织病理切片比较 空白组大鼠肺泡壁
增厚，充血严重，肺泡间隔较宽，有明显的水肿，肺泡
上皮增生，中性粒细胞浸润。对照组肺泡壁增厚，充
血，肺泡间隔宽，但比空白组减轻。给药组大鼠肺泡
较空白组有显著好转，有水肿和充血现象。见图 2。
表 2 各组血气分析检测结果(珋x ± s，n = 7)
组别
SatO2 /
%
pH
HB /
g·L －1
Hct /
%
PaCO2 /
mmHg
C HCO3 － /
mmol·L －1
空白组 93． 15 ± 0． 68 7． 40 ± 0． 02 1． 07 ± 0． 03 33． 00 ± 1． 00 28． 60 ± 1． 14 17． 28 ± 0． 94
对照组 91． 80 ± 1． 62 7． 33 ± 0． 04c 1． 19 ± 0． 13b 36． 60 ± 4． 04b 30． 80 ± 4． 21 15． 68 ± 0． 89c
给药组 92． 78 ± 1． 60 7． 40 ± 0． 01f 1． 08 ± 0． 03f 33． 00 ± 1． 00f 28． 40 ± 0． 89 17． 34 ± 0． 37f
组别
PaO2 /
mmHg
BB /
mmol·ml －1
BE /
mmol·ml －1
C Cl － /
mmol·L －1
C K + /
mmol·L －1
C Ca2 + /
mmol·L －1
空白组 66． 75 ± 2． 63 － 6． 08 ± 1． 12 － 6． 66 ± 1． 13 104． 80 ± 2． 28 4． 60 ± 0． 57 1． 16 ± 0． 06
对照组 66． 80 ± 3． 27 － 8． 76 ± 0． 59c － 9． 10 ± 0． 58c 108． 40 ± 1． 67b 4． 44 ± 0． 29 1． 25 ± 0． 05b
给药组 63． 25 ± 0． 96 － 5． 98 ± 0． 29f － 6． 56 ± 0． 32f 107． 40 ± 2． 61 4． 38 ± 0． 22 1． 16 ± 0． 08f
注:与空白组比较，bP ＜ 0． 05，cP ＜ 0． 01;与对照组比较，fP ＜ 0． 05。
A:空白组;B:对照组;C:给药组
图 1 各组大鼠肝组织 HE染色结果(HE，× 200)
A:空白组;B:对照组;C:给药组
图 2 各组大鼠肺组织 HE染色结果(HE，× 200)
·783·解放军药学学报 2014 年 10 月 20 日 第 30 卷 第 5 期 Pharm J Chin PLA，Vol． 30，No． 5，Oct 20，2014
3 讨论
由生化结果分析可知，与空白组相比，对照组和
给药组 ALP含量均显著性降低，其中给药组 ALP含
量显著低于对照组。可能伴随有肝组织损伤，但是
给药组的组织缺氧和损伤程度较低。同时给药组的
ALB含量显著低于空白组，说明各实验组大鼠肝脏
可能由于缺氧导致细胞受损，出现炎症，引起机体抗
炎反应，但给药组炎症反应比空白组轻。
由血气分析结果可知，空白组大鼠 pH 正常、
PaCO2、HCO3 －降低、PaO2 下降，BB 与 BE 为负值，充
分说明大鼠处于呼吸性碱中毒并代谢性酸中毒状
态，并伴随有低氧血症(血氧饱和度偏低);给药组
大鼠除 pH偏高、其余结果同空白组。另外，血气分
析结果可见急进高原大鼠血液中 K +和 Cl －有较大
程度的升高。K +外流将使细胞内缺 K +，而 K +为蛋
白质包括酶等化合物代谢所必需，酶的含量将严重
影响药物的代谢和排泄;Cl －参与肾素分泌调节［15］，
血清中的 Cl －代谢异常，可能有严重的酸中毒存在。
病理切片显示大鼠肝脏小叶间质显著增生，炎
性细胞浸润，说明缺氧对肝脏的影响极大，药物代谢
的主要场所是肝脏，肝脏的损伤是高原药物代谢发
生变化的主要原因。另外，病理切片显示对照组大
鼠肺泡壁增厚，充血严重，肺泡间隔较宽，有明显的
水肿，肺泡上皮增生，中性粒细胞浸润。缺氧导致肺
动脉高压，毛细血管应激衰竭，所以肺泡出现水肿和
充血，这也导致了炎症的发生。
综上所述，本研究发现，高原缺氧对机体组织器
官的损伤危害很大，给予红景天药物干预，能够保护
机体的肝、肺组织细胞，然而血气结果表明，红景天
抗缺氧作用并不明显，且高原红景天大鼠出现了低
血氧症状，这还需要今后的长期观察，其对急进高原
大鼠的保护作用可能与抗缺氧无关，而与抗炎作用
有关。前期的缺氧模拟实验中，已有资料表明，红景
天在抗缺氧、抗寒冷、抗疲劳等方面均有良好效果，
而 Chiu 等［16］通过随机、双盲、安慰剂对照人体试
验，发现红景天并没有明显的治疗急性高山病的作
用。实地实验表明红景天的抗缺氧作用不明显，与
模拟实验结果有出入，说明高原环境瞬息万变，单纯
从缺氧角度考察，难免会不太准确，同时，也有可能
是高原环境影响了机体对药物的吸收和代谢，导致
红景天在机体的作用效果发生了变化。
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(收稿日期:2013-11-26;修回日期:2014-03-01)
(本文编辑 殷 萌)
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