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目的:建立盲肠结扎穿孔(CLP)脓毒症大鼠动物模型,通过观察基于不同治法的中药组方对脓毒症大鼠心、肝、肾等多个器官生化功能和超微结构的影响,比较不同治法(清热解毒法、活血化瘀法、通腑泻下法及益气扶正法)对脓毒症大鼠的器官保护作用;并从炎症介质基因表达和蛋白合成、细胞信号转导因子NF-kB活性、氧自由基活性等不同角度探讨不同中医治法对脓毒症大鼠心肌损伤的保护作用机制。
方法：CLP法建立脓毒症大鼠动物模型。实验动物随机分为12组:正常组、假手术组、模型6h组、模型24h组、醒脑静注射液6h组、醒脑静注射液24h组、丹红注射液6h组、丹红注射液24h组、自拟方6h组、自拟方24h组、大承气汤6h组及大承气汤24h组,每组各8只。观察各组大鼠生化功能、超微结构变化,同时比较各组大鼠心肌组织中丙二醛(MDA)含量、超氧化物岐化酶(SOD)活力、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)蛋白合成和基因水平表达、高迁移率族蛋白1(HMGB1)蛋白合成和基因水平表达及核转录因子-kB(NF-kB)活性表达等指标的改变。
结果：(1)生化指标检测:CLP术后6h,模型组大鼠血清ALT较假手术组升高(P＜0.05),醒脑静组、丹红组较模型组降低(P＜0.05),自拟方组和大承气汤组与模型组比较无差异;模型组AST、BUN、CK较假手术组升高(P＜0.05),各用药组较模型组低,但无统计学差异;模型组、自拟方组和大承气汤组CK-MB较假手术升高(P＜0.05),醒脑静组和丹红组亦较假手术组升高,但低于模型组,与模型组比较有差异(P＜0.05);各组Cr升高均不明显。术后24h,模型组ALT、AST、BUN、CK-MB、CK、Cr均较假手术组升高明显(P＜0.05);各用药组与模型组同时间点比较,呈现不同程度降低,降低均有统计学差异。
(2)氧自由基检测:CLP术后6h,模型组大鼠心肌组织MDA含量升高,SOD活力下降,与假手术组比较有统计学差异(P＜0.05);各用药组中,丹红组与模型组比较MDA降低,而SOD含量高,较模型组有统计学差异(P＜0.05);醒脑静组、自拟方组和大承气汤组与模型组比较无差异。至术后24h,模型组心肌组织MDA含量较6h组明显升高,而SOD活力则进一步下降;各用药组均能不同程度的降低MDA含量,提高SOD活力,其中丹红组和醒脑静组与模型组比较有统计学差异(P＜0.05),而自拟方组和大承气汤组与模型组比较无差异。
(3)炎症介质含量及相关分子生物学检测:模型组心肌组织TNF-α含量于CLP术后6h较假手术组显著升高(P＜0.01),至术后24h出现降低,但仍高于假手术组,TNF-αmRNA转录水平与蛋白合成相一致;各用药组较模型组同时间点均有不同程度降低,降低均有差异(P＜0.05);其中醒脑静6h组与模型组6h组差异显著(P＜0.01),与其他用药6h组亦有差异(P＜0.05)。心肌组织HMGB1含量则是在术后24h升高最为明显,各用药组与模型组同时间点比较均有差异(P＜0.05),各用药组之间无明显差异。
(4)心肌组织核转录因子-kB(NF-kB)活性检测:模型组及各用药组心肌组织NF-kB活性于CLP术后6h显著升高(P＜0.01),至术后24h出现下降趋势;各用药组较模型组同时间点均有不同程度降低,降低均有差异(P＜0.05):其中醒脑静6h组与模型组6h差异显著(P＜0.01),与其他用药6h组亦有差异(P＜0.05)。
(5)重要器官超微结构变化:CLP术后6h,模型组心肌细胞线粒体肿胀,部分肌纤维稀疏:肝细胞溶解,内质网减少,线粒体肿胀。至术后24h,大部分心肌细胞出现自溶,偶见心肌细胞呈核固缩、核碎裂等坏死改变;肝细胞线粒体与内质网广泛的空泡变性,细胞器模糊结构不清;肾小球基底膜部分增厚,部分足突细胞融合消失,肾小球塌陷等。各用药组病变均轻于模型组同时间点。
结论：(1)清热解毒法(醒脑静注射液)、活血化瘀法(丹红注射液)、通腑泻下法(大承气汤)、益气扶正法(自拟方)对脓毒症大鼠多器官损伤均有一定程度的保护作用。
(2)基于不同治法的中药组方对脓毒症大鼠的器官保护作用有时间差异:醒脑静注射液、丹红注射液在脓毒症早期(CLP术后6h)即可出现;而大承气汤、自拟方在晚期(CLP术后24h)较为明显。
(3)不同中药组方通过不同机制发挥对脓毒症大鼠心肌损伤的保护作用:醒脑静注射液可通过抑制TNF-α,降低NF-kB活性,调节NF-kB信号转导通路达到保护作用;丹红注射液对脓毒症心肌损伤的保护作用与清除MDA,提高SOD活力有关;自拟方和大承气汤对氧自由基、炎症介质及NF-kB亦有一定的抑制作用,但效果不及丹红注射液和醒脑静注射液。