人参皂苷Rd对脂多糖诱导小鼠急性肺损伤的保护作用及机制研究

作     者：陈勇强 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：睢大筼

授予年度：2021年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：急性肺损伤 脂多糖 人参皂苷Rd TLR4/NF-κB NLRP3炎性小体 

摘      要：急性肺损伤（Acute lung injury,ALI）是一种以呼吸困难、呼吸功增加、肺内炎性细胞浸润、肺微血管通透性增高、肺泡和肺实质严重水肿及进行性低氧血症为特征的临床综合征,严重时可发展为急性呼吸窘迫综合征（Acute respiratory distress syndrome,ARDS）。ALI的总体死亡率高达40%,是危害人类健康的一项重大疾病。ALI的发病机制复杂,尚未完全被阐明,但随着失控炎症反应导致多器官功能障碍综合征这一新理论的出现,人们开始将注意力转向炎症损伤机制及其与ALI的关系。已有许多研究表明,一些抗炎、抗氧化与抗凋亡药物对ALI具有潜在治疗作用,能够减轻ALI导致的水肿、炎症反应等。目前对ALI的临床治疗以机械通气和液体管理为主,仍缺乏有效的药物治疗。因此,寻找防治ALI的有效药物具有重大意义。人参皂苷Rd（Ginsenoside Rd,G-Rd）属于20（S）-原人参二醇型（PPD）,主要存在于人参、三七中。研究表明,G-Rd与G-Rb1、G-Rg3等相比具有更强的抗炎、抗氧化及抗凋亡效应,但其对ALI是否具有保护作用及其机制尚未见文献报道。目的:观察G-Rd对脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）诱导的ALI的保护作用,并初步探讨其作用的机制。方法:Balb/c小鼠,雄性,随机分为空白对照组（Control）、模型组（Model）、G-Rd低、高剂量组和阳性药地塞米松（Dex）组。各组分别腹腔注射（ip）丙二醇-生理盐水溶液,G-Rd 10、20 mg/kg和Dex 5 mg/kg,给药体积为20 m L/kg。给药1 h后,各组小鼠腹腔注射戊巴比妥钠（30 mg/kg）进行麻醉,待小鼠麻醉后将其固定于手术台,切开颈部皮肤暴露气管,使用微量玻璃注射器气管滴注。除Control组外其余各组小鼠均气管滴注20μg LPS,Control组气管滴注等体积的PBS作为对照,滴注后,将小鼠头朝上,轻轻旋转使滴入的液体均匀分布在小鼠肺部,缝合皮肤切口。造模24 h后,麻醉小鼠,取肺泡灌洗液（BLAF）检测巨噬细胞数、中性粒细胞数及炎症因子（IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α）含量;取肺组织,观察组织病理学改变,检测湿干比（W/D）、MPO活性、炎症因子（IL-1β、IL-6、IL-18和TNF-α）含量及NLRP3炎症小体相关蛋白表达水平。结果:1.与Control组比较,Model组小鼠肺组织W/D明显升高（P0.01）;与Model组比较,G-Rd 20 mg/kg及Dex 5 mg/kg组均能明显减少小鼠肺组织W/D（P0.05或P0.01）,G-Rd 10 mg/kg组小鼠肺组织W/D有下降趋势,但无统计学意义（P0.05）。2.HE染色结果显示:Control组肺组织形态正常,肺泡结构完整,肺泡间隔均匀,肺泡壁薄且结构清晰,无出血或炎性细胞浸润;Model组肺组织中出现肺泡部分塌陷或膨胀不良,肺泡壁和间隔明显增厚,大量炎性细胞浸润,损伤明显;G-Rd 10、20 mg/kg组较Model组轻,炎性细胞浸润及红细胞渗出较少,G-Rd 20mg/kg组肺部病理改善效果优于G-Rd 10 mg/kg组;Dex 5mg/kg组肺组织形态正常,肺泡结构完整,肺泡间隔均匀,肺泡壁薄且结构清晰,无出血或炎性细胞浸润,与Control组相当。3.与Control组比较,Model组小鼠BLAF中巨噬细胞数、中性粒细胞数均显著增加（P0.01）;与Model组比较,G-Rd 20 mg/kg、Dex 5 mg/kg组巨噬细胞数及中性粒细胞数均显著下降（P0.01）,G-Rd 10 mg/kg组BLAF中巨噬细胞数、中性粒细胞数有下降趋势,但无统计学意义（P0.05）。4.与Control组比较,Model组BLAF中TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-18含量均显著升高（P0.01）;与Model组比较,G-Rd 20 mg/kg、Dex 5 mg/kg组均能显著降低BLAF中TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-18含量（P0.05或P0.01）,G-Rd10 mg/kg组能显著降低BLAF中TNF-α含量（P0.05）,IL-1β、IL-6及IL-18含量有降低趋势,但无统计学意义（P0.05）。5.与Control组比较,Model组肺组织中MPO活性显著升高（P0.01）;与Model组比较,G-Rd 20 mg/kg、Dex 5 mg/kg均能显著降低小鼠肺组织中MPO活性（P0.01）,G-Rd 10 mg/kg组小鼠肺组织中MPO活性有降低趋势,但无统计学意义（P0.05）。6.与Control组比较,Model组肺组织中TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-18含量均显著升高（P0.01）;与Model组比较,G-Rd 20 mg/kg、Dex 5 mg/kg组均能显著降低小鼠肺组织中TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-18含量（P0.05或P0.01）,G-Rd 10 mg/kg组小鼠肺组织中TNF-α、IL-1β、IL-6及IL-18含量有降低趋势,但无统计学意义（P0.05）。7.与Control组比较,Model组小鼠肺组织中NLRP3炎性小体相关蛋白TLR4、p-NF-κB p65、NLRP3、ASC、Procaspase-1及Caspase-1表达均显著增多（P0.01）;与Model组比较,给予G-Rd 10、20 mg/kg能显著降低小鼠肺组织中TLR4、p-NF-κB p65、NLRP3、ASC、Procaspase-1及Caspase-1蛋白表达（P0.01）;Dex 5 mg/kg亦能降低小鼠肺组织中NLRP3炎性小体相关蛋白表达（P0.01）。结论:G-Rd能明显减轻肺组织水肿,改善肺组织的病理学改变,降低BLAF和肺组织中炎性细胞浸润及促炎因子的水平,其机制可能是通过抑制NLRP3炎性小体相关信号通路激活,减轻炎症反应,从而改善脂多糖诱导的ALI。