血必净对急性百草枯中毒大鼠肺病理改变的作用研究

                作者：徐晓玲 陈安宝 胡 强 王刚 赵群远 陈嘉勇

【摘要】  目的 通过研究血必净对急性百草枯（paraquat，PQ）中毒大鼠肺病改变的作用，探讨血必净对PQ中毒大鼠的肺损伤是否具有保护作用。方法 取SD大鼠72只,随机分为3组：中毒组、血必净组、正常对照组。中毒组及血必净组用百草枯120mg/kg灌胃,一次性染毒；血必净组从染毒后2小时开始，腹腔内注射血必净10ml/kg，每日一次，至处死前；中毒组及正常对照组用等体积无菌生理盐水腹腔内注射，每日一次，至处死前。分3个不同时间点（6、24、72小时）处死大鼠（每组每个时间点8只）并取肺组织。制备标本后分别在光镜及电镜下观察各组各时间点肺组织的病理学改变。结果 中毒组大鼠肺的病理学改变为急性弥漫性肺损伤，表现为肺泡腔内出血、渗出、炎性细胞浸润，肺泡隔炎性细胞浸润及纤维组织增生，Ⅰ型和Ⅱ型上皮细胞坏死脱落。血必净组的病理学改变为局灶性肺泡隔少量炎性细胞浸润，而Ⅰ型上皮细胞完整，Ⅱ型上皮细胞也无明显损伤，未见纤维组织增生。结论 从病理学角度观察，血必净对PQ中毒大鼠的肺损伤具有保护作用。

【关键词】  百草枯 中毒 病理 肺损伤 血必净

【Abstract】  Objective  To study on the Xuebijing?s effect on the rat?s pathological change in lung from  acute paraquat intoxication, and to explore the protecting effects of Xuebijing injection. Methods  72 rats were randomly dievided into 3 groups, toxication control group, Xuebijing group, negative control group. 120mg/kg paraquat was intragastrically administrated for once in both toxication control group and Xuebijing group, 10ml/kg of Xuebijing injection was peritoneally administrated once a day till execution. Rats were executed 6, 24, 72 hours after treatment(8 rats per time point per group) and lung tissue samples were taken out for pathological study. Pathological changes of the lungs were observed under microscope and electron microscope at different observing point respectively. Acute diffuse lung injury were identified in toxication control group, intra-pulmonary alveoli hemorrage, effusion, inflammotory cell infiltration and inter-pulmonary alveoli, fibroplasia were seen; necrosis and abbscission were seen in of typeⅠand Ⅱ epithelial cells. In Xuebijing group, a few inter-pulmonary alveoli?s inflammotory cell infiltration were seen locally, while no apparent injury were seen both in typeⅠand Ⅱ epithelial cells, no fiberblast was seen. Conclusions  The patholoical study shows that Xuebijing has a protective effect on the lung during paraquat intoxication.

    【Key words】  Paraquat  Intoxication  Pathology  Lung injury  Xuebijing 

　  百草枯(1,1-二甲基-4,4-联吡啶二氯化物),又名克芜踪，是速效触杀型除草剂，喷洒后能很快发挥作用，接触土壤后迅速失活。于1962年作为除草剂上市后,在130多个国家广泛使用,由于其中毒死亡率甚高，有报道口服病死率达60%～87.8%，且存活者中绝大多数存在肺间质纤维化，预后极差［１］,而引起人们重视。PQ中毒机制尚未完全阐明,故其尚处于探索阶段。血必净注射液是以古方血府逐瘀汤为基础，反复精炼筛选出的静脉制剂。具有调节免疫及炎性介质、降低内毒素、清除氧自由基、改善微循环、保护血管内皮细胞、抑制脂质过氧化反应、稳定细胞膜结构、增加超氧化物歧化酶（SOD）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性的作用［2］。本实验从病理学角度，探讨血必净对PQ中毒大鼠的肺损伤是否具有保护作用。

    1  材料与方法

    1.1  材料  健康成年SD大鼠72只，均为雌性，购自昆明医学院动物科，标准喂养，体重200g～250g。主要试剂:20%百草枯水剂（深圳瑞德丰农药业有限公司生产）。血必净注射液（天津红日药业股份有限公司），主要成分为红花，赤芍，川芎，丹参，当归等，每支10ml。

    1.2  方法

    1.2.1  动物分组及百草枯中毒模型建立  采用随机数字表述法,将大鼠随机分为3组,每组24只,中毒组及血必净组用百草枯120mg/kg灌胃,一次性染毒；血必净组从染毒后2小时开始，腹腔内注射血必净10ml/kg，每日一次，至处死前；中毒组及正常对照组大鼠用等体积无菌生理盐水腹腔内注射，每日一次，至处死前。

    1.2.2  标本采集与制备  分别于中毒后6小时、24小时、72小时分批处死大鼠，每个时间点每组8只，摘取肺脏。用95%乙醇固定，包埋切片、行常规苏木素-伊红（HE）染色，光镜下观察；按电镜常规制备标本，染色，电镜下观察。

    2  结果

    2.1  光镜观察（HE染色）  中毒组（6、24、72小时）见肺瘀血，表现为毛细血管扩张、充血；并可见肺泡腔内以中性粒细胞为主的炎性细胞的浸润。血必净组（6、24、72小时）可见局灶性肺泡隔内少量炎性细胞浸润。

    2.2  电镜观察  中毒组6小时出现Ⅰ型肺泡上皮细胞肿胀、Ⅱ型肺泡上皮细胞内板层小体减少，并可见空泡（板层小体内容物排空）；24小时出现肺泡腔出血，Ⅰ型上皮细胞肿胀，Ⅱ型上皮细胞坏死；72小时出现Ⅰ型、Ⅱ型上皮细胞坏死、脱落，肺泡腔内出血,且有渗出液，并可见肺泡隔内增生的纤维组织。血必净组6、24、72小时均可见Ⅰ型上皮细胞完整，Ⅱ型上皮细胞无明显损伤，肺泡腔内无出血、渗出，肺泡隔内纤维组织增生不明显。

    3  讨论

    PQ进入人体内后可引起多脏器受损，其中以肺受损最为严重，早期为急性弥漫性肺损伤，后期为肺纤维化，多数患者最终死于呼吸衰竭。近二十年来，关于PQ选择性染毒作用的主要靶器官是肺脏已被公认，但对PQ毒作用的原发靶细胞尚有不同的意见［3～5］，Smith［3］等报道PQ首先直接损伤肺毛细血管和小静脉的内皮细胞。Smith［4］和Skillrud等［5］报道，PQ于染毒后3～4小时电镜下Ⅰ型上皮细胞最先出现损伤。本实验观察到：于染毒后6小时毛细血管内皮细胞损伤突出，表现为胞质小泡伸出和明显空泡形成；12～24小时，空泡增多增大，胞质密度消失，HRP颗粒出现在毛细血管基底膜内外，表明毛细血管通透性升高。由于毛细血管内皮细胞损伤及通透性增高，导致肺泡壁水肿，继而水肿液和大分子物质进入肺泡腔，从而揭示血-气屏障严重损伤。

    Ⅰ型上皮细胞对PQ也是较敏感的靶细胞，但其形态改变稍晚于内皮细胞，本实验在染毒12小时后，Ⅰ型上皮细胞出现胞质水肿和空泡形成，3天后广泛退变伴部分崩解剥落。Ⅱ型上皮细胞也是PQ敏感靶细胞之一，染毒后24小时细胞线粒体肿胀，板层体空化和核质靠边。此外，肺泡巨噬细胞（AM）也是PQ作用的靶细胞，染毒后12小时，观察到支气管肺泡灌洗液中AM存活率显著下降，电镜下AM有退行性变，与Robert等［6］近年体外实验所观察一致。

    血必净是由红花、赤芍、川芎、丹参、当归等组成的中药制剂，具有调节免疫及炎性介质、降低内毒素、清除氧自由基、改善微循环、保护血管内皮细胞、抑制脂质过氧化反应、稳定细胞膜结构、增加超氧化物歧化酶（SOD）及谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性的作用［2］。有研究表明血必净能有效的抑制肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的释放，明显提高内毒素诱发的MODS模型动物的存活率，还能在体内外拮抗内毒素，抑制体内多种炎症介质的病理生理作用，回复受到抑制的免疫反应［7］。

    本实验血必净组大鼠肺组织在光镜下未见毛细血管扩张、充血及弥漫性炎症反应，表明血必净抑制了过度的炎症反应，保护了毛细血管内皮细胞，改善了肺脏的微循环。电镜下未见Ⅰ型和Ⅱ型肺泡上皮细胞的坏死脱落，Ⅱ型上皮细胞板层小体无明显排空，无明显纤维组织增生，表明血必净稳定了肺泡上皮细胞细胞膜和细胞器的生理功能，减少了肺内自由基及炎症介质、细胞因子对Ⅰ型和Ⅱ型肺泡上皮细胞的损伤，维持了肺泡上皮细胞的功能，从而维持了肺脏的功能。故本实验结果表明血必净对PQ中毒大鼠肺损伤有保护作用。

【】
  1 Yamashita M, Yamashita M, Ando Y. A long term follow up of lung function in surivors of paraquat poisoning. Hum Exp TOXICOL,2000,19:99～103.

2 隋宏，营向东，楚中华，等。大鼠急性百草枯毒血清中细胞因子的动态变化，毒杂志，2007，21（1）：27～29.

3 Smith LL, Mechanism of stuquat oxicity in lung and its relevance to treatment. Hum Toxicol,1967,6:31.

4 Smith P, Heath D. The ultrastructure and time sequence of the early stages of paraquat lung in rats. J Pathol,1974,114:177.

5 Skillrud DM, Martin WJ. Paraquat-induced injury of type Ⅱ alveolar cells. An in vitro model of oxidant in fury. Am Rev Reapir D IS,1984,129:995.

6 Robert CW, Jeffrey BS. Paraquat toxicity in vitro pulmonary alveolar macrophages. J Toxicol Environ Health,1985,15:417.

7 王今达，雪琳.细菌、内毒素、炎症介质并治-重症脓毒病的新对策.危重病急救医学，1998，10（6）：323～325.subpopulations (CD3?,CD4?/CD8?)