• 参麦、血必净影响家兔严重烫伤早期血管内皮细胞的研究
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    陈银兵1,黄金华1,徐刚1,周羽2,刘亦峰1,周荣芳1,周杰1

    1.苏北人民医院烧伤整形科,江苏 扬州 225001

    2.盐城卫生职业技术学院,江苏 盐城 224001

    【摘要】目的:建立严重烫伤家兔模型,观察家兔严重烫伤早期血管内皮细胞(vascular endothelial cell, VEC)功能变化及参麦、血必净注射液对功能的影响,并探讨它们对血管内皮细胞功能作用的相关机制,同时对两药疗效进行比较。方法:将家兔分成假伤组(8只)、烫伤组(8只)、参麦组(8只)和血必净组(8组);后3组制成30%体表总面积(TBSA度烫伤(用92℃水浴烫伤)模型,假伤组采用37℃水浴模拟致伤过程;伤后各组按Parkland公式计算液体量予以复苏,同时参麦组每次给予参麦注射液2ml/kg加入等渗盐水至20ml静脉滴注,每日3次,连续2天;血必净组每次给予血必净注射液2ml/kg加入等渗盐水至20ml静脉滴注,每日3次,连续2天;另2组同法输注等容量等渗盐水。在伤后即刻、6小时、12小时、24小时、48小时时相点抽取家兔颈静脉血检测内皮素-1、一氧化氮并计算两者比值水平,同时观察相应时相点家兔的一般情况。结果:在伤后48小时, 假伤组、参麦组、血必净组ET-1/ NO明显小于烫伤组;参麦组、血必净组血清ET-1NO水平均明显低于烫伤组(P0.01);参麦组、血必净组之间比较无统计学意义(P>0.05);参麦组、血必净组家兔活跃程度明显优于烫伤组。结论:参麦注射液和血必净注射液可能是通过降低严重烫伤早期家兔血清ET-1NO水平,调整ET-1/ NO比值,对血管内皮细胞起保护作用。

    【关键词】严重烫伤;内皮素;一氧化氮;参麦注射液;血必净注射液

    【标识符】doi10.3969/j.issn.1001-0726.2010.06.001

     

    Study of the Influence of Shenmai Injection and Xuebijng Injection on Vascular Endothelial Cell of Rabbit with Severe Burn at Early Stage.Chen Yin-bing1, HUANG Jin-hua1XU Gang1ZHOU Yu2, et al. 1. Department of Burn and Plastic SurgerySubei Pepoles HospitalYangzhou CityJiangsu Province, 225001China. 2 .Yancheng Health Vocational and Technical College, Yancheng City, Jiangsu Province, 224001, China.

    AbstractObjective: To establish a rabbit model of severe burns and to observe the influence of Shenmai injection and Xuebijing injection on vascular endothelial cell (vascular endothelial cell, VEC) in rabbit with severe burn at early stage. On the basis of above study, relevant mechanisms of two drugs function on VEC were discussed and the effects of two drugs were compared. Methods: Rabbits were divided into sham injury group (n = 8), scald group (n = 8), Shenmai group (n = 8) and Xuebijing group (n = 8). The burn models of Ⅲ degree scald with 30% TBSA (caused by 92 ℃ water bath scald) were established in later 3 groups. The rabbits in sham injury group were simulated injury with 37 ℃ water bath. After injury, each group was treated with fluid resuscitation according to Parkland formula, while the rabbits in Shenmai group were given intravenous infusion with the solution of 2ml/kg of Shenmai diluted to 20ml with isotonic saline. The infusion was conducted 3 times a day for 2 days; in Xuebijing group, the rabbits were given intravenous infusion with the solution of 2ml/kg of Xuebijing diluted to 20ml with isotonic saline, 3 times a day for 2 days; in the rest other two groups, the rabbits were treated with intravenous infusion of the same volume of isotonic saline only. The content of ET-1 and NO of the sampling carotid blood of the rabbits were determinated and the value of ET-1/NO was calculated at the time point of 0, 6, 12, 24 and 48h post-injury. Meanwhile, the general conditions of the rabbits at the corresponding time point were observed and recorded. Results: At the time point of 48th h post-injury, ET-1 / NO ratio of rabbits in sham injury group, Shenmai group and Xuebijng group was obviously less than that in scald group. The level of ET-1 and NO in Shenmai group and Xuebijng group were significantly lower than that of scald group (P<0.01). But there was no significant difference of level of ET-1 and NO observed between Shenmai group and Xuebijng groupP>0.05. The degree of rabbits activity in Shenmai group and Xuebijing group was better than that of scald group. Conclusions: The protective role of Shenmai injection and Xuebijing injection on VEC may be by means of reducing the serum levels of ET-1 and NO, and adjusting ET-1 / NO ratio in severe scald rabbits at the early stage.

    Key WordsSevere scald; ET-1; NO; Shenmai injection; Xuebijing injection

     

    近来研究发现[1],内皮素-1endothelin-1,ET-1)是一种内源性血管收缩物质,在炎症反应中发挥以下作用:促进中性粒细胞和巨噬细胞的激活;上调内皮细胞和中性粒细胞粘附分子的表达;刺激巨噬细胞和中性粒细胞前炎症细胞因子的释放;促进成纤维细胞的增殖和胶原的合成。一氧化氮(nitric oxideNO)作用与之相反,起内源性扩血管作用,在烧伤病理生理过程中有非常重要的意义[2]。在正常生理状态下,内皮细胞产生ET-1NO,两者保持在一个稳定的水平上,维持着血管正常的收缩功能和正常的脏器血流。血管是严重烫伤早期受累最明显的器官之一,特别是对血管内皮细胞的损伤有密切关系。研究烫伤后血管内皮细胞(vascular endothelial cell,VEC)损伤机制,是降低严重烫伤并发症,提高大面积烫伤救治率的关键之一。本实验观察早期参麦注射液、血必净注射液对严重烫伤家兔早期血浆ET-1NOET-1 / NO的动态变化,并探讨其对血管内皮细胞(VEC)功能作用的相关机制,为进一步提高严重烫伤救治成功率提供新的治疗措施及理论依据。

     

    1.实验材料

    1.1.健康家兔:32(由扬州大学医学院动物中心提供,批号:SCXK<>200500003),体重2.5Kg~3Kg,雌雄不拘,致伤前所有动物自由饮水,禁食12小时,实验时室温保持在24℃~29℃

    1.2.药品和试剂:参麦注射液(2g/10ml):正大青春宝药业有限公司,批号0805163;血必净注射液:天津红日药业股份提供,批号 080615ET-1试剂盒:美国ADL公司提供, Lot NoRT110371NO试剂盒由南京建成生物工程研究所提供;速眠新:军事医学科学院军事兽医研究所提供,批号:20070822

     

    2.实验方法

    2.1.家兔烫伤模型制作[3]家兔背部毛剪短,用8%硫化钠脱毛,再用温热水冲洗残留于皮肤上的硫化钠。以速眠新每公斤体重0.2ml肌肉缓慢注射,待麻醉体征(动物的肢体会呈现软弱无力,角膜反射减弱或消失,疼痛反射消失,呼吸平稳)出现即可。烫伤面积:根据公式S=10.1×2/3计算总面积再乘以烫伤百分比面积。致伤家兔背部面积为30%TBSA,深至度:恒温水浴盛四分之三,水温92℃,烫19~20秒达度烫伤 (经病理切片证实)模型。伤后单笼饲养,不限动物饮水和进食。伤后48小时死亡1只,动物死亡率为3.13%。

    2.2.分组方法:随机分为4组。假伤组8只:37℃水浴模拟致伤过程;烫伤组、参麦组和血必净组各8只。

    2.3.实验方法:烫伤后即刻抽取静脉血后,各组立即按照Parkland公式补液抗休克:伤后第124小时每1%烫伤面积每公斤体重静脉输入林格乳酸钠溶液4ml,伤后第224小时输入量为每1%烫伤面积每公斤2ml。参麦组静脉给予参麦注射液2ml/kg加入等渗盐水稀释水至20ml滴注,每日3次,连续2天;血必净组静脉给予血必净组注射液2ml/kg加入等渗盐水稀释水至20ml滴注,每日3次,连续2天;另2组同法输注等容量林格乳酸钠溶液。

    2.4.观察指标:5个时相点[5]:伤后即刻、6小时、12小时、24小时、48小时。每个时相点抽取静脉血2ml,于未加抗凝剂的洁净玻璃试管中,1500r/min离心10分钟后,取上清液作为血浆标本,标本分装后保存于-70℃低温冰箱中,用于NOET-1的检测,检测时将冻存血清于37℃水浴复温5分钟。

    2.4.1.大体情况的观察:各个时相点记录动物活跃程度、心跳、呼吸情况。

    2.4.2.内皮素-1(ET-1)水平测定:采用ELASA法,完全按试剂盒说明书进行操作。

    2.4.3.一氧化氮(NO)水平测定:采用硝酸还原酶法。试剂盒由南京建成生物工程研究所提供,按说明书操作。

    2.5.统计学处理:数据以x(-)±s表示,采用SPSS11.0统计软件进行方差分析。

     

    3.结果

    3.1.家兔大体情况的比较:参麦组、血必净组48小时后家兔活跃程度明显优于烫伤组,心跳缓慢有力,呼吸平稳,而烫伤组6小时后死亡1只。

    3.2. 各组在各时相点的ET-1检查值变化及其比较:12小时时相点烫伤组、参麦组和血必净组ET-1均达最高,在即刻、6小时、12小时三组比较ET-1水平相近;而在24小时和48小时时,参麦组、血必净组分别与烫伤组比较有显著差异(P<0.01),但两组之间比较无统计学意义(P>0.05)。见表11各组在不同时相点ET-1的比较(x(_)±s)

    组别

    例数

    ET-1(ng/ml)

    即刻

    6h

    12h

    24h

    48h

    烫伤组

    8

    1.35±0.37

    4.41±1.01

    5.86±1.01

    5.78±1.06

    2.55±0.44

    参麦组

    8

    1.14±0.46

    3.96±0.48

    5.96±0.79

    1.80±0.97

    0.72±0.27**

    血必净组

    8

    1.24±0.38

    3.82±0.55

    5.23±0.72

    1.86±0.47**

    0.94±0.23**

    假烫组

    8

    0.25±0.18

    0.23±0.07

    0.25±0.13

    0.22±0.12

    0.12±0.07

    注:*与假烫组比较P0.05;**与烫伤组比较P0.01.

    3.3.各组在各时相点的NO检查值变化及其比较:6小时烫伤组、参麦组和血必净组NO水平均达到最高,即刻、6小时和12小时三组比较NO水平相近;而在24小时和48小时时,参麦组、血必净组分别与烫伤组比较有显著差异(P<0.01, 但两组之间比较无统计学意义(P>0.05)。见表2


    2各组在不同时相点NO的比较(x(-)±s)

    组别

    例数

    NO(umol/L)

    即刻

    6h

    12h

    24h

    48h

    烫伤组

    8

    198.78±41.84

    620.63±107.22

    432.33±65.13

    408.06±71.63

    237.34±42.35

    参麦组

    8

    200.10±46.05

    556.33±79.33

    440.25±104.91

    178.74±29.24**

    117.38±17.58**

    血必净组

    8

    181.81±33.94

    551.26±134.54

    410.91±86.96

    193.78±27.19**

    133.78±27.47**

    假烫组

    8

    107.14±17.25

    99.31±12.84

    95.09±8.15

    99.44±13.26

    97.14±10.45

    注:*与假烫组比较P0.05;**与烫伤组比较P0.01.

    3.4.各组在各时相点的ET-1/NO比值变化及其比较:12小时烫伤组、参麦组和血必净组ET-1/NO比值水平均达到最高,即刻、6小时和12小时两组比较ET-1/NO比值水平相近;而在24小时和48小时时,参麦组、血必净组分别与烫伤组比较有显著差异(P<0.01),但两组之间比较无统计学意义P>0.05)。见表3

    3各组在不同时相点ET-1/NO的比较(x(-)±s)

    组别

    例数

    ET-1/NO(%)

    即刻 (%)

    6h (%)

    12h (%)

    24h (%)

    48h (%)

    烫伤组

    8

    0.69±0.25

    0.72±0.15

    1.39±0.31

    1.43 ±0.16

    1.08±0.14

    参麦组

    8

    0.58±0.07

    0.73±0.16

    1.41±0.33

    1.02 ±0.32**

    0.61±0.19**

    血必净组

    8

    0.68±0.20

    0.72±0.19

    1.33±0.37

    0.98 ±0.27**

    0.74±0.23**

    假烫组

    8

    0.25±0.17

    0.23±0.09

    0.26±0.14

    0.22 ±0.10

    0.22±0.09

    注:*与假烫组比较P0.05;**与烫伤组比较P0.01.

     

    4.讨论

    烫伤后血管内皮细胞损伤是导致微循环功能障碍,或最终产生多器官功能衰竭(MOF)的基础。已有学者注意到烫伤对VEC的损伤作用,烫伤后VEC损伤发生时间早、范围广、持续时间长的规律,以及各脏器VEC损伤的特点[4]ET-1主要存在于中枢神经系统和心血管系统中,是迄今为止最强的缩血管物质。生理状态下,血液ET-1含量极低,仅能对循环和消化系统起调节作用,以维持血管张力、器官血流量和器官正常生理功能,但在缺血、缺氧、酸中毒等病理情况下,ET-1 mRNA表达增加,ET-1生成增多,同时诱导NO产生,引起血管扩张,对抗ET-1缩血管作用与内皮细胞的损伤[5],烧伤后ET-1合成和释放增加,并通过强烈而持久的缩血管作用参与烧伤后血流调节。1980年有研究发现,乙酰胆碱引起的血管扩张与血管内皮细胞有关,并称之为内皮细胞松弛因子,后来确定其主要化学本质是NO或含氮化合物。NO是生理状态下局部血流量的重要调节因子,烧伤动物及烧伤患者体内NO代谢产物显著增多。NO是烧伤休克时血管扩张、血压下降和血管反应性低下的重要介质之一,因此认为NO与烧伤后一系列病理变化关系密切。本研究同样发现,烫伤组伤后即刻及48小时时血清ET-1NO水平较假烫组都明显增高(P0.01)。

      在正常生理状态下,内皮细胞产生缩血管物质(ET)与舒血管物质(NO),两者比值保持在一个稳定水平上,维持着血管正常的舒缩功能和正常的脏器血流状态。烫伤后早期物理因素和体液因子引起广泛的毛细血管通透性增加,大量的体液丢失,使微循环发生障碍,组织血液灌注不足,血管内皮细胞因缺氧性损害导致ET-1NO分泌增加,且比例失调。Shultz实验证明[6],烫伤后诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性增加,产生NO量增多,而NOS抑制剂能减少渗出,说明烫伤早期NO对渗出有促进作用。本研究发现,ET分泌量的高峰和ET/NO值高峰(在12小时时相点)一致,与烫伤后体液渗出高峰基本一致,而NO高峰期在6小时时相点,说明ET-1增加比NO增加更有意义,缩血管物质的过量增加加重了组织的缺血缺氧性损伤程度,且在一定程度上往往使复苏治疗失败。ET-1水平的升高是由于血管内皮损伤或受刺激后ET产生释放增加所致,ET-1的升高在一定程度上反映了EC损伤的程度。

      参麦注射液是红参、麦冬提取的中药制剂。参麦注射液具有升压、稳压作用,双向调节心率;抗心律失常,增强心肌收缩力,降低肺血流阻力;明显改善微循环,改善组织血供;抗氧自由基和脂质过氧化;抗炎,镇静,增强免疫功能,稳定细胞膜,提高受损细胞的修复能力;增强红细胞中2,3-二磷酸甘油酸浓度,促进氧向细胞组织释放并加速细胞ATP合成等作用 。我们在前期体外实验及预试验中发现,参麦注射液对改善血管内皮细胞形态,促进血管内皮细胞增殖,合成、分泌ETNO,优化ET/NO比值的效果最佳[7]。血必净注射液是从32组中药处方中筛选出的具有中和细菌毒素、降低内毒素水平、调节免疫及炎性介质、改善微循环、保护血管内皮细胞的有效药物。有研究表明:血必净对内毒素诱导的S-MODS组织及内皮细胞损伤具有明显保护,可以起到早期保护作用、防治MODS的作用[8];并且能够降低严重烧伤延迟复苏大鼠的死亡率,对重要器官具有保护作用[9]。血必净注射液还可以通过减轻血小板及白细胞的中毒性损害,部分抑制血栓素的爆发释放,减少微循环中白细胞黏附及红细胞聚集,保护血管内皮正常释放前列环素,从而防止凝血机制紊乱,改善微循环,减轻细胞超微结构损伤。血必净注射液能降低急性炎症时的毛细血管通透性,减少炎性渗出,使炎性病灶局限化,增强网状内皮细胞的巨噬功能和吸附能力,促使坏死组织被吸收,从而促进病变的修复和愈合。

      本研究发现参麦、血必净注射液对严重烫伤早期家兔血管内皮细胞均具有保护作用,伤后48小时假伤组、参麦组、血必净组和烫伤组ET-1/ NO分别为(0.22±0.09%、(0.61±0.19%、(0.74±0.23%、(1.08±0.14%,前3组明显小于烫伤组(P<0.01);参麦组、血必净组血清ET-1NO水平均低于烫伤组(P0.05),两组家兔活跃程度明显优于烫伤组,但两组之间比较无统计学差异(P>0.05)。它们可能机制之一是通过调节血管内皮细胞合成、分泌ET-1NO,优化ET/NO比值途径对严重烫伤早期血管内皮细胞损伤起保护作用,维持血液动力学的稳定。

    据此认为,参麦、血必净的干预可明显降低严重烫伤家兔早期血浆ET-1NO的水平,平衡ET/NO系统,对严重烫伤家兔VEC起到有效的保护作用。

     

    参考文献

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    【作者简介】

    陈银兵(1984~),男(汉族),江苏海安人,2008年毕业于江西宜春学院美容医学院,现为扬州大学2008级硕士研究生.

    黄金华(1955~,男(汉族),江苏姜堰人,1980年毕业于扬州大学医学院,副教授,主任医师,科主任,本文通讯作者.

    徐 刚(1977~),男(汉族),江苏扬州人,2000年毕业于南京医科大学,硕士,主治医师.

     

    (收稿日期:2010-02-28