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茶多酚联合黄芩提取物对急性百草枯中毒大鼠治疗作用的实验研究

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百草枯(paraquat,PQ)又名对草快、克芜踪,化学名1-1-二甲基-4-4-联吡啶阳离子盐,是一种非选择性、接触性除草剂,对人体毒性强,病死率高[1]。口服百草枯中毒后除引起消化道糜烂、出血外,可致肺、肾、肝等多脏器功能障碍综合征,其特征性的中毒改变为肺组织,早期肺部表现为肺泡上皮细胞受损,肺泡出血水肿、炎症细胞浸润,晚期则为肺纤维化过程,一旦出现肺纤维化,则预后极差[2-4]。PQ中毒机制主要为在体内可生成大量的活性氧自由基,从而引起组织尤其是肺组织的氧化性损害[5-6],目前缺乏有效的治疗手段,有关特异有效的药物治疗目前还处于探索阶段,有文献报道茶多酚(tea polyphenols,TP)及黄芩(Scutellaria baicalensis Georgi)具有抗氧化性损伤的作用[7-11]。本研究拟就这两种药物在急性PQ中毒治疗中的价值作一探索,并观察茶多酚及黄芩对染毒大鼠血清肝肾功能及SOD-1的影响,探讨其治疗PQ中毒的机制。

1 材料与方法

1.1 材料

SPF级健康雄性SD大鼠45只,体质量200~250 g,浙江大学医学院附属第一医院实验动物中心提供。主要试剂 茶多酚粉剂及黄芩提取物粉剂购自上海士锋生物科技有限公司;20%百草枯水剂购自浙江金华金穗农药有限公司,水合氯醛购于上海市国药集团化学试剂有限公司,SOD-1 ELISA试剂盒来自美国Cusabio公司。主要仪器设备:日立7600-110全自动生化分析仪(日本)。

1.2 动物分组及实验方法

45只SD大鼠随机(随机数字法)分为5组:A组为对照组(每只动物经口一次灌胃生理盐水50 mg/kg);B组为PQ染毒组(每只动物经口一次灌胃PQ50 mg/kg);C组为茶多酚治疗组[PQ 50 mg/kg染毒后6 h,再给予茶多酚250 mg/(kg・d)];D组为黄芩治疗组[PQ 50 mg/kg染毒后6 h,再给予黄芩提取物80 mg/(kg・d)];E组为复合治疗组(茶多酚+黄芩)[PQ 50 mg/kg染毒后6 h,再给予黄芩提取物80 mg/(kg・d)+TP250 mg/(kg・d)灌胃1次]。

各组再按随机原则分为1 d、7 d和14 d三个亚组,每个亚组3只大鼠。B、C、D、E组给予一次性PQ(50 mg/kg)溶液1 mL灌胃染毒,A组同时给予1 mL生理盐水灌胃。C、D、E各组分别于染毒后6 h后给予首次相同的剂量继续干预,每天一次,直至处死。A组和B组同时用等量生理盐水灌胃。在1 d、7 d和14 d时采用腹腔内注射水合氯醛(10%水合氯醛按0.4 mL/100 g腹腔注射)麻醉后仰卧大鼠,腹主动脉采血,静置20 min,3000 r/min离心5 min后取血清,全自动生化分析仪检测血清中谷丙转氨酶(ALT)、谷草转氨酶(AST)、肌酐(Cr)和血尿素氮(BUN)的水平,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测血清超氧化物歧化酶1(SOD-1)水平(按说明书规程操作)。

1.3 统计学方法

用SPSS 20.0软件处理数据。计量资料用均数±标准差(x±s)表示,采用单因素方差分析,组间多重比较采用LSD-t检验,以P

2 结果

2.1 各组大鼠血清ALT、AST、Cr、BUN、SOD-1浓度变化

血清ALT浓度:B、C组显著高于A组, P

血清AST浓度:B、C、D组显著高于A组,P

血清Cr浓度:B、D组显著高于A组,P

血清BUN浓度:B、C组显著高于A组,P

血清SOD-1质量浓度:B组显著低于A组,P

见表1。

2.2 不同时点ALT、AST、Cr、BUN浓度和SOD-1质量浓度变化

不同时点大鼠ALT、AST、Cr、BUN浓度和SOD-1的质量浓度变化见表2。

百草枯属于联吡啶类除草剂,动物实验属中等毒类,具有明显的肝肾毒性。引起肝肾功能损害的机制复杂,目前认为有氧化损伤、炎性反应、缺氧再灌注、肾小管损伤、肾小球滤过膜的电荷屏障遭到破坏等[12-13]。有研究表明,急性大剂量PQ中毒时急性肾功能衰竭的出现较急性肺损伤出现早,且肾功能损伤不仅影响PQ中毒患者预后,还会促进肺纤维化[14-15],所以保护肝肾受到损害对降低PQ中毒病死率意义重大。SOD是机体内的抗氧化防御体系中重要的抗氧化酶,它们能清除体内多种有毒性或氧化性物质,从而消除这些物质对DNA及生物功能蛋白的破坏,以维持机体内环境的稳定,起到抗毒、抗氧化的作用[3-4]。急性百草枯中毒患者机体内产生的大量氧自由基,导致SOD被过量消耗,酶活力显著下降。

本研究证实,经一次性灌毒的大鼠较正常对照组机体内ALT、AST、Cr、BUN升高,SOD-1降低,提示大鼠在注入PQ染毒后,SOD被过量消耗,酶活力显著下降,使血液中SOD活性下降,最终引起器官组织的损伤。

茶多酚是茶叶中多酚类化合物的总称,又称茶鞣质、茶单宁,主要包括儿茶素类、黄酮及黄酮醇类、花白素及花青素类、酚酸及缩酚酸类。目前研究发现,茶多酚具有较强的抗氧化、减轻自由基损伤、降血脂、抗肿瘤等多种生物学作用[9]。黄芩具有抗炎、螯合金属离子和清除超氧阴离子等药理作用,且有文献[10-11]报道黄芩在体内外皆有抗脂质过氧化的作用。本实验结果发现,PQ中毒后大鼠分别给予茶多酚、黄芩提取物及两者复合物后,ALT、AST、Cr和BUN数值在第7天和第14天这两个时间段均低于PQ染毒组,SOD-1升高,提示了茶多酚、黄芩提取物具有抗脂质过氧化的作用,同时也可以保护机体脏器免受脂质过氧化的损伤。本研究结果发现,茶多酚及黄芩联合组较单药效果更佳,提示两者对急性百草枯中毒有协同作用,具体机制尚待进一步研究。

参考文献

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