大黄对烫伤后大鼠体内氧自由基的清除作用
作者：陈德昌 李红江
单位：第二军医大学长征医院急救科，上海 200003
关键词：烫伤；大黄；氧自由基；肝脏；小肠
中国中西医结合急救杂志000106摘 要：目的：研究大黄对氧自由基的清除作用及其机制。方法：应用大鼠烫伤模型，采集小肠和肝脏标本，测定组织内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物歧化酶(SOD)和黄嘌呤氧化酶(XO)的活力。结果：烫伤后大鼠小肠和肝组织内GSH-Px和SOD大量消耗，而大黄治疗组大鼠上述组织内GSH-Px和SOD数量明显高于烫伤组(P均<0.01)；烫伤后小肠和肝脏内XO大量产生，大黄能明显降低小肠和肝组织内XO的产生(P均<0.01)。结论：大黄能降低烫伤后大鼠小肠和肝脏内氧自由基的产生，其作用机制可能与减少组织内XO的产生有关。
分类号：R644 文献标识码：A
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文章编号：1008-9691(2000)01-0021-03
Action of rhubarb on eliminating the oxygen free radicals from body of burned rats
CHEN De-chang,LI Hong-jiang
(Department of Emergency,Changzheng Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200003)
Abstract：Objective：To study the action of rhubarb on eliminating the oxygen free radical(OFR) and its mechanism.Methods：Rat burn model was used.The specimens of liver and small intestine were taken and the activities of glutathione peroxidase (GSH-Px),superoxide dismutase (SOD),and xanthine oxidase (XO) in the above tissues were measured.Results：After burn the GSH-Px and SOD in the liver and small intestine were largely consumed.However,in rhubarb-treated group they were significantly higher than those in burn group (all P<0.01).Furthermore,in burn group after burn XO in liver and small intestine was substantially produced and rhubarb could obviously reduce its production in tissues of liver and small intestine (all P<0.01).Conclusions：The rhubarb is able to decrease the production of OFR in the liver and small intestine after burns and the pharmaceutical mechanisms may be associated with reducing the production of XO in tissues.
, 百拇医药
Key words:burn;rhubarb;oxygen free radical;liver;small intestine▲
氧自由基是导致创伤后早期组织器官功能障碍的主要原因之一，亦是创伤后并发多器官功能失常综合征(MODS)的重要病理因素。我们过去的工作证明大黄对创伤后组织器官有一定的保护作用[1]，但其药理作用机制尚不完全清楚。本实验旨在研究大黄对氧自由基的清除作用及其机制。
1 材料与方法
1.1 动物模型制备：SD大鼠(上海西普尔必凯实验动物中心)，体重220～250 g，禁食不禁水过夜，氯胺酮(80 mg/kg)腹腔麻醉，脱毛剂背部脱毛(1份硫化钡，1份肥皂粉，1份滑石粉)，右侧股静脉插管。烫伤模型的制备根据Mason方法改良而成[2]，大鼠固定于烫伤模型架上，将背部浸泡于沸水12秒，烫伤面积为30%，深度为Ⅲ度。大鼠即用100 ml/kg平衡盐液由股静脉持续输注复苏。
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1.2 实验设计：动物随机分成大黄治疗组(11只)、烫伤组(9只)和安慰剂组(6只)。大黄治疗组大鼠于烫伤后即刻给予大黄治疗，剂量为50 mg/kg(大黄为精制大黄片，由上海香山中医医院大黄研究室研制，上海中药制药一厂生产，1 g精黄片相当于生药4 g)，大黄片研成粉溶于1 ml生理盐水经胃管灌入。预实验证明大黄50 mg/kg在其最佳剂量范围内。安慰剂组大鼠以1 ml生理盐水替代大黄治疗。
1.3 标本采集及指标测定：于烫伤后6小时活杀大鼠并采集肝和小肠标本，冰生理盐水洗净后制成5%的组织匀浆，离心(3 000 r/min)10分钟，取其上清液。测定小肠和肝组织内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和黄嘌呤氧化酶(XO)的活力。GSH-Px测定根据文献[3]方法改良。SOD测定按试剂盒说明书要求，试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。XO测定按文献[4]方法改良。蛋白质定量测定按文献[5]方法。
1.4 统计学方法：数据以均数±标准误(
±
)表示，计量资料采用方差分析，组内比较采用多组间方差分析，P<0.05为差异有显著性。
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2 结 果
2.1 大黄对组织内GSH-Px的影响：如图1所示，烫伤后大鼠小肠和肝组织内GSH-Px大量消耗，而大黄治疗组大鼠上述组织内GSH-Px数量均明显高于烫伤组(P均<0.01)，说明大黄能减少烫伤后组织内GSH-Px的消耗。安慰剂组则无上述变化。
图1 大黄对烫伤后大鼠组织内GSH-Px的影响
2.2 大黄对组织内SOD的影响：生理情况下肝脏SOD含量最高，小肠粘膜内次之，血浆内较低。烫伤后6小时由于各组织内氧自由基的大量产生而使SOD严重消耗，含量明显下降。大黄治疗后各组织内SOD含量明显增加(P均<0.01)，而安慰剂无效。见图2。
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图2 大黄对烫伤后大鼠组织内SOD的影响
2.3 大黄对组织内XO的作用：烫伤后小肠和肝脏内XO大量产生，而小肠内含量高于肝脏内，大黄能明显降低小肠和肝组织内XO的产生(P均<0.01)。安慰剂对上述组织内的XO无明显影响。见图3。
图3 大黄对烫伤后大鼠组织内XO的影响
3 讨 论
生理情况下，体内亦能产生少量氧自由基，但体内有完善的自由基清除体系，包括GSH-Px、SOD和过氧化氢酶等，使体内的氧自由基被及时清除，而不造成组织器官损伤。病理情况下，氧自由基主要来自3条途径：黄嘌呤氧化酶途径、线粒体泄漏和白细胞尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADPH)氧化酶系统。组织缺血及再灌注是导致氧自由基大量产生的主要病理因素，一旦氧自由基超出组织内GSH-Px和SOD等清除能力，则可氧化生物膜、蛋白质和核酸等细胞结构。由于氧自由基浓度低(1×10-9～1×10-4 mol/L)、存在时间极短(毫秒级内)的特点，给测定带来困难，故本实验以组织内GSH-Px和SOD的消耗情况来评估氧自由基的浓度。结果显示烫伤后小肠和肝脏内由于氧自由基的大量产生而使GSH-Px和SOD大量消耗。小肠和肝组织缺血和缺氧可能是导致氧自由基产生的主要原因，研究表明烫伤后由于全身血流重新分布而使内脏处于缺血、缺氧状态，而这种烫伤后内脏器官低灌注往往对液体复苏效果较差[6]。组织器官在缺血、缺氧的过程中，由于组织细胞内Ca2+浓度增高，蛋白酶组织低灌注)，细胞内尚保持一定水平的氧张力，而线粒体中传递的电子流明显减少或停滞，此时单价泄漏增加。创伤后由于组织内氧自由基的大量产生，而使肝脏和胃肠道功能受损。
, 百拇医药
大黄是传统的中草药，具有“泻下、清热解毒和活血化瘀”等功效，我们过去的工作证明大黄对肠粘膜屏障有显著的保护作用，但其药理机制尚未完全阐明[7]。本实验观察了大黄对烫伤后大鼠体内氧自由基的影响，结果显示大黄能显著降低小肠和肝脏内GSH-Px和SOD的消耗，亦即大黄可减少烫伤后组织内氧自由基的产生。为进一步了解大黄对烫伤后体内氧自由基作用的机制，本实验研究了大黄对烫伤后大鼠小肠和肝脏内XO的影响，结果表明大黄可明显抑制烫伤后小肠和肝脏内XO的活性，说明大黄降低创伤后组织内氧自由基的产生可能与抑制XO的活性有关。组织缺血可促进组织内XD转化为XO[8]，故大黄“活血化瘀”的药理作用可能是减少创伤后组织内XO产生的主要机制之一。我们过去的工作证明大黄可显著提高病理情况下胃肠道的血流灌注[9]，从而可抑制XDXO通路，推测大黄的药理作用在其它组织器官亦可能通过此途径实现。
肠肝肺轴对创伤后系统炎症反应的转归有重要影响，病理情况下胃肠粘膜屏障破坏，肠道内细菌和毒素即可侵入体内组织器官和系统循环，胃肠道成为一个取之不尽、用之不竭的“病原库”。肝脏是肠后的第一道生理屏障，可清除来自肠道的病原微生物和毒素，而肝脏内的炎性细胞又可被来自胃肠道的细菌和毒素所激活。如果创伤反应是局部、自限性的，肠肝肺轴的作用是“缓冲”创伤反应；反之，则“倍增”创伤所致的系统炎症反应。创伤后早期由于小肠和肝脏内氧自由基的大量产生而使其结构和功能受损，一旦肠源性感染形成，则为后继的MODS奠定了物质基础。大黄的作用可部分消除创伤后早期氧自由基损伤，保护肝、肠的功能，阻断肠源性感染的病理环节，使肠肝肺轴的作用由“倍增”创伤反应向“缓冲”创伤反应转化，协助患者向康复的方向转归。
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氧自由基损伤是创伤后并发广泛的组织细胞损伤及脏器功能障碍的主要机制之一[10]，大黄对烫伤后大鼠小肠和肝脏内氧自由基有明显的清除作用，其药理作用机制可能与其抑制组织内XO的活性、减少组织内氧自由基的产生有关。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39370666)
作者简介：陈德昌(1963-)，男(汉族)，上海市人，硕士，主治医师。
参考文献：
[1]陈德昌，景炳文.大黄对肠粘膜屏障的保护作用.中国危重病急救医学，1994，6(6)：329-331.
[2]Walker H L,Mason A D.A standard animal burn model.J Trauma,1968,8:1049-1051.
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[3]夏奕明，朱莲珍.血和组织中谷胱甘肽过氧化物酶活力的测定方法：DTNB直接法.卫生研究，1987，16(4)：29-31.
[4]吴晓生，李龙官.比色法测定黄嘌呤氧化酶.生物化学和生物物理学进展，1986，5：65-67.
[5]潘家秀主编.蛋白质化学研究技术.第1版.北京：北京科学出版社，1962.12.
[6]Wachtel T L,Macahan G R,Monato W W.Fluid resuscitation in a porcine burn shock model.J Surg Res,1977,23:405-410.
[7]陈德昌，景炳文，杨兴易，等.大黄对肠粘膜屏障保护作用的机制探讨.中国危重病急救医学，1996，8(8)：449-451.
, 百拇医药
[8]Parks D W.Conversion of xanthine dehydrogenase to oxidase in ischemic rat intestine.Am JP Physiol,1988,254G:768-774.
[9]陈德昌，景炳文，杨兴易，等.大黄对胃肠功能衰竭的治疗作用.解放军医学杂志，1996，21(2)：24-26.
[10]Deitch E A,Bridges W,Baker J,et al.Hemorragic shock induced bacterial translocation is reduced by xanthine oxidase inhibition or inactivation.Surgery,1988,104:191-198.
收稿日期：1999-11-05
修稿日期：1999-12-08, http://www.100md.com
单位：第二军医大学长征医院急救科，上海 200003
关键词：烫伤；大黄；氧自由基；肝脏；小肠
中国中西医结合急救杂志000106摘 要：目的：研究大黄对氧自由基的清除作用及其机制。方法：应用大鼠烫伤模型，采集小肠和肝脏标本，测定组织内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化物歧化酶(SOD)和黄嘌呤氧化酶(XO)的活力。结果：烫伤后大鼠小肠和肝组织内GSH-Px和SOD大量消耗，而大黄治疗组大鼠上述组织内GSH-Px和SOD数量明显高于烫伤组(P均<0.01)；烫伤后小肠和肝脏内XO大量产生，大黄能明显降低小肠和肝组织内XO的产生(P均<0.01)。结论：大黄能降低烫伤后大鼠小肠和肝脏内氧自由基的产生，其作用机制可能与减少组织内XO的产生有关。
分类号：R644 文献标识码：A
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文章编号：1008-9691(2000)01-0021-03
Action of rhubarb on eliminating the oxygen free radicals from body of burned rats
CHEN De-chang,LI Hong-jiang
(Department of Emergency,Changzheng Hospital,Second Military Medical University,Shanghai 200003)
Abstract：Objective：To study the action of rhubarb on eliminating the oxygen free radical(OFR) and its mechanism.Methods：Rat burn model was used.The specimens of liver and small intestine were taken and the activities of glutathione peroxidase (GSH-Px),superoxide dismutase (SOD),and xanthine oxidase (XO) in the above tissues were measured.Results：After burn the GSH-Px and SOD in the liver and small intestine were largely consumed.However,in rhubarb-treated group they were significantly higher than those in burn group (all P<0.01).Furthermore,in burn group after burn XO in liver and small intestine was substantially produced and rhubarb could obviously reduce its production in tissues of liver and small intestine (all P<0.01).Conclusions：The rhubarb is able to decrease the production of OFR in the liver and small intestine after burns and the pharmaceutical mechanisms may be associated with reducing the production of XO in tissues.
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Key words:burn;rhubarb;oxygen free radical;liver;small intestine▲
氧自由基是导致创伤后早期组织器官功能障碍的主要原因之一，亦是创伤后并发多器官功能失常综合征(MODS)的重要病理因素。我们过去的工作证明大黄对创伤后组织器官有一定的保护作用[1]，但其药理作用机制尚不完全清楚。本实验旨在研究大黄对氧自由基的清除作用及其机制。
1 材料与方法
1.1 动物模型制备：SD大鼠(上海西普尔必凯实验动物中心)，体重220～250 g，禁食不禁水过夜，氯胺酮(80 mg/kg)腹腔麻醉，脱毛剂背部脱毛(1份硫化钡，1份肥皂粉，1份滑石粉)，右侧股静脉插管。烫伤模型的制备根据Mason方法改良而成[2]，大鼠固定于烫伤模型架上，将背部浸泡于沸水12秒，烫伤面积为30%，深度为Ⅲ度。大鼠即用100 ml/kg平衡盐液由股静脉持续输注复苏。
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1.2 实验设计：动物随机分成大黄治疗组(11只)、烫伤组(9只)和安慰剂组(6只)。大黄治疗组大鼠于烫伤后即刻给予大黄治疗，剂量为50 mg/kg(大黄为精制大黄片，由上海香山中医医院大黄研究室研制，上海中药制药一厂生产，1 g精黄片相当于生药4 g)，大黄片研成粉溶于1 ml生理盐水经胃管灌入。预实验证明大黄50 mg/kg在其最佳剂量范围内。安慰剂组大鼠以1 ml生理盐水替代大黄治疗。
1.3 标本采集及指标测定：于烫伤后6小时活杀大鼠并采集肝和小肠标本，冰生理盐水洗净后制成5%的组织匀浆，离心(3 000 r/min)10分钟，取其上清液。测定小肠和肝组织内谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)和黄嘌呤氧化酶(XO)的活力。GSH-Px测定根据文献[3]方法改良。SOD测定按试剂盒说明书要求，试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。XO测定按文献[4]方法改良。蛋白质定量测定按文献[5]方法。
1.4 统计学方法：数据以均数±标准误(
±)表示，计量资料采用方差分析，组内比较采用多组间方差分析，P<0.05为差异有显著性。, 百拇医药
2 结 果
2.1 大黄对组织内GSH-Px的影响：如图1所示，烫伤后大鼠小肠和肝组织内GSH-Px大量消耗，而大黄治疗组大鼠上述组织内GSH-Px数量均明显高于烫伤组(P均<0.01)，说明大黄能减少烫伤后组织内GSH-Px的消耗。安慰剂组则无上述变化。
图1 大黄对烫伤后大鼠组织内GSH-Px的影响
2.2 大黄对组织内SOD的影响：生理情况下肝脏SOD含量最高，小肠粘膜内次之，血浆内较低。烫伤后6小时由于各组织内氧自由基的大量产生而使SOD严重消耗，含量明显下降。大黄治疗后各组织内SOD含量明显增加(P均<0.01)，而安慰剂无效。见图2。
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图2 大黄对烫伤后大鼠组织内SOD的影响
2.3 大黄对组织内XO的作用：烫伤后小肠和肝脏内XO大量产生，而小肠内含量高于肝脏内，大黄能明显降低小肠和肝组织内XO的产生(P均<0.01)。安慰剂对上述组织内的XO无明显影响。见图3。
图3 大黄对烫伤后大鼠组织内XO的影响
3 讨 论
生理情况下，体内亦能产生少量氧自由基，但体内有完善的自由基清除体系，包括GSH-Px、SOD和过氧化氢酶等，使体内的氧自由基被及时清除，而不造成组织器官损伤。病理情况下，氧自由基主要来自3条途径：黄嘌呤氧化酶途径、线粒体泄漏和白细胞尼克酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADPH)氧化酶系统。组织缺血及再灌注是导致氧自由基大量产生的主要病理因素，一旦氧自由基超出组织内GSH-Px和SOD等清除能力，则可氧化生物膜、蛋白质和核酸等细胞结构。由于氧自由基浓度低(1×10-9～1×10-4 mol/L)、存在时间极短(毫秒级内)的特点，给测定带来困难，故本实验以组织内GSH-Px和SOD的消耗情况来评估氧自由基的浓度。结果显示烫伤后小肠和肝脏内由于氧自由基的大量产生而使GSH-Px和SOD大量消耗。小肠和肝组织缺血和缺氧可能是导致氧自由基产生的主要原因，研究表明烫伤后由于全身血流重新分布而使内脏处于缺血、缺氧状态，而这种烫伤后内脏器官低灌注往往对液体复苏效果较差[6]。组织器官在缺血、缺氧的过程中，由于组织细胞内Ca2+浓度增高，蛋白酶组织低灌注)，细胞内尚保持一定水平的氧张力，而线粒体中传递的电子流明显减少或停滞，此时单价泄漏增加。创伤后由于组织内氧自由基的大量产生，而使肝脏和胃肠道功能受损。
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大黄是传统的中草药，具有“泻下、清热解毒和活血化瘀”等功效，我们过去的工作证明大黄对肠粘膜屏障有显著的保护作用，但其药理机制尚未完全阐明[7]。本实验观察了大黄对烫伤后大鼠体内氧自由基的影响，结果显示大黄能显著降低小肠和肝脏内GSH-Px和SOD的消耗，亦即大黄可减少烫伤后组织内氧自由基的产生。为进一步了解大黄对烫伤后体内氧自由基作用的机制，本实验研究了大黄对烫伤后大鼠小肠和肝脏内XO的影响，结果表明大黄可明显抑制烫伤后小肠和肝脏内XO的活性，说明大黄降低创伤后组织内氧自由基的产生可能与抑制XO的活性有关。组织缺血可促进组织内XD转化为XO[8]，故大黄“活血化瘀”的药理作用可能是减少创伤后组织内XO产生的主要机制之一。我们过去的工作证明大黄可显著提高病理情况下胃肠道的血流灌注[9]，从而可抑制XDXO通路，推测大黄的药理作用在其它组织器官亦可能通过此途径实现。
肠肝肺轴对创伤后系统炎症反应的转归有重要影响，病理情况下胃肠粘膜屏障破坏，肠道内细菌和毒素即可侵入体内组织器官和系统循环，胃肠道成为一个取之不尽、用之不竭的“病原库”。肝脏是肠后的第一道生理屏障，可清除来自肠道的病原微生物和毒素，而肝脏内的炎性细胞又可被来自胃肠道的细菌和毒素所激活。如果创伤反应是局部、自限性的，肠肝肺轴的作用是“缓冲”创伤反应；反之，则“倍增”创伤所致的系统炎症反应。创伤后早期由于小肠和肝脏内氧自由基的大量产生而使其结构和功能受损，一旦肠源性感染形成，则为后继的MODS奠定了物质基础。大黄的作用可部分消除创伤后早期氧自由基损伤，保护肝、肠的功能，阻断肠源性感染的病理环节，使肠肝肺轴的作用由“倍增”创伤反应向“缓冲”创伤反应转化，协助患者向康复的方向转归。
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氧自由基损伤是创伤后并发广泛的组织细胞损伤及脏器功能障碍的主要机制之一[10]，大黄对烫伤后大鼠小肠和肝脏内氧自由基有明显的清除作用，其药理作用机制可能与其抑制组织内XO的活性、减少组织内氧自由基的产生有关。
基金项目：国家自然科学基金资助项目(39370666)
作者简介：陈德昌(1963-)，男(汉族)，上海市人，硕士，主治医师。
参考文献：
[1]陈德昌，景炳文.大黄对肠粘膜屏障的保护作用.中国危重病急救医学，1994，6(6)：329-331.
[2]Walker H L,Mason A D.A standard animal burn model.J Trauma,1968,8:1049-1051.
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[3]夏奕明，朱莲珍.血和组织中谷胱甘肽过氧化物酶活力的测定方法：DTNB直接法.卫生研究，1987，16(4)：29-31.
[4]吴晓生，李龙官.比色法测定黄嘌呤氧化酶.生物化学和生物物理学进展，1986，5：65-67.
[5]潘家秀主编.蛋白质化学研究技术.第1版.北京：北京科学出版社，1962.12.
[6]Wachtel T L,Macahan G R,Monato W W.Fluid resuscitation in a porcine burn shock model.J Surg Res,1977,23:405-410.
[7]陈德昌，景炳文，杨兴易，等.大黄对肠粘膜屏障保护作用的机制探讨.中国危重病急救医学，1996，8(8)：449-451.
, 百拇医药
[8]Parks D W.Conversion of xanthine dehydrogenase to oxidase in ischemic rat intestine.Am JP Physiol,1988,254G:768-774.
[9]陈德昌，景炳文，杨兴易，等.大黄对胃肠功能衰竭的治疗作用.解放军医学杂志，1996，21(2)：24-26.
[10]Deitch E A,Bridges W,Baker J,et al.Hemorragic shock induced bacterial translocation is reduced by xanthine oxidase inhibition or inactivation.Surgery,1988,104:191-198.
收稿日期：1999-11-05
修稿日期：1999-12-08, http://www.100md.com