目的:百草枯(Paraquat,PQ),商品名称为对草快、克芜踪,化学名称为1,1’-二甲基-4,4’-联吡啶二氯化物(1,1’-dimethyl-4,4’-dipyridylium)。它除草效果好,遇土失活,对环境不构成污染,因此在农业上广泛使用,PQ中毒人数也日趋升高。自杀、误服都可以造成中毒,一旦中毒,病情就很危重。PQ可以通过不途径进入机体如口服、气道呼吸以及皮肤粘膜的接触。当前,虽然对PQ研究的很透彻,基本达到了分子水平,但有些具体的发病机制和途径还不是很清楚。加之PQ无特效的治疗药物,其病死率甚高,根据很多文献的报道,结合已有的统计资料,估记在80%左右。甚高致死率引起当前国内外中毒专家的广泛关注。PQ进入机体后,主要在肺脏内聚集导致肺组织结构的损伤,但PQ要从哺乳动物的肾脏代谢出体外,所以肾功能的好坏对于PQ中毒患者来说,极其关键。近年来,随着研究的深入,推测PQ肺损伤很有可能与氧自由基引起氧化应激反应、炎性细胞介质、因子的释放、细胞凋亡及DNA损伤等有关系。本研究已经建立了大鼠中毒模型,观察肾组织结构病理学的损伤,测定血浆中尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)的含量,并采用免疫组织化学方法观察肾组织中细胞间黏附分子-1(Intercellular adhesion mloecule-1,ICAM-1)肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor alpha,TNF-α)、白细胞介素-8(Interleukin-8,IL-8)的表达,以及乌司他丁(Ulinastatin,UTI)对其表达的影响,研究急性PQ中毒导致肾损伤的病理生理过程以及乌司他丁(UTI)对其的保护作用。方法:先要建立PQ动物模型。选用108只成年健康SD(Sprague Dawley)大鼠,在适应性饲养以后,按照数字表法随机分为3组:即C组(Contrast),P组(Paraquat),P+U组(Ulinastatin)。每组动物36只,P组、P+U组动物体内注射PQ稀释液,C组体内注射等量氯化钠溶液。之后,P+U组大鼠体内注射UTI。以上三组大鼠按照时间点分为1天,3天,7天,14天,21天,28天,在这些时段里,每组抽出6只,在乙醚容器内进行麻醉,然后把动物放在台子上,并且仰卧位固定好,剃除腹部毛发,用1%爱尔碘消毒液清毒剃毛处的皮肤,一层一层的打开腹部,暴露皮下及皮下组织,进入腹腔后,使腹主动脉充分显露,使用临床通用的无菌采血针穿刺,利用负压吸引至无菌非抗凝试管5毫升,放入离心机内(3500转/分)离心1/6小时,取上清液,-80℃冰箱保存,测定血浆中尿素氮(BUN)、肌酐(Cr)、丙二醛(MDA)的含量和超氧化物歧化酶(SOD)的活力。快速取出左肾,切取肾上极,PBS缓冲液冲冼,小心适当修整,切片保存,观察肾脏细胞内ICAM-1、TNF-α、IL-8的表达。结果:1.大鼠中毒后一般状况:P组、P+U组大鼠在染毒后很快就出现了严重程度不同的中毒,包括厌食水、精神萎靡、毛发竖立、易烦躁、口周紫绀、口鼻及眼周分泌物较多,为血性,呼吸频率快、急促,少尿、无尿,个别出现血尿等。上述症状在1~3d最明显。P+U组经乌司他丁治疗后中毒症状较P组减轻:一般情况改善,呼吸急促好转,少尿、无尿时间明显缩短。2.血浆指标测定1)P组大鼠血浆Bun含量染毒后1天至14天四个时间点与C对照组比较有显著性差异(P<0.01),21天至28天仍高于C对照组P<0.05。经乌司他丁治疗后,P+U组血浆Bun水平在各时间点均下降,与P组比较1天至21天五个时段P<0.05,与C对照组比较1天至21天P<0.05。2)P组大鼠染毒后血浆中Cr的含量呈逐渐上升趋势,各时段与C对照组比较概率P均小于0.01。乌司他丁治疗组显著抑制了PQ染毒大鼠血浆中Cr含量的升高趋势,P+U动物中的Cr含量较P组是低的,但是与C组动物比较,是高的。3)染毒后大鼠血浆中MDA含量升高,与对照组比较,1天至21天时段监测数据要高于C组P<0.05。乌司他丁抑制了染毒大鼠血浆中MDA升高的趋势,1天至14天与P组比较P<0.05;但1天至7天三个时段仍高于C对照组(P<0.05),其余时段与对照组比较无统计学意义(P>0.05)。4)大鼠染毒后,1天至14天SOD活力受至抑制,比C组要低P<0.05。经乌司他丁治疗后,即P+U组动物的活力有所恢复,1天至14天P<0.05。3.HE染色结果:P组:1)肾脏体积逐渐增大,呈暗红色,有散在点状瘀血;2)微观结构上,我们发现RBC围绕着肾小球。染毒后,肾小管上皮细胞肿胀、变性和坏死,堵塞管腔;21d后肾小管肿胀逐渐减轻,坏死物减少,间质充血好转。治疗组经乌司他丁处理后肾小管上皮细胞肿胀、变性和坏死明显减轻,间质充血好转。4.治疗前后ICAM-1、TNF-α、IL-8在肾脏中的变化:(1)在C对照组动物的肾脏中,ICAM-1几乎不表达。染毒后肾小管上皮细胞的胞质中ICAM-1即有明显表达,与对照组比较,所有时段均有差异(P<0.01或0.05)。在使用乌司他丁的P+U大鼠的肾脏中,细胞间黏附分子-1表达要比P组肾脏中弱P<0.05,但是比C组要强P<0.05。(2)染毒后,在肾小管上皮细胞中TNF-α表达显著上升,与C对照组的各个时点比较P<0.01。P+U组动物中的TNF-α,各时间段是下降的,与P组比较P<0.05;与C对照组比较,1天到21天五个时段的概率值小于0.05。(3)在对照组中,IL-8蛋白检测值较低。大鼠染毒后,IL-8的检测数据是上升的,P与C组比较,整个实验的六个时段概率值均小于0.01。经乌司他丁治疗后,阳性细胞数下降,与P组比较所有时段有统计学意义(P<0.05)。与C组比较,1天至21天五个时段有统计学意义P<0.05。结论:1.大鼠染毒后肾组织中细胞因子ICAM-1、TNF-α、IL-8的表达明显上升,表明本实验成功制备了PQ中毒肾损伤的模型。2.PQ染毒后,应用UTI治疗可明显的抑制炎性因子ICAM-1、TNF-α、IL-8的表达,改善了染毒大鼠的肾功能。UTI减轻PQ诱导的肾损伤的机制可能是通过下调炎性细胞因子ICAM-1、TNF-α、IL-8的表达,清除氧自由基,阻止氧化应激反应等途径实现的。为UTI应用于临床,提高PQ的救治率提供了理论依据