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伴随于严重革兰氏阴性杆菌感染的内毒素性休克在临床上很多见，因无理想的防治措施死亡率仍居高不下。因此，探讨有效的防治措施是当前国内外研究的热点课题。本人所在研究室曾通过系列研究已经证明，人参二醇皂苷具有与地塞米松类似的抗失血性休克的作用，是通过改善微循环，抗脂质过氧化保护细胞乃至脏器功能等实现的。虽然，内毒素休克属于高排低阻型有别于失血性休克。但是，微循环灌流不足，组织细胞缺血缺氧等微循环变化是休克发生发展的共同规律，因而，推测人参二醇皂苷对内毒素休克可能有保护作用。近年来对内毒素休克发病的分子机制已经研究得十分深透，本论文在应用LPS诱导的大鼠休克模型的基础上，在观察人参二醇皂苷对心肺保护作用的同时，对其分子机制进行了探讨。
1.人参二醇皂苷对内毒素休克大鼠心脏功能与形态的保护作用：
Wistar大鼠100只，分为内毒素休克模型组(LPS组)；地塞米松组(DEX组)；人参二醇皂苷低剂量组(PDSL)，人参二醇皂苷中剂量组(PDSM)人参二醇皂苷高剂量组(PDSH)。每组再分为休克后2小时处死组和4小时处死组。部分实验增设空白对照组。LPS(5mg/Kg)舌下静脉注射复制休克模型，以动脉血压下降至基础血压的2/3判定为休克状态。应用RM6000型四导生理记录仪进行MABP、LVSP等动态观察。测定血清心肌三酶、血液粘度，并进行心肌形态学观察。结果如下：
1.1MABP动态观察发现，注入LPS5min后各组均进入休克状态，并在10min后MABP、LVSP等指针代偿性回升，但LPS组从休克第45min开始上述指针进行性下降，直至240min时该组动物均已进入濒临死亡状态。然而，PDS不同剂量组与DEX组在LPS组进入明显的失代偿阶段后，仍维持稳定而持久的代偿性变化直至240min处死。
1.2心肌病理学观察发现，LPS组可见灶状分布的心肌纤维排列紊乱和断裂，局灶性出血与心肌纤维变性，可见淋巴细胞和单核细胞等浸润，心肌纤维间开放的毛细血管数目明显减少，可见扩张而充盈的微血管；PDS组和DEX组病变明显地轻于LPS组，心肌纤维间开放的毛细血管数目明显增多，未见肌纤维断裂与出血等现象。
1.3血清AST，CK与LDH活力的检测结果：以LPS组血清三酶活力最高，PDS各剂量组的酶活力显著地低于LPS组，显示人参二醇皂苷对心肌细胞膜的保护作用。
1.4血液流变学指针发现在不同切变率下，全血粘度各治疗组均显著低于LPS组。提示人参二醇皂苷可降低血液粘度，明显地改善微循环灌流，增加心肌供血，实现保护心肌细胞乃至脏器功能与结构。
2.LPS诱导休克肺损伤的分子机制及人参二醇皂苷的保护作用2.1肺脏病理组织学变化：LPS组肺组织实变，仅见少数含气的肺泡，其肺泡间隔明显增厚含气量明显减少。可见局灶性肺萎陷，肺水肿及肺出血。肺间质及血管周围可见大量的淋巴细胞，单核-巨噬细胞及中性粒细胞等浸润。然而，PDS组和DEX组肺部病变显著地轻于LPS组，仅显示轻度的炎细胞浸润，肺含气量接近正常。显示人参二醇皂苷对内毒素休克组织学的保护作用。
2.2人参二醇皂苷对LPS受体介导的信号转导通路的影响：
LPS受体介导的信号转导通路已被公认，LPS与血浆中急性期蛋白的脂多糖结合蛋白(LBP)结合成LPS-LBP复合物，后者能与单核-巨噬细胞膜上的CD14紧密结合启动炎症反应的信号转导通路。本论文选择了该信号转导途径中的关键因子，CD14，NF-kB和Ⅰ-kB等进行了基因和蛋白质水平的研究，以探讨人参二醇皂苷抗内毒素休克的分子机制。
2.2.1肺CD14的蛋白质与基因表达：Westernblot结果表明，LPS组的CD14蛋白质表达明显高于正常对照组(CTR)，而人参二醇皂苷和地塞米松组则低于模型组与正常组接近。各组CD14mRNA表达水平的变化与蛋白表达呈明显的一致性。
2.2.2肺细胞浆NF-kB的蛋白表达：Westernblot结果显示，LPS组NF-kB表达水平明显增强，人参二醇皂苷和地塞米松组可抑制该蛋白的表达，使其表达丰度与正常大鼠一致；
2.2.3肺Ⅰ-kBmRNA表达：应用RT-PCR技术进行Ⅰ-kBmRNA表达的研究，结果显示LPS组肺Ⅰ-kBmRNA表达强度明显低于正常组，而人参二醇皂苷组则接近正常，并高于LPS组。
2.2.4血清NO2-/NO3-和NOS及肺组织MDA含量与SOD活力：人参二醇皂苷组与地塞米松组大鼠血清NO2-/NO3-含量、NOS活力及肺组织MDA含量均明显低于LPS组，而SOD活力明显增加，提示人参二醇皂苷可通过抑制氧自由基的产生起到抗脂质氧化作用。
CD14是LPS受体介导的信号转导途径中的启动因子，只有LPS与CD14结合后才能启动该信号通路。NF-kB，称为核因子，正常时NF-kB的P65、P50亚基与抑制性亚基Ⅰ-kB形成三聚体存在于细胞浆中。当该信号系统被启动后，Ⅰ-kB与NF-kB的两个亚基分离并被降解，在此过程中NF-kB被激活转入细胞核内与多种基因启动子中含有的kB序列结合，诱导IL-1β、TNFβ、IFNβ、IL-6，2，8等，也可诱导NOS和活性氧等产生。成为细胞与组织损伤的重要原因。本论文LPS组CD14与NF-kB表达增强，Ⅰ-kB表达下降，证明LPS确已启动了LPS受体介导的信号转导通路。而人参二醇皂苷组的相反变化揭示了对细胞与组织保护作用的分子机制。
3.内毒素休克大鼠水通道蛋白1(AQP1)在心肺组织表达及人参二醇皂苷的影响：
3.1AQP1的免疫组化：心肌：AQP1的阳性表达定位于心肌纤维间毛细血管内皮细胞膜上。在心肌细胞、各级小动脉上皮细胞均未见阳性表达。肺脏：AQP1的阳性表达主要定位于肺泡壁毛细血管壁内皮细胞，各级小动脉均无阳性表达。
3.2AQP1在LPS组毛细血管内皮细胞呈阴性或极微弱的表达，而PDS组和DEX组AQP1的阳性染色明显强于LPS组与正常组相近。
3.3Westernblot检测结果显示，无论在心肌还是在肺AQP1的蛋白质表达，均以LPS组表达丰度为最低。而PDS组和DEX组AQP1的表达水平则明显地高于LPS组，与正常动物相近。
综上所述，本论文通过系列研究证明，人参二醇皂苷有与地塞米松类似的降低血液黏度改善微循环，从而实现其保护内毒素休克动物心肺功能与结构的作用；抑制内毒素休克鼠CD14与NF-kB的基因与蛋白表达、提高Ⅰ-kBmRNA的表达水平是提高促炎因子产生的自限性，避免抗炎因子过量产生导致的免疫抑制，是实现内毒素休克自稳调节状态的分子机制；LPS有抑制AQP1蛋白质表达的作用，而人参二醇皂苷则能保护内毒素血症时毛细血管内皮细胞对AQP1的蛋白质表达；AQP1的蛋白质表达只定位在毛细血管的内皮细胞上，各级动脉的上皮细胞无AQP1的蛋白表达，因此，AQP1有作为微循环标志蛋白的应用前景。