番木瓜叶提取物对脓毒症大鼠盲肠结扎穿刺模型的免疫反应、生化和血液学机制的潜在治疗作用:一项体内研究

Potential therapeutic effect of Carica papaya leaves extract on immune response, biochemical and hematological mechanisms on cecal ligation and puncture model of sepsis in rats: an in vivo study.

作者信息Juveria Usmani, Mohd Wasim, Mohd Nazam Ansari, Mohammed Jaseem Hassan, Manju Sharma, Razi Ahmad
PMID37131965
期刊3 Biotech
发布时间2023-05
DOI10.1007/s13205-023-03567-2

实验完整度

包含体内大鼠CLP脓毒症模型、10组药物治疗、生存率评估、细胞因子(ELISA)、生化(肝肾功能、抗氧化)、血液学(ESR、PT、CBC)和组织病理学等多层级验证。

主要模型

雄性/雌性白化大鼠(250-350 g,8-10周龄) 盲肠结扎穿刺(CLP)诱导的脓毒症大鼠模型

重点核对

CLP手术细节:结扎2/3盲肠,21号针头穿刺三点,术后皮下注射1 ml预热生理盐水 分组:DMSO对照、CLP、EE Per se(100 mg/kg)、EE I(50 mg/kg)、EE II(100 mg/kg)、Imipenem(120 mg/kg)、EE I+Imipenem、EE II+Imipenem、EE I+Imipenem+CP(10 mg/kg)、EE II+Imipenem+CP 给药方案:腹腔注射(i.p.),术后6小时开始,每12小时一次,持续7天 生存率观察:术后7天,Log-rank检验 样本量:每组6只大鼠

摘要

抗生素和免疫疗法具有不可避免的不良反应,阻碍了脓毒症的管理。草药显示出对脓毒症治疗至关重要的潜在免疫调节特性。我们在本研究中假设使用番木瓜叶提取物有可能提高脓毒症期间的存活率并调节免疫细胞因子的释放。动物接受盲肠结扎穿刺(CLP)以诱导脓毒症。脓毒症大鼠分为10组,分别接受番木瓜叶乙醇提取物(50和100 mg/kg)、亚胺培南(120 mg/kg)和环磷酰胺(CP,10 mg/kg)。为了研究EE的免疫调节潜力,分析了白细胞介素(IL-6)、肿瘤坏死因子(TNF-α)和IL-10等细胞因子水平以及血液学和生化参数。我们的结果显示,与CLP组(33.3%)相比,单独使用乙醇提取物以及联合使用亚胺培南和CP(100%)治疗在术后第7天提高了存活率。乙醇提取物联合亚胺培南和CP的治疗显著(P < 0.001)改善了脓毒症大鼠的细胞因子水平以及血液学和生化参数。组织病理学检查显示,与CLP组相比,联合治疗后肝肾组织状况改善。因此,得出结论,与单药治疗相比,提取物联合亚胺培南和CP的联合治疗提高了脓毒症大鼠的存活率,并具有显著的免疫调节潜力。研究结果表明,在临床环境中使用这些药物的混合物来治疗脓毒症。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
番木瓜叶乙醇提取物单独或联合亚胺培南和环磷酰胺治疗是否能改善脓毒症大鼠的存活率、调节免疫反应并改善生化和血液学指标?
核心机制
番木瓜叶乙醇提取物可能通过调节促炎和抗炎细胞因子(TNF-α、IL-6、IL-10)的释放,减轻炎症反应,并改善氧化应激(提高GSH和SOD,降低MDA、CK、LDH)以及凝血功能,从而对脓毒症起到保护作用。
主要证据
在大鼠CLP脓毒症模型中,联合治疗组(EE I或EE II + Imipenem + CP)在第7天达到100%存活率(显著高于CLP组的33.3%),并且显著降低IL-6、TNF-α、IL-10水平(P < 0.05),改善肝肾功能指标(ALT、ALP、SC、BUN、白蛋白),调节抗氧化参数(GSH、SOD、MDA、CK、LDH)和血液学指标(ESR、PT、纤维蛋白原、CBC),组织病理学显示肝肾组织损伤减轻。
研究意义
研究表明番木瓜叶乙醇提取物联合亚胺培南和环磷酰胺在脓毒症大鼠中具有显著的免疫调节和治疗潜力,提示这些药物的混合物可能在临床环境中用于治疗脓毒症。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立CLP诱导的大鼠脓毒症模型

模拟人类脓毒症,以评估药物干预效果。

对麻醉大鼠进行盲肠结扎穿刺(CLP),结扎约2/3盲肠并用21号针头穿刺三点,挤出肠内容物至腹腔,然后关闭腹部。术后皮下注射1 ml预热生理盐水,观察30分钟。

2

药物治疗方案

评估番木瓜叶乙醇提取物单独或联合亚胺培南和/或环磷酰胺对脓毒症大鼠的治疗效果。

将脓毒症大鼠分为10组,每组6只。术后6小时开始腹腔注射药物,每12小时一次,持续7天。药物包括EE I(50 mg/kg)、EE II(100 mg/kg)、Imipenem(120 mg/kg)和CP(10 mg/kg),以及它们的组合。

3

生存率评估

评估不同治疗对脓毒症大鼠7天生存率的影响。

从术后第1天到第7天监测各组大鼠的生存情况,记录生存时间并绘制生存曲线,采用Log-rank检验进行统计分析。

4

细胞因子水平检测

评估治疗对脓毒症大鼠血清促炎和抗炎细胞因子水平的影响。

在治疗后第8天收集血样,分离血清,使用ELISA试剂盒检测IL-6、TNF-α和IL-10的水平。

5

生化指标检测

评估治疗对脓毒症大鼠肝肾功能和抗氧化指标的影响。

使用试剂盒检测血清肌酐(SC)、血尿素氮(BUN)、白蛋白、ALT、ALP、LDH、CK、SOD、GSH、MDA等生化指标。

6

血液学指标检测

评估治疗对脓毒症大鼠凝血和血细胞参数的影响。

使用不同抗凝剂的采血管收集血液,检测ESR、PT、纤维蛋白原、血红蛋白、血小板、MCV、MCH、RBC、WBC、HCT等参数。

7

肝肾组织病理学检查

评估治疗对脓毒症大鼠肝肾组织形态学损伤的影响。

收集肝和肾组织,固定于10%福尔马林,切片,H&E染色,在光镜下于100倍放大下检查组织病理学变化。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
二甲基亚砜(DMSO)----
亚胺培南Glenmark Pharmaceutical LTD.--
环磷酰胺Getwell Pharma India Private Limited--
乙醇Sigma-Aldrich--
IL-6 ELISA试剂盒Krishgen Biosystems--
TNF-α ELISA试剂盒Krishgen Biosystems--
IL-10 ELISA试剂盒Fine Biotech Co., LTD.--
LDH检测试剂盒Elabscience--
肌酸激酶(CK)检测试剂盒Elabscience--
GraphPad Prism软件(5.01版)GraphPad Software Inc.--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
动物模型
大鼠品系、性别、体重范围、年龄、CLP手术细节(结扎比例、穿刺点数量、针头规格)、术后液体复苏方案
阅读提示:见Animal procurement和Cecal ligation and puncture-induced sepsis model部分
药物处理
各药物剂量、给药途径、给药时间、给药频率、治疗持续时间
阅读提示:见Treatment regimen部分
分组与对照
分组数量、每组动物数、阳性对照、阴性对照、溶剂对照
阅读提示:见Treatment regimen部分
细胞因子检测
检测指标、ELISA试剂盒品牌、样本采集时间、血清分离方法
阅读提示:见Cytokine analyses和At the end of the experiment部分
生化检测
检测指标、试剂盒品牌、检测方法(如SOD、MDA、GSH的测定方法)、样本采集时间
阅读提示:见Biochemical estimation部分
血液学检测
检测指标、抗凝剂类型、样本采集时间
阅读提示:见Hematological estimation部分
组织病理学
取材部位、固定液、固定时间、染色方法、观察倍数
阅读提示:见Liver and kidney histopathology部分