烏司他丁預處理對兔復張性肺水腫炎性反應的影響.pdf

1、復張性肺水腫(reexpansion pulmonary edema,RPE)是指繼發(fā)于各種原因所致的肺萎縮之后,在肺復張時或復張后發(fā)生的急性肺水腫,嚴重者可發(fā)生急性呼吸衰竭。此病多發(fā)生在肺復張后即刻或2小時之內(nèi),早期表現(xiàn)為引流出氣體、液體后出現(xiàn)劇烈咳嗽、呼吸急促、胸痛、胸悶、心悸、煩燥不安,繼之咳出大量白色或粉紅色泡沫樣痰,嚴重者可出現(xiàn)休克及昏迷。體檢可見呼吸頻率快,重者有缺氧征象,心率增加,病側(cè)肺布滿水泡音,還有的可引起復張性低血壓

2、。全麻機械通氣下的肺水腫往往發(fā)生于復張后手術(shù)即將結(jié)束及術(shù)畢半小時左右,病情緊急而危重,為嚴重的麻醉、手術(shù)并發(fā)癥,如果無法及時診斷和搶救,輕則術(shù)后患者康復延遲,重則直接危及生命。
　　 目前的觀點普遍認為,RPE由于肺泡毛細血管通透性增加導致的肺水腫,至于如何導致肺泡毛細血管通透性增加,引起RPE的具體機制尚未明確,最近的研究表明可能為以下幾種:1.機械損傷:由于膨肺時速度過快、壓力過高致患肺復張時毛細血管機械損傷,使毛細血管內(nèi)皮

3、細胞間隙增大,同時由于膨肺時毛細血管內(nèi)壓增加,可促使水分、蛋白質(zhì)和細胞成分漏出至肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)；2.肺泡表面活性物質(zhì)減少:肺萎陷后由于缺血、缺氧,Ⅱ型肺泡上皮細胞受損,肺泡表面活性物質(zhì)減少,活性降低,肺泡表面張力增大,需較大的壓力才能使患肺復張,于是產(chǎn)生更大的負壓,從而促使肺毛細血管內(nèi)水分向肺間質(zhì)及肺泡移動,形成肺水腫；3.肺泡的再灌注損傷:缺血再灌注損傷,由于缺血、缺氧致肺血管缺氧性收縮,再灌注后產(chǎn)生的氧自由基,造成肺內(nèi)皮細胞損傷；4

4、.炎癥介導反應:炎癥反應是RPE的形成過程中一重要環(huán)節(jié),復張肺激發(fā)氣道急性炎癥反應,多形核細胞釋放IL-8、氧自由基及再灌注時氧自由基損傷,其病理變化為毛細血管通透性增加,滲出、水腫,中性粒細胞和單核細胞浸潤[1]。
　　 TNF-α、IL-8是重要的致炎細胞因子,它們在急性肺損傷的始動與發(fā)展中起很重要的作用。TNF-α可刺激巨噬細胞合成和釋放1L-8,異常升高的TNF-α與肺組織TNF-α受體結(jié)合,使溶酶體受損,酶外泄引起肺損

5、傷,并能刺激血管內(nèi)皮細胞,使肺血管內(nèi)皮細胞表面間黏附因子-1(ICAM-1)表達和上調(diào),導致ICAM-1與白細胞黏附,隨血液滲出并遷移至炎癥部分,引起肺損傷；能直接抑制血管內(nèi)皮細胞黏附功能,促血栓形成,導致通氣障礙,引起肺水腫[2]。
　　 IL-8被公認為炎癥中導致肺組織損傷的特異性因子。其主要生物學活性是吸引和激活中性粒細胞,曾被命名為中性粒細胞激活肽、粒細胞趨化肽、中性粒細胞激活因子等。中性粒細胞與IL-8接觸后發(fā)生形態(tài)變

6、化,定向游走到反應部位并釋放一系列活性產(chǎn)物,這些物質(zhì)可導致機體局部的炎癥反應,達到細胞損傷的目的。IL-8是一種招募中性粒細胞滲出到炎癥部位的主要趨化因子,使肺組織中的中性粒細胞大量聚集和激活,發(fā)生炎癥反應,引起肺組織損傷。TNF-α通過誘導其他細胞因子如IL-1、IL-6、IL-8等的產(chǎn)生和釋放,在造成機體損傷的同時,可通過再激活炎癥效應細胞釋放更多的炎性因子,使炎癥信號進一步放大和加強,產(chǎn)生“級聯(lián)放大”作用[3]。因而選擇TNF-α

7、的測定能更好地反映急性肺損傷炎癥反應的強弱及觀測治療效果。TNF-α和IL-8介導了復張性肺水腫肺部炎癥反應的發(fā)生與發(fā)展。
　　 RPE的預后良好,其癥狀常于治療后數(shù)小時至數(shù)天內(nèi)消失,不留后遺癥,但如果未能得到及時救治,RPE所致的低氧血癥可加重水腫肺的損傷,甚至造成不可逆的呼吸窘迫綜合征和多氣管功能衰竭,從而導致死亡,病死率可高達20％[4]。隨著對本病的認識,預防及其重要,所以早期預處理改善組織灌注,減輕炎癥對預防其發(fā)生以及

8、預后非常重要。
　　 烏司他丁(Ulinastatin)是從尿液中分離純化的一種廣譜水解酶抑制劑,對多種蛋白酶,糖和水解酶均有抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)烏司他丁抑制炎癥級聯(lián)的多個環(huán)節(jié),尤其可抑制黏附因子,中性粒細胞彈性蛋白酶等的釋放,能穩(wěn)定溶酶體膜,抑制溶酶體酶的釋放,增強超氧化物岐化酶的活性,有效清除氧自由基,有效地抑制IL-8合成,阻斷IL-8與炎癥反應和氧自由基之間的惡性循環(huán)及連鎖反應,減輕肺損傷。烏司他丁‘通過競爭性抑制和非競爭

9、性抑制等多種形式與多種酶的位點結(jié)合,能獨立抑制多種酶的活性,同時其降解后的低分子量物質(zhì)均能發(fā)揮作用,表明烏司他丁可迅速、高效抑制參與炎癥的多種酶,減輕肺組織的炎癥反應程度,改善肺的缺血再灌注損傷,使肺充血和滲出程度得以減輕。目前臨床上,烏司他丁主要用于減輕重癥急性胰腺炎導致的器官炎性損害,以及體外循環(huán)中的缺血再灌注損傷。已有研究表明,烏司他丁對心臟手術(shù)中參與肺炎性反應的炎性因子有影響,其對復張性肺水腫的治療作用鮮有報導。因此本實驗通過建

10、立復張性肺水腫兔模型,復張前給予烏司他丁預處理,檢測IL-8、TNF-α等在炎性反應中起重要介導作用的炎性因子,來探討烏司他丁預處理對兔復張性肺水腫炎性反應的影響。
　　 目的:探究烏司他丁預處理對兔復張性肺水腫炎性反應的影響。
　　 方法:選用健康雄性新西蘭白兔27只,體重(2.5-3.0)kg,隨機分為三組:正常組(N組,n=9),不行肺塌陷操作,于復張前5min予生理鹽水2ml/kg；對照組(C組,n=9),于復張

11、前5min予生理鹽水2ml/kg;烏司他丁組(Uti組,n=9),于復張前5min烏司他丁20000u/kg(10000u/ml)。Sakao改良法建立兔復張性肺水腫模型,術(shù)前禁食6小時。肌肉注射阿托品0.25mg,耳緣靜脈注射2％戊巴比妥鈉30mg/kg,仰臥位固定于手術(shù)臺,于胸骨右緣3、4肋間放置氣囊進入胸腔,氣囊注入氣體(10ml/kg),以7號線結(jié)扎套囊口,關(guān)閉胸腔。麻醉清醒后送返兔籠。7d后再次麻醉,氣管切開、插管,分離右側(cè)頸

12、動脈穿插置管,連接監(jiān)護儀監(jiān)測動脈血壓。N組與C組生理鹽水2.0ml/kg,Uti組烏司他丁20000u/kg耳緣靜脈注射。5min后生命體征基本平穩(wěn),C組與Uti組取出氣囊,放置胸腔引流管行負壓吸引,壓力為-20cmH2O,并用簡易呼吸器鼓肺5次,氣道壓力15-20cmH2O,促使肺復張。最后鉗閉胸腔引流管,拔除氣管插管,自主呼吸空氣。分別于復張前(T1)、復張后30 min(T2)、3 h(T3)三個時點抽取動脈血3ml,分離血漿,放

13、置-80°冰箱保存。5 h后放血處死動物,解剖胸腔,觀察肺臟情況,并迅速取右肺下葉相同部位組織10％福爾馬林固定后常規(guī)石蠟包埋、切片和蘇木素.伊紅(HE)染色,普通光學顯微鏡下觀察肺葉的病理學變化。血漿白介素-8(IL-8)、腫瘤壞死因子(TNF-α)的測量采用酶聯(lián)免疫吸附試驗(ELISA)法,按說明書操作。
　　 結(jié)果:肉眼觀察,N組右側(cè)肺葉與左側(cè)肺葉無差別,右側(cè)肺葉無損傷,肺組織表面光整,大體標本為正常肺組織；C組右肺體積較

14、左肺增大,顏色較建肺紅,彌漫性充血,水腫；Uti組右肺體積亦增大,充血、水腫程度較C組減輕。切片光鏡下觀察病理改變,石蠟切片HE染色鏡下可見N組肺泡為正常肺泡組織,肺泡結(jié)構(gòu)完整,肺泡壁無血腫,可見少量白細胞；C組彌漫性充血、水腫明顯,肺間質(zhì)增寬,可見水腫、滲出,肺泡水腫,大量中性粒細胞浸潤,彌漫性毛細血管擴張、肺泡腔見紅細胞,肺內(nèi)大量多形核白細胞浸潤,血管周圍出現(xiàn)富含蛋白的水腫液形成了水腫套；Uti組可見輕度或中度彌漫性滲出、水腫,肺泡

15、腔亦可見出血,但是程度較輕,白細胞浸潤,肺間質(zhì)水腫較C組明顯減輕。
　　 N、C與Uti三組在各時間點上血漿IL-8水平滿足球?qū)ΨQ假設(P=0.324).采用重復測量的方差分析。實驗分組與時間之間的交互效應有統(tǒng)計學意義(F=12.89,P<0.001),因此進一步做單獨效應分析。在每一時間點上各實驗組間血漿IL-8水平差異均有統(tǒng)計學意義(P均小于0.001)。兩兩比較的結(jié)果發(fā)現(xiàn):在三個時間點上,N組血漿IL-8水平低于其它兩組,

16、差異有統(tǒng)計學意義(P均小于0.001),而C組與Uti組相比差異無統(tǒng)計學意義(P均大于0.05)。N組在三個時間點上血漿IL.8水平差異無統(tǒng)計學意義(P=0.193)；C組與Uti組兩組三個時間點上血漿IL-8水平差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001,P=0.035)。進一步的兩兩比較結(jié)果發(fā)現(xiàn):肺復張后30min(T2)、3h(T3)時C組血漿IL-8水平比復張前(T1)升高,差異均有統(tǒng)計學意義(P均小于0.001);而肺復張后30min

17、(T2)、3h(T3)時Uti組血漿IL-8水平跟復張前(T1)相比,差異均無統(tǒng)計學意義。
　　 N、C與Uti三組在各時間點上血漿TNF-α水平不滿足球?qū)ΨQ假設(P=0.003),采用Greerthouse-Geisser方法進行校正。實驗分組與時間之間的交互效應有統(tǒng)計學意義(F=31.77,P<0.001),因此進一步做單獨效應分析。在每一時間點上各實驗組間血漿TNF-α水平差異均有統(tǒng)計學意義(P均小于0.001)。兩兩比較

18、的結(jié)果發(fā)現(xiàn):在三個時間點上,N組血漿,TNF-α水平低于其它兩組,差異有統(tǒng)計學意義(P均小于或等于0.001),而C組與Uti組相比差異無統(tǒng)計學意義(P均大于0.05)。N組在三個時間點上血漿TNF-α水平差異無統(tǒng)計學意義(P=0.829)；C組與Uti組兩組在三個時間點上血漿TNF-α水平差異均有統(tǒng)計學意義(P<0.001,P=0.022)。進一步的兩兩比較結(jié)果發(fā)現(xiàn):肺復張后30min(T2)、3h(T3)時C組血漿TNF-α水平比復