摘要
研究背景： 创伤、失血、感染等等致病因素常诱发机体出现全身炎症反应综合症(SIRS),刺激机体释放多种炎症细胞因子,造成炎性反应失控和免疫紊乱,从而引起细胞、组织和器官的损伤而出现功能失常,导致多器官功能障碍综合症(MODS),甚至死亡。其病理过程复杂,涉及大量细胞、炎性细胞因子与凝血系统的激活。肝、肺、小肠为损伤的主要靶器官。呼吸功能障碍在MODS中发病率高,出现时间早,一般在发病后24-72h,表现为急性肺损伤(ALI)。ALI病情凶险、预后差,易发展为急性呼吸窘迫综合症(ARDS),病死率较高,是临床上危重患者死亡的重要原因之一。研究ALI的发病机制、探索防治ALI的有效途径具有重要意义。 近年来认为炎性反应的失控,直接或间接地引起了肺泡-毛细血管膜的损伤。中性粒细胞在失血性休克后被认为是一个导致器官损伤的关键介导因素。组织缺血可激活补体系统或再灌注时内皮细胞释放的氧自由基作用于细胞膜,产生一些具有化学趋化作用的代谢产物如C3片段、白三烯等,使白细胞增多并激活。中性粒细胞被激活后,通过呼吸爆发耗氧量显著增加,所产生的氧自由基也显著增多。一些炎性细胞和内皮细胞可释放肿瘤坏死因子(TNF-α)、白介素类(IL-1、IL-6、IL-8等)、氧自由基、血栓素等,都可损伤毛细血管内皮细胞,破坏血管壁的通透性。IL-1、IL-8、TNF-α是目前研究较为活跃的促炎细胞因子,能引起强烈的炎症反应,从而导致受损器官及远离脏器的继发损伤。若能恰当地阻断炎症细胞因子的参与途径,可减轻急性肺损伤。 失血性休克导致周围及内脏循环障碍,胃肠道黏膜屏障受损,细菌及内毒素移位,发生肠源性菌血症和内毒素血症。革兰阴性细菌感染在临床感染中占重要地位,其细胞壁外层的内毒素是其主要毒性物质,可引起多种脏器损伤。缺血再灌注和内毒素作用下,单核-巨噬细胞抗原递呈能力下降,效应细胞释放炎性细胞因子,细胞因子分泌异常,引起单个或多个脏器功能不全甚至衰竭等组织器官损伤。近年来Moore等提出了二次打击的概念,认为创伤、休克等作为第一次打击,引起全身炎症反应,随后一个较小的刺激放大了已存在的炎症状态而引起器官组织损害。其理论基础是:严重创伤或感染后引起SIRS,机体促炎反应和抗炎反应失衡,诱发机体发生MODS。 抗胆碱能药物如山莨菪碱可抑制炎症因子的产生,清除氧自由基,降低脂质过氧化反应,减轻急性肺损伤。但山莨菪碱作用短暂,且不具有选择性抗胆碱能作用,限制了药物治疗效应的发挥及其在临床上的使用和发展。盐酸戊乙奎醚是我国原创的新型选择性抗胆碱能药物,具有选择性M1、M3和N1、N2受体拮抗作用,对M2受体无明显作用,起效快、持续时间长。有关抗胆碱能药物对二次打击器官保护作用的研究报道较少。刘健等研究显示山莨菪碱可降低失血性休克合并内毒素血症引起的MODS的发生率。山莨菪碱通过抑制脂多糖结合蛋白(LBP)的过度表达,阻断LBP对内毒素(LPS)的增敏作用,从而发挥其对“油酸-脂多糖”二次打击大鼠急性肺损伤的防治作用。 我们的前期研究表明,盐酸戊乙奎醚对“失血性休克-内毒素”二次打击大鼠急性肺损伤有保护作用,盐酸戊乙奎醚与传统抗胆碱能药物对“二次打击”急性肺损伤保护作用的比较未见报道。本研究采用“失血性休克-内毒素”二次打击大鼠模型,比较盐酸戊乙奎醚与山莨菪碱对二次打击大鼠ALI的保护作用。 材料与方法： 1、实验动物与分组 健康成年Wistar大鼠54只,(南方医科大学动物实验中心提供,许可证号:SCXK粤2006-0015),雌雄不限,体重(180～220g)。随机分为六组(n=9):空白对照组(C组)、二次打击模型组(M组)、山莨菪碱组(A1组、A2组)和盐酸戊乙奎醚组(P1组、P2组)。 2、二次打击模型的制作 分首次打击(失血性休克+复苏再灌注)和二次打击(内毒素血症)两个阶段。实验大鼠术前禁食12h,自由饮水。麻醉用20％乌拉坦腹腔注射(1g/kg),术中根据情况追加维持麻醉深度。将大鼠四肢及头部固定于恒温操作台上,腹股沟备皮后无菌条件下分离左侧股动、静脉并置管,分别作动脉压检测和放血、采集血标本和输液。待血压稳定10min后,缓慢抽动脉血(肝素化后室温保存)行首次打击,15min内使平均动脉压(MAP)降至35±5mmHg,通过回输或抽血的方法维持该血压60min,随后用erumo TE-312恒速注射泵回输全部血液及一倍失血量的乳酸林格液(回输时间为90分钟)。血压稳定30分钟后,除C组外,各组均通过股静脉注射LPS2mg/kg给予第二次打击,60分钟后盐酸戊乙奎醚(P1组1mg/kg、P2组2 mg/kg)和山莨菪碱(A1组5mg/kg、A2组10mg/kg)分别用生理盐水稀释至5ml/kg静脉注射,C组和M组分别静注等量生理盐水。观察120min后取股动脉血3ml和肺组织标本。 3、指标测定 上述血标本用Liquidchip法测定TNF-α、IL-1和IL-8. 右中肺作病理学观察,右下肺测湿干比(W/D),其余肺组织用于测定MPO和SOD。 4、统计学处理 采用SPSS13.0统计软件处理,计量资料以均数±标准差((x)+s)表示。首先进行方差齐性检验,采用One-Way-ANOVA方法检验,方差不齐者采用Welch法。多重比较若方差齐性采用LSD法,若方差不齐采用Dunnett's T3法。P<0.05为差异有统计学意义。 结果： 1.血清IL-1、IL-8和TNF-α含量的比较 A1组、A2组、P1组和P2组血清IL-1、IL-8、TNF-α含量均高于C组(P<0.01),低于M组(P<0.05)。A2组低于A1组(P=0.014,P=0.048,P=0.001),P1组低于P2组(P=0.048,P=0.022,P=0.018)。与A2组比较,P1组血清IL-1、IL-8、TNF-α含量降低(P=0.001,P=0.007,P=0.000)。盐酸戊乙奎醚降低IL-1、IL-8和TNF-α的水平优于山莨菪碱。 2.肺组织W/D、SOD、MPO的比较 A1组、A2组、P1组和P2组,肺组织W/D、MPO活性高于C组(P<0.01),低于M组(P<0.05)；而SOD活性低于C组(P<0.01),高于M组(P<0.05)。与A1组比较,A2组肺组织W/D、MPO活性降低(P=0.006,P=0.029),SOD活性差异无统计学意义(P=0.258)。与P2组相比,P1组肺组织W/D、MPO活性降低(P=0.013,P=0.000),SOD活性增高(P=0.038)。P1组肺W/D与A2组相比降低(P=0.038),MPO及SOD活性两组比较差异无统计学意义(P=0.256,P=0.212)。 3.肺组织病理学变化 C组肺组织结构完整,肺泡大小形态均匀,肺间质无炎症细胞浸润。M组肺泡壁破坏严重,肺泡腔内水肿液积聚,肺泡间隔增宽,大量炎性细胞聚集。A1组、A2组、P1组和P2组肺泡结构尚完整,炎性细胞聚集及肺间质水肿程度较M组轻,A1组肺组织内见局灶状间质性炎症,泡间隔稍增宽,部分肺泡腔内水肿液积聚。A2组、P1组、P2组部分肺泡壁轻度增宽,表现出轻度间质性肺炎改变。 结论： 1.盐酸戊乙奎醚和山莨菪碱均可降低“失血性休克-内毒素”二次打击大鼠血清IL-1、IL-8和TNF-α的水平,降低肺组织W/D及MPO活性,增强SOD活性,减轻肺组织病理学改变,对二次打击急性肺损伤有一定的保护作用。 2.对“失血性休克-内毒素”二次打击大鼠急性肺损伤的保护作用,山莨菪碱10mg/kg优于5mg/kg；盐酸戊乙奎醚1mg/kg优于2mg/kg。 3.相对而言,盐酸戊乙奎醚1mg/kg肺保护作用优于山莨菪碱10mg/kg。
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