目的
探討腎上腺素對內(nèi)毒素(lipopolysaccharide，LPS)所致大鼠肺損傷的保護(hù)作用及其作用機(jī)制。
方法
30只SD大鼠隨機(jī)分為3組(每組10只)：正常對照組大鼠靜脈輸注生理鹽水2.4ml/(kg·h)；LPS組大鼠靜脈注射LPS6mg/kg后，靜脈輸注生理鹽水2.4ml/(kg·h)；腎上腺素組大鼠靜脈注射LPS6mg/kg后，靜脈輸注腎上腺素0.6μg/(kg·min)。在LPS注射后2h和6h通過心導(dǎo)管抽血，ELISA法檢測血清腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-6和IL-10水平，并在6h處死大鼠取肺臟組織，分別予肺組織含水量檢測，HE染色觀察肺組織病理學(xué)變化，以及ELISA法檢測肺泡灌洗液(BALF)內(nèi)TNF-α、IL-6和IL-10水平。
結(jié)果
(1)與正常對照組肺含水量(70.19%&plu
smn;5.87%)相比，LPS組肺含水量(85.24%±5.87%)明顯升高(P<0.05)，與LPS組相比，腎上腺素組肺含水量(78.00%±6.41%)明顯降低(P<0.05)。(2)病理觀察結(jié)果顯示，LPS組大鼠肺泡隔內(nèi)毛細(xì)血管充血、水腫及炎癥細(xì)胞浸潤，少部分肺組織可見肺不張及肺泡內(nèi)水腫、出血。腎上腺素組大鼠肺病理損傷較LPS組明顯減輕。(3)與LPS組相比，腎上腺素組各時點(diǎn)血清TNF-α及IL-6水平明顯降低(P<0.05)，IL-10水平明顯升高(P<0.05)。(4)與LPS組相比，腎上腺素組大鼠BALF中TNF-α水平降低[(78±9)ng/Lvs.(102±16)ng/L]，IL-6水平降低[(268±42)ng/Lvs.(347±50)ng/L]，IL-10水平升高[(210±23)ng/Lvs.(146±34)ng/L](P<0.05)。
結(jié)論
腎上腺素可減輕LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷，其保護(hù)作用可能與降低TNF-α、IL-6水平，升高IL-10水平有關(guān)。
嚴(yán)重膿毒癥及感染性休克是兒科常見危重癥，也是多器官功能障礙綜合征(multipleorgandysfunctionsyndrome，MODS)的最重要原因[1，2，3]。在MODS啟動過程中，肺臟是最早受累及損傷最重的器官，如果在急性肺損傷階段處理不及時，會繼續(xù)進(jìn)展至急性呼吸窘迫綜合征乃至多器官功能衰竭甚至危及生命。因此減輕肺損傷對治療膿毒癥具有重要意義。
近年研究發(fā)現(xiàn)腎上腺素有抗炎作用。對于腎上腺素在體內(nèi)能否通過其抗炎作用來減輕膿毒癥引起的急性肺損傷，目前還不清楚。故本研究通過觀察腎上腺素對內(nèi)毒素(脂多糖，LPS)致大鼠肺損傷的病理學(xué)變化以及血清和肺泡灌洗液(bronchoalveolarlavagefluid，BALF)中炎癥介質(zhì)水平的影響，探討腎上腺素能否減輕膿毒癥引起的肺損傷及其作用機(jī)制，為腎上腺素能否作為抗炎
藥物治療膿毒癥及感染性休克提供理論依據(jù)[4]。
1材料與方法
1.1實(shí)驗(yàn)動物及試劑
無特定病原體(SPF)級雄性SD大鼠30只(由廣東省醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供)，體重250～300g。鹽酸腎上腺素注射液(廣州白云山明興
制藥有限公司)；大鼠腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細(xì)胞介素(IL)-6和IL-10的酶聯(lián)免疫吸附法(ELISA)試劑盒(奧地利Bender公司)；大腸桿菌脂多糖(LPS，Escherichiacoli0111：B4，美國Sigma公司)。
1.2實(shí)驗(yàn)動物準(zhǔn)備
行大鼠心導(dǎo)管留置術(shù)，建立靜脈通路：2%戊巴比妥鈉(40mg/kg)腹腔注射麻醉，無菌條件下分離并暴露右頸外靜脈，置入直徑約1.0mm的一次性硬脊膜外麻醉導(dǎo)管至右心室，并固定。行心導(dǎo)管留置術(shù)后16～20h通過微量推注泵(IVACP3000，Alarismedicalsystems公司)靜脈給藥。大鼠術(shù)后及實(shí)驗(yàn)期間自由飲食。
1.3分組及處理
按隨機(jī)數(shù)字表法將30只SD大鼠隨機(jī)分成3組，每組10只：正常對照組大鼠靜脈滴注生理鹽水2.4ml/(kg·h)；LPS組大鼠10min內(nèi)緩慢靜脈注射LPS6mg/kg后[4，5]，靜脈滴注生理鹽水2.4ml/(kg·h)；腎上腺素組大鼠靜脈注射LPS6mg/kg后，靜脈輸注腎上腺素0.6μg/(kg·min)。每100毫升生理鹽水中加入1.5mg腎上腺素配成腎上腺素溶液，以保持相同的給藥體積，即2.4ml/(kg·h)。各組大鼠持續(xù)滴注生理鹽水或腎上腺素溶液6h。觀察各組大鼠的一般情況。
1.4樣本采集
在靜脈注射LPS后2h和6h2個時點(diǎn)通過心導(dǎo)管采血1ml，并回輸?shù)攘可睇}水。血樣室溫下靜置2h，3000r/min離心15min分離血清，－20℃冰箱儲存待測。
1.5肺組織處理及觀察項(xiàng)目
靜脈注射LPS6h后，腹腔注射
氯胺酮麻醉處死各組大鼠，并取肺組織標(biāo)本。(1)肺組織含水量檢測：取左肺下葉組織，剔除支氣管，吸干表面水分后稱質(zhì)量，此為濕質(zhì)量；干燥48h后稱質(zhì)量，此為干質(zhì)量。依公式計(jì)算，肺組織含水量(%)＝[(濕質(zhì)量－干質(zhì)量)/濕質(zhì)量]×100%。(2)肺組織病理學(xué)觀察：均取左肺上葉組織，用10%甲醛固定后，經(jīng)脫水、石蠟包埋、切片、脫蠟、HE染色、透明處理封片后，光鏡下觀察肺組織病理學(xué)改變。(3)左肺門結(jié)扎，每次用2ml生理鹽水對右肺進(jìn)行反復(fù)肺泡灌洗3次，回收BALF，將BALF3000r/min離心15min，上清液－20℃保存，留作檢測炎癥介質(zhì)水平。
1.6BALF及血清炎癥介質(zhì)測定
采用ELISA法測定BALF及血清TNF-α、IL-6和IL-10濃度，操作按說明書進(jìn)行。
1.7統(tǒng)計(jì)學(xué)處理
采用SPSS11.0統(tǒng)計(jì)軟件處理，計(jì)量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示。多樣本間均數(shù)的比較采用單因素方差分析，均數(shù)間兩兩比較采用Games-Howell法。兩樣本均數(shù)比較采用t檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1動物一般情況觀察
在注射LPS2h后，LPS組大鼠不同程度地出現(xiàn)了直腸溫度升高或降低，心率加快，呼吸急促，且
精神狀態(tài)差，萎靡，蜷縮成一團(tuán)，刺激不活動，未見攝食及飲水，達(dá)到動物膿毒癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)。
2.2肺組織含水量的變化
與正常對照組肺含水量(70.19±5.87)%相比，LPS組肺含水量(85.24±5.87)%明顯升高(P<0.05)。與LPS組相比，腎上腺素組肺含水量(78.00±6.41)%明顯降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
2.3血清中炎癥介質(zhì)表達(dá)
注射LPS后2h，腎上腺素組血清TNF-α濃度顯著低于LPS組(P<0.05)。在6h各組大鼠血清中均未能檢測出TNF-α。注射LPS后2h和6h，腎上腺素組血清IL-6濃度顯著低于LPS組(P<0.05)。注射LPS后2h和6h，腎上腺素組大鼠血清中IL-10水平較LPS組明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，見表1。
2.4BALF中炎癥介質(zhì)表達(dá)
腎上腺素組BALF中TNF-α濃度及IL-6濃度顯著低于LPS組(P<0.05)，IL-10水平較LPS組明顯升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。正常對照組大鼠BALF中未能檢測出TNF-α及IL-10，見表2。
2.5肺組織病理學(xué)變化
光鏡下，正常對照組大鼠肺組織結(jié)構(gòu)完整，肺泡間隔內(nèi)無水腫、炎癥細(xì)胞浸潤等炎性改變。LPS組大鼠小支氣管內(nèi)可見少量滲出物，肺小動脈血管周圍間質(zhì)水腫，肺泡隔內(nèi)可見毛細(xì)血管充血、水腫及炎癥細(xì)胞浸潤，部分肺泡內(nèi)水腫及出血，少部分肺組織出現(xiàn)肺不張致肺泡塌陷融合以及代償性肺氣腫。腎上腺素組與LPS組比較，肺毛細(xì)血管充血減輕，肺水腫減輕，炎癥細(xì)胞浸潤減少，未見肺泡內(nèi)出血，偶見肺不張及代償性肺氣腫，見圖1。
3討論
本研究從炎癥反應(yīng)的角度探討了腎上腺素能否減輕LPS誘導(dǎo)的大鼠急性肺損傷。本研究結(jié)果顯示腎上腺素可減輕LPS誘導(dǎo)的肺組織病理學(xué)損傷，減少肺水含量，并可降低血清和BALF中TNF-α和IL-6水平，升高血清和BALF中IL-10水平。結(jié)果表明在急性肺損傷早期，腎上腺素可減輕LPS引起的大鼠肺病理學(xué)損傷，其保護(hù)作用可能是通過其抗炎作用實(shí)現(xiàn)的。
在本實(shí)驗(yàn)中，大鼠靜脈注射LPS后，肺組織病理學(xué)上表現(xiàn)為肺毛細(xì)血管充血、肺水腫及局部肺不張，提示成功建立了急性肺損傷動物模型。在動物急性肺損傷模型中，內(nèi)毒素型是最常用的模型之一[4]。內(nèi)毒素是革蘭陰性菌胞外膜成分，是膿毒癥的主要致病原，內(nèi)毒素進(jìn)入體內(nèi)后可誘導(dǎo)機(jī)體出現(xiàn)失控的炎癥反應(yīng)，激活巨噬細(xì)胞釋放炎癥介質(zhì)，并激活中性粒細(xì)胞在肺內(nèi)扣押產(chǎn)生局部炎癥反應(yīng)而產(chǎn)生肺損傷。急性肺損傷是以肺泡毛細(xì)血管膜損傷為基礎(chǔ)，滲透性肺水腫和微肺不張為特征的綜合征，可發(fā)展為急性呼吸窘迫綜合征、MODS。各種病因刺激下產(chǎn)生大量的炎癥介質(zhì)，形成炎癥反應(yīng)的“瀑布效應(yīng)”，促炎/抗炎介質(zhì)失衡，導(dǎo)致嚴(yán)重膿毒癥及MODS，其中急性肺損傷往往是最早出現(xiàn)的。TNF-α是機(jī)體受到有害刺激后在單核巨噬細(xì)胞中最早分泌的、起關(guān)鍵作用的促炎細(xì)胞因子，可誘導(dǎo)其他炎癥介質(zhì)級聯(lián)釋放。IL-6可在TNF-α和IL-1誘導(dǎo)下產(chǎn)生，是使炎癥放大的重要因子。過量的炎癥介質(zhì)如TNF-α、IL-6等能促進(jìn)中性粒細(xì)胞的活化、聚集，釋放大量彈性蛋白酶及氧自由基，造成肺毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞及肺泡上皮細(xì)胞損害，肺血管通透性增高，引起肺水腫及肺不張，是導(dǎo)致肺損傷的重要因素。IL-10是由Th2細(xì)胞產(chǎn)生的一種重要的抗炎因子，可以抑制促炎因子如TNF-α及IL-12等的產(chǎn)生，降低內(nèi)毒素血癥動物的死亡率[6]。
本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示腎上腺素可降低血清和BALF中TNF-α和IL-6水平，升高血清和BALF中IL-10水平，而國外文獻(xiàn)報道的體外實(shí)驗(yàn)及動物實(shí)驗(yàn)也有類似的結(jié)果。有體外研究顯示，腎上腺素可下調(diào)內(nèi)毒素誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞TNF-α、IL-1β、活性氧自由基、NO和巨噬細(xì)胞炎癥蛋白-1α表達(dá)，上調(diào)IL-10的表達(dá)[7，8，9，10]。在vanderPoll等[11]研究中，健康志愿者靜脈注射LPS前預(yù)先給予腎上腺素持續(xù)滴注，可減少TNF-α的生成，促進(jìn)IL-10的生成。一些研究也顯示很多兒茶酚胺類物質(zhì)都具有抗炎作用，提示這一類藥物可能通過共同的途徑發(fā)揮抗炎作用[12，13，14]。劉偉和劉志[15]研究顯示，早期使用去甲腎上腺素可減少膿毒性休克大鼠BALF及血清炎癥介質(zhì)的濃度，減輕大鼠肺損傷程度。在膿毒癥早期，促炎介質(zhì)過量，抗炎介質(zhì)不足，機(jī)體主要表現(xiàn)為促炎反應(yīng)過度，此時減輕促炎反應(yīng)，增強(qiáng)抗炎反應(yīng)，對減輕膿毒癥引起的肺損傷具有重要作用。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)和文獻(xiàn)研究結(jié)果，我們認(rèn)為腎上腺素可減輕LPS誘導(dǎo)的肺損傷，其保護(hù)作用可能是通過降低促炎因子的表達(dá)，促進(jìn)抗炎因子的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)的。
Philippakis等[16]研究顯示腎上腺素可減輕LPS誘導(dǎo)的大鼠肺損傷，可減少肺部細(xì)胞間黏附因子-1表達(dá)，可降低肺部CD4＋T細(xì)胞數(shù)量，減輕LPS誘導(dǎo)的肺部炎癥反應(yīng)。其實(shí)驗(yàn)與我們的結(jié)果一致，均發(fā)現(xiàn)腎上腺素可減輕LPS誘導(dǎo)的大鼠肺損傷，但其發(fā)揮保護(hù)作用的機(jī)制不同，需進(jìn)一步研究。
綜上所述，腎上腺素可減輕LPS誘導(dǎo)的急性肺損傷，其保護(hù)作用可能與降低促炎介質(zhì)TNF-α、IL-6水平，升高抗炎介質(zhì)IL-10水平有關(guān)。
健客－國家藥監(jiān)局認(rèn)證的合法網(wǎng)上藥店，致力于打造優(yōu)質(zhì)、低價、便捷的網(wǎng)上藥店和做最值得信賴的智慧健康服務(wù)平臺
關(guān)于健客 ｜
聯(lián)系我們
