还原型谷胱甘肽对失血性休克型急性肺损伤相关炎性因子及抗氧化因子的调控及肺损伤的保护作用研究

刘振威，高风英，方 阅

在临床中，失血性休克是由失血过多而造成休克的一种严重急症。因为肺的结构比较特殊，所以最容易受到失血性休克带来的影响，而急性肺损伤 (ALI)就是早期的影响，若继续发展，可能会恶化成急性呼吸道窘迫综合征 (ARDS)，严重危及患者的生命和健康。而治疗和预后的关键在于患者是否能得到及时有效的复苏。目前还原型谷胱甘肽已经大量成功地运用在脑缺血、急性脑损伤和心肌梗死等重要组织器官及其缺血再灌注损伤的治疗中［1］;但尚未有文献研究或报道还原型谷胱甘肽保护肺或其功能的作用。所以，笔者通过实验性大鼠失血性休克模型，将还原型谷胱甘肽应用于ALI的复苏，同时检测其大鼠动脉血浆中肿瘤坏死因子α(TNF－α)的含量、肺组织中超氧化物歧化酶 (SOD)含量、蛋白质的含量以及支气管肺泡灌洗液 (BALF)中中性粒细胞 (PMN)和肺泡巨噬细胞 (PAM)的数量，此外，还要检测肺组织的含水率，并观察肺组织的形态，以实现其保护ALI的研究，从而给临床的应用提供依据，现将其报道如下。

1 材料与方法

1.1 一般材料

1.1.1 动物选择 正常的SD大鼠24只，体质量 (276.5±1.5)g，雌雄各一半 (上海交通大学实验动物科学部)。

1.1.2 试药 人肿瘤坏死因子测试盒 (日本原装进口，批号20110417);人SOD测试盒 (上海酶联生物科技有限公司，批号20110206);还原型谷胱甘肽快速测试盒 (上海逸峰生物科技有限公司，批号20110121)。

1.1.3 实验仪器 AU640型生化分析仪 (奥林帕斯公司制造);AXSYM型酶免分析仪 (雅培公司制造);ML780型生理记录仪 (ADI公司制造);SF23000型血球计数仪 (东亚公司制造);H27500型透射电镜 (东芝制造);DX5型光学显微镜(奥林帕斯公司制造)。

1.2 方法

1.2.1 制作实验性大鼠失血性休克SD模型 采用Wiggers的改良方法制作大鼠失血性休克［2］，并保持1.5h;然后进行ALI，0.5h内将肝素化的血液排净，同时输入相同量的林格氏液开始复苏。用三通的接头把生理记录仪连接好，检测此过程中心率 (HR)和平均动脉压 (MAP)的变化。

1.2.2 实验准备 将选好的健康大鼠随机分成A组、B组和C组，每组各8只，给药前12h内，要求大鼠禁食但不禁水。失血性休克造模后，在进行复苏的过程中:将A组定为对照组，即仅给予手术，但不进行休克模型的复制，同时给予静脉注射1.5ml/kg的0.9%氯化钠溶液;B组给予静脉注射1.5ml/kg的0.9%氯化钠溶液;C组给予静脉注射40mg/kg的还原型谷胱甘肽。

1.3 实验指标

1.3.1 TNF－α检测 分别在休克前、休克后1.5h、复苏后1h、复苏后3h取1ml的股动脉血液，经离心后取其血浆，并于－70℃冷藏，以肿瘤坏死因子测试盒中的操作方法去检测TNF－α的含量。

1.3.2 BALF中蛋白质、PMN和PAM检测 手术完成后，立即摘取大鼠左肺，用0～4℃的0.9%氯化钠溶液40ml分别灌洗肺和支气管5次，将灌洗液收集起来;然后以瑞氏液染色计数法测定BALF中PAM和PMN的数量，同时以甲紫染色计数法测定吞噬细胞的数量;计算其百分率，再乘以细胞的总数即为细胞的绝对数量。以1500r/min的转速将灌洗液离心5min，选择上清液，按照考马斯亮蓝法检测BALF中蛋白质的含量。

1.3.3 SOD的含量 选择已处理好的大鼠肺部组织匀浆液，严格以测试盒的说明方法去检测SOD含量。

1.3.4 肺组织的含水率 即肺组织的含水率= (湿体质量－干体质量)/湿体质量×100%。

1.3.5 肺组织的形态 在试验完成以后，取少量的肺部组织，用光镜去观察和记录肺组织的形态。

1.4 统计学方法 应用SPSS 16.0软件进行数据处理，计量资料以 ()表示，多组间比较采用多因素方差分析，两组间比较采用q检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组血浆TNF－α水平比较 休克前3组血浆TNF－α水平比较，差异无统计学意义 (P＞0.05);休克1.5h后、复苏1h后、复苏3h后3组血浆TNF－α水平比较，差异有统计学意义 (P＜0.05);B组与C组在休克后1.5h和复苏后与A组比较，差异有统计学意义 (P＜0.05，见表1)。

2.2 3组BALF中细胞数量和蛋白含量比较 3组BALF中细胞数量和蛋白质含量比较，差异有统计学意义 (P＜0.05)。C组PMN数量与B组比较，差异有统计学意义 (P＜0.01);B组BALF中蛋白含量与A组、C组比较，差异有统计学意义(P＜0.05，见表2)。

2.3 3组复苏后肺组织SOD、含水率比较 3组复苏后肺组织中SOD与含水率比较，差异有统计学意义 (P＜0.05)。A组与B组、C组的复苏后肺组织中SOD与含水率比较，差异有统计学意义 (P＜0.05，见表3)。

2.4 3组肺组织形态 在光学显微镜下观察大鼠肺泡壁情况，其中，A组相邻的肺泡之间薄层的间质;B组肺泡的间质变厚，粒细胞出现浸润，部分肺组织呈不张的状态;C组肺泡的间质也变厚，但粒细胞出现浸润的程度明显比B组轻。

表1 3组血浆TNF－α水平比较(，ng/L)Table 1 Comparison of plasma TNF－ α levels in 3 groups

表1 3组血浆TNF－α水平比较(，ng/L)Table 1 Comparison of plasma TNF－ α levels in 3 groups

组别 只数 休克前 休克1.5h后 复苏1h后 复苏3h后A组 8 53.88±3.56 73.56±11.1384.763±12.6597.84±14.83 B组 8 53.88±3.56 159.15±12.34236.56±41.50470.78±40.94 C组 8 54.37±4.85 135.58±12.12197.83±11.45323.53±18.32

表2 3组BALF中细胞数量和蛋白含量比较 ()Table 2 Comparison of cells number and protein content in BALF in 3 groups

表2 3组BALF中细胞数量和蛋白含量比较 ()Table 2 Comparison of cells number and protein content in BALF in 3 groups

组别 只数 PAM数量(×109)PMN数量(×109)蛋白含量(ng/L)A组8 2.19±0.19 0.25±0.02 4.31±0.19 B组 8 1.18±0.15 2.39±0.19 7.02±0.23 C组8 1.19±0.18 1.39±0.21 5.43±0.21

表3 3组复苏后肺组织中SOD与含水率比较 ()Table 3 Comparison of SOD and water content of lung tissue in 3 groups after resuscitation

表3 3组复苏后肺组织中SOD与含水率比较 ()Table 3 Comparison of SOD and water content of lung tissue in 3 groups after resuscitation

组别 只数 SOD(U/mg) 含水率 (%)A组5.78±0.15 76.14±0.956.28±0.42 71.42±1.91 B组 8 4.23±0.32 78.54±0.97 C组88

3 讨论

因失血性休克引起的ALI，其发病的速度极快，具有较高的致死率。若能在改善休克的过程中，实现对器官的有效保护，避免出现ARDS，则不仅能使患者的恢复明显加快，同时还能使失血性休克的致死率显著降低。经过大量的研究显示，体内TNF－α含量增加，会加剧失血性休克引起的ALI程度，且其增加的程度和 ARDS的发生有关［3－4］。通过及早地对TNF－α合成或释放进行干扰，则可有效保护ALI。于洋等［5］研究显示通过给予抗TNF－α抗体能缓解体外循环中肺组织的损伤程度，且能使其损伤后的恢复过程中，有效减少感染和炎症等情况的出现。由本次研究可看出，SD大鼠经失血性休克造模后，其血浆中TNF－α的含量不断增加，其中以复苏后3h时最显著;给予还原型谷胱甘肽后，其血浆TNF－α的含量增加的程度显著减慢，说明还原型谷胱甘肽能干扰TNF－α的合成和释放，从而发挥其修复肺组织损伤的作用。但是还原型谷胱甘肽的作用机制目前还不清楚，还需要通过继续的研究去证实。对试验中A组大鼠的TNF－α含量出现小幅增加的情况，推测可能是手术过程中损伤到局部的组织所造成的。

现代的研究已证实，PMN大量的在肺泡腔积聚，是引起ALI出现特征性改变的原因，对BALF中PMN的总数进行检测可清楚地显示其出现浸润的程度［6］。肺部毛细血管的通透性增大会改变肺损伤后的病理状况，包括血管内的蛋白质和水分渗出，因此对BALF中的蛋白质和含水量进行测定可反映出肺血管内皮细胞损伤的程度。经研究显示，在复苏后B组和C组的BALF中蛋白质含量、PMN数量和含水率都比A组高，说明失血性休克会引起肺组织水肿等ALI症状，和光学显微镜的观察到的结果相一致，即肺泡的间质变厚、粒细胞出现浸润等情况。还原型谷胱甘肽可明显改善以上状况，充分证明其对肺组织有保护的作用。SOD能清除体内的氧自由基，修复受损的细胞。因此给予氧自由基清除剂可有效降低组织器官衰竭的概率，从而避免组织出现损伤［7－8］。所以SOD活性检测能很好地反映出组织细胞的抗氧能力，其中B组中SOD的活性比A组低，说明在肺组织的损伤过程中，会因清除自由基的力度不够，而加剧组织的损伤。还原型谷胱甘肽能增强SOD的活性，而C组中肺组织的SOD活性比B组高，提示对于失血性休克，及早地给予还原型谷胱甘肽，则能很好地清除体内的氧自由基，减少受损细胞的数量，而起到保护肺组织及其功能的作用。

综上所述，还原型谷胱甘肽可以降低血浆中TNF－α水平，缓解PMN浸润和肺水肿的程度，清除体内的氧自由基，有效地保护ALI。这对于临床上抢救失血性的休克，及减少肺部的并发症等都具有特别重要的意义。

1 李斌晨，吴明营，蒙革，等.还原型谷胱甘肽临床研究及应用进展 ［J］.中国医疗前沿，2008，3(6):9－11．

2 刘俊杰，赵俊.现代麻醉学［M］.2版.北京:人民卫生出版社，1998，1523－1523．

3 赵晓琴，郭晓聪，张剑峰.创伤性休克致急性肺损伤大鼠肺泡巨噬细胞TNF－α、IL－18 mRNA表达的变化及地塞米松的影响［J］．中国急救医学，2003，23(7):452－456．

4 朱孝中，陈勇兵，钱永跃，等.肺挫伤患者炎性细胞因子TNF－α、IL－6的动态变化及其临床意义［J］.实用临床医药杂志，2003，7(3):249－251．

5 于洋，祁丹妮，夏求明.抗肿瘤坏死因子α抗体对体外循环肺损伤的保护作用 ［J］.中国胸心血管外科临床杂志，2004，11(1):3539．

6 Spragg RG．Acute lung injury in 2003 ［J］．Acta Pharmacol Sin，2003，24(12):1288－1299．

7 Fan J，Kapus A，Li YH，et al．Priming for enhanced alveolar fibrin deposition after hemorrhagic shock:role of tumor necrosis factor ［J］．Am J Respir Cell Mol Biol，2000，22(5):412 －423．

8 Mota－Filipe H，Mcbonald MC，Cuzzocrea S．A membrane－permeable radical scavenger reduces the organ injury in hemorrhagic shock［J］．Shock，1999，12(3):225 －236．