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大黄对多发伤兔急性肺损伤模型的保护作用*

2013-09-21喻安永罗云霞王瑞烈

遵义医科大学学报 2013年4期
关键词:肺泡细胞因子肠道

喻安永,潘 勇 ,罗云霞,王瑞烈,凌 丽,刘 洋,袁 浩

(遵义医学院附属医院急诊科,贵州遵义 563099)

急性肺损伤(ALI)及ARDS的进展是多发伤患者的主要死因之一,在重症监护室中死亡率高达40%[1],由于病理生理机制未完全阐明,其死亡率在过去数十年仍无明显的改善。研究表明,炎性细胞因子的网络作用、肠道细菌/内毒素移位(BET)、肺组织缺血再灌注损伤导致肺组织过度的失控性炎症反应以及随后的中性粒细胞扣押是导致ALI的根本原因[2]。多发伤发生后,肠道缺血缺氧,肠粘膜水肿,肠道屏障功能破坏,不能有效地清除细菌及毒素;加之淋巴细胞增殖能力降低,体液免疫功能抑制,促进了肠道BET发生,是多发伤发生、发展中非常重要的一个促发因素[3]。近有研究发现创伤失血性休克后肠系膜淋巴的非微生物因素通过激活Toll样受体介导了肠道引起的急性肺损伤[4]。目前对上述病理过程尚无特殊的防治手段,本课题组前期研究表明,大黄对多发伤兔肝及小肠有保护作用[5],本研究拟进一步观察大黄对多发伤模型兔急性肺损伤的保护作用。

1 材料与方法

1.1 动物分组 健康白色家兔24只,4~6月龄,体质量2.2~2.9 kg,雌雄各半,由遵义医学院实验动物中心提供,随机均分为3组:假手术组,对照组(常规治疗+等渗盐水组),治疗组(常规治疗+大黄治疗组)。实验前禁食12 h,自由饮水。

1.2 动物模型建立 参照多发伤动物模型[6]并加以改进,健康家兔予2%戊巴比妥钠2 mL/kg耳缘静脉注入,麻醉生效后仰卧固定,常规消毒,右股动脉插管接监护仪监测HR、MAP变化,颈动脉插管用于采取血液标本及放血,肝素6 mg/kg耳缘静脉注入全身肝素化,保留通道回输全血及输液,下胃管。用特制夹钳致双股骨、双胫腓骨粉碎性骨折,经颈动脉放血使MAP降至40~50 mmHg,维持1h后回输等量生理盐水及全部失血。假手术组,插管后不作任何处理;治疗组据参考文献[6]创伤前0.5 h将大黄精片溶液20 mL(大黄剂量为50 mg/kg)注入胃;对照组以等渗盐水20 mL替代大黄治疗。

1.3 检测指标 ①分别在造模前0 h及创伤后0.5 h、1 h、2 h、4 h、8 h 静脉抽血,测定血浆中的 IL -8、IL-10含量。②复苏后24 h处死动物,开胸,每组取左肺下叶组织,10%甲醛固定,石蜡包埋切片,脱蜡,HE染色后光镜下观察,行病理学检测。另各组家兔均取相同部位肺组织,切成1 mm×1 mm×1 mm的组织小粒,生理盐水漂洗,固定于2.5%戊二醛磷酸缓冲液中备用,后行透射电子显微镜检查观察肾组织超微结构的变化并拍片。

1.4 统计学处理 所有数据在SPSS13.0统计分析软件进行数据处理,所得数据以均数±标准差(±s)表示,各组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 对照组 兔IL-8和IL-10的含量升高,与假手术组比较有显著性差异(P﹤0.01)。与对照组比较,治疗组血浆中IL-8含量下降,IL-10升高(见表1,2)(P ﹤0.05 或 P ﹤0.01)。

表1 各时间点3组兔血浆IL-8(U∕mL)(±s)

表1 各时间点3组兔血浆IL-8(U∕mL)(±s)

注:*假手术组与其他两组相比P<0.01,#治疗组与对照组比P <0.05,与假手术组比P <0.01。

组别T1 T2 T3 T4 T5 T6对照组 91.05 ±4.81 101.19 ±7.03 140.80 ±6.93 165.31 ±5.19 160.99 ±8.96 154.74 ±6.89大黄组 89.56 ±6.68 103.32 ±8.24 143.49 ±3.57 164.57 ±7.92 146.33 ±6.12# 138.71 ±5.32#假手术组 91.76 ±3.86 93.84 ±4.87* 95.63 ±4.55* 96.43 ±6.78* 97.70 ±7.07* 94.07 ±7.53*

表2 各时间点3组兔血浆IL-10(U/mL)(±s)

表2 各时间点3组兔血浆IL-10(U/mL)(±s)

注:*假手术组与其他两组相比P<0.01,#治疗组与对照组比P <0.05,与假手术组比P <0.01。

组别T1 T2 T3 T4 T5 T6对照组 68.74 ±4.65 71.62 ±4.11 77.88 ±5.36 91.08 ±8.01 101.64 ±6.91 97.40 ±4.84大黄组 68.75 ±5.14 72.35 ±3.59 78.97 ±8.53 90.09 ±7.32 100.36 ±7.59 103.63 ±1.57#假手术组 69.28 ±5.64 70.47 ±2.23 69.64 ±4.74* 70.92 ±6.11* 71.71 ±8.46* 70.62 ±2.32*

2.2 肺组织病理变化 假手术组肺泡及肺间质结构完整,间质内极少量炎症细胞浸润(见图1A)。对照组肺泡及肺间质出现严重破坏,表现为肺泡上皮细胞变性及灶性坏死、脱落,间质内有大量炎症细胞浸润(见图1B)。治疗组肺泡及肺间质结构完整,间质内有少量炎症细胞浸润(见图1C)。

图1 各组肺组织病理变化(HE×200)

2.3 肺泡上皮细胞超微结构变化 假手术组:细胞形态结构正常,间质少,纤维少,未见水肿(见图2A),显示Ⅰ型细胞、内皮结构正常。间质未见水肿,肺泡表面未见分泌物(见图2B)。对照组:显示肺泡隔,Ⅱ型细胞见大量板层小体,表面大量分泌物(见图2C、D)。治疗组:肺泡腔内见红细胞,毛细血管结构完整,肺泡间隔纤维及间隔增多,表面分泌物较少(见图2E),毛细血管内、间质内白细胞,Ⅱ型细胞结构较清晰,板层颗粒结构较清楚(见图2F)。

图2 各组肺组织超微结构改变(TEM)

3 讨论

多发伤时常导致细菌、毒素透过肠道屏障能力增强,同时网状内皮系统受到抑制,机体清除细菌、毒素能力降低[7],在内毒素刺激下,TNF-α产生、释放增加,激发细胞因子网络,引起全身炎症反应失控,最终导致MODS。有报道[8]急性肾损伤患者血IL-6增加伴机械通气时间延长及死亡率增加,小鼠急性肾损伤后拮抗IL-6可减轻肺损伤及伴发的肺中性粒细胞浸润、CXC趋化因子配体1(CXCL1)减少。因此,尽早阻断这种级联放大的炎症反应对于多发伤的治疗极为重要,早期清除体内的致炎因子对改善预后有重要意义。

中药大黄具有泻下攻积、清热泻火、解毒、活血祛淤之功效。研究表明,大黄具有抗炎、抗内毒素作用,具有促进肠蠕动、维护肠道屏障功能、防止肠道菌群移位、抗氧化作用及免疫调节等多种功效[9],大黄素可减少 TNF- α、NO 释放,抑制过度炎症反应,减少大鼠氧自由基生成,对大鼠肠缺血再灌注损伤具有保护作用。研究表明创伤后由于严重应激,胃肠粘膜屏障受损,肠源性细菌和毒素侵犯远隔器官和循环系统,激活肝、肺的炎性效应细胞,释放大量细胞因子和炎性介质,导致全身炎症反应,说明肠-肝-肺轴在多发伤后起着重要作用,大黄可明显降低MODS的发生率,用于创伤后SIRS和MODS的预防及治疗[10]。

IL-8是一种由多种细胞分泌的重要的白细胞趋化因子,主要吸引中性粒细胞、嗜碱性细胞,具有启动和促进炎症反应的作用,造成组织损伤,本研究结果显示,创伤后4h、8h对照组IL-8升高程度显著高于治疗组,提示大黄能有效降低血清细胞炎症细胞因子水平,以减轻炎症反应;相反,IL-10则是一种重要的抗炎细胞因子,可抑制多种炎症因子的合成,从而抑制炎症反应发生、发展及减轻炎症损伤[11],本研究发现,治疗组创伤后8h血中IL-10显著高于对照组,提示大黄可有效升高IL-10水平。光镜结果显示对照组渗出明显,间质有大量炎性细胞浸润,经大黄预处理后肺组织病理损害的程度明显减轻,电镜结果亦表明大黄预处理后肺组织受损情况明显轻于对照组。说明大黄降低了肺毛细血管通透性,肺水肿减轻,减少循环血中促炎介质IL-8、增加抗炎介质IL-10的释放,降低了炎症反应水平。

总之,大黄能有效调节炎症介质的释放,抑制或下调全身过度的炎症反应,从而起到保护肺的作用。

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