右美托咪啶对内毒素诱导的急性肺损伤幼猪的保护作用及机制研究

蒋永泼，陈南瑾，陈亚红，余方宇

右美托咪啶对内毒素诱导的急性肺损伤幼猪的保护作用及机制研究

蒋永泼，陈南瑾，陈亚红，余方宇

目的观察右美托咪啶对内毒素(LPS)诱导的急性肺损伤（ALI）幼猪的保护作用，并探讨其作用机制。方法把12头健康雄性乳猪，按照随机数字法分为对照组和实验组，各6例。静脉注射LPS（20 g/kg）制备ALI模型。造模成功后，两组动物均给予常规镇痛镇静、补液及呼吸机通气治疗；实验组使用右美托咪啶（1 g·kg－1·min－1）维持，对照组给予相同剂量0.9%氯化钠溶液维持。观察两组动物表现，记录造模成功后即刻（T0）、6 h（T1）、12 h（T2）、18 h（T3）及24 h（T4）的静态肺顺应性、血氧合指数，酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清及支气管肺泡灌洗液的肿瘤坏死因子（TNF-）、白介素-6（IL-6）及Il-10水平。24 h后取肺组织观察其病理学的改变。结果两组在T3、T4时肺静态顺应性差异均有统计学意义（均P＜0.05）;两组血氧合指数在T2、T3及T4时差异均有统计学意义（均P＜0.05）;两组血清中IL-6水平在T2、T3及T4时差异均有统计学意义（均P＜0.05），实验组IL-10水平在T1时低于对照组（P＜0.05），TNF-在T3、T4时差异均有统计学意义（均P＜0.05）；两组肺泡液中IL-6在T2、T3及T4时差异均有统计学意义（均P＜0.05），TNF-在T3、T4时差异均有统计学意义（均P＜0.05）。两组肺组织病理检查，实验组肺损伤明显小于对照组。结论右美托咪啶对LPS诱导幼猪ALI有一定的保护作用，与抑制IL-6和TNF-等炎性因子的释放有关。

右美托咪啶；急性肺损伤；猪；保护作用

急性肺损伤（ALI）/急性呼吸窘迫综合症（ARDS）是临床常见急危重症，病死率极高[1]。其主要病理特征是肺组织大量中性粒细胞浸润和肺泡-毛细血管屏障损伤所致的肺水肿。目前认为促炎介质的过度释放导致的炎症失控是急性肺损伤的主要发病机制。临床上主要通过抑制关键炎症介质的表达和效应、防止炎症反应过强进行救治[2]。右美托咪啶(Dex)是一种新型的高选择性的2受体激动剂，具有镇静、镇痛、抗焦虑和遗忘等特点，且无呼吸抑制，目前是重症监护室(ICU)首选的镇静药物[3]。本研究的目的在于探讨Dex对内毒素诱导幼猪ALI的保护作用及机制，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 试剂及仪器健康乳猪12只（体质量（12±1.3）kg，泰州泰和生物科技有限公司提供，动物合格证号：SCKK（苏）2011-0002），内毒素(LPS，Escherichia coli055：B5，生产批号：L2880，Sigma公司，美国)，抗鼠肿瘤坏死因子-(TNF-)、白介素-6(IL-6)、IL-10(Hermes Criterion Biotechnology公司，加拿大)，右美托咪啶（Dex，生产批号：11110734，江苏恒瑞医药公司)，便携式血气分析仪(雅培i-STAT 300)。

1.2 方法

1.2.1 动物模型建立健康乳猪在实验前禁食8 h，麻醉诱导采用咪达唑仑针（3 mg/kg）肌注，待幼猪麻醉后，行肺部CT检查，开放左侧耳缘静脉+右侧股动脉，镇痛镇静采用枸橼酸芬太尼针联合丙泊酚针微泵维持，给予气管插管，接呼吸机辅助通气，呼吸模式为容量控制。呼吸参数：吸氧浓度为25%，通气频率25次/ min，吸呼比1:2，调整潮气量8～10m l/kg，呼气末正压5 mmHg（1 mmHg≈0.133 kPa），调节吸入氧浓度和呼气末正压，维持氧饱和度大于95%，呼末二氧化碳浓度30～40mmHg。实验动物在外科操作后稳定30min，静脉注射LPS 20 g/kg制备急性肺损伤动物模型。造模成功后两组动物均给予镇静镇痛药物维持、液体补液治疗、呼吸机辅助治疗，实验组使用右美托咪啶（1 g·kg－1·min－1）维持，对照组给予相同剂量0.9%氯化钠溶液维持。记录造模成功后即刻（T0）、6h（T1）、12 h（T2）、18 h（T3）及24 h（T4）的静态肺顺应性、血氧合指数，酶联免疫吸附法（ELISA）检测血清及支气管肺泡灌洗液的TNF-、IL-6及Il-10水平。24 h后取肺组织观察其病理学的改变。

1.2.2 造模成功标准根据柏林定义[4]，监测血气分析氧合指标下降至300以下，再行肺部CT检查提示有双侧肺部可见弥漫性浸润影及肺不张表现。造模成功记为“0”时间点。

1.3 统计方法采用SPSS 16.0统计学软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示，采用t检验；计数资料采用2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组各时点肺顺应性比较两组在T3、T4时肺顺应性差异均有统计学意义（t=3.13、2.83，均P＜0.05）。见表1。

2.2两组各时点氧合指数比较两组动物氧合指数（PaO2/FiO2）在T2、T3及T4时点差异均有统计学意义（t≥10.12，均P＜0.05）。见表2。

2.3 两组血清各时点IL-6、IL-10及TNF-比较两组IL-6水平在T2、T3及T4时点差异均有统计学意义（t≥3.10，均P＜0.05）；IL-10在T1时点差异有统计学意义（t=2.25，P＜0.05）；TNF-水平在T3、T4时差异均有统计学意义（t=5.32、4.83，均P＜0.05）。见表3。

2.4 两组肺泡液各时点IL-6、IL-10及TNF-比较两组肺泡液中IL-6水平在T2、T3及T4时点差异均有统计学意义（t≥2.94，均P＜0.05）；两组IL-10水平差异均无统计学意义（t≤0.89，均P＞0.05）；TNF-水平在T3、T4时差异均有统计学意义（t=5.29、4.83，均P＜0.05）。见表4。

2.5 肺组织病理观察取肺组织行HE染色切片检查，对照组可见：肺泡隔增宽、见纤维增生，呈现弥漫充血性水肿，肺间质水肿，肺泡间隔增宽，可见终末细支气管壁及纤维间质中淋巴细胞、浆细胞浸润，部分间质见出血；小血管内皮损伤，腔内见少量淋巴细胞、浆细胞及中性粒细胞，见图1；观察组可见：肺泡、小血管及终末细支气管结构未见明显异常，肺泡隔略增宽，少量淋巴细胞浸润、部分间质见少许出血，见图1～2。

图1 对照组（HE，×200）图2观察组（HE，×200）

3 讨论

ALI/ARDS是ICU患者主要的死亡原因之一。ARDS是非心源性的各种内外致病因素如严重感染、创伤、休克、吸入有害气体及中毒等导致的急性、进行性、缺氧性呼吸功能不全或衰竭。ARDS发病机制的实质是失控的炎症反应，由此导致弥漫性肺实质损伤和呼吸功能障碍是其主要病理特征。因此在ARDS的早期治疗中如何控制炎症爆发，减少对肺组织及肺血管功能的损伤是治疗的重要内容。

表1 两组实验动物静态肺顺应性比较

表2 两组实验动物动脉氧合指数（PaO2/FiO2）比较

表3 两组动物血清炎症因子水平pg/m l

表4 两组动物肺泡液炎症因子水平pg/m l

右美托咪啶是一种新型的高选择性的2受体激动剂，具有镇静、镇痛、抗焦虑和遗忘等特点，且无呼吸抑制，目前是ICU首选的镇静药物，广泛应用于临床。有研究表明，Dex可抑制炎症反应和氧化应激，如抑制炎性细胞因子的产生和脂质过氧化反应[5-6]。

本次实验采用静脉注射LPS制造ALI幼猪模型，模拟临床中脓毒症患者严重感染后释放大量内毒素进入循环系统，导致血管内皮损伤、血管收缩功能障碍和心肌抑制，出现肺水肿、实变不张及呼吸循环功能障碍等病症。结果表明，使用右美托咪定治疗，可以明显改善ALI模型乳猪的肺静态顺应性，氧合指数轻度改善，血清及肺泡液中的炎症因子明显减少。另有研究发现右美托咪啶激动2受体可产生抗炎作用，如右美托咪啶增加败血症患者的生存率可能是通过减少炎性细胞因子，或者减少细胞凋亡、增加吞噬细胞功能而实现的[7]。也有研究比较了右美托咪啶和丙泊酚对严重败血症患者炎性反应和腹内压的影响，发现右美托咪啶组IL-1、IL-6、TNF-及腹内压都低于丙泊酚组[8]。此外，一项随访研究显示右美托咪啶组的ICU患者二次感染率低于咪唑安定组[9]。这些研究与本研究结果相似，表明右美托咪啶有明显的抗炎作用。

综上所述，右美托咪啶对LPS诱导幼猪ALI有一定的保护作用，其机制与抑制IL-6、IL-10及TNF-等炎性因子的释放，从而减轻全身的炎症反应，对ALI有一定的治疗作用。但本研究实验时间较短，没有对最佳右美托咪啶的剂量进行分组研究，及右美托咪啶对长期预后的影响有待进一步研究。

[1]Rubenfeld GD,CaldwellE,Peabody E,et a1.Incidence and outcomesof acute lung injury[J].NEngl JMed,2005,353(16):1685-1693.

[2]Matthay MA,ZimmermanGA.Acute lung injury and theacute respiratory distresssyndrome:fourdecadesof inquiry into pathogenesis and rationalmanagement[J].Am J RespirCellMolBiol,2005,33(4):319-327.

[3]Afonso J,Reis F.Dexmedetom idine:cur rent role in anesthesia and intensive care [J].RevBrasAnesthesiol,2012,62(1):118-133.

[4]Ranieri VM,Rubenfeld GD,Thompson BT,etal.Acute respiratory distresssyndrome: theBerlin Definition[J].JAMA,2012,307: 2526-2533.

[5]Can M,Gul S,Bektas S,eta1.Efects of dexmedetom idine otmethylprednisolone on inflammatory responses in spinal cord injury[J].Acta Anaesthesiologica Scandinavica,2009,53(8):1068-1072.

[6]Kang S,Kim Y,Hong T,eta1.Effectsof dexmedetomidineon inflammatory responsesinpatientsundergoing laparoscopiccholecystectomy[J].Acta Anaesthesiol Scand,2013,57(4):480-487.

[7]Riker RR,Fraser GL.A ltering intensive care sedation paradigms toimprove patient outcome[J].CritCare Clin,2009,25(3):527-538.

[8]TasdoganM,MemisD,SutN,etal.Results ofapilotstudy on theeffectofpropofoland dexmedetomidineon inflammatory responsesand intraabdominal pressure in severe sepsis[J].JClin Anesth,2009,21(6):394-400.

[9]RikerRR,ShehabiY,Bokesch P,etal.Dexmedetomidine vs m idazolam for sedation of critically illpatients:a random ized trial [J].JAMA,2009,301(5):489-499．

（本文编辑：吴迪汉）

10.3969/j.issn.1671-0800.2016.10.018

R614

A

1671-0800(2016)10-1297-03

台州市路桥区科技计划项目（2013A223008）；恩泽基金(15EZB5)

317000台州，浙江省台州医院（蒋永泼、陈南瑾、陈亚红）；恩泽医疗中心路桥医院（余方宇）

余方宇，Email：yufy@enzemed.com

2015-08-13