不同剂量氨溴索对实验性肺不张炎症因子及影像学的影响

章义利 朱莉 张晓玲 涂军伟 周秀云

不同剂量氨溴索对实验性肺不张炎症因子及影像学的影响

章义利 朱莉 张晓玲 涂军伟 周秀云

目的 探讨不同剂量氨溴索（ambroxol，AMB）对实验性肺不张炎症因子及影像学的影响。方法 将雄性实验用中国小型猪随机分成肺不张组（M组6只）、AMB处理组（T组18只）及对照组（C组6只）。其中T组又随机分成30、60及90mg/Kg剂量的AMB处理的T30、T60及T90组，每组均为6只。M及T组小型猪的右主支气管下端在纤支镜下置入镍钛合金封堵器，T组小型猪在放入封堵器当天即予相对应的AMB剂量静脉注射，每8h注射1次，每3d CT检查肺部确定肺不张的形成，在肺不张形成后的第3天，3组动物均处死，收集右下肺组织行炎症因子TNF-α、IL-1β和IL-10检测。结果 M组和T组呈典型的肺不张CT改变。各组肺组织匀浆中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的表达差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与C组比较，M组和T组TNF-α、IL-1β水平明显升高（均P＜0.01）；与M组比较，T组TNF-α、IL-1β水平明显下降（均P＜0.01）；T60组和T90组与T30组比较差异均有统计学意义（均P＜0.01），但T60组和T90组间无统计学差异。与C组比较，M组和T组IL-10表达显著下降（均P＜0.01）；与M组比较，T组IL-10水平明显升高（均P＜0.01）；但不同治疗剂量3组之间无统计学差异。与C组比较，M组和T组CT值均有显著提高（均P＜0.01），但M组和T组间CT值无统计学差异；与M组比较，T组肺不张面积显著减小（均P＜0.01），肺不张占单侧肺面积比T90组明显低于T30组（P＜0.01），但T30和T60，T60和T90之间并无统计学差异。结论 大剂量AMB能抑制实验性肺不张的炎症因子TNF-α、IL-1β的表达，提升IL-10的表达，能减小肺不张面积。

小型猪 肺不张 氨溴索 炎症因子 CT影像

肺不张（atelectasis）是重症医学科十分常见的肺部影像学变化，常与炎症反应、气道堵塞、肺泡表面活性物质减少等因素有关。近年来，研究证实，作为黏液稀化剂的氨溴索（ambroxol，AMB）有促进肺泡表面活性物质合成、抗氧化、减少炎症介质和细胞因子释放等作用[1]。故我们观察了不同剂量AMB对实验性肺不张炎症因子及影像学的影响，并探讨AMB对肺不张炎症反应的保护作用，现报道如下。

1 材料和方法

1.1 实验动物 5月龄中国实验用小型猪 [Ⅰ系雄性，普通级，许可证号SCXK（沪）2010-0028]30只，由金华市药检所实验动物中心提供。30只小猪按随机数字表分成肺不张组（M组，6只），AMB处理组（T组，18只）及对照组（C组，6只）；其中T组又分成30mg/kg、60mg/ Kg及90mg/KgAMB处理组，每组均为6只，分别为T30、T60及T90组。本研究得到金华市中心医院动物实验伦理委员批准。

1.2 主要仪器及试剂 XZ-3型纤维支气管镜（上海医光仪器有限公司产品）；16排螺旋CT（德国西门子公司产品）；镍钛合金封堵器（上海形状记忆合金材料有限公司产品）。

1.3 肺不张模型的建立 按照可复性肺不张小猪模型建立方法[2]：在M组和T组小型猪右主支气管下端置入镍钛合金封堵器人为造成阻塞性肺不张（图1），然后每3dCT检查一次肺部，直至CT提示肺不张模型的确立。T组小型猪在置入封堵器后当天即予AMB针（上海勃林格殷格翰药业有限公司，批号428885）30、60、90 mg/ kg静脉注射，每8h注射1次，直至实验结束。C组不作任何处理。在肺不张形成后的第3天处死所有动物（包括对照组），收集右肺下叶一部分称重后放于冻存管中，标签标注，置入液氮桶，备用。

图1 右下肺置入封堵器

1.4 肺组织中TNF-α、IL-1β和IL-10的检测 制备1%肺匀浆，于4℃、3 000r/min离心10min，取上清液置于-70℃保存。按酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒说明方法分别测TNF-α、IL-1β和IL-10各炎性因子浓度。

1.5 肺不张的CT检查 每组取6个层面，每个层面计算5个CT值，取均值。在同一层面，分别测量每组肺不张面积占单侧肺面积比值，用百分数表示。

1.6 统计学处理 采用SPSS21.0统计软件，测得计量资料采用表示，行方差齐性检测，多组间比较行单因素方差分析，两两比较行Boferroni检验。

2 结果

2.1 大体标本所见 M组和T组右下肺肺不张形成，不张部分肺组织颜色较正常肺组织深类似于肝脏，体积明显缩小，临近不张的肺组织颜色较正常肺组织略淡，体积则代偿性增大，呈肺气肿表现（图2）。

2.2 影像学表现 M组和T组CT下肺不张表现为肺不张区域的CT值增高,伴肺体积缩小、叶间胸膜移位,支气管、血管聚集,邻近组织气管移位和代偿性肺气肿等，可见空气支气管征（图3）。

图2 肺不张的大体标本

图3 肺不张的CT表现

2.3 各组肺组织匀浆中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的比较 见表1。

表1 各组肺组织匀浆中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的比较（ng/L）

由表1可见，各组肺组织匀浆中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的表达差异均有统计学意义（均P＜0.05）。与C组比较，M组和T组TNF-α、IL-1β水平明显升高（均P＜0.01）；与M组比较，T组TNF-α、IL-1β水平明显下降（均P＜0.01）；T60组和T90组与T30组比较差异均有统计学意义（均P＜0.01），但T60组和T90组间无统计学差异。与C组比较，M组和T组IL-10表达显著下降（均P＜0.01）；与M组比较，T组IL-10水平明显升高（均P＜0.01）；但不同治疗剂量3组之间无统计学差异。

2.4 各组CT值及肺不张占单侧肺面积比的比较 见表2。

表2 各组CT值及肺不张占单侧肺面积比的比较

由表2可见，与C组比较，M组和T组CT值均有显著提高（均P＜0.01），但M组和T组间CT值无统计学差异；与M组比较，T组肺不张面积显著减小（均P＜0.01），肺不张占单侧肺面积比T90组明显低于T30组（P＜0.01），但T30和T60，T60和T90之间并无统计学差异。

3 讨论

AMB是溴己新的代谢产物，广泛用于气道黏液分泌增多的急性和慢性呼吸道疾病如慢性支气管炎，由于AMB能促进支气管分泌和清除，所以它常作为黏液溶解剂和祛痰剂。另外AMB还被用于成人急性呼吸窘迫综合征、支气管肺发育不全、肺泡蛋白沉积症及外科大手术后的肺部并发症等。近年来研究表明AMB可减少炎症细胞因子的释放和表达，它的抗炎效应甚至和地塞米松相当。药理作用涵盖包括对腺体细胞的黏液调节、提高肺泡表面活性物质的表达、中和氧化和亚硝化应激、抑制呼吸病毒的复制、减少炎症细胞因子和趋化的表达、抑制炎症细胞的呼吸爆发和脂质过氧化，甚至具有局部麻醉等作用。但对于肺不张中炎症反应是否存在保护作用，目前仍未见相关报道。

肺不张和多种因素有关，包括气道阻塞、表面活性物质减少等因素，局部的炎症反应也参与了肺不张的病理生理机制[3]，研究认为可能是局部低氧导致炎症反应，不仅不张区域可发生肺泡炎症甚至非不张区域肺泡也发生炎症反应[4]。本研究也表明，肺不张时促炎症细胞因子显著升高，而抗炎症因子显著减少，提示炎症反应参与了肺不张的病理生理过程。促炎因子TNF-α和IL-1被认为是前炎症介质，具有触发进一步炎症反应的作用；IL-10作为抗炎因子，能抑制炎症细胞释放前炎症介质，组织中IL-10水平反映炎症应激的程度。体外研究表明AMB能使受脂多糖（LPS）刺激的人巨噬细胞表达的TNF-α减少大约90%,并能显著减少LPS诱导的人巨噬细胞IL-1的分泌和表达。在本试验中观察到肺不张小型猪应用大剂量AMB后TNF-α和IL-1水平显著下降，同时IL-10水平增加，在60mg/kg以下时随剂量的增加炎症因子TNF-α和IL-1的下降也越显著，而IL-10表达与AMB剂量增加变化不大。本研究还表明，AMB能改善肺不张时影像学的变化，主要表现在肺不张面积能显著减小，但增加剂量并不增加其效应，本研究未发现其对CT值有影响。

总之，此研究结果提示的大剂量AMB可以抑制肺不张时的促炎因子TNF-α和IL-1的产生，促进抗炎因子IL-10水平表达的增加，在一定范围内随着剂量的增加，其对TNF-α和IL-1抑制也相应的增加，但对抗炎因子IL-10并无剂量相关性，AMB这种对炎症介质的作用可能有助于减轻肺不张时炎症反应过程，并能减小肺不张时的面积。

[1] Mokra D,Drgova A,Kopincova J,et al.Anti-inflammatory treatment in dysfunction of pulmonary surfactant in meconium-induced acute lung injury[J].Advances in Experimental Medicine and Biology,2013,756:189-196．

[2] 涂军伟,章义利,王赛斌,等.小型猪可复性肺不张模型的建立[J].实验动物科学,2015,32(2):23-26.

[3] Komatsu Y,Yamamoto H,Tsushima K,et al.Increased interleukin-8 in epithelial lining fluid of collapsed lungs during one-lung ventilation for thoracotomy[J].Inflammation,2012,35(6): 1844-1850.

[4] Tojo K,Nagamine Y,Yazawa T,et al.Atelectasis causes alveolar hypoxia-induced inflammation during uneven mechanical ventilation in rats[J].Intensive Care Med Exp，2015,3(18):56-72.

Inflammatory factor levels and CT images in experimental atelectasis pigs treated with different doses of ambroxol

ZHANG Yili, ZHU Li,ZHANG Xiaoling,et al.Department of Critical-care Medicine,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua 321000,China

Objective To investigate the effects of different doses of ambroxol on inflammatory factors and CT images in pigs with experimental atelectasis. Methods Thirty male China experimental miniature pigs(CEMP)were randomly divided into control group(C group,n=6),atelectasis model group(M group,n=6)and ambroxol treatment groups(T groups,n=18);T groups were further subgrouped to T30,T60and T90groups(n=6 in each).Atelectasis was induced by placement of Ni-Ti alloys occluder in the lower right main bronchus of pigs under bronchofiberscope after anesthesia(groups M and T).Intravenous injections of ambroxol hydrochloride at doses of 30mg/kg,60mg/kg or 90mg/Kg were given q8h for 3d in T30,T60and T90subgroups, respectively.The development of atelectasis was observed by CT scanning every 3d after occluder was placed.On d3 of atelectasis,all animals were sacrificed.TNF-α,IL-1β and IL-10 levels were measured using sandwich enzyme-linked immunosorbant assay(ELISA). Results Typical CT images of atelectasis were observed in group M.Concentration of TNF-α, IL-1β in M group was significantly higher than those in C group(P＜0.01),while those in T groups were markedly lower than those in M group.However,there was no significant difference in TNF-α and IL-1β levels between group T60and T90.The expression of IL-10 in M group was significantly decreased,compared with the control group(P＜0.01).After ambroxol treatment, the expression of IL-10 was increased in all T groups.CT value was significantly higher in M group than that in C group(P＜0.01), but was not significantly changed in T groups(P＞0.05)compared to M group.Reduced areas of atelectasis were observed in T groups,but there was no significant difference between groups T30and T60,and between groups T60and T90(P＞0.05). Conclusion Ambroxol can inhibit TNF-α,IL-1β levels and decrease IL-10 levels;and reduce the area of atelectasis in experimental atelectasis pigs.

Miniature pig Atelectasis AmbroxolInflammatory factorCTimage

2015-12-13）

（本文编辑：沈昱平）

浙江省科技计划项目（2012C37090）

321000 金华市中心医院重症医学科（章义利、朱莉、张晓玲、周秀云），呼吸科（涂军伟）

周秀云，E-mail：seasune@163.com