不同浓度异丙酚对哮喘大鼠氧化应激反应及气道炎症的影响

2017-05-25夏雪莲马永超贾文倩殷亚鹏汪力新庄慧芳徐海燕刘剑波

中国老年学杂志 2017年9期

关键词：异丙酚低剂量氧化应激

夏雪莲马永超李楠贾文倩吴鹏崔魁殷亚鹏汪力新庄慧芳徐海燕刘剑波

(漯河医学高等专科学校外科教研室，河南漯河 462000)

不同浓度异丙酚对哮喘大鼠氧化应激反应及气道炎症的影响

夏雪莲马永超1李楠贾文倩2吴鹏3崔魁3殷亚鹏3汪力新3庄慧芳3徐海燕3刘剑波4

(漯河医学高等专科学校外科教研室，河南漯河 462000)

目的探讨不同浓度异丙酚对哮喘大鼠氧化应激反应及气道炎症的影响。方法清洁级SD大鼠32只随机分为正常组、模型组、低剂量组、高剂量组，每组大鼠8只。正常组给予等量生理盐水灌胃；模型组给予等量生理盐水灌胃，且于22 d雾化吸入后腹腔注射50 mg/kg戊巴比妥钠麻醉；低剂量组、高剂量组分别给予25 mg·kg-1·h-1和50 mg·kg-1·h-1，静脉滴注。各组大鼠均在治疗后7 d取器官组织行HE染色观察。比较各组大鼠血清白介素(IL)-5、分离嗜酸性粒细胞(EOS)、免疫球蛋白(Ig)E、IL-4水平及肺组织匀浆超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)水平变化。结果与正常组比较，模型组、低剂量组、高剂量组IL-5、EOS、IgE和IL-4水平明显增加，差异有统计学意义(P<0.05)；低剂量组和高剂量组IL-5、EOS、IgE和IL-4水平明显低于模型组(P<0.05)；高剂量组IL-5、EOS、IgE和IL-4水平明显低于低剂量组(P<0.05)；与正常组比较，模型组、低剂量组、高剂量组MDA水平明显增加，而SOD水平明显降低(P<0.05)；低剂量组和高剂量组MDA水平明显低于模型组，而SOD水平明显高于模型组(P<0.05)；高剂量组MDA水平明显低于低剂量组，而SOD水平明显高于低剂量组(P<0.05)。结论不同浓度异丙酚可抑制哮喘模型大鼠增高的氧化应激反应，以及缓解大鼠气道炎症，其中以50 mg·kg-1·h-1浓度的异丙酚效果更为明显。

异丙酚；哮喘；氧化应激反应；气道炎症

流行病学调查研究发现哮喘发病率呈不断上升趋势〔1〕。哮喘主要是宿主在环境因素与易感因素相互作用下，以慢性气道高反应性与气道炎症为特征的一种基本病理改变综合征，且其主要表现为可逆性气流阻塞，主要缘于气道壁结构的改变，包括气道黏膜化生、血管生成、基底膜增厚以及平滑肌细胞增生肥大等〔2～4〕。近年研究发现气道炎症反应和氧化应激反应参与了哮喘发生、发展〔5〕。本研究分析不同浓度异丙酚对哮喘模型大鼠氧化应激反应及气道炎症的影响。

1 材料与方法

1.1 材料实验动物：清洁级SD大鼠32只，4～6周龄，体质量(200±20)g，适应性饲养1 w，自由饮食、饮水，维持室温为23℃～25℃之间，相对湿度70%。实验药物：异丙酚购于武汉市顶辉化工有限公司，卵白蛋白原料药购于西安凯宏生物科技有限公司，戊巴比妥钠购于上海新亚药业有限公司。

1.2 实验分组及哮喘模型制备 32只大鼠随机分为正常组、模型组、低剂量组、高剂量组，每组大鼠8只。哮喘模型准备：参照文献标准〔6〕，取大鼠在第0、7天每组大鼠腹腔内注射抗原混悬液致敏，抗原混悬液包括卵白蛋白原料药1 mg、氢氧化铝200 μg溶于0.5 ml生理盐水中配成混悬液，从14 d开始雾化吸入1%卵白蛋白原料药，每次20 min，每日1次，连续1 w，建立哮喘模型。

1.3 给药方法正常组给予等量生理盐水灌胃；模型组给予等量生理盐水灌胃，且于22 d雾化吸入后腹腔注射50 mg/kg戊巴比妥钠麻醉，气管切开，连接机械通气，70次/min，潮气量10 ml/kg；低剂量组、高剂量组分别于22 d雾化吸入致喘后麻醉，气管切开，连接机械通气，分别给予25 mg·kg-1·h-1和50 mg·kg-1·h-1，静脉滴注。各组大鼠均在治疗后7 d取器官组织行HE染色观察。

1.4 观察指标 (1)观察各组大鼠气管病理组织形态学；(2)观察各组大鼠血清白介素(IL)-5、分离嗜酸性粒细胞(EOS)、免疫球蛋白(Ig)E、IL-4，抽取大鼠静脉血3 ml，以3 000 r/min离心12 min，分离血清，于-80℃下保存待测；(3)观察各组大鼠肺组织匀浆超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、一氧化氮(NO)水平变化，离体右肺下叶组织约2 g，放置于4℃生理盐水漂洗，至于匀浆器研磨制成匀浆，以3 000 r/min离心12 min，收集上清液于-80℃下保存待测。

1.5 统计学处理采用SPSS19.0软件进行独立样本t检验及方差分析。

2 结果

2.1 各组气管病理组织形态学见图1。正常组气管组织无EOS和淋巴细胞浸润，并且无纤毛受损表现；模型组气管组织有中性粒细胞和淋巴细胞，且呈重度炎症反应；低剂量组和高剂量组气管组织有少量淋巴细胞浸润，且气管平滑较完整。

2.2 各组大鼠气道炎症反应指标水平变化比较见表1。与正常组比较，模型组、低剂量组、高剂量组IL-5、EOS、IgE和IL-4水平明显增加(P<0.05)；低剂量组和高剂量组IL-5、EOS、IgE和IL-4水平明显低于模型组(P<0.05)；高剂量组IL-5、EOS、IgE和IL-4水平明显低于低剂量组(P<0.05)。

2.3 各组大鼠应激反应指标水平变化比较与对照组比较，模型组、低剂量组、高剂量组MDA水平明显增加，而SOD水平明显降低(P<0.05)；低剂量组和高剂量组MDA水平明显低于模型组，而SOD水平明显高于模型组(P<0.05)；高剂量组MDA水平明显低于低剂量组，而SOD水平明显高于低剂量组(P<0.05)。见表1。

图1 各组大鼠气管病理组织形态学(HE，×400)

组别IL⁃5(ng/L)EOS(×109/L)IgE(U/ml)IL⁃4(pg/ml)SOD(U/mg)MDA(nmol/mg)正常组208±058019±0041649±24610935±164312749±1983531±089模型组1742±3451)127±0321)3982±3681)28141±23141)8341±13241)1224±2461)低剂量组1084±2351)2)071±0211)2)2891±3271)2)18973±18391)2)9897±10931)2)879±1681)2)高剂量组631±1651)2)3)048±0131)2)3)2167±3711)2)3)13872±17101)2)3)11478±12341)2)3)664±1361)2)3)

与正常组比较：1)P<0.05；与模型组比较：2)P<0.05；与低剂量组比较：3)P<0.05

3 讨论

异丙酚是危重患者常用的一种镇静剂，具有剂量容易调节、持续时间短、作用快等特点〔7〕。研究报道显示，在麻醉诱导和器官内插管中异丙酚具有良好的保护气道作用，且具有支气管扩张作用，经临床离体实验研究表明临床常用剂量异丙酚并不能抑制由高钾、乙酰胆碱及组胺所致的气道平滑肌收缩，故而表明异丙酚具有明显的气道保护作用〔8，9〕。

EOS是慢性气道炎症发病中的一种重要炎性细胞，哮喘发病时活化的EOS颗粒后能够释放多种生物活性蛋白，并且主要经诱导肥大细胞释放组胺介导支气管角质细胞以及上皮细胞损伤、脱落，故可改变黏膜的通透性，致使气道高反应性〔10～13〕。IL-5是EOS系中最特异的一种细胞因子，能够增强EOS对血管内皮细胞的黏附能力，且对EOS毒性蛋白的释放及其本身细胞毒性作用具有显著的强化作用〔14，15〕。在诸多因素中T淋巴细胞亚群失衡是导致哮喘发病的重要原因，其中Th2细胞产生IL-4细胞因子，诱导EOS产生和募集，从而诱导免疫球蛋白亚型的转化，产生IgE等〔16〕。本研究结果提示异丙酚可明显缓解大鼠气道炎症。

氧化应激主要是指体内活性氧的生存超过抗氧化系统防御能力的一种状态。其中MDA作为一种氧自由基代谢产物，主要是反映肺的内皮细胞脂质过氧化、膜的完整性遭到破坏以及蛋白质变性指标〔17〕；SOD是肺组织中内源性抗氧自由基损伤系统中的一种重要物质，对组织内SOD进行测量能够间接反映出氧自由基对肺组织细胞损伤程度〔18〕。本研究结果表明，临床上在哮喘发病中存在氧化应激失衡状态及哮喘发病诱自由基参与。

综上所述，不同浓度异丙酚可抑制哮喘模型大鼠增高的氧化应激反应，以及缓解大鼠气道炎症，其中以50 mg·kg-1·h-1浓度的异丙酚效果更为明显。

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