不同浓度乙醇雾化治疗大鼠金黄色葡萄球菌肺炎的效果

尚莉莉,刘 凯,全爱君,蔡国锋,梅花·尼合买提,胡才宝

(1.黑龙江中医药大学附属第二医院重症科，哈尔滨 150001；2.新疆维吾尔自治区阿勒泰地区哈萨克医院重症科，新疆 阿勒泰 836500；3.浙江医院重症科，杭州 310013)

金黄色葡萄球菌肺炎是由金黄色葡萄球菌引起的一种急性化脓性肺炎，在临床中一般采用甲氧西林、万古霉素等抗生素进行治疗[1-3]。抗生素一般以病菌中的某种必需物质为靶向，对病菌的代谢进行干扰，从而达到杀死病菌的目的[4-5]。但随着抗生素类药物使用时间的增加，金黄色葡萄球菌在生存压力下，其耐药性也不断增强，对抗生素的敏感性不断下降，抗生素治疗金黄色葡萄球菌肺炎的效果也逐渐降低[6-7]。有研究表明，金黄色葡萄球菌对醇类物质依然保持较高的敏感性，用浓度为70%的乙醇可以在1 min内杀死几乎全部的耐甲氧西林金黄色葡萄球菌[8]。这就为使用乙醇治疗金黄色葡萄球菌肺炎提供了可能。但使用乙醇治疗细菌性肺炎也会受到诸多条件的限制，如使用浓度、给药方式等均会影响到乙醇治疗金黄色葡萄球菌肺炎的效果[9]。因此，本研究采用10%、40%和70%的乙醇对感染金黄色葡萄球菌肺炎大鼠进行雾化吸入治疗，对其生存状态和外周血指标进行分析，以期为乙醇治疗肺炎提供科学参考。

1 材料与方法

1.1实验材料 选取无特定病原体级雄性实验大鼠100只，体重235～245 g，8～9周龄，黑龙江中医药大学提供(合格证号：SCK黑2015007)。将大鼠按照窝别、体重相近原则分组，其中空白组20只，剩余80只在造模后随机分为模型组、低浓度组、中浓度组和高浓度组，每组20只。

1.2实验方法

1.2.1金黄色葡萄球菌肺炎大鼠模型的建立 用4%戊巴比妥腹腔注射麻醉大鼠，将其仰卧位固定于实验台上，显露声门，用钝头针插入气管，将0.2 mL金黄色葡萄球菌悬液缓慢注入气管，保持头高脚低位20 min，并左右旋转体位，使菌液均匀分布于大鼠的两肺。

本实验根据谢泳超等[9]的研究建立研究模型。各组随机取10只大鼠处死并分离出肺组织，用血平板做肺组织匀浆的菌落计数，以证实肺炎模型是否成功建立。

1.2.2实验设计 实验从造模第1天即进行雾化治疗，共7 d，具体处理方法如下。空白组：气管插管注入蒸馏水0.2 mL，第1～7天将大鼠四肢固定于长方形平板，置于相对密闭塑料箱中，用雾化管对准其鼻面部固定，雾化蒸馏水，每次2 min，每日1次，共7 d。模型组：给模型大鼠给予雾化蒸馏水，每次2 min，每日1次，共7 d。雾化方法同上。低浓度组、中浓度组、高浓度组分别给模型大鼠给予雾化10%、40%、70%的乙醇，每次2 min，每日1次，共7 d。

1.3检测指标 ①生存状态观察：每日对5组大鼠的活动状况、精神状态、饮水进食、毛发色泽进行观察。在实验第1天给药前1 h及第7天给药后1 h对各组大鼠的呼吸频率、心率和体温进行测量。②外周血指的检测：在实验第7天给药后1 h，将每组大鼠尾静脉采血获得外周血，血细胞分析仪(美国安捷伦Seahorse XF)检测其血液中白细胞计数、中性粒细胞百分比变化、红细胞计数及血红蛋白等指标变化。

2 结 果

2.1感染模型的评价 空白组取样大鼠的肺组织匀浆菌落计数中未检出金黄色葡萄球菌，而模型组取样大鼠的肺组织匀浆中细菌数量为1.78×103CFU/μL，大于1×103CFU/μL，符合模型建立标准。

2.2大鼠状态观察 每日定时观察大鼠状态。空白组大鼠的饮食正常、皮毛有光泽、无呼吸困难、反应灵敏、精神状态良好。模型组大鼠在造模第2天，即出现食欲下降、弓背蜷缩、呼吸困难、反应迟钝、精神状态萎靡等现象，在造模7 d后，模型组大鼠进一步出现活动明显减少、皮毛干枯无光泽、呼吸急促、身体消瘦等现象；低浓度组活动虽有所增加，但呼吸仍然较急促。中浓度和高浓度组在进行实验第7天食欲有所增加、皮毛逐渐恢复光泽、呼吸比较平稳、精神状态良好。

2.3呼吸频率、心率、体温变化 模型组在实验第7天，呼吸、心率、体温均显著高于空白组和低、中、高浓度组(P<0.05)。低浓度组呼吸频率显著高于空白组(P<0.05)，中、高浓度组则与空白组比较差异无统计学意义(P>0.05)；各治疗组心率与空白组比较差异无统计学意义(P>0.05)；低、中浓度组体温显著高于空白组(P<0.05)，高浓度组则与空白组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。

表1 乙醇雾化治疗对大鼠生存状态情况的影响

a与空白组比较，P<0.05；b与模型组比较，P<0.05；c与低浓度组比较，P<0.05

2.4外周血指标 在实验第7天，各组外周血白细胞计数和中性粒细胞百分比比较差异有统计学意义(P<0.05)。其中空白组及中、高浓度组造模大鼠的外周血白细胞计数和中性粒细胞百分比显著低于模型组和低浓度组(P<0.05)，空白组及中、高浓度组造模大鼠的外周血白细胞数和中性粒细胞百分比比较差异无统计学意义(P>0.05)。模型组和高浓度组大鼠的外周血白细胞数和中性粒细胞百分比比较差异无统计学意义(P>0.05)。各治疗组的血红细胞计数和血红蛋白与空白组比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表2。

表2 实验第7天乙醇雾化治疗对大鼠外周血指标的影响

a与空白组比较，P<0.05；b与模型组比较，P<0.05；c与低浓度组比较，P<0.05

3 讨 论

金黄色葡萄球菌是一种广泛分布于自然环境中的革兰阳性菌，也是一种高致病性却又难以彻底消除的微生物，在上呼吸道感染患者中的带菌率可达80%[10]。在本实验感染模型的建立过程中，大鼠在注入菌液第2天就出现了食欲下降、弓背蜷缩、呼吸困难、反应迟钝、精神状态萎靡等现象，这与已报道的动物肺炎感染模型的症状比较相似[11]。大鼠金黄色葡萄球菌肺炎感染模型建立与评估实验表明，肺组织匀浆中金黄色葡萄球菌浓度在1 000 CFU/μL以上，即可以说明模型建立成功。在本实验中，对大鼠肺组织匀浆进行菌落计数后，金黄色葡萄球菌浓度达1.78×103CFU/μL，说明实验模型可以用于后续研究。

临床研究表明，患者感染金黄色葡萄球菌肺炎后会出现呼吸窘迫、心跳加速、体温升高和体重下降等多种症状[12-15]。本实验模型组大鼠呼吸、心率、体温和体重等体征也出现异常，并且感染时间越长与空白组之间差异越明显。在经过不同浓度的乙醇进行治疗后，中、高浓度乙醇的雾化治疗效果较明显，低浓度组治疗效果并不显著，但可以在一定程度上缓解症状的恶化现象。有研究表明，20%浓度的乙醇雾化吸入可以有效降低肺泡内泡沫的表面张力，改善肺水肿现象[16]。这说明低浓度的乙醇雾化虽然不能有效抑制金黄色葡萄球菌生长，但可以通过降低肺泡内泡沫表面张力的方式缓解肺部化脓对肺功能造成的不良影响。体外研究表明，40%～70%的乙醇在1 min内就可以有效杀死金黄色葡萄球菌[17-18]。因此，本实验为防止高浓度的乙醇造成大鼠乙醇中毒，只对大鼠进行了2 min的雾化治疗。即使在如此短的时间内，中、高浓度组乙醇雾化后感染大鼠的生理体征已明显改善，说明40%和70%的乙醇可以通过雾化的方式对金黄色葡萄球菌肺炎进行雾化治疗。

临床调查结果表明，外周血白细胞和中性粒细胞的数量与肺炎程度强相关，因此可以作为判断患者是否出现肺炎或判断肺炎严重程度的标准[19-20]。本实验中，中、高浓度的乙醇雾化可显著降低大鼠外周血中白细胞计数和中性粒细胞百分比，并在实验第7天时与空白组比较差异无统计学意义，进一步证明了40%和70%乙醇可以通过雾化的方式对金黄色葡萄球菌肺炎进行治疗。而低浓度组的外周血指标与模型组比较差异无统计学意义，也再次证明了低浓度的乙醇对感染大鼠无明显治疗的作用。总之，中、高浓度的乙醇则主要通过对病菌细胞内的蛋白变性来杀死病菌，病菌对乙醇的敏感性始终较高，而雾化的方式又使得乙醇直接进入肺内杀死病菌成为可能。本实验研究证明，40%和70%的乙醇雾化可以治疗大鼠的金黄色葡萄球菌肺炎。