盐酸氨溴索减轻胃液误吸导致的大鼠急性肺损伤
2022-08-17崔艺耀吕晓烁刘春全胥凯凯
崔艺耀,王 峰,吕晓烁,刘春全,胥凯凯,崔 永*
(1.首都医科大学附属北京友谊医院 胸外科,北京 100050; 2.中国医学科学院 北京协和医学院研究生院, 北京 100730)
围术期肺误吸是常见临床并发症,亦是急性肺损伤的主要原因之一,严重者可增加围术期死亡率,延长术后康复时间和重症监护病房住院日,增加医疗费用和负担[1-2]。近年来,随着快速康复外科理念的提出与实践,预防围术期肺误吸相关急性肺损伤的发生以及后续临床治疗越来越备受关注。
盐酸氨溴索(ambroxol hydrochloride)是一种传统黏液溶解剂,具有多种生物学效应,可显著抑制肺泡巨噬细胞活性及其氧自由基的释放,抑制肺内中性粒细胞的趋化性和磷脂酶A2的活性,还可促进肺泡表面活性物质的合成与分泌[3],多年来以祛痰药应用于临床治疗。当前对于盐酸氨溴索在急性肺误吸中的作用如何呢?本研究旨在探讨盐酸氨溴索在急性肺误吸中的治疗及保护作用。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 动物:清洁级雄性SD大鼠30只,体质量(210±20)g(北京维通利华动物实验有限公司提供,合格证编号为:110011201106141876)。所有动物均已获得首都医科大学/北京友谊医院动物保护与利用委员会的批准,实验操作均符合实验动物法规(中国科学技术委员会第2号令)。
1.1.2 材料:盐酸氨溴索(15 mg/2 mL,德国勃林格殷格翰公司);苏木精染液、伊红染液(碧云天生物技术有限公司);白细胞介素6(IL-6)、白细胞介素10(IL-10)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)和C-反应蛋白(C-reactive protein, CRP)ELISA试剂盒(BD公司)。
1.2 方法
1.2.1 胃液的获取:雄性大鼠早晨禁食水,用盐酸氯胺酮(25 mg/kg)麻醉,腹正中皮肤消毒后切开,逐层分离至胃,剪开胃壁,无菌注射器反复多次抽吸胃液,后予以安乐死,12只大鼠共获取胃液10 mL,pH值约为2.3。
1.2.2 大鼠的分组及模型制备:将大鼠随机分为对照组(CG)、模型组(MG)和盐酸氨溴索干预组(AG),每组6只。10%水合氯醛(3 mL/kg)麻醉,1 mL无菌注射器经环甲膜刺入气管,缓慢推注胃液(1.5 mL/kg),对照组用等量0.9%氯化钠溶液代替。造模24 h后经尾静脉给药,药物干预组给予盐酸氨溴索30 mg/kg治疗,对照组和模型组给予等量的0.9%氯化钠溶液。1次/d,连续给药3 d。每次给药结束12 h后经尾静脉采血0.5 mL(4 ℃,3 000 r/min离心10 min),取上清存于-80 ℃,用于检测炎性因子。
1.2.3 HE染色检测肺组织、动脉血气和W/D值检测肺损伤程度:最后1次给药12 h后于心尖搏动处取动脉血并行快速动脉血气检测。颈椎脱臼处死大鼠,完整取下肺脏,左肺称湿重后置于80 ℃烤箱中,72 h后取出称干重,计算肺W/D值;右肺多聚甲醛固定72 h,苏木精-尹红染色(HE染色),显微镜观察并采图。
1.2.4 ELISA检测血清IL-6、IL-10、TNF-α和CRP水平:按照ELISA试剂盒说明进行。
1.3 统计学分析
采用SPSS 19.0统计软件进行分析。计量资料以均值±标准差(x±s)表示,多组间比较采用单因素方差分析(One-way Anova),各组均数间两两比较采用LSD检验。
2 结果
2.1 盐酸氨溴索对肺组织病理变化的影响
与对照组比较, MG组肺泡结构萎缩、破坏,间质明显水肿,大量红细胞及炎性细胞渗出,透明膜形成。经盐酸氨溴索治疗后,AG组肺泡结构存在,液体渗出减少,出血减轻,透明膜减少,少量炎性细胞侵润(图1)。
A.CG group, the alveolar structure was clear;B.MG group, the alveolar structure was atrophy and destruction, hyaline membrane was formed;C.AG group, the alveolar structure existed, neutrophilic granulocyte infiltration obviously relieved图1 大鼠肺组织的病理变化Fig 1 Pathological changes of the lung tissue of the rats (HE staining)
2.2 盐酸氨溴索对W/D值的影响
与对照组比较,MG组W/D值显著增高(P<0.05)。经过盐酸氨溴索治疗后,AG组W/D值下降,与MG组比较差异明显(P<0.05)(图2)。
*P<0.05 compared with CG group;#P<0.05 compared with MG group图2 左肺W/D值比较Fig 2 Comparison of W/D value in left lung(x±s,n=6)
2.3 盐酸氨溴索对血气分析值的影响
与对照组比较, MG组pH和动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen, pO2)降低(P<0.05),动脉血二氧化碳分压(arterial partial pressure of carbon dioxide, pCO2)显著增高(P<0.05)。经过盐酸氨溴索治疗后,AG组pH和pO2增加,pCO2降低,与MG相比差异明显(P<0.05)(图3)。
2.4 盐酸氨溴索对IL-6、IL-10、TNF-α和CRP浓度的影响
MG模型组大鼠血清中IL-6、IL-10、TNF-α和CRP的浓度在3 d中均高于CG对照组(P<0.05)。经过盐酸氨溴索连续治疗3 d后,除IL-10在第1天外,炎性因子在其余3 d中的浓度均较MG组回降(P<0.05)(图4)。
3 讨论
与常规采用盐酸吸入导致急性肺损伤的模型相比,本研究采用大鼠胃液吸入更符合临床及实验条件,除主要成分胃酸外,还有消化酶,可更为精确的模拟临床误吸发生及病理生理的变化。吸入胃液的大鼠可出现呼吸急促,PaO2下降,肺泡壁破坏、间质水肿和炎性细胞侵润等典型临床改变。从结果看,盐酸氨溴索可提高实验动物PaO2、降低PaCO2、维持pH在一个相对稳定的范围;降低肺湿干重比;还可显著降低急性期炎性因子水平,缓解和改善误吸所造成的急性肺损伤,从而在整体发挥肺保护作用。
*P<0.05 compared with CG group;#P<0.05 compared with MG group图3 血气分析的比较Fig 3 Comparison of blood gas analysis(x±s,n=6)
*P<0.05 compared with CG group;#P<0.05 compared with MG group图4 血清不同炎性因子浓度变化Fig 4 Concentration changes of the serum different inflammatory cytokines(x±s,n=6)
盐酸氨溴索通过促进呼吸道内黏液的排除及分泌物的溶解而改善呼吸状况[4];此外,还有抗感染、抗氧化、促进肺泡表面活性物质的合成与分泌,降低气道反应性作用[5-6]。国内外研究显示,盐酸氨溴索在治疗肺部及支气管炎性反应方面具有安全性和良好耐受性,不良反应小[7]。在改善氧合指数(oxygenation index, PaO2/FiO2)和动脉氧分压(pO2),提高血氧饱和度(oxygen saturation of blood, SaO2),降低TNF-α和IL-6水平方面也具有优势[8]。本研究中,IL-10作为抗炎因子表现出与IL-6同样的变化结果,可能为该实验干预时间较短,早期血清中促炎因子的大量释放可引起抗炎因子的释放。此外,较大剂量盐酸氨溴索(35 mg/kg)在治疗大鼠百草枯中毒的急性肺损伤中可显著减轻氧化应激和肺损伤程度[9]。重症监护室中也观察到该药对肺的保护作用[10]。
未来可从细胞实验和分子生物学实验进一步明确药物作用的相关靶点和分子通路,以更深层次探讨盐酸氨溴索的作用机制,为临床提供更为扎实的理论依据。
综上所述,盐酸氨溴索可缓解急性误吸所造成的肺部炎性反应,发挥肺保护作用功能。