机械通气对急性肺损伤大鼠炎症反应的影响Word格式.docx

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雄性SD大鼠30只，随机分为对照组、ALI组、小潮气量（LV）组、传统潮气量（NV）组及高潮气量（HV）组5组。

机械通气4h后，进行肺组织病理切片Smith评分、肺水含量（W/D）测定、肺通透性（ＬＰＩ）测定（放免法测定血浆及肺泡灌洗液中125I白蛋白含量，计算两者比值），ELISA法测定肺泡灌洗液中TNFα、IL10含量。

结果：

Smith评分、W/DLV组较ALI、NV、HV组显著减轻。

肺泡灌洗液中TNFα、IL10含量LV组较NV、HV组显著减低。

结论：

小潮气量机械通气能减轻肺部炎症反应，从而减轻肺组织损伤，对ALI具有保护作用。

【关键词】急性肺损伤机械通气炎症反应大鼠

　Abstract：

ObjectiveToevaluatetheinfluenceofventilationwithdifferenttidalvolumeoninflammatoryresponseinratswithacutelunginjury（ALI）.Methods30maleSDratswererandomlydividedintofivegroups:

normalgroup,ALIgroup,lowtidalvolume（LV）group,traditionaltidalvolume（NV）group,hightidalvolume（HV）group.After4hoursofmechanicalventilation,lunginjurywasevaluatedbySmithlunginjuryscore,lungwatercontent（wet/dry,W/D）andlungpermeabilityindex（LPI）,tumornecrosisfactorα（TNFα）andinterleukin10（IL10）levelsinbronchoalveolarlavagefluid（BALF）weremeasuredbyELISA.ResultsSmithlunginjuryscoreandW/DinLVgroupweresignificantlylowerthanthoseinNVgroupandHVgroup,andSmithlunginjuryscore,W/D,andLPIinHVgroupwasthehighestofallgroups.ConcentrationofTNFαandIL10inLVgroupweresignificantlylowerthanthoseinNVgroupandHVgroup.ConclusionLVventilationcaninhibitinflammatoryresponseandalleviatelunginjuryinratwithacutelunginjury.

　Keywords：

acutelunginjury;

ventilation;

inflammatoryresponse；

rats

　　患者机械通气是治疗急性肺损伤（ALI）的重要手段，由于患者ＡＬＩ病变的不均一性和具有正常通气功能的肺泡明显减少，使得在机械通气不当时，可以加重原有的肺损伤，引起呼吸机相关性肺损伤（VILI），引发或加重全身炎症反应［1］。

肺保护性通气策略即采用小潮气量（ＬＶ）加最佳呼气末正压对ALI者进行机械通气以避免肺泡的过度膨胀和肺泡的反复塌陷复张，防止VILI的发生。

研究表明，肺保护性通气可降低ALI的病死率［2］。

本实验通过研究不同潮气量机械通气对ALI大鼠肺部炎症反应的影响，从肺生物伤的角度评价肺保护性通气策略，为肺保护性通气策略的合理应用提供实验依据。

　1材料与方法

　1.1主要材料

　雄性SD大鼠由东南大学医学院实验动物中心提供，脂多糖（ＬＰＳ）购于Sigma公司，125I白蛋白购于北京生物技术公司，肺通透性（LPI）检测在东南大学放射免疫中心进行，小动物呼吸机（ASV0961001型）为美国Havard产品。

　1.2动物分组及模型制备

　雄性SD大鼠30只，体重200～250g，随机分为对照组、ALI组、LV组、传统潮气量（NV）组及大潮气量（HV）组5组。

对照组大鼠尾静脉注射生理盐水。

LV、NV及HV组潮气量分别设为6、10及15ml·

kg-1。

动物称重后，腹腔注射戊巴比妥钠，仰卧位固定，鼠尾静脉注射LPS6mg·

kg-1，制备ALI模型［3］，另一侧鼠尾静脉注射125I白蛋白0.2ml。

机械通气模式及参数：

气管切开置入气管插管，连接小动物呼吸机，容量控制模式，呼吸频率40次·

min-1，吸入氧浓度100%。

实验开始时肌肉注射泮库溴胺2mg·

kg-1，使动物保持肌肉松弛状态。

　1.3标本采集

　实验开始4h后心内采血法处死动物，血液离心后留取血浆。

分离气管，开胸取出肺脏，寻找气管分叉，结扎右侧主支气管，用冰生理盐水对左肺进行肺泡灌洗，2ml×

3次，回收率大于90%，将肺泡灌洗液（BALF）离心（1000r·

mim-1，5min，4℃），分别留取上清液及细胞沉淀。

　1.4肺损伤检测指标

　　1.4.1组织病理学

　　气管结扎后立即从右肺后叶取一块肺组织，迅速放入10%中性福尔马林中固定24h，然后进行石蜡包埋、HE染色，用于观察肺损伤程度。

采用Smith评分方法［4］对肺水肿、肺泡及间质炎症、肺泡及间质出血、肺不张和透明膜形成分别进行0～4分的半定量分析：

无损伤0分，病变范围＜25%为1分，病变范围占25%～50%为2分，５０％＜病变范围＜75%为3分，病变满视野为4分，总肺损伤评分为上述各项之和。

每只动物观察10个高倍视野，取其平均值。

由两位病理科医师分别评分后取平均分。

　　1.4.2肺水含量测定

　　气管结扎后取右肺中叶，吸水纸吸干表面水分及血液，称重。

置于80℃烤箱72h后称量肺干重，计算湿干重比（W/D）。

　　1.4.3LPI测定

　　血液及BALF离心后，取血浆及BALF少许称重后，由放射免疫中心测定血浆及BALF中125I白蛋白含量，以血浆与ＢＡＬＦ中白蛋白含量的比值来反映ＬＰＩ。

　1.5BALF中细胞因子测定

　取BALF上清测定TNFα及IL10含量，严格按照ELISA试剂盒说明书进行操作。

　1.6统计学处理

　应用SPSS11.5软件，数据以x±

s表示，行单因素方差分析，两两比较用SNK检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

　　2结果

　2.1肺损伤检测指标

　　2.1.1肺组织病理检查及Smith评分

　　与对照组相比，ALI、LV、NV及HV组均可见肺泡腔及间质内白细胞渗出、浸润，肺泡腔内见渗出液，肺泡隔增厚，肺泡及间质充血，部分肺泡塌陷、不张、透明膜形成，肺泡结构破坏。

其中ＨＶ组损伤最重。

Smith评分（表１）显示：

与对照组相比，各组评分均显著增加（P＜0.05）；

与ALI组相比，LV组评分显著降低（P＜0.05），NV组无明显差异（P＞0.05），HV组评分显著增加（P＜0.05）；

与LV组相比，NV、HV组显著增加（P＜0.05）。

2.1.2肺水含量测定与对照组相比，各组W/D均明显升高（P＜0.05）。

与ALI组相比，LV组W/D显著降低（P＜0.05），NV组W/D升高但没有统计学意义（P＞0.05），HV组W/D显著升高（P＜0.05）。

见表１。

　　2.1.3LPI测定

　　与对照组相比，HV组LPI显著升高（P＜0.05），ALI、LV、NV组ＬＰＩ均升高，但没有统计学意义（P＞0.05）。

与ALI组相比，HV组LPI显著升高（P＜0.05），LV、NV组均升高，但没有统计学意义（P＞0.05）。

表1肺损伤检测结果（略）

　　2.2BALF中细胞因子含量测定

　　2.2.1ＢＡＬＦ中TNFα含量测定

　　与对照组相比，各组ＢＡＬＦ中TNFα含量均显著升高（P＜0.05）。

与ALI组相比，NV、HV组TNFα含量均显著升高（P＜0.05），LV组含量升高，但没有统计学意义（P＞0.05）。

与LV组相比，NV、HV组TNFα含量均显著升高（P＜0.05）。

见表２。

表2BALF中细胞因子含量测定结果（略）

　　2.2.２BALF中IL10含量测定

　　与对照组相比，各组BALF中IL10含量均显著升高（P＜0.05）。

与ALI组相比，NV、HV组IL10含量均显著升高（P＜0.05），LV组显著降低（P＜0.05）。

与LV组相比，NV、HV组IL10含量均显著升高（P＜0.05）。

见表2。

　3讨论

　机械通气作为目前治疗ＡＬＩ的主要手段，可明显改善氧合状况，纠正低氧血症，但呼吸机使用不当可以引起VILI。

以往认为机械通气时肺内压力过高（气压伤）及肺过度膨胀（容积伤）是VILI的主要机制。

近年来的研究表明，损伤性机械通气时，异常的机械力作用于肺组织，导致肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞损伤，毛细血管基底膜暴露，激活炎症细胞，产生大量炎症介质，导致肺内炎症加剧，加重肺损伤，即肺“生物伤”［5］是VILI发生的重要机制之一。

　许多研究表明［67］，TNFα等细胞因子激活中性粒细胞（PMN），增强PMN与血管内皮细胞的黏附，促使PMN迁移至炎症部位，使肺组织中的PMN大量聚集和激活，释放氧自由基、蛋白水解酶等，引起组织损伤，导致VILI的发生。

肺保护性通气策略通过防止肺泡过度膨胀和肺泡反复塌陷复张，可以减轻对肺内炎症细胞的机械刺激，使局部细胞因子的分泌水平降低，肺部炎症反应减轻。

　　Ranieri等［8］将44例急性呼吸窘迫综合征患者随机分为两组，1组进行传统机械通气（平均潮气量11.1ml·

kg-1），1组接受保护性通气（平均潮气量7.6ml·

kg-1），监测两组病人血浆和BALF中细胞因子含量，结果发现，保护性通气组患者BALF中的中性粒细胞、TNFα、IL6、IL8等因子的浓度明显低于传统组患者。

Tremblay等［9］用高潮气量（40ml·

kg－1）给大鼠通气2h后发现，大鼠BALF中TNFα、IL6、IL1β含量均明显增加。

实验证明，高潮气量有促进致炎因子向气道及血中释放、促使PＭＮ向肺中渗透以及肺巨噬细胞激活的作用［10］，而PＭＮ聚集是ALI肺部炎症的特征性标志［11］。

本实验亦表明ＮＶ及ＨＶ组机械通气较ＬＶ组明显增加BALF中TNFα的含量。

　机体炎症反应包括抗炎反应及促炎反应两个方面，ALI被认为是促炎反应与抗炎反应失衡的结果。

Tremblay等［9］研究显示，随着潮气量的增大，ＢＡＬＦ中IL10含量增加。

高潮气量不仅加重肺部炎症反应，也加重肺部抗炎反应，肺保护性通气策略可减轻肺部抗炎反应。

IL10作为一种重要的抗炎细胞因子，在机体抗炎反应中有重要作用。

本实验提示，小潮气量通气不但抑制肺部促炎因子TNFα产生，而且抑制抗炎因子IL10产生，有利于维持肺部促炎反应与抗炎反应之间的平衡，减轻组织损伤，邱海波等［12］的研究也证实了同样的结果。

　VILI是临