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[摘要] 目的 比较单肺通气(OLV)后,家兔双侧肺内炎性因子的变化,评价氧气驱动雾化吸入氨溴索抑制双肺炎性反应的效果。 方法 健康家兔30只,随机分为3组(n=10):双肺通气组(C组)、单肺通气组(OLV组)、氨溴索组(A组)。比较3组通气后双肺支气管肺泡灌洗液中TNFα、IL-1β、IL-8、IL-10浓度的变化。 结果 与C组比较,OLV组双侧肺灌洗液TNFα、IL-1β、IL-8浓度明显升高,IL-10浓度明显降低(P<0.01);左右肺比较, OLV组TNFα、IL-1β、IL-8浓度,左肺明显高于右肺,IL-10浓度明显低于右肺(P<0.01);与OLV组比较, A组双侧肺灌洗液TNFα、IL-1β、IL-8浓度均明显降低(P<0.01),IL-10浓度明显升高(P<0.01)。 结论 家兔OLV可诱发肺内炎性反应,而非通气侧肺内炎性反应程度明显高于通气侧肺;氧气驱动雾化吸入氨溴索可以明显减轻OLV所致双侧肺内炎性反应。
[关键词] 呼吸;人工;炎症;氨溴索;家兔
[中图分类号] R965 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2013)18-32-02
单肺通气(OLV)可致急性肺损伤[1]。研究表明,OLV期间,双侧肺损伤的病理生理过程不同[2],因此双肺炎性反应的程度可能存在一定差异。氨溴索作为一种黏液溶解剂,具有抗氧化、减少炎性介质释放、促进肺表面活性物质生成等功效。氧气驱动雾化吸入氨溴索可以明显减轻OLV所致肺部炎性反应[3],但对于双侧肺内炎性反应的影响有何不同,目前研究较少。本研究拟通过家兔OLV模型,比较OLV后,家兔双侧肺内炎性因子的变化,同时评价氧气驱动雾化吸入氨溴索抑制双肺炎性反应的效果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
肿瘤坏死因子(TNF)α、白细胞介素(IL)-1β、白细胞介素(IL)-8、白细胞介素(IL)-10 酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(北京津美生物工程有限公司);氨溴索(德国Boehringer Ingelheim公司,进口批准文号:X20030067,批号:227312)。健康日本大耳白兔,雌雄不限,体重3~3.5kg,山东绿叶制药有限公司提供,动物合格证书:SYXK(鲁)20030020。
1.2 方法
1.2.1 家兔分组及处理 健康家兔30只,雌雄不限,体重3~3.5kg,随机分为3组(n=10):双肺通气组(C组)、单肺通气组(OLV组)、氨溴索组(A组)。实验前24h禁食,自由饮水。以20%乌拉坦1g/kg耳缘静脉注射麻醉。将家兔仰卧固定在实验台上,手术分离主气管并作气管切开,插入内径3mm带套囊气管导管,丝线结扎气管导管防止漏气。家兔OLV模型采用气管导管过深插入法[4]行右肺通气,以听诊法仔细判断,定时检查气管导管深度以防移位。各组机械通气前均静脉注射维库溴铵0.1mg/kg,之后每30分钟静注维库溴铵0.05mg/kg。各组机械通气参数均为:频率35次/min,潮气量30mL,吸呼比为1︰2,氧流量1L/min。C组气管导管置于总气道内行双肺通气2h,其余2组行右侧肺通气2h。A组在右肺通气前10min采用氧气驱动雾化吸入氨溴索1mL(7.5mg)+生理盐水1mL,驱动氧流量5~6L/min。
1.2.2 标本的采集和检测 实验结束后迅速将动物放血处死,完整取出肺脏,分别取双侧肺组织下叶行支气管肺泡灌洗,支气管肺泡灌洗液经单层纱布过滤静置10min后,4℃ 3000r/min离心10min,取上清-80℃冻存。采用北京津美生物工程有限公司TNFα、IL-1β、IL-8、IL-10 ELISA试剂盒,以双抗体夹心ELISA法测定各炎症介质浓度。
1.3 统计学处理
用SPSS11.0软件行统计学分析。计量资料以()表示,组内双侧比较采用配对t检验,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
与C组比较,OLV组双侧肺灌洗液TNFα、IL-1β、IL-8浓度明显升高,IL-10浓度明显降低(P<0.01);左右肺比较,C组双侧肺灌洗液各炎性因子浓度差异无统计学意义(P>0.05),OLV组TNFα、IL-1β、IL-8浓度,左肺明显高于右肺,IL-10浓度明显低于右肺(P<0.01);与OLV组比较,A组双侧肺灌洗液TNFα、IL-1β、IL-8浓度均明显降低(P<0.01),IL-10浓度明显升高(P<0.01),A组左右肺比较,双侧肺灌洗液各炎性因子浓度差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
3 讨论
OLV期间,通气侧肺承受两侧肺的通气量,故而表现为相对的过度通气,肺潮气量偏大,肺容积过度扩张,可以引发肺间质炎性细浸润,引发肺部炎性反应。而非通气侧肺组织完全萎陷,肺的血流灌注减少,肺泡组织缺血、缺氧。当非通气肺复张时,肺泡组织还要经历由缺氧到复氧的过程,这些因素同样可导致肺泡上皮和内皮细胞释放炎性介质、氧自由基等引发一系列炎性反应,导致肺泡内渗出、内皮细胞损害[1]。由于OLV引发双肺炎性反应的机制不同,因此双肺炎性反应的程度可能存在一定差异。本实验结果表明,OLV可诱发明显的肺部炎性反应,且双侧肺炎性反应的程度存在明显差异,非通气侧要明显高于通气侧肺。
氨溴索是一种较新的黏液溶解剂,不仅具有祛痰、促进纤毛摆动作用,还能直接清除氧自由基而发挥其抗氧化作用,它还可以显著减轻内毒素和氧自由基诱发的脂质过氧化反应;在体外研究中发现,氨溴索能明显抑制多形核白细胞的趋化活性及化学发光特性,抑制人单核细胞受内毒素刺激后TNFα、IL-1等多种炎性因子的产生和释放[5]。
促炎因子TNFα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,而在IL-1家族中,与肺损伤关系最为密切的是IL-1β。IL-8来源于所有经过TNF-α和IL-1诱导的细胞和组织,是肺部炎性反应重要的介质之一。IL-10作为抗炎因子,能抑制促炎细胞因子的表达,血液与组织中IL-10水平反应炎症应激的程度[6]。研究表明,氧气驱动雾化吸入小剂量氨溴索可以明显减轻OLV所致肺部炎性反应,其作用与大剂量静脉注射效果相近[3]。本实验证实,氨溴索小剂量氧气驱动雾化吸入可明显抑制家兔双侧肺内炎性因子TNFα、IL-1β、IL-8的产生,促进IL-10水平增加,可以有效防治OLV所致的双侧肺炎性反应。由于OLV所致非通气侧肺内炎性反应要明显重于通气侧肺,因此雾化吸入氨溴索对于非通气肺的保护作用具有更重要的临床意义。
综上所述,家兔OLV可诱发肺内炎性反应,而非通气侧肺炎性反应程度明显高于通气侧肺,氧气驱动雾化吸入氨溴索可以明显减轻OLV所致双侧肺内炎性反应。
[参考文献]
[1] Bastin AJ,Sato H,Davidson SJ,et al. Biomarkers of lung injury after one-lung ventilation for lung resection[J].Respirology,2011,16(1):138-145.
[2] 游志坚,姚尚龙,梁华根.不同时间单肺通气后兔两侧肺损伤程度比较[J].中国急救医学,2007,27(2):133-135.
[3] 李明川,李毅海,丁素春,等.雾化吸入小剂量氨溴索对开胸食道手术患者单肺通气时炎性反应的影响[J].中华麻醉学杂志,2011,31(4):401-403.
[4] 游志坚,姚尚龙,李进.三种兔单肺通气模型的比较[J].中国实验动物学报,2007,15(4):245-248.
[5] Refai M,Brunelli A,Xiume F,et al.Short-term perioperative treatment with ambroxol reduces pulmonary complications and hospital costs after pulmonary lobectomy: a randomized trial[J].Eur J Cardiothorac Surg, 2009,35(3):469-473.
[6] Bohrer B,Silveira RC,Neto EC,et al.Mechanical ventilation of newborns infant changes in plasma pro- and anti-inflammatory cytokines[J].J Pediatr,2010,156(1):16-19.
(收稿日期:2013-08-05)
[关键词] 呼吸;人工;炎症;氨溴索;家兔
[中图分类号] R965 [文献标识码] A [文章编号] 2095-0616(2013)18-32-02
单肺通气(OLV)可致急性肺损伤[1]。研究表明,OLV期间,双侧肺损伤的病理生理过程不同[2],因此双肺炎性反应的程度可能存在一定差异。氨溴索作为一种黏液溶解剂,具有抗氧化、减少炎性介质释放、促进肺表面活性物质生成等功效。氧气驱动雾化吸入氨溴索可以明显减轻OLV所致肺部炎性反应[3],但对于双侧肺内炎性反应的影响有何不同,目前研究较少。本研究拟通过家兔OLV模型,比较OLV后,家兔双侧肺内炎性因子的变化,同时评价氧气驱动雾化吸入氨溴索抑制双肺炎性反应的效果。
1 材料与方法
1.1 试验材料
肿瘤坏死因子(TNF)α、白细胞介素(IL)-1β、白细胞介素(IL)-8、白细胞介素(IL)-10 酶联免疫吸附测定(ELISA)试剂盒(北京津美生物工程有限公司);氨溴索(德国Boehringer Ingelheim公司,进口批准文号:X20030067,批号:227312)。健康日本大耳白兔,雌雄不限,体重3~3.5kg,山东绿叶制药有限公司提供,动物合格证书:SYXK(鲁)20030020。
1.2 方法
1.2.1 家兔分组及处理 健康家兔30只,雌雄不限,体重3~3.5kg,随机分为3组(n=10):双肺通气组(C组)、单肺通气组(OLV组)、氨溴索组(A组)。实验前24h禁食,自由饮水。以20%乌拉坦1g/kg耳缘静脉注射麻醉。将家兔仰卧固定在实验台上,手术分离主气管并作气管切开,插入内径3mm带套囊气管导管,丝线结扎气管导管防止漏气。家兔OLV模型采用气管导管过深插入法[4]行右肺通气,以听诊法仔细判断,定时检查气管导管深度以防移位。各组机械通气前均静脉注射维库溴铵0.1mg/kg,之后每30分钟静注维库溴铵0.05mg/kg。各组机械通气参数均为:频率35次/min,潮气量30mL,吸呼比为1︰2,氧流量1L/min。C组气管导管置于总气道内行双肺通气2h,其余2组行右侧肺通气2h。A组在右肺通气前10min采用氧气驱动雾化吸入氨溴索1mL(7.5mg)+生理盐水1mL,驱动氧流量5~6L/min。
1.2.2 标本的采集和检测 实验结束后迅速将动物放血处死,完整取出肺脏,分别取双侧肺组织下叶行支气管肺泡灌洗,支气管肺泡灌洗液经单层纱布过滤静置10min后,4℃ 3000r/min离心10min,取上清-80℃冻存。采用北京津美生物工程有限公司TNFα、IL-1β、IL-8、IL-10 ELISA试剂盒,以双抗体夹心ELISA法测定各炎症介质浓度。
1.3 统计学处理
用SPSS11.0软件行统计学分析。计量资料以()表示,组内双侧比较采用配对t检验,组间比较采用单因素方差分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
与C组比较,OLV组双侧肺灌洗液TNFα、IL-1β、IL-8浓度明显升高,IL-10浓度明显降低(P<0.01);左右肺比较,C组双侧肺灌洗液各炎性因子浓度差异无统计学意义(P>0.05),OLV组TNFα、IL-1β、IL-8浓度,左肺明显高于右肺,IL-10浓度明显低于右肺(P<0.01);与OLV组比较,A组双侧肺灌洗液TNFα、IL-1β、IL-8浓度均明显降低(P<0.01),IL-10浓度明显升高(P<0.01),A组左右肺比较,双侧肺灌洗液各炎性因子浓度差异无统计学意义(P>0.05),见表1。
3 讨论
OLV期间,通气侧肺承受两侧肺的通气量,故而表现为相对的过度通气,肺潮气量偏大,肺容积过度扩张,可以引发肺间质炎性细浸润,引发肺部炎性反应。而非通气侧肺组织完全萎陷,肺的血流灌注减少,肺泡组织缺血、缺氧。当非通气肺复张时,肺泡组织还要经历由缺氧到复氧的过程,这些因素同样可导致肺泡上皮和内皮细胞释放炎性介质、氧自由基等引发一系列炎性反应,导致肺泡内渗出、内皮细胞损害[1]。由于OLV引发双肺炎性反应的机制不同,因此双肺炎性反应的程度可能存在一定差异。本实验结果表明,OLV可诱发明显的肺部炎性反应,且双侧肺炎性反应的程度存在明显差异,非通气侧要明显高于通气侧肺。
氨溴索是一种较新的黏液溶解剂,不仅具有祛痰、促进纤毛摆动作用,还能直接清除氧自由基而发挥其抗氧化作用,它还可以显著减轻内毒素和氧自由基诱发的脂质过氧化反应;在体外研究中发现,氨溴索能明显抑制多形核白细胞的趋化活性及化学发光特性,抑制人单核细胞受内毒素刺激后TNFα、IL-1等多种炎性因子的产生和释放[5]。
促炎因子TNFα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,而在IL-1家族中,与肺损伤关系最为密切的是IL-1β。IL-8来源于所有经过TNF-α和IL-1诱导的细胞和组织,是肺部炎性反应重要的介质之一。IL-10作为抗炎因子,能抑制促炎细胞因子的表达,血液与组织中IL-10水平反应炎症应激的程度[6]。研究表明,氧气驱动雾化吸入小剂量氨溴索可以明显减轻OLV所致肺部炎性反应,其作用与大剂量静脉注射效果相近[3]。本实验证实,氨溴索小剂量氧气驱动雾化吸入可明显抑制家兔双侧肺内炎性因子TNFα、IL-1β、IL-8的产生,促进IL-10水平增加,可以有效防治OLV所致的双侧肺炎性反应。由于OLV所致非通气侧肺内炎性反应要明显重于通气侧肺,因此雾化吸入氨溴索对于非通气肺的保护作用具有更重要的临床意义。
综上所述,家兔OLV可诱发肺内炎性反应,而非通气侧肺炎性反应程度明显高于通气侧肺,氧气驱动雾化吸入氨溴索可以明显减轻OLV所致双侧肺内炎性反应。
[参考文献]
[1] Bastin AJ,Sato H,Davidson SJ,et al. Biomarkers of lung injury after one-lung ventilation for lung resection[J].Respirology,2011,16(1):138-145.
[2] 游志坚,姚尚龙,梁华根.不同时间单肺通气后兔两侧肺损伤程度比较[J].中国急救医学,2007,27(2):133-135.
[3] 李明川,李毅海,丁素春,等.雾化吸入小剂量氨溴索对开胸食道手术患者单肺通气时炎性反应的影响[J].中华麻醉学杂志,2011,31(4):401-403.
[4] 游志坚,姚尚龙,李进.三种兔单肺通气模型的比较[J].中国实验动物学报,2007,15(4):245-248.
[5] Refai M,Brunelli A,Xiume F,et al.Short-term perioperative treatment with ambroxol reduces pulmonary complications and hospital costs after pulmonary lobectomy: a randomized trial[J].Eur J Cardiothorac Surg, 2009,35(3):469-473.
[6] Bohrer B,Silveira RC,Neto EC,et al.Mechanical ventilation of newborns infant changes in plasma pro- and anti-inflammatory cytokines[J].J Pediatr,2010,156(1):16-19.
(收稿日期:2013-08-05)