参附联合白细胞介素10基因转染抑制机械通气肺损伤的实验研究

摘要

目的：
　　机械通气(mechanical ventilation，MV)已广泛应用于手术麻醉、危重病医学、急诊医学、内科学等多个临床领域，但使用呼吸机本身所引起的机械通气肺损伤（ventilator-induced lung injury,VILI），亦成为影响危重病患者预后的重要因素之一。本研究观察参附注射液（shenfu injection，SFI）联合IL-10基因转染对VILI中炎性因子和抗炎因子释放的影响。并采用逆转录-聚合酶链式反应（RT-PCR）检测肺组织中IL-10、ICAM-1mRNA的表达，同时观察肺组织形态学变化，以对该治疗方法进行评价，为给临床防治机械通气肺损伤提供新的实验性理论依据。
　　方法：
　　将66只SD雄性健康大鼠随机分为11组，每组6只。A组为空白对照组；L组为低压力组（气道压力设为15cmH2O），根据通气时间分为2小时组（L2）和4小时组（L4）；H组为高压力组（气道压力设为25cmH2O），根据通气时间分为2小时组（H2）和4小时组（H4）；B组为空白病毒转染组（气道压力设为25cmH2O），根据通气时间分为2小时组（B2）和4小时组（B4）；T组为IL-10基因转染组（气道压力设为25cmH2O），根据通气时间分为2小时组（T2）和4小时组（T4）；C组为参附联合IL-10基因转染组（气道压力设为25cmH2O），根据通气时间分为2小时组（C2）和4小时组（C4）。处理组大鼠以10％的水合氯醛0.3g/kg行腹腔注射麻醉，于颈部正中气管切开行气管插管，机械通气的条件下于胸骨左缘3、4肋间开胸，于右心室注射进行转染，其中L、H组为乳酸钠林格液，B组为空白病毒，T和C组都为含IL-10的腺病毒（剂量均为0.1ml）。关胸后每日肌肉注射青霉素10万单位预防感染。转染48小时后，重新切开气管插管进行持续机械通气，通气过程中根据体动酌情追加麻醉药。C组在机械通气前30分钟前腹腔注射参附注射液10ml/kg预处理。通气结束后，取三块肺组织，分别待做光镜、电镜和 RT-PCR检测。RT-PCR技术检测得到 IL-10mRNA和 ICAM-1mRNA的表达含量。所有数据均以均数±标准差(x±s）表示，各组间比较采用独立样本t检验，组内比较采用配对t检验，应用SPSS13.0统计分析软件对实验数据进行统计学处理，P<0.05为有统计学意义。
　　结果：
　　(1)光镜检查结果显示：光镜下A组肺泡结构未见异常，L组肺泡腔内略有渗出、血管周围有少量炎症细胞，随通气时间延长病变加重，H、B上述病理变化较重，T、C组上述病理变化较轻；
　　(2)电镜结果显示：A组肺组织中Ⅰ型细胞、Ⅱ型细胞及内皮细胞结构完整，无明显异常；L、H、B、T、C组均可见不同程度的线粒体肿胀、脱落、嵴消失，内质网扩张，细胞核变大，细胞核与细胞质间隙增宽，染色质分布不均匀，板层小体肿胀，微绒毛减少；L组变化较轻，H、B组较为严重，T、C较H、B组减轻。
　　(3)RT-PCR检测结果显示：
　　①A组肺组织中有少量的IL-10和ICAM-1mRNA表达；
　　②肺组织中IL-10和ICAM-1mRNA表达的含量，L组、H组、B组、T、C组均高于A组(P<0.01)；
　　③肺组织中ICAM-1mRNA表达的含量，相同通气压力下，随着通气时间延长，L、H、B、T组肺组织中ICAM-1mRNA表达的含量明显增加（P<0.05），而 C组相反，C4明显低于C2（P<0.01）；相同通气时间下，ICAM-1mRNA表达的含量H组较L组明显增多（P<0.01），T、C组较B组明显减少（P<0.05或P<0.01）；C组与T组比较，C2和T2没有明显差异,而C4比T4明显减少（P<0.01）。
　　④肺组织中IL-10mRNA表达的含量，相同通气压力下，随着通气时间延长，L、H、B、T组肺组织中 IL-10mRNA表达的含量明显增加（P<0.05），而C组相反，C4比C2明显减少（P<0.01）；相同通气时间下，肺组织中IL-10mRNA表达的含量H组较L组明显增多（P<0.05或0.01），B、C组较T组明显较少（P<0.01）；而C组与B组比较，C2明显高于B2（P<0.05），而C4明显低于B4（P<0.01）。
　　结论：
　　①相同通气压力下，VILI大鼠肺组织中ICAM-1和IL-10的表达随通气时间延长而增加；
　　②相同通气时间下，VILI大鼠肺组织中ICAM-1和IL-10的表达随通气压力升高而增加；
　　③通过IL-10基因转染能够减轻VILI大鼠肺组织水肿及炎性细胞浸润，使VILI大鼠肺组织中ICAM-1表达下调，同时IL-10表达上调，从而可以提高肺组织抗炎能力，减轻肺组织损伤；
　　④通过参附联合IL-10基因转染能够改善VILI大鼠肺组织水肿及炎性细胞浸润，使VILI大鼠肺组织中ICAM-1，抑制抗炎因子IL-10的过度产生，促使促炎和抗炎因子达到平衡，起到免疫调节作用。

目录

声明

引言

第一部分 文献综述

第一节 机械通气引起肺损伤的发生机制

1 机械通气诱发的细胞因子和炎性介质释放

2 机械通气对肺表面活性物质(pulmonary surfactant，PS)的影响

3 机械通气与氧化-抗氧化系统失衡

第二节 机械通气肺损伤的防治策略

1 保护性肺通气策略

2 药物及生物制剂的应用

第三节 IL-10的研究现状

1 白细胞介素10的产生与调控

2 白细胞介素10的信号转导

3 白细胞介素10的抗炎作用

4 白细胞介素10的免疫抑制作用

第四节 参附注射液的研究现状

1 参附注射液注射液的药理作用

2 参附注射液在手术和麻醉方面的应用

3 参附注射液在对用内毒素导致的肺损伤模型研究的应用

4 参附注射液在心血管疾病方面的应用

5 参附注射液在肾脏疾病方面的应用

6 参附注射液在肝脏疾病方面的应用

第五节 立论依据和研究意义

第二部分 实验研究

第一节 实验材料

1 动物实验部分

2 RT-PCR部分

第二节 实验方法

2 标本收集

3 肺组织显微结构检查（HE染色）

4 肺组织超微结构检查

5 RT-PCR

6 统计学处理

第三节 实验结果

1 大鼠肺组织病理变化

2 RT-PCR结果

第四节 讨 论

结语

参考文献

附录

致谢