两种急性肺损伤模型大鼠炎性反应、激素受体mRNA水平及激素干预效果的差异

摘要

目的：急性肺损伤(acute lung iniury，ALI)/急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome，ARDS)是由各种致病因素引起的肺泡上皮细胞及肺毛细血管内皮细胞屏障功能丧失，从而导致的缺氧性呼吸衰竭。ALI/ARDS的发生与一些临床疾病有关，包括肺炎、误吸等导致的直接肺损伤以及创伤、败血症等导致的间接肺损伤，其中败血症和误吸是其最常见的病因。人类ALI/ARDS的发生、发展极为复杂，极少由单一致伤因素所致。与一次打击模型相比，二次打击模型能够更加准确地反映ALI/ARDS患者共同的疾病和危险因素，因此研究二次打击ALI动物模型对于ALI发病机理的阐明与干预效果评价具有重要意义。 炎症性细胞因子和化学介质的复杂网络在介导、扩大、维持肺损伤方面起重要作用，同时产生的抗炎性细胞因子能抵抗促炎性细胞因子的效应从而减轻炎症反应的强度。促炎和抗炎性细胞因子的平衡是阐明这一破坏性临床综合征发病机理的重要方面。虽然大量研究已证实了炎症反应在ALI发病中的作用，但对不同打击所致ALI炎症机制差异方面的认识较少。糖皮质激素(glucocorticoids，GCs)具有强大的抗炎特性，在ALI中的应用已有多年的历史，但临床发现不同打击的ALI患者对激素治疗的反应存在较大差异，其具体机制有待于进一步探讨。GCs通过与细胞内广泛分布的糖皮质激素受体(glucocorticoid receptor，GR)结合而发挥大部分效应，GR通过细胞内基因组机制由GRmRNA翻译合成，故GRmRNA水平的变化可以导致GR表达水平的异常，从而影响GCs疗效的发挥。这可能是导致激素治疗效果差异的机制之一。因此，本研究复制了脂多糖(Liopolysaccharide，LPS)一次打击及LPS-盐酸(Hydrochloric acid，HCl)二次打击ALI动物模型，比较细胞因子水平、GRmRNA表达及GCs干预对二者的影响以探讨不同打击所致ALI炎症机制、激素治疗效果的差异及其潜在机理。 方法：健康雄性SD大鼠48只，随机分为6组：①NS组：尾静脉注射生理盐水1.2ml/kg，4小时后气管内缓慢滴注生理盐水0.5ml/kg，②LPS组：尾静脉注射LPS(8mg/kg)，③LPS-HCl组：尾静脉注射LPS(4mg/kg)，4小时后气管内缓慢滴注HCl(pHl.8，0.5ml/kg)，④NS+Dex组，⑤LPS+Dex组，⑥LPs-HCl+Dex组，每组8只动物。④、⑤、⑥三组为激素干预组，造模后立即腹腔注射Dex(2mg/kg)。 模型复制后4小时，10％水合氯醛腹腔注射麻醉(4ml/kg)，开胸处死动物后立即心脏穿刺采血，收集血液，离心(3000rpm，4℃，10min)，吸取上清，一80℃保存，检测血清中TNF-α、IL-1β、IL-4、IL-10的含量。取右肺前叶肺组织100mg，提取组织总RNA，用R17-PCR法检测肺组织中GRmRNA的相对含量。取右肺下叶，10％中性福尔马林溶液固定，常规石蜡包埋做病理切片，观察肺组织病理形态学变化并评分。取右肺后叶及副叶进行W/D的测定(80℃，48h)。经气管插管行左肺支气管肺泡灌洗，取支气管肺泡灌洗液(BALF)，离心(1200rpm，4℃，10min)，吸取上清，-80℃保存，检测BALF中TNF-α、IL-1β、IL-4、IL-10的含量和蛋白水平。细胞沉淀悬浮于200微升生理盐水中，进行白细胞计数。 结果：(1)LPS组和LPS-HCl组肺W/D、BALF中细胞总数及蛋白含量均高于NS组(P<0.05)。除BALF中蛋白含量这一指标LPS-HCl组明显高于LPS组外，其它两个指标在两个肺损伤模型组之间无差别(P>0.05)。这些指标在LPS+Dex组均显著下降(P<0.05)，而LPS-HCI+Dex组只有肺W/D下降(P<0.05)。(2)LPS组和LPS-HCl组光镜下肺组织病理评分明显高于NS组(P<0.05)，而两个肺损伤模型组之间无差别(P>0.05)。肺组织病理评分在LPS+Dex组和LPS-HCI+Dex组均显著低于相应模型组(P<0.01)，但LPS-HCI+Dex组病理评分明显高于LPS+Dex组(P<0.01)。(3)各组血清中IL-1β的含量均未测得，LPS组和LPS-HCl组血清和BALF中TNF-α含量及BALF中IL-1β的含量显著高于NS组(P<0.01)。LPS+Dex组血清和BALF中TNF-α含量及BALF中IL-1β的含量均低于LPS组(P<0.05)。LPS-HCI+Dex组血清和BALF中TNF-α含量低于LPS-HCl组(P<0.05)。(4)LPS和LPS-HCl组血清和BALF中IL-4、IL-10含量均显著高于NS组(P<0.05)。LPS+Dex组和LPS-HCI+Dex组血清和BALF中IL-10含量均较相应模型组升高(P<0.05 )。(5)LPS组和LPS-HCl组肺组织中GRmRNA水平较NS组显著降低(P<0.01)。Dex能明显上调两模型组的GRmRNA水平(P<0.05)，而LPS+Dex组的GRmRNA水平显著高于LPS-HCI+Dex组(P<0.01)。 结论：(1)ALI/ARDS发展过程中GRmRNA表达减少，引起受体水平上的肾上腺皮质功能不全，削弱了抗炎机制，这可能是肺损伤发生发展中的一个重要环节。 (2)一次打击及二次打击所致ALI/ARDS细胞因子水平方面存在一定的差异，说明ALI/ARDS的炎症机制与致病因素是紧密相连的。 (3)激素治疗一次打击及二次打击ALJ/ARDS的疗效不同，虽然激素能在一定程度上减轻两组的肺损伤程度，但LPS组的治疗效果优于LPS-HCI组。这可能与GR的表达水平、功能状态及两种模型的发病机制不同有关。 (4)激素干预对正常对照组与肺损伤模型组GRmRNA表达水平的影响不同,其机制可能与GCs和GRmRNA功能状态不同有关。

目录

摘要

前言

材料与方法

结果

附图

附表

讨论

结论

参考文献

综述 细胞因子与糖皮质激素受体在急性肺损伤中的作用

致谢

个人简历