右美托咪定对COPD大鼠机械通气时肺脏的保护作用

摘要

背景与目的：
　　慢性阻塞性肺疾病（Chronic obstructive pulmonary disease，COPD）是一种以气流受限为特征、呈不完全可逆并伴有肺功能逐渐下降的慢性呼吸系统疾病。流行病学调查显示，全球40岁以上的男性中有10％患有COPD。由于环境污染的加剧和吸烟等因素的影响，其发病人数仍在剧增，在发展中国家其发病率和死亡率增长速度较发达国家增加迅速。目前研究认为其发病机制主要为炎症反应、氧化应激和蛋白酶-抗蛋白酶失衡等作用导致肺实质和气道的病变[1]。
　　机械通气是COPD患者急性加重期和全身麻醉过程中必不可少的辅助通气措施，在保证机体氧供的同时，亦可加重患者的肺损伤。目前在机械通气肺保护的研究中，主要集中于不同模式的机械通气策略，以及糖皮质激素等药物的应用，其目的是减少外界刺激损伤，阻断炎症反应和氧化应激的影响。
　　盐酸右美托咪定是目前广泛应用于ICU和麻醉科的一种新型的高选择性α2-肾上腺素受体激动剂，具有镇静、镇痛、催眠、抗交感和抑制血浆中儿茶酚胺释放等作用。除此之外，近年的多项研究表明右美托咪定在神经保护[2,3,4]、心肌保护[5,6]、肾脏保护[7]等重要器官的保护中有重要的作用。
　　目前，对于右美托咪定对肺脏的保护作用研究较少。本研究采用气管内滴加脂多糖联合被动香烟吸入法建立COPD大鼠模型，然后给予2h常规潮气量机械通气，通过不同剂量右美托咪定的干预处理，观察右美托咪定对机械通气COPD大鼠氧化应激的影响，探讨盐酸右美托咪定对COPD大鼠机械通气时肺脏的作用机制。
　　材料与方法：
　　雄性清洁级成年Wistar大鼠48只，平均体重为180±20g，购自河南省实验动物中心。将所购大鼠随机分为6组:正常组:D组、D1组，模型组:C组、C1组、C2组、C3组。模型组C组、C1组、C2组、C3组参照宋一平[8]方法复制COPD大鼠模型28d，正常组D组和D1组单纯饲养28d。行大鼠肺功能检测，评价模型复制成功与否。除D组和C组以外，每组大鼠行机械通气2h，潮气量设置为8ml/kg。C2组和C3组在通气过程中分别给予1.0μg/kg/h和5.0μg/kg/h的右美托咪定稀释液。D1组和C1组注射等量生理盐水。通气结束后各组大鼠取腹主动脉血3ml，静止30min后离心取上清液，待做ELISA测定IL-β、TNF-α含量;取肺组织:左肺测定湿重后70℃恒温箱放置48h至恒重，测干湿比W/D，右肺上叶和中叶液氮冷冻30min后置于-70℃冰箱保存，右肺上叶待做ELISA测定8-iso-PGF2α，右肺下叶石蜡包埋后切片待做免疫组化和HE染色。
　　统计学分析
　　采用SPSS17.0统计分析软件进行处理。符合正态分布的计量资料采用均数±标准差((X)±s)表示，两组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析，两两比较方差齐者采用LSD法，不齐者采用Dunnett'st-test。显著性检验水准取α=0.05。
　　结果：
　　1、肺组织W/D变化
　　与正常组D组比较，模型组C组大鼠W/D增高，差异有统计学意义(P＜0.05)。COPD模型组C1组、C2组、C3组与正常组D1组大鼠比较，W/D的水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。C1组、C2组、C3组与正常组C组大鼠比较，W/D的水平明显升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。C1组与D1组相比，W/D明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)。C2组与C1组相比，W/D明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。C3组与C2组相比，W/D明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　2、血清中TNF-α和IL-1β的变化
　　与正常组D组比较，模型组C组大鼠血清TNF-α和IL-1β明显增高。D1组与D组相比，两者表达量有所增加，但差异无统计学意义(P＞0.05)。COPD模型组C1组、C2组、C3组与正常组D1组大鼠比较，血清中IL-1β、TNF-α的水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。C1组、C2组、C3组与C组大鼠比较，血清中IL-β、TNF-α的水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。C2组与C1组相比，两者表达量明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。C3组与C2组相比，两者含量明显下降，差异有统计学意义(P＜0.05)。
　　3、肺组织8-异前列腺素变化
　　正常组大鼠D1组与D组相比，其表达量明显增加，差异有统计学意义(P＜0.05)。COPD模型组C1组、C2组、C3组与正常组D1组大鼠比较，肺组织匀浆中8-iso-PGF2α的水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。C1组、C2组、C3组与正常组C组大鼠比较，肺组织匀浆中8-iso-PGF2α的水平明显升高，差异有统计学意义(P＜0.05)。C2组与C1组相比，其表达量下降，但差异无统计学意义(P＞0.05)。C3组与C2组相比，其含量明显下降，差异有统计学意义（P＜0.05）。
　　4、肺组织结构变化
　　HE染色显示结果为D组和D1组大鼠肺组织结构基本正常，肺纹理清晰，无肺大泡，但D1组大鼠肺组织有少许炎症细胞浸润。C组、C1组、C2组、和C3组肺纹理紊乱，有明显肺大泡生成，且有大量炎症细胞浸润。
　　5、肺组织Nrf2和HO-1mRNA表达
　　与D组比较，C组大鼠肺组织Nrf2和HO-1mRNA表达水平增高，差异有统计学意义。机械通气2h后，C1组、C2组、C3组大鼠肺组织Nrf2和HO-1mRNA表达水平显著高于C组，差异有统计学意义。与C1组比较，C2组大鼠肺组织Nrf2和HO-1mRNA表达水平增加，差异无统计学意义。与C2组比较，C3组大鼠肺组织Nrf2和HO-1mRNA表达水平增加，差异有统计学意义。
　　6、肺组织Nrf2和HO-1蛋白表达
　　与D组比较，C组大鼠肺组织中Nrf2和HO-1蛋白表达增高，差异有显著性。与C组比较，C1组，C2组，C3组大鼠肺组织中Nrf2和HO-1蛋白表达显著增强，差异具有显著性。与C1组比较，C2组大鼠肺组织中Nrf2和HO-1蛋白表达增加，差异无显著性。与C2组比较，C3组大鼠肺组织Nrf2和HO-1蛋白表达增加，有明显差异。
　　结论：
　　1、常规潮气量机械通气2h对正常组大鼠肺脏氧化应激和炎症反应无明显影响。但可加重COPD大鼠肺脏的氧化应激反应和炎症反应，加重肺损伤。
　　2、常规潮气量机械通气2h过程中，给予盐酸右美托咪定可以减轻COPD大鼠肺损伤，对其有一定的保护作用，且持续输注5.0μg/kg/h的盐酸右美托咪定较1.0μg/kg/h对COPD大鼠肺保护强。

目录

声明

摘要

缩略词表

前言

材料与方法

1 材料

2 方法

3 标本检测及方法

4 统计学分析

结果

1 大鼠一般情况

2 大鼠肺功能比较

3 各组大鼠湿／干比(W／D)

4 各组大鼠血清中TNF-α、IL-1β的含量

5 各组大鼠肺组织匀浆中8-iso-PGF2a的含量

6 各组大鼠肺组织病理切片结果

7 各组大鼠肺组织中Nrf2和HO-1 mRNA表达

8 各组大鼠肺组织中HO-1和Nrf2蛋白表达免疫组化结果

讨论

1 COPD模型的建立

2 盐酸右美托咪定与COPD大鼠机械通气肺损伤

结论

展望

参考文献

综述 COPD患者机械通气肺损伤及其保护措施

个人简历及在校期间发表论文

致谢