一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺部炎症反应的影响

摘要

实验一、一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠动脉氧合功能的影响 目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠动脉氧合功能及碳氧血红蛋白(COHb)含量的影响。 方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次(每批次6只)剖腹，自腹主动脉放血处死，留取动脉血分析血气和COHb浓度。 结果：四组组间相应时间点及组内各时间点比较，动脉氧分压(PaO2)、动脉氧饱和度(SaO2)均无统计学差异。COHb(﹪)：单纯CO吸入组[(7.2±1.1)、(6.9±1.4)、(7.1±1.7)]、ALI组[(1.3±0.6)、(1.4±0.4)、(1.3±0.5)]及ALI+CO吸入组[(7.0±1.3)、(6.9±1.1)、(7.1±1.6)]显著升高，与正常对照组相应时间点[(0.6±0.4)、(0.5±0.2)、(0.6±0.3)]比较，差异有统计学意义(P均＜0.05)，组内各时间点比较，差异无统计学意义；单纯CO吸入组、ALI+CO吸入组的COHb显著高于ALI组相应时间点(P均＜0.05)。 结论：无论是5mg/kg体重LPS静脉注入，还是250ppmCO吸入均不影响大鼠动脉氧合、增加COHb含量。 实验二、一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺组织学及损伤评分的影响 目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺组织学及损伤评分的影响。 方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次(每批次6只)剖腹，自腹主动脉放血处死，4℃生理盐水肺灌洗，取右下肺组织，放入10﹪多聚甲醛溶液中固定24小时，光镜观察并盲法评分比较组织学变化。 结果：ALI组1h可见肺泡结构破坏，肺泡及间质充血、出血及广泛炎症细胞浸润，部分肺泡塌陷，这些变化在3h、6h逐渐加重；ALI+CO吸入组1h可见上述组织学损伤明显减轻，3h、6h减轻程度与1h类似。损伤评分：ALI组1、3和6h[(3.28±0.68)、(3.74±0.82)、(4.32±0.95)]与相应时间点的正常对照组[(0.28±0.22)、(0.26±0.24)、(0.30±0.32)及单纯CO吸入组[(0.29±0.10)、(0.28±0.13)、(0.29±0.12)]比较，差异有统计学意义(P均＜0.05)，组内各时间点比较差异亦较显著，即随时程延长，损伤评分增加(P均＜0.05)；ALI+CO吸入组1、3和6h[(1.84±1.15)、(1.83±0.23)、(1.84±0.29)]显著低于ALI组相应时间点(P均＜0.05)，组内各时间点间比较，差异不明显。结论：5mg/kg体重LPS静脉注入，可造成大鼠急性肺损伤；250ppmCO吸入可显著减轻LPS诱导的肺损伤，但不随时间延长而增强。 实验三、一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺组织超微结构的影响 目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺组织超微结构的影响。 方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次(每批次6只)剖腹，自腹主动脉放血处死，4℃生理盐水肺灌洗，取右下肺组织，置入2.5﹪戊二醛溶液中固定48小时，透视电镜观察肺组织超微结构的变化。结果：正常对照组、单纯CO吸入组均见大鼠肺泡结构完整，肺泡上皮细胞形态正常，胞内细胞器清晰可见，基底膜薄而均匀，肺泡膈不宽，毛细血管内皮细胞连接紧密、基膜完好。ALI组可见肺泡结构破坏，肺泡腔狭窄、内有较多渗出，肺泡上皮细胞结构不清，细胞间联系中断，可见胞核固缩、溶解等凋亡表现，肺泡基底膜受损，肺泡膈增宽，毛细血管内皮细胞结构破坏、细胞间连接消失。ALI+CO吸入组肺泡超微结构损伤减轻，肺泡上皮细胞结构基本完整，细胞器形态大致正常，偶见细胞凋亡；毛细血管内皮细胞及细胞间连接存在，气血屏障受损较轻。结论：5mg/kg体重LPS静脉注入，可造成大鼠严重肺泡超微结构损伤；250ppmCO吸入可显著减轻LPS诱导的肺泡超微结构损伤。 实验四、一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺氧化应激反应的影响 目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺氧化应激反应的影响。 方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次放血处死大鼠(每批次6只)，取肺制作组织匀浆，化学比色法测定丙二醛(MDA)含量，髓过氧化物酶(MPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、黄嘌呤氧化酶(XOD)和谷光甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性。 实验五、一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺炎症因子的影响 目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺炎症因子的影响。方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次放血处死大鼠(每批次6只)，取肺制作组织匀浆，酶联免疫吸附法(ELISA)测定肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-6(IL-6)和白细胞介素-10(IL-10)含量。 实验六、一氧化碳吸入对脂多糖诱导急性肺损伤 大鼠肺细胞凋亡的影响目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺细胞凋亡的影响。方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/Kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次放血处死大鼠(每批次6只)，取肺制作单细胞悬液，流式细胞仪检测细胞凋亡。 实验七、一氧化碳吸入对急性肺损伤大鼠肺血红素氧合酶-1表达的影响及意义 目的：观察低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导大鼠急性肺损伤(ALI)肺血红素氧合酶-1(HO-1)表达的影响，探讨其意义。方法：72只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照、单纯CO吸入、ALI和ALI+CO吸入四组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入生理盐水，单纯CO吸入组为正常大鼠注入生理盐水后持续吸入250ppmCO，ALI组注入LPS5mg/kg体重，ALI+CO吸入组注入LPS5mg/kg体重诱导ALI后持续吸入250ppmCO，各组注入液体总量相同。在各组观察的1、3和6h批次放血处死大鼠(每批次6只)，4℃生理盐水肺灌洗，取肺制作组织匀浆，半定量逆转录-聚合酶链反应(SqRT-PCR)测定HO-1mRNA。 实验八、p38MAPK信号通路在脂多糖诱导急性肺损伤大鼠发病中的作用目的：观察p38丝裂原活化蛋白激酶(p38MAPK)信号通路在脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠发病中作用。方法：36只雄性SD大鼠随机数字表法均分为正常对照和ALI两组，阴茎背静脉注射给药。对照组注入等量生理盐水，ALI组注入LPS5mg/kg体重。在观察的1、3和6h批次放血处死大鼠(每批次6只)，取肺制作组织匀浆，Western免疫蛋白印迹法测定磷酸化p38MAPK含量。 实验九、p38MAPK在一氧化碳吸入调控脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺部炎症反应中的作用 目的：观察丝裂原活化蛋白激酶p38(p38MAPK)信号传道通路在介导低浓度一氧化碳(CO)吸入对脂多糖(LPS)诱导急性肺损伤(ALI)大鼠肺部炎症反应影响中的作用。

目录

缩略词表

前言

实验材料与方法

统计学处理

实验结果

实验一、动脉氧合及COHb的变化

实验二、光镜病理学及损伤评分变化

实验三、肺泡超微结构的透视电镜观察

实验四、氧化应激指标（MDA，MPO，SOD，XOD，GSH-PX）的变化

实验五、肺炎症因子（TNF-a，IL-6，IL-10）含量的变化

实验六、肺细胞凋亡的变化（单位：%）

实验七、HO-1表达的变化

实验八、脂多糖诱导大鼠急性肺损伤肺p38MAPK表达的变化

实验九、一氧化碳吸入调控急性肺损伤大鼠肺部炎症反应中p38MAPK表达的变化

小结

综述：一氧化碳吸入与急性肺损伤研究进展

博士研究生在读期间发表论文

致谢

南京医科大学学位论文独创性声明及南京医科大学学位论文使用授权声明

作者简介