瑞芬太尼对大肠杆菌脂多糖诱导兔急性肺损伤的保护作用及可能机制研究

摘要

背景:目前对急性肺损伤(acute lung injury，ALI)的致病机制的研究已深入到分子及信号转导水平。大量试验已证明核转录因子-κB(nuclear factor of kappa B，NF-κB)是多种信号转导途径的汇聚点，在调控ALI炎症反应的基因表达方面起关键性作用，可诱导大量下游靶基因蛋白的表达如：细胞因子、趋化因子、黏附因子等共同参与ALI的发生。瑞芬太尼(remifentanil，RF)作为新型超短效μ阿片受体激动剂，已有报道对心肌缺血再灌注损伤或神经系统功能有一定保护作用[6、7、8、9]，但对于内毒素性ALI的保护作用和可能涉及的机制目前还未见研究报道。本研究拟通过外源性注入细菌内毒素(大肠杆菌脂多糖，LPS)诱发兔急性肺损伤模型，对此进行实验观察，并探讨其可能的保护机制，为临床脓毒血症病人实施麻醉或急救时的麻醉药物选择、使用时机、使用剂量提供参考。 目的:研究瑞芬太尼对兔肺细菌内毒素诱导急性肺损伤的保护作用，并探讨其可能的保护机制。 材料与方法：采用在体兔肺内毒素诱导急性肺损伤模型，将30只健康新西兰大白兔随机平均分为五组，即对照组(C组)、内毒素组(L组)、低剂量RF组(LR组)、中剂量RF组(MR组)、高剂量RF组(HR组)，每组各6只。对照组(C组)用生理盐水10ml静脉持续泵注30分钟；而内毒素组(L组)则静脉持续泵注大肠杆菌内毒素(LPS)0.5mg/kg；用生理盐水稀释至10ml，30分钟泵完：低剂量RFM组(LR组)先静脉持续泵注瑞芬太尼0.2ug/kg/min，15min后静脉泵注LPS，剂量同L组：中剂量RFM组(MR组)先静脉持续泵注瑞芬太尼0.4ug/kg/min，15min后静脉泵注LPS，剂量同L组；高剂量RFM组(HR组)先静脉持续泵注瑞芬太尼0.8ug/kg/min，15min后静脉泵注LPS，剂量同L组；试验开始每隔30min记录血压(BP)、心率(HR)、气道峰值压力( Ppeak)的变化。于静脉泵注LPS即刻(TO)、注入后1.5、3h、6h(T1、T2、T3)采集动脉血进行血气分析，计算氧合指数(PaO2/FiO2)：同时相点采集动脉血用酶联免疫吸附法(ELISA)测定血浆细胞黏附分子-1(ICAM-1)、肿瘤坏死因子(TNF-α)、白细胞介素-8(IL-8)的活性。于实验开始后6小时各项指标测定后给实验动物放血处死。取右肺组织，采用免疫组化ABC法测定肺组织中NF-κB的表达。取左肺下叶组织，测其湿重(W)与干重(D)，计算肺湿/干重( W/D)比值：取左肺下叶背段组织，采用10％甲醛固定，石蜡包埋，切片后苏木精-伊红染色，光镜下观察肺形态学变化；用2.5％戊二醛溶液固定，磷酸盐缓冲液(PBS)洗涤2次，1％锇酸后固定，梯度丙酮脱水，渗透，石蜡包埋，醋酸铀-枸橼酸铅复染，制成超薄电镜切片，用透射电子显微镜观察肺组织超微结构的变化。 结果:新西兰大白兔静脉注射内毒素后，MBP、HR、PaO2明显下降；W/D、Ppeak值明显上升病理切片及电子透镜提示肺组织结构破坏严重；肺组织NF-K B的表达明显增多；血清TNF-α、IL-8、ICAM-1的水平明显升高，与生理盐水对照组相比差异性显著。应用三种剂量瑞芬太尼后，与LPS组相比，MBP、HR、PaO2相对稳定，只有高剂量瑞芬组循环波动较大，需用血管活性药；而随着瑞芬剂量的增加，其W/D、Ppeak值上升幅度明显减小；肺组织NF-κB的表达明显减少，血清TNF-α、IL-8、ICAM-1水平也明显降低，肺组织结构的破坏有明显减轻，呈现剂量依赖性。值得注意的是，趋化因子、粘附因子和肿瘤坏死因子三组指标中高剂量组与中剂量组比较保护作用无明显差异(P>0.05)，其余指标差异明显(P<0.05)。 结论: (1)瑞芬太尼对机械通气下兔内毒素诱导的急性肺损伤具有明确的保护作用。 (2)瑞芬太尼的保护作用可能通过抑制NF-κB的活化和TNF-α、IL-8、ICAM-1的表达，进而抑制中性粒细胞在肺内的大量聚集、扣押和促炎症因子的“级联瀑布效应”，减轻肺损伤的程度。瑞芬太尼对兔内毒索性急性肺损伤的保护作用呈剂量依赖性； (3)综合考虑肺保护效应和维持循环平稳需要，中等剂量瑞芬太尼为最合适剂量。

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文献综述 急性肺损伤与核因子κB、细胞间黏附分子-1

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