组蛋白脱乙酰酶抑制剂对大鼠机械通气引起肺损伤的影响

摘要

第一部分、建立机械通气引起肺损伤的动物模型
　　目的：建立大鼠机械通气所致肺损伤(VILI)动物模型，研究VILI病理生理改变及其可能的机制。
　　方法：
　　建立大鼠VILI动物模型分为两部分:第一部分按照机械通气时间分组:雄性、健康的SD大鼠40只，体重在240-290之间，随机分成A1、A2、A3、A4四组，每组各10只。A1组为空白对照组;A2组为大潮气量通气1h组;A3组为大潮气量通气2h组; A4组为大潮气量通气4h组。A2-A4组潮气量(VT)均为=42ml/kg，通气频率为40次/分，呼气末正压(PEEP)设定为0。四组动物于机械通气或自主呼吸后放血处死大鼠，取肺组织，计算肺湿/干重比(W/D)，光镜下观测肺组织病理学改变并进行肺损伤评分。同时检测肺组织中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)活性。收集支气管肺泡灌洗液(BALF)，检测TNF-α，IL-1β和IL-6水平。检测肺组织ICAM-1表达变化。第二部分按照机械通气潮气量分组:雄性、健康的SD大鼠40只，体重在240-290之间，随机分成B1、B2、B3、B4四组，每组各10只。B1组为空白对照组;B2组为小潮气量通气组，潮气量(VT)为=7ml/kg，呼气末正压(PEEP)设定为3 cmH2O; B3组为中潮气量通气组，潮气量(VT)为=20ml/kg，呼气末正压(PEEP)设定为0;B4组为大潮气量通气组，潮气量(VT)为=42ml/kg，呼气末正压(PEEP)设定为0。B2、B3、B4组通气频率为40次/分。四组动物于机械通气或自主呼吸后放血处死大鼠，取肺组织，计算肺湿/干重比(W/D)，光镜下观测肺组织病理学改变并进行肺损伤评分。同时检测肺组织中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)活性。收集支气管肺泡灌洗液(BALF)，检测TNF-α，IL-1β和IL-6水平。Real-time PCR及Western blot检测肺组织ICAM-1基因及蛋白表达变化。
　　结果：
　　1.A组组织学损伤性改变:
　　光镜下可见:A1组肺组织无明显的组织学损伤性改变;A2组肺组织病理改变较明显，如:肺组织毛细血管充血，肺泡间隔增厚肿胀，肺泡腔内有较多的炎性细胞浸润，肺泡腔可见渗出的液体，部分肺泡腔萎缩不张;A3组肺组织病理改变加重;A4组肺组织病理改变非常显著;和A1组相比，A2、A3、A4组ALI评分均显著性增高(P＜0.01);和A2组比较，A3、A4两组ALI评分显著性增高(P＜0.01);和A3组比较，A4组ALI评分显著性增高(P＜0.01)。
　　2.A组湿干重(W/D)比值、MPO活性，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达-和A1组相比，A2、A3、A4组湿干重(W/D)比值、MPO活性，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达均显著性升高(P＜0.01);和A2组相比，A3、A4组上述指标显著性升高(P＜0.01);和A3组相比，A4组上述指标值显著性升高(P＜0.01)。
　　3.B组组织学损伤性改变:
　　B1、B2组肺组织无明显病理改变，肺泡间隔正常，偶见少量的炎性细胞以及巨噬细胞，肺泡腔无渗出物;B3组肺组织病理改变明显，肺泡间隔增厚，肺泡腔内可见较多的炎性细胞，部分肺泡腔内有血性渗出液;B4组肺组织病理改变明显加重，肺泡间隔明显增厚，肺泡腔中炎性细胞显著增多，肺泡腔中可见明显的血性渗出液。和B1、B2组比较，B3、B4两组ALI评分显著性增高(P＜0.01);和B3组比较，B4组ALI评分显著性增高(P＜0.01)。
　　4.B组湿干重(W/D)比值、MPO活性，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达和B1、B2组相比，B3、B4这两组W/D和MPO值，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达均显著性升高(P＜0.01);和B3组相比， B4组W/D和MPO值，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达显著性升高(P＜0.01)。
　　结论：大潮气量(42 ml/kg)机械通气对大鼠产生了较为明显的急性肺损伤，其损伤程度随着通气时间的延长而加重。
　　第二部分、组蛋白脱乙酰酶抑制剂对VILI的保护作用
　　目的：探讨组蛋白脱乙酰酶抑制剂对大鼠机械通气诱导的急性肺损伤的影响及可能的机制。
　　方法：
　　40只SD大鼠随机分为四组(n=10):小潮气量机械通气组（LV组）;大潮气量机械通气组（HV组）;TSA治疗组（HV+TSA组）;SAHA治疗组(HV+ SAHA组)。LV组行小潮气量（VT7ml/kg、RR40次/min），其余三组均行大潮气量（VT42ml/kg、 RR40次/min），四组均机械通气2h。HV+TSA，HV+ SAHA组经腹腔注射TSA(2mg/kg)，或SAHA(200 mg/kg)，LV组和HV组于机械通气前30mins经腹腔注射等容积量的PBS。30分钟后同第一部分给予大鼠机械通气。四组动物于机械通气后放血处死大鼠，取肺组织，计算肺湿/干重比(W/D)，光镜下观测肺组织病理学改变并进行肺损伤评分。同时检测肺组织中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)活性。收集支气管肺泡灌洗液(BALF)，检测TNF-α，IL-1β和IL-6水平。Real-time PCR及Western blot检测肺组织ICAM-1基因及蛋白表达变化。
　　结果：
　　1.肺组织病理改变LV组肺组织无明显病理改变，肺泡间隔薄，且均匀一致，偶见少量的炎性细胞以及巨噬细胞，肺泡腔无渗出物;大潮气量组(HV组)肺组织病理改变明显加重，肺泡间隔明显增厚，肺泡腔中炎性细胞显著增多，肺泡腔中可见明显的血性渗出液，部分肺泡腔萎缩不张。组蛋白脱乙酰酶抑制剂治疗组(HV+ TSA组和HV+ SAHA组):与大潮气量组比较，肺泡压缩明显减轻，肺泡间隔增宽程度明显减轻，肺间质肿胀程度明显减轻，肺泡腔渗出明显减轻。和HV组相比，HV+ TSA组和HV+ SAHA组ALI评分均显著性降低(P＜0.01);
　　2.肺组织W/D比和MPO活性，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达和HV组相比，HV+ TSA组和HV+ SAHA组肺组织W/D比和MPO活性，TNF-α、IL-1β和IL-6含量，ICAM-1的基因和蛋白表达均显著性降低(P＜0.001);
　　结论：
　　组蛋白脱乙酰酶抑制剂明显的缓解大鼠机械通气相关性肺损伤，其作用机制主要通过抗炎、抗氧化、对大潮气量诱导的肺损伤发挥保护作用。

目录

声明

摘要

符号说明

前言

第一章 建立机械通气肺损伤的动物模型

引言

材料和方法

结果

讨论

结论

附图表

第二章 组蛋白脱乙酰酶抑制剂对VILI的保护作用

引言

材料与方法

结果

讨论

结论

附图表

参考文献

综述全文 机械通气所致肺损伤的研究现状及进展

致谢

博士期间发表论文

英文论文一 To establish the animal model of mechanical ventilation-induced lung injury

英文论文二 Histone Deacetylase Inhibitors Trichostatin A and Suberoylanilide hydroxamic acid Attenuate Ventilator-induced Lung Injury