乌司他丁对大鼠急性肺损伤肺组织NF-κB表达的影响及其肺保护作用

摘要

背景： 急性肺损伤(ALI)是现代危重病医学的一大难题，若不能得到及时有效的治疗，往往会发展成急性呼吸窘迫综合症(ARDS)，严重危及患者生命，并耗费大量的医疗资源。ALI通常继发于严重感染、脓毒症、战伤、多发伤、误吸、大量输血、缺血再灌注损伤等临床常见的急危重病症，是一种临床常见病、多发病。各种致病因素引起以多形核中性粒细胞(PMN)为主的炎性细胞在肺微血管大量积聚、浸润，过度表达和释放大量炎症介质，如TNF-α、IL-6、IL-8、ICAM-1、氧自由基等，使肺泡膜受损，通透性增加而导致ALI的发生。NF-κB在调控多种参与ALI的炎症介质的基因表达上起着重要作用，NF-κB活化与ALI的发生有密切关系，国内外的许多基础和临床研究业已证明了这一点。如何有效抑制NF-κB活化，避免炎症反应“级联放大”，从而引发ALI甚至ARDS，是一个尚未解决的难题。尽管目前临床上有各种各样的治疗手段，动物实验也在进行各种新的治疗方法的研究，但仍未有突破性进展。理想的有效治疗似乎应围绕抑制NF-κB活化和抑制。PMN积聚、浸润和损伤肺血管内皮细胞这两个关键点展开。 乌司他丁(UTI)是一种广谱蛋白酶抑制剂，能抑制多种蛋白、糖和脂类水解酶的活性，减少炎性介质的过度释放，改善微循环和组织灌注。乌司他丁对ALI时肺组织TNF-a和MPO的升高有抑制作用，能明显改善肺泡膜炎性细胞浸润、水肿及出血症状。在发生ALI后，早期抑制NF-κB活性可减轻肺损伤。乌司他丁是否通过抑制NF-κB活化，从而抑制炎症介质过度释放和PMN浸润，发挥肺保护作用，目前还不清楚。为此我们设计了本实验，以期明确乌司他丁治疗ALI的分子生物学机制，为临床治疗性应用提供理论依据。 研究内毒素诱导大鼠急性肺损伤时，乌司他丁对肺组织NF-κB活性、TNF-α蛋白表达的影响，对肺组织髓过氧化物酶和丙二醛活性的影响，以及对肺泡毛细血管基膜通透性的影响，探讨乌司他丁对ALI的治疗效果及其作用机制。 方法： 1.选取健康雄性SD大鼠36只，体质量180～200g，随机分为3组：健康对照组12只(NC组)，肺损伤组12只(LPS组)，乌司他丁治疗组12只(UTI组)。依文献复制大鼠ALI模型：3％戊巴比妥钠40mg/kg腹腔注射麻醉后，股静脉缓慢注射LPS 5 mg/kg。治疗组在注射完LPS后，继续由股静脉注入乌司他丁50,000u/kg，对照组注入等量生理盐水。各组分别于注射后2h、4h经颈动脉放血处死6只动物，取出肺组织进行相关指标检测。 2.通过测定PaO<,2>、肺组织湿/干质量比值、HE染色下肺组织病理检查结果，评价肺损伤的程度和乌司他丁的治疗效果。 3.分光光度比色法测定肺组织匀浆中MPO、MDA的含量；ELISA法测定肺组织TNF-a蛋白含量；免疫组化法测定肺组织NF-κB的表达。 结果： 1.与空白对照组比较，内毒素损伤组出现了明显的肺损伤：PaO<,2>明显下降(97.46±6.16mmHg vs 135.80±5.30mmHg，P<0.01)、肺组织湿/干质量比值明显增高(5.46±0.37 vs 4.48±0.20，P<0.01)，HE染色下肺组织病理检查结果显示肺组织小叶结构紊乱，肺泡间隔明显增厚，间质明显水肿，大量炎性细胞浸润，大量肺泡萎陷不张或呈肺气肿样改变，肺泡腔可见明显出血、渗出；乌司他丁治疗组也存在PaO<,2>下降、肺组织湿/干质量比值增高和间质水肿、渗出，但程度较损伤组轻。 2.肺组织匀浆中的MPO、MDA含量测定结果显示，内毒素损伤组MPO、MDA 含量较空白对照组明显升高(P<0.01)，乌司他丁治疗组MPO、MDA含量较损伤组低(P<0.05)，但仍明显高于空白对照组(P<0.01)。 3.内毒素损伤组的 TNF-α蛋白含量、NF-κB表达量最高，乌司他丁治疗组其次，空白对照组仅有少量表达。NF-κB的表达在2h最高，在4h仍处于较高的水平，TNF-α含量也呈现相似的变化。 结论： 1.内毒素诱发大鼠ALI时，肺组织遭受了明显的损伤，PaO<,2>明显下降、肺组织湿/干质量比值明显增高，肺泡膜遭到破坏，间质明显水肿，大量炎性细胞浸润、渗出，TNF-a蛋白含量、NF-κB表达量均出现了明显升高。 2.乌司他丁能减轻ALI时肺组织的损伤程度，可维持较高的动脉血氧分压，并能在一定程度上抑制PMN活化，减少PMN在肺部积聚、浸润、渗出，减少脂质过氧化产物的生成，起到比较明确的肺保护作用。 3.乌司他丁能有效减少ALI时肺组织TNF-a蛋白含量和NF-κB的表达量，通过抑制NF-κB的活化和炎性细胞因子的生成，对炎症反应起到了抑制作用。 综上所述，在ALI早期使用乌司他丁，可有效减轻肺组织的损伤程度，减轻肺部的炎症反应。其可能的作用机制为乌司他丁通过抑制NF-κB的活化，减少了炎性细胞因子的基因转录，使炎性细胞因子生成减少，从而在一定程度上减轻了ALl时肺部的炎性损伤。

目录

论文说明：英文缩写及中文对照

声明

技术路线图

前言

第一部分乌司他丁对大鼠急性肺损伤的肺保护作用

材料与方法

结果

讨论

第二部分乌司他丁对大鼠急性肺损伤肺组织NF-kB和TNF-α表达的影响

材料与方法

结果

讨论

研究小结

参考文献

综述：中性粒细胞激活与急性肺损伤

致谢