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目的：在失重或模拟失重状态下，机体的免疫功能降低，肺功能受损，抗感染能力降低，易于发生呼吸系统损伤和感染。N-乙酰半胱氨酸是临床上常用的祛痰药物，并具多种药理作用，如免疫调节，抑制炎症反应，抑制细菌及生物被膜生成的作用。本实验采用最常用、最成熟的模拟失重方法即大鼠尾吊法，并在此基础上制造肺部感染模型，加入N-乙酰半胱氨酸药物干预。探索在模拟失重状态下，N-乙酰半胱氨酸对肺炎链球菌性肺炎的保护性作用，对失重状态肺脏的保护，及进一步验证机体在失重状态下抗感染能力降低。通过观察大鼠感染肺炎链球菌后的肺组织病理结构改变，血液标本中炎症指标的变化等，为失重状态下呼吸系统的损伤及感染的药物治疗及防护提供理论依据，为航天医疗保障提供依据。1.建立模拟失重大鼠肺部感染模型：健康清洁级雄性Wistar大鼠32只（北京华阜康生物科技股份有限公司提供，许可证编号：SCXK京2013-0007），体重为（270±20）g，按照随机数字表法分为4组：A组（尾吊灌药注菌组）、B组（尾吊灌药未注菌组）、C组（尾吊未灌药注菌组）、D组（尾吊未灌药未注菌组）。每组8只。实验第1天称重，注药组给予N-乙酰半胱氨酸（富露施300mg/kg·d）灌胃，对照组给予每天注射用无菌用水1ml灌胃。实验第2天按照陈杰等方法建立尾吊大鼠模型：每个鼠笼内尾吊1只大鼠，使大鼠前肢踏于笼底，尾部悬于笼顶，后肢悬空完全解除负荷，身体纵轴与水平面约成30°。实验环境为室温（22℃），昼夜周期均为12h，实验过程中所有大鼠可以自由进食、饮水。注菌组（肺炎链球菌标准菌株ATCC6303）于实验第5d采用张均田气管插管法经气管注入0.4ml(细菌浓度约为9×108CFU/ml)菌悬液，给以对照组注射0.4ml的0.9%生理盐水。大鼠共尾吊7天，于第9天取材。具体方法为：用2%戊巴比妥钠按50mg/kg腹腔内注射麻醉，麻醉后将大鼠仰卧固定于实验台，并使其实验台（大鼠头部）与水平面保持约30°，用自制开口器将大鼠口腔撑开，充分暴露咽喉部，采用自制的直径约1mm的金属钝针管经口缓慢插入气管，当进入过程中钝针接近支气管位置。用1ml无菌注射器吸取细菌悬液0.4ml，经钝针管缓慢注入气管内，此时将实验台垂直竖起并保持约1min，使气管内菌悬液由于重力作用流入大鼠的支气管和肺泡内；未注菌组在第5天注入0.4ml的0.9%无菌生理盐水。第9天处死实验大鼠，并进行肺组织病理显微结构观察及细菌学鉴定，确定肺炎模型制备成功。2.肺炎链球菌菌悬液的配制：（ATCC6303，购自上海市米宝莱科技有限公司）。按照操作说明书将细菌复苏后转入血培养瓶中于37℃恒温，5%CO2培养箱中增菌保存。用无菌注射器吸取1ml增菌培养后的菌液放入离心管中，11000r/min，高速离心5min，弃去上清液，将白色细菌沉淀用0.45%无菌生理盐水配成细菌悬液，用简易细菌浓度测定仪配制所需浓度待用。3.血标本处理：2%戊巴比妥钠按60mg/kg将大鼠腹腔注射麻醉，麻醉成功后腹主动脉取血，4小时内进行血常规测定。全血标本处理方法：取2个离心管，分别标记为标记管、空白对照管，分别加入1ml分离液，取1ml新鲜肝素抗凝血，与全血及组织稀释液1:1混匀后小心加于分离液之上；以2000转/分（半径15cm水平转子）离心30分钟，此时离心管中由上至下细胞分为四层。取第三层、第四层，放入盛有2ml细胞洗涤液的试管中，充分混匀后，以2000转/分离心30分钟，弃去上清液，加入红细胞裂解液，以2000转/分离心5分钟，弃去红色上清，加入适量PBS溶液，重悬沉淀，重复洗涤1次。分离率为80%以上。1mlPBS溶液配成中性粒细胞悬液，取500ul的中性粒细胞悬液，在标记管中加入1ul Anti-RatGranulocyte Marker FITC，5ul Anti-Rat CD11b/c PE充分混匀，在空白对照管中加入1ul Anti-Rat Granulocyte Marker FITC，5ul Mouse IgG2a K IsotypeControI PE,室温避光20分钟，上机检测。取剩余500ul的中性粒细胞悬液室温2000转/分离心，弃去上清液，加入1ml配好的DCFH-DA避光37℃水浴40分钟。室温2000转/分离心，去上清液，用PBS洗涤2次后重悬，配成500ul的细胞悬液，将流式细胞仪（美国BD公司）按激发波长502nm,发射波长530nm调好后，进行检测。4.肺组织病理显微结构观察用2%戊巴比妥钠按60mg/kg将大鼠腹腔注射麻醉，每只取右肺上叶组织，经4%多聚甲醛固定，脱水，包埋，切片，脱蜡，HE染色，光学显微镜观察。结果：1.大鼠肺脏组织病理显微结构改变： C组肺组织淤血明显，肺泡大小不一致，支气管周围致密淋巴细胞浸润严重，肺泡间隔增宽增厚病变范围较大，小静脉及毛细血管扩张淤血，间质内大量中性粒细胞及淋巴细胞浸润明显，灶性肺泡腔内充满泡沫细胞。A组也可见部分上述改变，但炎症反应程度较轻。D组肺组织淤血，肺泡大小不一，肺泡间隔增宽，小静脉及毛细血管扩张充血，间质内可见少许淋巴细菌、中性粒细胞浸润。B组仅部分肺组织出现上述改变，但较D组轻。2.注菌组大鼠(A、C组)均从肺组织和肺泡灌洗液中培养出同种的肺炎链球菌,并在血琼脂平板上的生长。B、D未注菌组，从肺组织和肺泡灌洗液中未培养出细菌生长。3. A、C组较B、D组中性粒细胞百分比升高，CD11b值，DCFH-DA值升高，IL-10、IL-6测定值升高，以C组最为明显。并具有统计学意义。结论：模拟失重状态下机体免疫功能降低，抗感染能力降低，肺部感染的炎症反应增强，病理损伤更加严重。N-乙酰半胱氨酸对模拟失重状态下肺炎机体有保护性，N-乙酰半胱氨酸对失重状态下机体具有一定保护性。N-乙酰半胱氨酸在失重方面能为机体起到一定的保护性。