乌司他丁对兔急性肺损伤保护作用及其机制研究

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目的: 本实验采用兔失血性休克复合内毒素ALI模型,观察失血性休克复合内毒素ALI兔NF-κB的变化规律,探讨ALI的发生发展与NF-κB的活化关系,研究应用乌司他丁抑制NF-κB的活化治疗ALI的机制,以期为乌司他丁临床治疗ALI提供理论依据。 方法: 1、实验分组 实验动物采用新西兰大耳白兔90只,随机分为3组:对照组(A组)、失血性休克复合内毒素组(B组)、失血性休克复合内毒素+乌司他丁治疗组(C组)。A、B、C组动物均进行麻醉、固定、动静脉插管,操作成功后,B、C组动物在15分钟内经股动脉放血至平均动脉压(MAP)40±5mmHg(记录放血量),通过放血或回输的方式维持MAP在该水平60分钟后开始,在2h内用微泵由股静脉回输放出的自身血液及放血量2倍的乳酸钠林格氏液复苏;B组动物复苏结束后用微泵将大肠杆菌内毒素(LPS)50ug/kg(稀释成5ml)于30分钟内自静脉内泵入;C组动物于泵入与B组相同剂量LPS前静推乌司他丁50000U/kg(20000U/ml);A组只给予麻醉、置管,不予放血及复苏,在B、C组给予LPS的相应时间点,输入与其相同剂量的生理盐水。各组分别于制模成功后1h、4h、8h、24h、48h检测动脉血氧分压、血清TNF-α含量、肺组织内NF-κB含量、肺干湿重比(D/W),并行肺组织学检查。 2、主要实验方法 (1)用失血性休克复合内毒素打击法制作大耳白兔ALI模型; (2)用GEM P300血气分析仪进行血气分析检查; (3)用双抗体夹心酶联免疫吸附测定(ELISA)法测定血清肿瘤坏死因子α(TNF-α)浓度; (4)采用免疫组织化学的方法观察肺组织内NF-κB的变化情况,并用Smart Scape图像分析仪对结果进行半定量分析; (5)观察各组肺大体外观,取左肺计算肺D/W,右肺下叶观察肺组织病理学改变; 3、统计方法 用SPSS13.0统计软件进行统计分析,数据采用X±SD表示,采用重复测量数据的两因素多水平方差分析,两变量间的关系采用直线相关分析。P>0.05为统计学无差异,P<0.05或P<0.01为统计学差异显著。 结果: 1、各组动物的PaO2改变存在组间差别(P<0.01),各组PaO2在不同时间点变化的趋势不同(P<0.01)。其中B组动物各时相点PaO2均呈进行性下降,而C组PaO2在4h时达到最低值后逐渐上升,8h、24h、48h时均较B组明显升高(P<0.05)。 2、各组动物的TNF-α改变存在组间差别(P<0.01),各组TNF-α在不同时间点变化的趋势不同(P<0.01)。其中B、C组动物1h后TNF-α均显著高于A组,并均于4h达到最高峰,随后逐渐下降,但C组降幅较B组明显(P<0.05)。 3、免疫组织化学结果发现:B、C组动物肺组织内NF-κB p65蛋白呈棕黄色阳性反应,其中B组NF-κB p65呈强阳性免疫反应;C组NF-κB p65呈弱阳性免疫反应。Smart Scape图像分析后发现:各组动物的NF-κB p65活化程度存在组间差别(P<0.01),各组NF-κB p65在不同时间点变化的趋势不同(P<0.01)。其中B、C组动物1h后NF-κB p65均显著高于A组,并均于4h达到最高峰,随后逐渐下降,但C组降幅较B组明显(P<0.05)。 4、各组动物的肺组织D/W值改变存在组间差别(P<0.01),各组D/W在不同时间点变化的趋势不同(P<0.01)。其中B组动物D/W进行性下降,而C组D/W在8h时达到最低值后逐渐上升(P<0.05)。 5、B组动物1h、4h、8h、24h、48h NF-κB活性与TNF-α含量相关性分析显示,NF-κB活性与TNF-α含量之间的变化存在显著相关性(r=0.8240,r=0.8760,r=0.8130,r=0.8260,r=0.8410。P<0.05)。 6、肺组织病理切片示B组动物可见肺泡壁增厚、炎性细胞浸润、局灶出血、血栓形成、部分肺泡萎陷、肺泡腔内可见水肿液,而C组动物肺组织可见少量炎性细胞浸润,出血少见,肺间质充血、水肿等病理改变较B组显著减轻。两者均随时间延长而加重。 结论: 1、ALI早期肺组织NF-κB的活性表达、血清TNF-α的含量均明显升高,且与动物的病情轻重相关,提示NF-κB和TNF-α参与了ALI早期的肺组织损伤并发挥重要作用。 2、相关分析提示,ALI早期NF-κB激活与TNF-α释放之间的变化存在显著相关性,提示NF-κB信号转导通路的活化,促进早期炎症因子大量释放,导致ALI的发生。 3、本实验研究结果表明,乌司他丁通过抑制NF-κB表达,减少TNF-α释放,抑制炎症反应,改善ALI动物的氧合,进而减轻ALI,因而具有一定的肺保护作用。
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