N-乙酰半胱氨酸对体外循环相关肺损伤保护作用的实验研究

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目的:研究体外循环(Cardiopulmonary bypass,CPB)期间相关肺损伤及N一乙酰半胱氨酸(N.acetylcysteine,NAC)对CPB相关肺损伤的保护作用。 方法:健康成年杂种犬24条,严格控制体重:15±0.2kg,随机分为三组:损伤对照组(Sham,S组)8条:预防组(Prevention,P组)8条;治疗组(Treatment,T组)8条。三组动物腹腔内注射戊巴比妥钠(25mg/kg),待麻醉生效后,插入内径(Inner diameter,ID)9.5mm带套囊气管导管,行右侧股动、静脉插管分别用于监测平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)、采取血样和监测中心静脉压(Central venous pressure,CVP)。开胸前接AH-Ⅱ型呼吸机,开胸后,三组均模拟Williams等建立CPB肺损伤模型,S组制模作损伤对照,P组于体外循环开始前静脉注射NAC150 mg/kg,余50mg/kg静脉维持泵入至实验结束,T组于体外循环开始后复温前应用NAC,用法、用量同P组,停机时三组动物均以机器收血回输及1:1000肾上腺素0.1mL/kg、多巴胺10 μg/kg/min静脉泵入辅助循环至实验结束。三组均于体外循环前(T<,0>)、体外循环中30 min(T<,1>)、停机后15 min(T<,2>)、30 rain(T<,3>)、60 min(T<,4>)各时间点取肺组织标本,免疫组化染色分析肺组织转化生长因子-β<,1>(Transforming Growth Factor-Betal,TGF-β<,1>)的表达并光镜学观察病理变化;肺组织匀浆离心取上清液测丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量;电镜下观察Ⅱ型肺泡上皮细胞(Type Ⅱ aveolar epithelial,AEC-Ⅱ)超微结构的变化。同时于T<,0>、T<,2>时间点抽取动脉血样监测呼吸指数(Respiratory index,RI)。 结果: 1、RI:T<,0>时三组动物无明显差异(P>0.05);T2时S组(4.57±0.69)明显高于P组(0.81±0.04)和T组(1.70±0.06)(P<0.05),T组高于P组(P<0.05)。 2、肺组织TGF-β<,1>的表达:T<,0>时偶见TGF-β<,1>表达(P>0.05);随心肺转流时间的延长,TGF-β<,1>表达均增强,但P组弱于T组、S组(P<0.05)且病理显示肺损伤明显减轻;除T<,1>时T组与S组表达相近外(P>0.05),T组弱于S组(P<0.05),病理显示肺损伤也明显减轻。 3、肺组织MDA含量:组间比较:T<,0>时肺组织匀浆MDA的含量无明显差异(P>0.05),其余时间点,P组、T组MDA的含量均较S组低,差异有显著性意义(P<0.05),其中T<,3>时变化明显,差异有非常显著性意义(P<0.01);P组与T组间MDA的含量差异无显著性意义(P(Sig.=0.057)>0.05)。组内比较:三组CPB后MDA的含量较CPB前增高,差异有显著性意义(P<0.05),CPB后各时间点MDA的含量无明显差异。 4、光镜下肺组织病理变:S组见肺组织结构紊乱,大量的炎性细胞浸润,肺泡毛细血管扩张、充血,肺泡隔增宽,甚至肺泡腔内出现大量的红细胞,局灶性肺不张;P组与T组肺组织结构均清晰,见少量的炎性细胞浸润,肺泡毛细血管无扩张、充血,肺泡腔内未见水肿液,肺泡结构未见明显破坏,肺组织损伤均较S组明显减轻。 5、Ⅱ型肺泡上皮细胞(AEC-Ⅱ)超微结构的变化:S组可见AEC-Ⅱ板层体明显排空,损伤严重,P组偶见板层体排空,损伤明显减轻,T组少见板层体排空,损伤也明显减轻。 结论:CPB期间多种途径产生大量的氧自由基(Oxygen free radical,OFR),肺组织TGF-β<,1>表达明显增强,导致肺组织损伤,通过加入一定量的抗氧化剂NAC,可减轻肺组织的氧化损伤,降低TGF-β<,1>的表达,改善RI,减轻AEC-Ⅱ损伤,对体外循环相关肺损伤有明显的保护作用。
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