右美托咪定對(duì)大鼠急性高氧性肺損傷的保護(hù)效應(yīng)

韋松里++張愛民++周增華

[摘要] 目的 評(píng)估右美托咪定對(duì)大鼠急性高氧性肺損傷（HALI）的影響。 方法 將32只Wistar雄性大鼠隨機(jī)數(shù)字表法分為4組（n=8）：健康對(duì)照組（C組）；急性高氧肺損傷模型組（HALI組）；右美托咪定治療組（D+HALI組）；生理鹽水治療組（Sham組）。C組不做任何處理，采取95%濃度氧氣自主呼吸48 h制作HALI模型組，D+HALI組在完成HALI模型后，即刻股靜脈持續(xù)輸注右美托咪定2μg/（kg·h），Sham組持續(xù)輸注生理鹽水0.5mL/（kg·h）。治療8 h后，使用10%的水合氯醛麻醉大鼠，經(jīng)胸主動(dòng)脈采集動(dòng)脈血做血?dú)夥治?；取右肺上葉測(cè)試濕干比（W/D）；取右肺中葉和下葉HE染色，光鏡下觀察肺組織病理學(xué)變化并進(jìn)行肺損傷評(píng)分；取左肺組織勻漿后取上清液進(jìn)行ELISA檢測(cè)髓過(guò)氧化物酶（MPO）、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白2（MIP-2）、白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、腫瘤壞死因子α（TNF-α）濃度。 結(jié)果 （1）與C組比較，HALI組動(dòng)脈血?dú)釶H值、PO2值降低，PCO2升高，肺組織損傷程度與病理評(píng)分、W/D及肺組織中MPO、MIP-2、IL-1β、TNF-α含量顯著性增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；（2）與HALI組比較，D+HALI組PH值、PO2值增加，PCO2值下降，肺組織損傷程度與病理評(píng)分、W/D及肺組織中MPO、MIP-2、IL-1β、TNF-α含量顯著性下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；（3）與HALI組比較，Sham組的各項(xiàng)指標(biāo)差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P > 0.05）。 結(jié)論 右美托咪定可能減輕大鼠急性高氧性肺損傷、抑制炎癥物質(zhì)浸潤(rùn)。

[關(guān)鍵詞] 右美托咪定；急性肺損傷；高氧癥；炎癥；肺

[中圖分類號(hào)] R587.1 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-7210（2017）02（a）-0023-04

Protective effect of dexmedetomidine on hyperoxia-induced acute lung injury in rats

WEI Songli1 ZHANG Aimin2▲ ZHOU Zenghua2 XU Shengrong2

1.Department of Anesthesia，the First People's Hospital of Hechi，Hechi 547000，China；2.Department of Anesthesiology，the First Affiliated Hospital of Guangxi Medical University，Nanning 530007，China

[Abstract] Objective To evaluate the protective effect of dexmedetomidine on hyperoxia-induced of acute lung injury （HALI） in rats. Methods The 32 male Wistar rats were randomly divided into 4 groups（n=8）：healthy control group（group C）；hyperoxia-acute lung injury model group（group HALI）；Dexmedetomidine treatment group（group D+HALI）；normal saline treatment group（group Sham）.Group C wasn′t given any treatment.Take 95% concentrations of oxygen to breathe 48 hours to make the group HALI. Group D+HALI femoral venous continuous infusion of dexmedetomidine [2 μg/（kg·h）] after the completion of HALI model. Group sham continuous infusion of saline [0.5 ml/（kg·h）].After 8 hours of treatment， the rats were anesthetized with 10% of the chlorine hydrate，and blood was collected by the thoracic aorta， and then arterial blood was used for blood gas analysis；Wet to dry ratio（W/D） of the upper lobe of the right lung was taken；HE staining was carried out in the middle and lower lobes of the right lung， and the pathological changes of lung tissue were observed under light microscope；The left lung tissue was removed and the supernatant was removed after centrifugation，Using ELISA method for the detection of myeloperoxidase （MPO）， macrophage inflammatory protein 2 （MIP-2），interleukin（1 beta （IL-1β），tumor necrosis factor alpha （TNF-α） concentration. Results （1） Compared with the group C， group HALI of arterial blood gas results suggested that the pH value， PO2 value decreased，PCO2 value increased.The degree of lung tissue injury and the pathological score，MPO，MIP-2，IL-1β，TNF-α，W/D content increased significantly（P < 0.05）；（2）Compared with HALI group， group D+HALI blood gas analysis showed that：pH value，PO2 value increased， PCO2 value decreased. The level of lung tissue injury and pathological score，MPO，MIP-2，W/D，IL-1β，TNF-α content significantly decreased（P < 0.05）；（3）Compared with the group HALI， group Sham had no significant difference（P > 0.05）. Conclusion Dexmedetomidine can reduce acute hyperoxic lung injury and inhibit the infiltration of inflammatory substances in rats.

[Key words] Dexmedetomidine；Acute Lung Injuries；Hyperoxias；Inflammation；Lung

氧氣在臨床治療中發(fā)揮了重要的作用。吸氧可增加血氧分壓、維持正常血細(xì)胞比容、降低肺動(dòng)脈壓力、增強(qiáng)右心室的功能。慢性呼吸衰竭長(zhǎng)期氧療可顯著提高生存率[1]。當(dāng)醫(yī)用氧氣濃度大于50%時(shí)為高氧治療。高氧治療伴隨肺內(nèi)TNF-α、IL-8和IL-6炎癥因子釋放，早期階參與細(xì)胞的活化、分化與增生等[2]。臨床麻醉可能誘發(fā)高氧性急性肺損傷（hyperoxia-induced acute lung injury，HALI），對(duì)自身存在嚴(yán)重的肺基礎(chǔ)疾病的患者，可影響術(shù)后康復(fù)[3]。

右美托咪定是種高選擇性的α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，可帶給患者良好鎮(zhèn)靜[4]、降低組織的炎癥反應(yīng)[5]和氧化應(yīng)激[6]，但是否對(duì)急性高氧性肺損傷有保護(hù)功能仍未知。因此，本研究擬在HALI模型基礎(chǔ)上靜脈泵注右美托咪定，觀察肺組織的炎癥情況與病理?yè)p傷程度。

1 資料與方法

1.1 動(dòng)物與試劑

SPF級(jí)Wistar雄性大鼠32只（廣西醫(yī)科大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，合格證號(hào)：SYKX桂2015-003），4周齡，體質(zhì)量80～100g，空調(diào)控溫22℃左右，晝夜節(jié)律，避強(qiáng)光和噪音刺激，自由飲水和進(jìn)食。髓過(guò)氧物酶（myeloperoxidase，MPO）、巨噬細(xì)胞炎癥蛋白2（macro？鄄phage inflammatory protein 2，MIP-2）、腫瘤壞死因子α（tumor necrosis factor α，TNF-α）和白細(xì)胞介素1β（interleukin-1β，IL-1β）試劑盒（上海藍(lán)基生物科技有限公司）。鹽酸右美托咪定（批號(hào)：145108-58-3，江蘇恒瑞醫(yī)藥公司）。

1.2 分組與模型制作

參考文獻(xiàn)[7]，隨機(jī)數(shù)字表法將大鼠分為4組（n=8）：健康對(duì)照組（C組）；急性高氧肺損傷模型組（HALI 組）；右美托咪定治療組（D+HALI組）；生理鹽水治療組（Sham組）。C組不做任何處理，HALI模型組：95%濃度氧氣自主呼吸48 h，D+HALI組在完成HALI模型后，經(jīng)股靜脈持續(xù)輸注右美托咪定2 μg/（kg·h），Sham組持續(xù)輸注生理鹽水0.5 mL/（kg·h）。

1.3 標(biāo)本取材

輸注治療8 h后，水合氯醛麻醉后開胸，用肝素化穿刺針經(jīng)胸主動(dòng)脈采集動(dòng)脈血。取部分右肺中葉和下葉固定于4%甲醛，取右肺上葉置于干冰中，余肺存儲(chǔ)于-80℃冰箱。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 動(dòng)脈血?dú)夥治?取動(dòng)脈血0.5 mL于便攜式血?dú)夥治鰞x（美國(guó)雅培，i-STAT300G）分析，收集PO2、PCO2、pH值。

1.4.2 肺組織濕干比 使用電子微量秤（南京藍(lán)圖，LT-FS）精確稱重右肺，記錄為濕重（W），然后置于75℃烤箱內(nèi)24 h后連續(xù)測(cè)量三次組織重量不再變化后記錄為干重（D），記錄W/D值。

1.4.3 肺組織病理觀察 肺組織固定后石蠟包埋，切片行HE染色，觀察病理改變并病理評(píng)分。評(píng)分指標(biāo)：（1）肺泡腔充血；（2）出血；（3）肺泡腔或血管壁中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)聚集；（4）肺泡壁增厚和透明膜形成。依病變輕重評(píng)分[7]，0分為無(wú)病變或輕微，1分為輕度病變，2分為中度病變，3分為重度病變，4分為極重病變。各項(xiàng)分?jǐn)?shù)相加作為病理評(píng)分。

1.4.4 勻漿液炎癥因子檢測(cè) 稱量50 mg肺組織使用超聲勻漿儀（德國(guó)，HD 3100）勻漿，2000 r/min（r=180 mm）高速離心5 min后，取上清100 μL進(jìn)行ELISA測(cè)定。步驟參考各個(gè)試劑盒的說(shuō)明書。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以（x±s）表示，多組比較使用單因素方差分析（One-way ANOVA），組間兩兩比較，方差齊時(shí)選擇LSD-t檢驗(yàn)，方差不齊時(shí)選擇Tamhane′T2法，以P < 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血?dú)夥治鼋Y(jié)果

各組動(dòng)脈血?dú)鈖H值、PO2值、PCO2值及比較結(jié)果見表1。

2.2 肺組織

W/D：W/D比值>4，提示肺組織水腫增加。各組W/D值及比較結(jié)果，見圖1。

2.3 病理分析與評(píng)分

C組肺泡腔清晰，結(jié)構(gòu)完整，壁光滑，腔內(nèi)無(wú)滲出液，間隔均勻一致。其余組肺組織均受到破壞：HALI、Sham組的肺組織呈現(xiàn)彌漫性損傷，肺組織結(jié)構(gòu)模糊，肺泡腔及肺間質(zhì)內(nèi)充滿炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，伴水腫、透明膜形成。D+HALI組較HALI、Sham組損傷較輕，肺組織毛細(xì)血管擴(kuò)張，肺泡腔內(nèi)可見少量滲出液和漏出的紅細(xì)胞，炎性細(xì)胞部分滲出聚集。病理學(xué)染色、評(píng)分比較。見圖2～3。

2.4 肺組織勻漿中炎性因子濃度比較

與C組比較，HALI組肺組織中MPO、MIP-2、IL-1β、TNF-α含量顯著性增加，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05）；與HALI組比較，D+ HALI組及肺組織中MPO、MIP-2、IL-1β、TNF-α含量顯著性下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P < 0.05），見表2。

3 討論

本實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)自主吸入95%的氧氣48 h后，病理學(xué)證實(shí)成功復(fù)制出HALI模型。右美托咪定靜脈泵注治療8 h后，在肺組織結(jié)構(gòu)、炎癥因子浸潤(rùn)程度、水腫情況及肺組織換氣功能方面均一定程度得到改善。

研究認(rèn)為[8]，高氧可通過(guò)NF-κβ途徑啟動(dòng)TNF-α、IL-8和IL-6等細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)化，這些因子再反過(guò)來(lái)激活NF-κβ，使其參與更多細(xì)胞因子的轉(zhuǎn)錄、調(diào)控，如此形成一個(gè)以NF-κβ與細(xì)胞因子之間的正反饋，從而加重炎癥反應(yīng)。同時(shí)，高氧癥會(huì)導(dǎo)致活性氧（ROS）平衡失調(diào)，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)、蛋白質(zhì)過(guò)氧化和DNA等破損，介導(dǎo)急性肺損傷[9]。因此，高氧性急性肺損傷的病理檢查常常表現(xiàn)為炎細(xì)胞增加，結(jié)構(gòu)一定程度破壞。全身麻醉時(shí)呼吸機(jī)模式的設(shè)置不合理會(huì)導(dǎo)致呼吸機(jī)相關(guān)性肺損傷[10]，而高氧性急性肺組織破壞會(huì)加重肺的損傷，對(duì)患者術(shù)后康復(fù)帶來(lái)了不確定性因素。

右美托咪定是一類新型的α2受體激動(dòng)劑，除產(chǎn)生顯著性鎮(zhèn)靜[11]效果之外，還有良好的器官保護(hù)功能[12]，與其調(diào)控磷酸化環(huán)磷酸腺苷反應(yīng)元件結(jié)合蛋白[13]和抑制CCAAT增強(qiáng)子結(jié)合蛋白（C/EBP）同源蛋白[14]而降低組織中細(xì)胞凋亡程度[15]有關(guān)。同時(shí)，通過(guò)右美托咪定泵注治療脂多糖誘導(dǎo)的急性肺損傷[16]，可顯著性降低肺組織的炎癥因子浸潤(rùn)[17]、降低肺組織結(jié)構(gòu)破壞[18]，本研究泵注的速度雖有差異，得到結(jié)果類似，對(duì)右美托咪定可有效地部分拮抗高氧帶來(lái)的肺組織損傷。機(jī)制可能為右美托咪定激動(dòng)交感神經(jīng)末梢的突觸前α2受體，抑制肺組織中去甲腎上腺素的釋放并降低血漿中兒茶酚胺水平[19]，減輕機(jī)體應(yīng)激反應(yīng)，降低炎癥因子及細(xì)胞因子的釋放。

綜上分析，右美托咪定可以一定程度上降低急性高氧性肺損傷程度，與調(diào)控凋亡進(jìn)程和降低炎癥反應(yīng)關(guān)系較大。但具體機(jī)制仍未明確，需要我們進(jìn)一步研究。

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（收稿日期：2016-10-09 本文編輯：王雪）