軍用密閉艙室有毒煙霧致急性肺損傷的組合救治方案的評(píng)價(jià)

孫磊 陳晟 蔡穎 安輝 劉晉祎 楊桓 敖琳 陶成玉 曹佳

·論著·

軍用密閉艙室有毒煙霧致急性肺損傷的組合救治方案的評(píng)價(jià)

孫磊1陳晟1蔡穎1安輝1劉晉祎1楊桓1敖琳1陶成玉2曹佳1

目的評(píng)價(jià)4種有效單項(xiàng)治療措施的不同組合治療方案對(duì)密閉艙室煙霧吸入性急性肺損傷(ALI)的救治效果，并篩選出最佳組合方案。方法將78只清潔級(jí)雄性SD大鼠[7～9周齡，體重(220±16)g]按隨機(jī)數(shù)字表法分為3個(gè)組，分別為正常對(duì)照組(A組，6只)、煙霧吸入損傷組(B組，6只)和治療組(66只)進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照研究。治療組再隨機(jī)分為11個(gè)亞組(C～M組，每組6只)，其中C～F組分別進(jìn)行100%濃度常壓氧吸入、50 U/mL肝素鈉霧化吸入、5 mg/kg 地塞米松(Dex)預(yù)處理、200 mg/kg N-乙酰半胱氨酸(NAC)預(yù)處理4種單項(xiàng)治療措施；G～M組大鼠分別進(jìn)行上述2種(G組：肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧；H組：Dex預(yù)處理+100%常壓氧；I組：NAC預(yù)處理+100%常壓氧)、3種(J組：Dex預(yù)處理+肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧；K組：NAC預(yù)處理+肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧；L組：NAC預(yù)處理+Dex預(yù)處理+100%常壓氧)和4種措施(M組)的聯(lián)合處理，各聯(lián)合治療組的治療方法同各單項(xiàng)治療組。觀察煙霧吸入后24 h各組大鼠的動(dòng)脈血?dú)夥治鯷動(dòng)脈學(xué)氧分壓(PaO2)、動(dòng)脈血二氧化碳分壓(PaCO2)和酸堿度(pH)]、靜脈血碳氧血紅蛋白(COHb)水平及其清除率(CCR)、肺組織病理改變及評(píng)分、肺濕干重比值(W/D)、肺通透性指數(shù)(PPI)、肺組織谷胱甘肽-過氧化物酶(GSH-Px)活性、超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量以及血清一氧化氮(NO)含量等指標(biāo)，綜合評(píng)價(jià)各種組合措施的綜合救治效果。結(jié)果煙霧吸入后24h，各聯(lián)合治療組中G、H和J組大鼠動(dòng)脈血PaO2顯著高于B組[(106.0±9.2)mmHg，(108.1±10.9)mmHg，(108.1±4.3)mmHg vs (89.1±11.5)mmHg，P<0.01或0.05]；G ～ M聯(lián)合治療組大鼠在煙霧吸入染毒后1 h的CCR均高于B組(P<0.01或0.05)；G～M聯(lián)合治療組大鼠肺組織病理損傷總分均低于B組 [(6.1±1.8)分，(4.4±1.1)分，(5.1±1.0)分，(3.6±1.2)分，(4.2±0.7)分，(6.0±1.0)分，(4.2±0.6)分 vs(9.4±1.2)分，P均<0.01]；與B組比較，E和M組PPI顯著下降(2.42±0.38，1.96±0.91 vs 7.02±1.05，P均<0.01)，H、J、L、M組W/D顯著降低(4.63±0.08，4.58±0.06，4.47±0.14，4.49±0.13 vs 4.88±0.21，P<0.01或0.05)；G、I、K、L和M組大鼠肺組織內(nèi)GSH-Px活性均高于B組[(108.1±3.5)U/mgprot，(125.0±6.3)U/mgprot，(151.2±29.6)U/mgprot，(125.1±25.6)U/mgprot，(139.4±30.0)U/mgprot vs(95.8±12.1)U/mgprot，P<0.01或0.05)]，G、J、K、L和M組大鼠肺組織SOD活性高于B組，且G、H、I、J和L組大鼠肺組織MDA含量低于B組(P<0.01或0.05)；所有聯(lián)合治療組大鼠的血清NO含量均低于B組(P<0.01或0.05)；各組方中M綜合救治措施緩解的指標(biāo)數(shù)最多為8項(xiàng)，且其半定量評(píng)分分值最高(15分)。結(jié)論NAC、Dex預(yù)處理、肝素鈉霧化吸入、常壓純氧吸入4種措施的各種組合間對(duì)煙霧吸入性ALI存在著獨(dú)特的互補(bǔ)或拮抗效應(yīng)；其中NAC、Dex預(yù)處理、肝素鈉霧化吸入和常壓純氧吸入4種措施的聯(lián)合治療方案對(duì)ALI具有最全面的救治效果，可認(rèn)為在多種救治措施組合中是一種最理想的綜合治療方式。

軍用密閉艙室； 火災(zāi)； 煙霧吸入； 吸入性肺損傷； 救治措施

軍用密閉艙室煙霧吸入后，可致肺出血、水腫和微肺不張等急性肺損傷(acute lung injury，ALI)病理改變的發(fā)生[1-2]。第三軍醫(yī)大學(xué)毒理學(xué)研究所前期針對(duì)煙霧吸入性ALI特異的病理生理過程，分別篩選出4種相對(duì)安全有效的救治措施：100%常壓氧吸入、高劑量肝素鈉霧化吸入、地塞米松(dexamethasone，Dex)預(yù)處理及N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine，NAC)預(yù)處理。每種措施針對(duì)ALI的1個(gè)或多個(gè)病理過程表現(xiàn)出一定的改善作用[3]，聯(lián)合應(yīng)用這些治療措施的綜合療法很可能在煙霧吸入性ALI的治療上表現(xiàn)出更佳的救治效果[4]。因此，本研究將上述已證明有效的4種措施進(jìn)行不同組合，以第三軍醫(yī)大學(xué)毒理學(xué)研究所前期建立的軍用密閉艙室火災(zāi)煙霧吸入損傷動(dòng)物模型為基礎(chǔ)，驗(yàn)證和比較各種組合的治療效果，尋找出最有效、最全面的減輕ALI的組合方式，為軍用密閉艙室火災(zāi)煙霧吸入性ALI救治的進(jìn)一步研究提供可靠依據(jù)。

資料與方法

一、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與材料

1.實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：健康清潔級(jí)雄性SD大鼠78只，7～9周齡，體重(220±16)g，由第三軍醫(yī)大學(xué)第三附屬醫(yī)院動(dòng)物中心提供[動(dòng)物使用許可證號(hào)：SCXK(渝)20020003]，常規(guī)飼養(yǎng)于第三軍醫(yī)大學(xué)預(yù)防醫(yī)學(xué)院毒理學(xué)研究所動(dòng)物房。將78只SD大鼠普通基礎(chǔ)飼料適應(yīng)性喂養(yǎng)1周后，按隨機(jī)數(shù)字表法分為A～M共13組，每組6只，進(jìn)行隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。

2.主要試劑：Bradford蛋白濃度定量試劑盒(上海生工生物工程有限公司)、谷胱甘肽-過氧化物酶(glutathione peroxidase，GSH-Px)測試盒、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)測試盒、一氧化氮(nitric oxide，NO)測試盒、丙二醛(malonaldehyde，MDA)測試盒(南京建成生物工程研究所)、地塞米松磷酸鈉注射液(湖北天藥股份有限公司，生產(chǎn)批號(hào)：國藥準(zhǔn)字H42020019)及NAC(碧云天生物技術(shù)研究所)。

3.主要實(shí)驗(yàn)儀器：BX60熒光顯微鏡(日本Olympus公司)、7000型全自動(dòng)生化分析儀(美國Backman公司)、血?dú)鉁y定儀(美國Bayer公司)、Spectra Max M2/M2e酶標(biāo)儀(美國Molecular device公司)。密閉艙室煙霧吸入染毒模擬裝置為第三軍醫(yī)大學(xué)毒理學(xué)研究所自行設(shè)計(jì)和研制，發(fā)煙材料的處理及煙霧的發(fā)生方法見相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道[5]，常壓吸氧裝置由氧氣瓶(山東省建設(shè)高壓容器有限公司)、YX-A型浮標(biāo)式氧氣吸入器(浙江慈溪精藝閥門廠)和治療箱連接而成，霧化吸入裝置由402AI型霧化器(上海魚躍醫(yī)療設(shè)備有限公司)和治療箱連接而成。

二、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物建模和治療方法

根據(jù)文獻(xiàn)[1,6]，對(duì)大鼠進(jìn)行煙霧吸入染毒處理。在染毒前后和染毒過程中，予以各組大鼠不同的救治措施(具體措施如下)。染毒結(jié)束后將動(dòng)物取出放回籠中，置于開放環(huán)境中呼吸新鮮空氣，自由飲食和飲水。

A組為正常對(duì)照組，在實(shí)驗(yàn)過程中自由呼吸新鮮空氣。B組為煙霧吸入組，于染毒箱中持續(xù)吸煙10 min。C組為100%常壓氧吸入組，持續(xù)吸煙10 min后立即置于治療箱中吸入100%濃度的常壓氧1 h，間隔20 min再次吸氧1 h。D組為高濃度肝素鈉霧化吸入組，持續(xù)吸煙10 min后立即置于治療箱中，50 U/mL肝素鈉霧化吸入2次，每次20 min。E組為Dex預(yù)處理組，在煙霧染毒前30 min經(jīng)尾靜脈注射5 mg/kg Dex；F組為NAC預(yù)處理組，在煙霧染毒前30min經(jīng)尾靜脈注射200 mg/kg NAC。G組為肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。H組為Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。 I組為NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。J組為Dex預(yù)處理+肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。K組為NAC預(yù)處理+肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。L組為NAC預(yù)處理+Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。M組為肝素鈉霧化吸入+NAC預(yù)處理+Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。各聯(lián)合救治組處理措施的用藥劑量及方式同單項(xiàng)救治處理組。

三、觀察指標(biāo)

1.動(dòng)脈血血?dú)夥治觯焊鹘M動(dòng)物分別于染毒后24 h，經(jīng)頸動(dòng)脈取血0.1 mL，檢測動(dòng)脈血氧分壓(arterial partial pressure of oxygen，PaO2)、動(dòng)脈血二氧化碳分壓(arterial partial pressure of carbon dioxide，PaCO2)和酸堿度(pH)。

2.靜脈血碳氧血紅蛋白(carbon oxygen hemoglobin，COHb)水平及碳氧血紅蛋白清除率(COHb clearence rate，CCR)：動(dòng)物染毒后20 min和80 min時(shí)，分別經(jīng)尾靜脈采血10 μL，參照文獻(xiàn)[7]檢測血中COHb水平，結(jié)果用COHb%表示，計(jì)算1 h內(nèi)CCR=COHb%20 min-COHb%80 min。

3.肺組織病理改變及評(píng)分：取各組大鼠右肺上葉組織，常規(guī)進(jìn)行病理切片和蘇木精-伊紅(hematoxylin-eosin，HE)染色。熒光顯微鏡下觀察肺組織變化，并根據(jù)參考文獻(xiàn)[8]對(duì)肺水腫、肺泡及間質(zhì)炎癥、肺泡及間質(zhì)出血，分別進(jìn)行0～4分半定量評(píng)分。每只動(dòng)物觀察10個(gè)高倍視野，取其平均值。

4.肺水含量：取各組大鼠右肺中葉，吸水紙吸干表面水分及血液，稱重后置于80℃烤箱，72 h后測量肺干重，計(jì)算濕干重比(wet and dry weight ratio，W/D)[9]。

5.肺通透指數(shù)(pulmonary permeability index，PPI)：經(jīng)股動(dòng)脈收集血液于10 mL的無抗凝管中，4℃下2 500 rpm離心10 min，分離并檢測血清總蛋白含量。開胸取出肺臟，尋找氣管分叉，分離氣管，結(jié)扎右側(cè)主支氣管，用冰生理鹽水進(jìn)行左肺肺泡灌洗，4 mL×3次；收集全部肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid，BALF)，回收率>85%；測量并記錄總體積后離心(1 000 rpm，4℃，10 min)，留取上清，按Bradford法[10]測蛋白含量。計(jì)算PPI=BALF蛋白含量×103/血清總蛋白含量[11]。

6.肺組織GSH-Px、SOD活性及MDA含量：取右肺間葉肺組織，以0.9%氯化鈉溶液制成10%組織勻漿；4℃下低溫離心(3 000 rpm，15 min)，取上清，嚴(yán)格按照南京建成蛋白及酶活性測定試劑盒操作步驟分別測定肺組織中蛋白的濃度、GSH-Px、SOD的活力及MDA含量。

7.血清NO含量：取分離得到的血清樣本100 μL，按試劑盒操作步驟進(jìn)行，測定血清樣本中NO含量。

8.各聯(lián)合治療組療效的綜合評(píng)價(jià)：將以上主要檢測指標(biāo)按照檢測結(jié)果的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異進(jìn)行半定量評(píng)價(jià)。其中主要檢測指標(biāo)與B組比較時(shí)，P>0.05計(jì)0分，P<0.05計(jì)1分，P<0.01計(jì)2分(緩解效應(yīng)計(jì)正值，加重效應(yīng)計(jì)負(fù)值)。

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

結(jié) 果

一、動(dòng)脈血血?dú)鉁y定

煙霧吸入后24 h，B組大鼠動(dòng)脈血PaO2與A組比較顯著降低(P<0.01)，而pH和PaCO2與A組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)。與B組比較，G、I、J、L和M組動(dòng)脈血pH顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(G、I、L和M組P均<0.01，J組P<0.05)，其他聯(lián)合治療組與B組動(dòng)脈血pH的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。C、D和M組動(dòng)脈血PaCO2顯著低于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)。C、D、E、G、H和J組動(dòng)脈血PaO2均高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(C、D和J組P均<0.01；E、G和H組P均<0.05)。見圖1。

二、靜脈血COHb水平及CCR測定

煙霧吸入后20 min及80 min，B組大鼠靜脈血COHb水平均高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。煙霧吸入后20 min，各治療組與B組比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均>0.05)；煙霧吸入后80 min，各C、G、H、I、J、K、L和M組的靜脈血COHb水平低于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(各組P均<0.01)。與B組比較，C、G、H、I、J、K、L和M組大鼠的染毒后1 h靜脈血CCR均顯著增高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(C、G、H、K、L和M組P<0.01；I和J組P<0.05)。見圖2。

三、肺組織病理改變及評(píng)分

煙霧吸入后24 h，B組大鼠出現(xiàn)明顯的肺間質(zhì)出血、水腫和大量的炎癥細(xì)胞浸潤，其各項(xiàng)評(píng)分及總分均顯著高于A組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。除C組外，其他治療組大鼠的肺間質(zhì)出血、水腫、炎癥及總評(píng)分均低于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(G組水腫評(píng)分與B組比較P<0.05，G組出血、炎癥、總分及其他各組各項(xiàng)評(píng)分與B組比較P均<0.01)。見圖3。

四、肺含水量測定

煙霧吸入后24 h，B組大鼠肺濕重及W/D值與A組比較顯著升高(P<0.05，P<0.01)。與B組比較，E單項(xiàng)治療組和L聯(lián)合治療組大鼠的肺濕重下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；各單項(xiàng)和聯(lián)合治療組大鼠的肺干重與B組間的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。煙霧吸入后24 h，D、E單項(xiàng)治療組和H、J、L、M聯(lián)合治療組大鼠肺W/D值與B組比較，均顯著下降，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(J、L、M組P<0.01；D、E、H組P<0.05)。見圖4。

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.01。1 mmHg=0.133 kPa。PaO2為動(dòng)脈血氧分壓，PaCO2為動(dòng)脈血二氧化碳分壓，Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖1不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后24 h 動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.01。COHb為碳氧血紅蛋白，CCR為碳氧血紅蛋白清除率。，Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖2不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后20min、80min時(shí)血COHb%及CCR的比較

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.01。Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖3不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后24 h肺組織損傷評(píng)分的比較

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.05，dP<0.01。W/D為肺組織濕干重比值，Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖4不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后24 h肺含水量比較

五、BALF及血清中總蛋白含量測定

煙霧吸入后24 h，B組大鼠BALF中總蛋白濃度及PPI與A組比較顯著升高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。與B組比較， M聯(lián)合治療組大鼠BALF總蛋白濃度顯著降低(P<0.05)。與B組比較，E單項(xiàng)治療組和M聯(lián)合治療組大鼠的PPI顯著降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.01)。見表1。

六、肺組織GSH-PX、SOD活力及MDA含量測定

煙霧吸入后24 h，B組大鼠肺組織GSH-PX、SOD活力與A組比較顯著降低(P均<0.01)。與B組比較，單項(xiàng)治療F組和聯(lián)合治療G、I、K、L和M組大鼠肺組織內(nèi)GSH-Px活性增高(F、I、K和M組P<0.01；G、L組P<0.05)，單項(xiàng)治療C組大鼠肺組織內(nèi)GSH-Px活性降低(P<0.05)；單項(xiàng)治療C、D、F組和聯(lián)合治療G、J、K、L和M組大鼠肺組織SOD活性增高(C、D、F、J、K和M組P<0.01；G、L組P<0.05)，聯(lián)合治療I組大鼠肺組織SOD活性顯著降低(P<0.05)。見圖5。

與B組比較，單項(xiàng)治療F組和聯(lián)合治療G、H、I、J、L組大鼠肺組織MDA含量降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F、H、I、L組P<0.01；G、J組P<0.05)。見圖6。

表1 不同救治措施組大鼠煙霧吸入后24 hBALF及血清中總蛋白濃度比較

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：CP<0.01。BALF為肺泡灌洗液，PPI為肺通透指數(shù)。

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.01。GSH-Px為谷胱甘肽-過氧化物酶，SOD為超氧化物歧化酶，MDA為丙二醛，Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖5不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后24 h肺組織GSH-PX、SOD活性和MDA含量比較

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.01。GSH-Px為谷胱甘肽-過氧化物酶，SOD為超氧化物歧化酶，MDA為丙二醛，Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖6不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后24 h肺組織MDA含量比較

七、血清中NO含量測定

煙霧吸入后24 h，B組大鼠血清NO含量A組比較顯著增加(P<0.01)；與B組比較，C、E、F單項(xiàng)治療組和各聯(lián)合治療組大鼠血清NO含量均顯著降低，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(G、H、K、L、M組P<0.01；C、E、F、I、J組P<0.05)。見圖7。

注：A組為正常對(duì)照組，B組為損傷組，C組為100%常壓氧吸入組，D組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入組，E組為5 mg/kg Dex預(yù)處理組，F(xiàn)組為200 mg/kg NAC預(yù)處理組，G組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，H組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，I組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，J組為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，K組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，L組為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組，M組為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理組。與B組比較：aP<0.05，bP<0.01；與A組比較：cP<0.01。NO為一氧化氮，Dex為地塞米松，NAC為N-乙酰半胱氨酸

圖7不同組合救治方案治療組大鼠煙霧吸入后24 h血清NO含量比較

八、各聯(lián)合治療組療效綜合評(píng)價(jià)

各聯(lián)合治療方案救治效果的綜合半定量評(píng)價(jià)結(jié)果見表2。各組方中M綜合救治措施緩解的指標(biāo)數(shù)最多，為8項(xiàng)，且其半定量評(píng)分分值最高，為15分，該方案能從更多方面顯著緩解煙霧吸入導(dǎo)致的ALI效應(yīng)。

討 論

目前關(guān)于煙霧吸入ALI的救治研究，主要是針對(duì)ALI特異的病理生理過程展開。第三軍醫(yī)大學(xué)毒理學(xué)研究所前期研究發(fā)現(xiàn)[3]，100%常壓氧吸入、高劑量肝素鈉霧化吸入、地塞米松預(yù)處理及NAC預(yù)處理對(duì)軍用密閉艙室火災(zāi)煙霧吸入性ALI有較好的治療效果。但上述各單項(xiàng)治療措施對(duì)煙霧吸入性ALI病理生理改變的幾個(gè)方面作用可互為補(bǔ)充，理論上可通過聯(lián)合應(yīng)用更有效地減輕ALI。因此，聯(lián)合應(yīng)用上述療效確切治療措施的綜合療法，很可能在軍用密閉艙室煙霧吸入性ALI治療的全面性上表現(xiàn)出更佳的救治效果。由于傷后立即給予氧療是救治一氧化碳中毒和改善缺氧癥狀的首選方案[12]，因此本研究以常壓純氧吸入為救治煙霧吸入性ALI的基礎(chǔ)治療措施，分別與其他幾種措施聯(lián)合應(yīng)用，確定了7種組合方式，在前期成功建立動(dòng)物損傷模型和復(fù)制煙霧毒性效應(yīng)的基礎(chǔ)[1,6]上，綜合評(píng)價(jià)和比較各組合方案的療效差異，以尋找出一種最有效、最全面的綜合治療措施。

表2 各聯(lián)合治療方案療效的綜合評(píng)分表

注：PaO2為動(dòng)脈血氧分壓，CCR為碳氧血紅蛋白清除率，Histology為病理損傷評(píng)分，W/D為肺組織濕干重比值，PPI為肺通透指數(shù)，GSH-Px為谷胱甘肽-過氧化物酶，SOD為超氧化物歧化酶，MDA為丙二醛，NO為一氧化氮。C為100%常壓氧吸入，D為50 U/mL肝素鈉霧化吸入，E為5 mg/kg Dex預(yù)處理，F(xiàn)為200 mg/kg NAC預(yù)處理，G為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理，H為5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理，I為200 mg/kg NAC預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理，J為5 mg/kg Dex預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理，K為200 mg/kg NAC預(yù)處理+50 U/mL肝素鈉霧化吸入+100%常壓氧聯(lián)合救治處理，L為200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理。M為50 U/mL肝素鈉霧化吸入+200 mg/kg NAC預(yù)處理+5 mg/kg Dex預(yù)處理+100%常壓氧聯(lián)合救治處理。與B組比較，緩解作用非常顯著(P<0.01)計(jì)2分，緩解作用顯著(P<0.05)計(jì)1分，緩解作用不顯著(P>0.05)計(jì)0分，惡化作用顯著(P<0.05)計(jì)-1分。

本文研究的目的是“驗(yàn)證和比較各種組合的治療效果，尋找出最有效、最全面的減輕ALI的組合方式”。上述遴選的4種單項(xiàng)治療措施的“有效性”已被筆者證實(shí)[3]，而本文的重點(diǎn)是尋找和驗(yàn)證“全面性”的方案，即從遴選的有效的單獨(dú)措施中再驗(yàn)證能從更多方面緩解急性肺損傷的組合方案。因此，筆者認(rèn)為對(duì)于綜合救治方案的效果評(píng)價(jià)，“全面性”比“在某一指標(biāo)上是否較單獨(dú)措施有效”更重要。所以，在結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析中，筆者僅將綜合措施與損傷對(duì)照組分別進(jìn)行比較，并將所有組合方案的各類主要評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行半定量歸納分析，以 “有效性”為依據(jù)，綜合評(píng)價(jià)其“全面性”。

本實(shí)驗(yàn)中兩兩組合的結(jié)果表明：肝素鈉霧化吸入聯(lián)合常壓純氧吸入不能有效緩解煙霧吸入導(dǎo)致的大鼠肺通透性指數(shù)增加和肺水腫；Dex聯(lián)合常壓吸氧治療措施在維持機(jī)體“氧化-抗氧化”平衡、提高機(jī)體抗氧化能力上，并無顯著療效；NAC預(yù)處理聯(lián)合常壓純氧吸入治療不僅未能表現(xiàn)出明顯的改善氧合、減輕肺水腫的治療效應(yīng)，反而還顯著降低了肺組織SOD活性，影響了機(jī)體的抗氧化能力。以上組合要素之間可能存在一定的拮抗效應(yīng)，其機(jī)制有待進(jìn)一步研究證實(shí)。

本實(shí)驗(yàn)3項(xiàng)聯(lián)合治療的結(jié)果示,Dex預(yù)處理、肝素鈉霧化吸入聯(lián)合常壓純氧吸入治療能顯著增加大鼠動(dòng)脈血PaO2、增強(qiáng)血液COHb清除能力、降低肺組織損傷評(píng)分及減輕肺水含量，同時(shí)顯著增強(qiáng)肺組織SOD活性、降低肺組織MDA及血NO含量,但不能顯著降低大鼠動(dòng)脈血PaCO2及顯著緩解煙霧吸入導(dǎo)致的大鼠肺通透性指數(shù)增加。此外，NAC預(yù)處理、高劑量肝素鈉霧化吸入聯(lián)合常壓純氧吸入的3項(xiàng)聯(lián)合治療方案，未能表現(xiàn)出明顯的改善氧合、糾正低氧血癥、緩解缺氧和肺水腫的作用；NAC、地塞米松預(yù)處理聯(lián)合常壓純氧吸入的治療效果也與之類似。

聯(lián)合NAC、地塞米松預(yù)處理、肝素鈉霧化吸入和常壓純氧吸入4種措施的綜合治療能顯著增強(qiáng)血液COHb清除能力、降低肺組織損傷評(píng)分、緩解煙霧吸入導(dǎo)致的大鼠增加和肺水腫、增強(qiáng)機(jī)體的抗氧化能力、減少降低肺組織MDA及血NO含量。雖然在改善機(jī)體氧合能力方面未能表現(xiàn)出明顯的療效，但能更全面緩解煙霧吸入導(dǎo)致的急性肺損傷各個(gè)病理生理指標(biāo)的改變，其治療效果明顯優(yōu)于3項(xiàng)措施聯(lián)合治療的效果。

綜上所述，NAC、地塞米松預(yù)處理、肝素鈉霧化吸入、常壓純氧吸入4種措施的各種組合間對(duì)煙霧吸入性ALI存在著獨(dú)特的互補(bǔ)或拮抗效應(yīng)。其中聯(lián)合NAC、地塞米松預(yù)處理、肝素鈉霧化吸入和常壓純氧吸入4種措施的綜合治療能在諸多方面減輕煙霧吸入ALI病理生理改變，對(duì)ALI具有較全面的救治效果，可認(rèn)為在多種救治措施組合中是一種比較理想的綜合治療方式。

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Effectofcombinedtreatmentsonacutelunginjuryinducedbysmokeinhalationinmilitaryairtightcabinsinrats

SunLei1,ChenSheng1,CaiYing1,AnHui1,AoLin1,YangHuan1,TaoChengyu2,LiuJinyi1,CaoJia1.

1InstituteofToxicology,ThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400038,China;2DepartmentofAmbulantClinic,PLAAcademyofArmoredForces,Bengbu233010,China

CaoJia,Email:caojia1962@126.com

ObjectiveTo screen and evaluate the therapeutic effect of various combined treatments on acute lung injury (ALI) of rats induced by smoke inhalation in military airtight cabins.MethodsA total of 78 male SD rats were randomly divided into control group (Group A), injury group (Group B), single treatment groups (Groups C-F) and combined treatment groups (Groups G-M), with 6 rats per group. Groups C-F were treated with oxygen inhalation, heparin sodium nebulization, dexamethasone (Dex) or N-acetylcysteine (NAC) pre-injection, respectively, while Groups G-M were treated with a combination of two or more therapeutic measures above. Blood gas [arterial partial pressure of oxygen (PaO2), arterial partial pressure of carbon dioxide (PaCO2) and pH], carbon oxygen hemoglobin (COHb) and its clearance rate (CCR), lung pathological changes, lung wet-to-dry weight ratio (W/D), pulmonary permeability index (PPI), glutathione peroxidase (GSH-Px), superoxide dismutase (SOD) activity and the content of malonaldehyde (MDA) and nitric oxide (NO) were measured at 24 h post-exposure to evaluate the effects of the various therapeutic measures.ResultsCompared with Group B, the PaO2wasincreased significantly in Groups G, H and J [(89.1±11.5) mmHg vs (106.0±9.2) mmHg, (108.1±10.9) mmHg and (108.1±4.3) mmHg,P<0.01 or 0.05]. CCR in Groups G-M was significantly higher than that in Group B (P<0.01 or 0.05). Lung pathological score in Groups G～M as decreased significantly compared with Group B (P<0.01). PPI in Group E and M was decreased significantly compared with Group B (2.42±0.38, 1.96±0.91 vs 7.02±1.05,P<0.01). W/D in Groups H, J, L and M was decreased significantly compared with Group B (4.63±0.08, 4.58±0.06, 4.47±0.14, 4.49±0.13 vs 4.88±0.21,P<0.01 or 0.05). GSH-Px activity was significantly increased in Groups G, I, K, L and M compared with Group B [(108.1±3.5)U/mgprot, (125.0±6.3) U/mgprot, (151.2±29.6)U/mgprot, (125.1±25.6)U/mgprot, (139.4±30.0)U/mgprot vs (95.8±12.1)U/mgprot,P<0.01 or 0.05)]. SOD activity significantly was increased in Groups G, J, K, L and M and the content of MDA significantly decreased in Groups G, H, I, J and L compared with Group B (P<0.01 or 0.05). The content of NO was decreased significantly in Groups G～M compared with Group B (P<0.01 or 0.05). The indices related with ALI which could be ameliorated with treatments were the most in Group M among Groups G-M and the semi quantitative score was highest in Group M.ConclusionThe combined treatment of NAC and Dex pre-injection, high concentration of heparin sodium nebulization and oxygen inhalation is the most effective and comprehensive therapy for ALI induced by smoke inhalation in rats among different combinations.

Military airtight cabin; Fire; Smoke inhalation; Inhalation lung injury; Therapeutic measure

10.3877/cma.j.issn.2095-9133.2017.02.004

全軍部隊(duì)衛(wèi)生和疾病防控應(yīng)用性研究指令性課題(13BJYZ28)

400038 重慶，第三軍醫(yī)大學(xué)毒理學(xué)研究所1；233010 蚌埠，解放軍裝甲兵學(xué)院門診部2

曹佳，Email:caojia1962@126.com

2016-11-25)

楚鷹)

孫磊,陳晟,蔡穎,等.軍用密閉艙室有毒煙霧致急性肺損傷的組合救治方案的評(píng)價(jià)[J/CD].中華衛(wèi)生應(yīng)急電子雜志,2017,3(2):79-87.