百草枯中毒致急性肺損傷的作用與機(jī)制研究

陳 鳳，赫東蕓，閆百靈

(1.吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院 a皮膚科;b.婦產(chǎn)科，吉林 長(zhǎng)春130033；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院 急診內(nèi)科)

百草枯是我國(guó)常用的除草劑，百草枯中毒后的早期死亡原因多數(shù)為急性肺損傷。百草枯中毒后早期肺損傷的原因還不十分清楚，但中性粒細(xì)胞向肺組織聚集程度與肺損傷嚴(yán)重程度密切相關(guān)[1,2]?；|(zhì)金屬蛋白酶(MMPs)是細(xì)胞外基質(zhì)降解過(guò)程中重要的蛋白酶，MMPs在支氣管與肺的炎癥損傷中起重要作用[3,4]。本研究通過(guò)測(cè)定百草枯中毒患者血清中的MMP-9水平，探討百草枯致急性肺損傷的發(fā)病機(jī)制。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集吉林大學(xué)第一醫(yī)院急診內(nèi)科2015年12月至2016年12月期間住院治療的百草枯中毒患者，同時(shí)選取健康體檢者作為對(duì)照組。中毒組納入標(biāo)準(zhǔn)：所有患者均有明確的服藥史，且服藥后入院時(shí)間在6小時(shí)以?xún)?nèi)，住院時(shí)間超過(guò)3天。既往有肺部疾病如慢性阻塞性肺疾病、慢性支氣管炎、哮喘等患者均不入組。共有54例患者入選中毒組，其中男24例，女30例，年齡24-62(54.1±13.2)歲。對(duì)照組均為健康體檢患者，共30例，其中男14例，女16例，年齡28-65(51.2±15.3)歲。

1.2 血清細(xì)胞因子測(cè)定

1.2.1標(biāo)本采集與分離 中毒組患者均于入院后第三天晨起空腹抽取靜脈血，檢測(cè)血常規(guī)并收集血清。對(duì)照組采空腹靜脈血分離血清，置于-80℃保存。待標(biāo)本收集完成后，一次性檢測(cè)MMP-9。

1.2.2測(cè)定方法與試劑 MMP-9檢測(cè)采用酶聯(lián)免疫吸附(ELISA)方法檢測(cè)。試劑盒購(gòu)自美國(guó)Abcam公司。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

觀察并比較兩組血清MMP-9的水平，并觀測(cè)中毒組中MMP-9與中性粒細(xì)胞的相關(guān)性。數(shù)據(jù)采用SPSS20.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行處理，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，病例組與對(duì)照之間MMP-9比較采用成組設(shè)計(jì)資料的t檢驗(yàn)；中毒組MMP-9水平與外周血中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)間相關(guān)性分析采用積差相關(guān)分析。P<0.05認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 中毒組與健康對(duì)照組血清中MMP-9的比較

中毒組血清MMP-9水平為(25.68±6.45)μg/L，健康對(duì)照組MMP-9水平為(1.21±0.68)μg/L，中毒組血清MMP-9水平明顯高于健康對(duì)照組，見(jiàn)表1。

表1 對(duì)照組與中毒組血清MMP-9水平的比較

2.2 中毒組血清MMP-9水平與外周血中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)相關(guān)性分析

中毒組血清MMP-9水平為(25.68±6.45)μg/L，外周血中性粒細(xì)胞計(jì)數(shù)為(14.32±6.72)μg/L，二者呈明顯正相關(guān)(r=0.87,P<0.001)。

3 討論

百草枯化學(xué)名稱(chēng)為1-1-二甲基-4-4-聯(lián)吡啶陽(yáng)離子鹽，是一種快速滅生性除草劑，具有觸殺作用和一定內(nèi)吸作用。是世界范圍內(nèi)廣泛使用的除草劑。由于沒(méi)有特效解毒劑，百草枯中毒在很多醫(yī)院成為絕對(duì)死亡人數(shù)最高的毒物。百草枯口服后，吸收迅速，且沒(méi)有有效的治療方法，其死亡率高達(dá)90%以上。口服1-3克即可導(dǎo)致死亡。其中毒后可引起多個(gè)臟器損傷，尤其是肺損傷。百草枯口服吸收后，逆濃度梯度吸收入肺組織，可以在肺內(nèi)大量聚集引起嚴(yán)重的肺損傷，其典型的表現(xiàn)為肺泡結(jié)構(gòu)的破壞以及大量中性粒細(xì)胞在肺組織內(nèi)聚集滲出[2]。

MMPs是細(xì)胞外基質(zhì)降解必不可少的酶，MMP-9也稱(chēng)為膠原酶，主要降解明膠、IV、V、VII型膠原及纖維連接蛋白、彈性蛋白等，可以降解完整的基底膜。我們的研究發(fā)現(xiàn)，百草枯中毒后血清中MMP-9的含量明顯增加，且與中性粒細(xì)胞的增加呈明顯正相關(guān)，但MMP-9在百草枯致急性肺損傷的具體作用機(jī)制并不清楚，我們推測(cè)可能與以下機(jī)制有關(guān)：①百草枯分子直接作用于細(xì)胞，促進(jìn)MMP-9的釋放；②MMP-9趨化中性粒細(xì)胞通過(guò)基底膜在肺組織聚集，加重局部肺組織損傷；③趨化到局部的中性粒細(xì)胞本身也可以釋放MMP-9，通過(guò)正反饋進(jìn)一步聚集更多的中性粒細(xì)胞在肺組織內(nèi)浸潤(rùn)。

總之，百草枯中毒是一個(gè)嚴(yán)重的危及生命的病理生理過(guò)程，其通過(guò)多種機(jī)制誘導(dǎo)多種細(xì)胞因子的表達(dá)和釋放，從而引起多臟器功能障礙，進(jìn)而導(dǎo)致患者死亡。本研究證實(shí)MMP-9在百草枯中毒引起的急性肺損傷中發(fā)揮著重要作用，因此可以考慮應(yīng)用上述細(xì)胞因子的特異性拮抗劑治療百草枯中毒，挽救患者生命。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉 磊,汪學(xué)琴,黃 楊,等.外周血中性粒細(xì)胞絕對(duì)值/淋巴細(xì)胞絕對(duì)值比值在急性百草枯中毒早期預(yù)后評(píng)估中的價(jià)值[J].解放軍醫(yī)藥雜志， 2017，29(8):10.

[2]Yan B,Chen F,Xu L,et al.HMGB1-TLR4-IL23-IL17A axis promotes paraquat-induced acute lung injury by mediating neutrophil infiltration in mice[J].Sci Rep,2017,7(1):597.

[3]Batra A,Wolcott ZC,Pham L,et al.A Damage-Associated Molecular Pattern (DAMP) and Neutrophil Count are Associated with Plasma MMMP-9 Concentration After Acute Ischemic[J].Stroke,2017,48:AWP188.

[4]周 娜,王莉佳,符 州,等.基質(zhì)金屬蛋白酶-9與LPS誘導(dǎo)的中性粒細(xì)胞性氣道炎癥氣道高反應(yīng)密切相關(guān)[C].中華醫(yī)學(xué)會(huì)第十八次全國(guó)兒科學(xué)術(shù)會(huì)議,2013.