急性肺损伤肺水通道蛋白-1、5的表达及功能的实验研究

急性肺损伤肺水通道蛋白-1、5的表达及功能的实验研究

谢艳萍[1]2004年在《急性肺损伤肺水通道蛋白-1、5的表达及功能的实验研究》文中研究表明目的:急性肺损伤(ALI)是以通透性肺水肿为特征的一种临床综合征,其严重阶段即急性呼吸窘迫综合征(ARDS)。目前ALI/ARDS发病机理尚未完全阐明。以往人们普遍认为,肺水肿主要是由于肺微血管内皮细胞(PMEC)受损所致,而对肺组织存在的水通道蛋白(AQPs)在病理生理条件下的作用认识不足。在ALI/ARDS中水通道蛋白-1(AQP-1)和水通道蛋白-5(AQP-5)在基因、蛋白水平的表达以及液体转运功能的变化缺乏研究,其对肺水肿形成的影响尚不清楚。为此,本研究围绕大鼠PMEC,观察脂多糖(LPS)、肿瘤坏死因子(TNF)-α、白介素(IL)-1β对AQP-1表达和功能的影响;并进一步在LPS诱发的大鼠ALI模型观察AQP-1、5表达的变化,从新的角度探讨ARDS的发病机理。方法:1.采用本所建立的方法培养大鼠PMEC。随机将PMEC分为DMEM对照组、LPS组、TNF-α组、IL-1β组。应用半定量RT-PCR方法测定AQP-1mRNA的表达水平以及免疫细胞化学染色测定AQP-1蛋白表达水平;同时采用同位素示踪法测定PMEC内氚水(3H2O)的放射强度。2.建立LPS诱发的大鼠ALI模型。随机将动物分为生理盐水对照组、LPS2h组、LPS4h组、LPS6h组、LPS8h组。应用半定量RT-PCR方法测定AQP-1mRNA、AQP-5mRNA的表达水平以及免疫组织化学染色测定AQP-1蛋白、AQP-5蛋白表达水平。结果:1.在静息状态下,PMEC表达高水平的AQP-1mRNA和AQP-1蛋白,LPS、TNF-α、IL-1β刺激后,PMEC AQP-1表达显着下降(p<0.01)。2.在静息状态下,PMEC内掺入一定量的3H2O,LPS、TNF-α、IL-1β刺激后, PMEC内3H2O掺入量显着降低(p<0.01)。3.在生理盐水对照组,正常肺组织表达高水平AQP-1mRNA和AQP-1蛋白,在ALI大鼠,肺组织AQP-1mRNA和AQP-1蛋白表达显着下降(p<0.01)。4.在生理盐水对照组,正常肺组织表达高水平AQP-5mRNA和AQP-5蛋白,在ALI大鼠,肺组织AQP-5 mRNA和AQP-5蛋白表达显着降低(p<0.01)。结论:1.LPS、TNF-α、IL-1β可下调PMEC AQP-1mRNA和AQP-1蛋白表达,由此推测病理条件下AQP-1表达下调,导致肺泡-毛细血管间水通透性下降,可能与肺水肿的发病机理有关。2.LPS、TNF-α、IL-1β可降低PMEC内3H2O掺入,提示炎症刺激下AQP-1水转运功能下降,水的跨膜转运速率减慢,可能参与了肺水肿形成。3.LPS诱发的ALI大鼠肺组织AQP-1、AQP-5表达显着减少,提示肺泡-毛细血管间水转运功能下降,导致肺水稳态失衡,液体在肺间质、肺泡腔积聚,可能参与ALI/ARDS肺水肿的发病机制。AQP-1可能主要与肺间质水肿的形成有关,AQP-5可能主要参与肺泡水肿的形成。

钟佰强[2]2009年在《水通道蛋白在内毒素性急性肺损伤小鼠肺组织的表达及可能调节机制》文中进行了进一步梳理目的:研究脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)所致小鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI)时肺组织水通道蛋白(aquaporin,AQP)1、3、5的表达,地塞米松(dexameathone,DXM)对急性肺损伤的作用及对AQP1、3、5的影响,并观察ALI肺组织环磷酸腺苷(cycli adenosine monphosphate,cAMP)含量变化,探讨水通道蛋白在ALI时可能的调节机制。方法:脂多糖(LPS)4 mg·kg~(-1)气管内滴入诱导小鼠急性肺损伤。在滴入前10分钟和滴入后3小时尾静脉注射地塞米松(DXM,0.5 mg·kg~(-1))。LPS诱导后6小时检测正常对照组、LPS组和地塞米松组小鼠肺湿/干重比(wet/dry weightratio,W/D)、肺渗透指数(pulmonary permeability index,PPI)、支气管肺泡灌注液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中白细胞和中性粒细胞计数,BALF中肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、白介素(interleukin,IL)-1β,观察光学显微镜下肺病理损伤的程度;采用半定量RT—PCR方法测定肺组织AQP1、3、5的mRNA表达水平,采用ELISA方法测定各组小鼠肺组织cAMP含量。结果:1.LPS组的肺组织湿/干(W/D)比(4.67±0.37)与对照组(4.07±0.30)比较升高(P<0.01),与LPS组相比DXM组(4.13±0.31)下降(P<0.01);LPS组的PPI(8.82±1.48)较正常组(4.61±0.78)升高(P<0.01),与LPS组相比DXM组(5.46±1.25)抑制PPI的上升(P<0.01)。DXM明显抑制LPS的诱导的肺水肿。2.LPS组BALF中白细胞和中性粒细胞上升,DXM组抑制LPS诱导的白细胞数(P<0.01)。3.LPS组BALF中TNF-α高于对照组(P<0.05),而DXM抑制TNF-α上升(P<0.01);LPS组BALF中IL-1β水平升高(P<0.05),DXM组IL-1β下降(P<0.01)。4.对照组肺组织苏木精-伊红染色(hematoxyli and eosin,HE)染色,肺泡结构完整,肺泡壁无水肿,肺实质无明显炎症细胞浸润,LPS组肺泡壁水肿增厚,肺间质中性粒细胞浸润,有出血水肿。而DXM组肺部炎症明显减轻。LPS组肺损伤病理评分4.8±0.4比对照组0.2±0.1增高(P<0.01),DXM组评分为1.9±0.3与LPS组有差异(P<0.05)。5、LPS组AQP1与AQP5的mRNA表达下降(P<0.01),DXM组AQP1与AQP5的mRNA表达增加,而AQP3表达3组间无差异(P>0.05)。5、LPS组肺组织环磷酸腺苷(cycli adenosine monphosphate,cAMP)的含量下降(P<0.05),DXM组cAMP的含量增加(P<0.05)。结论:1.LPS可诱导小鼠发生ALI,预先尾静脉给予DXM对LPS诱导的小鼠ALI有保护作用。2.AQP1、AQP5的表达减少与ALI肺泡毛细血管间水转运失衡,肺泡肺间质液体积聚相关,DXM可能通过上调AQP1、AQP5表达,减轻ALI时的肺水肿。3.ALI时cAMP的含量下降,AQP1,AQP5的表达减少;尾静脉给予DXM,提高了肺组织cAMP的含量增加,并增强AQP1与AQP5表达,提示cAMP可能参与了ALI的AQP1与AQP5调节。4.AQP3可能不参与ALI肺水肿的发生。

谢艳萍, 陈才平, 王建春, 钱桂生, 王应灯[3]2005年在《急性肺损伤大鼠肺水通道蛋白1和5的表达及功能的实验研究》文中认为目的观察脂多糖(LPS)、肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素1β(IL1β)对大鼠肺微血管内皮细胞(LMECs)水通道蛋白1(AQP1)表达和功能的影响;同时在LPS诱发的大鼠急性肺损伤(ALI)模型观察AQP1、AQP5表达的变化。方法(1)体外实验:将第3代LMECs随机分为LPS组、TNFα组、IL1β组和DMEM对照组,实验组分别给予LPS、TNFα、IL1β刺激,应用逆转录聚合酶链反应(RTPCR)测定AQP1mRNA的表达以及免疫组化测定AQP1蛋白表达,同时采用放射性核素示踪法测定LMECs内氚水(3H2O)的放射强度。(2)体内实验:40只雄性Wistar大鼠随机分为LPS2h组、LPS4h组、LPS6h组、LPS8h组和对照组,LPS各组制成ALI模型,采用RTPCR测定ALI大鼠AQP1、AQP5mRNA表达以及免疫组化观察AQP1、AQP5蛋白表达。结果(1)体外实验:LPS、TNFα、IL1β组LMECsAQP1mRNA和蛋白表达显着低于DMEM对照组(mRNA表达分别为0.428±0.026、0.446±0.029、0.454±0.023和0.793±0.035,蛋白表达分别为0.366±0.009、0.374±0.014、0.377±0.007和0.660±0.013,P均<0.01);且LMECs内3H2O掺入量[(726±58)、(738±45)、(774±44)脉冲数/min]也显着低于DMEM对照组[(1148±70)脉冲数/min,P均<0.01]。(2)体内实验:ALI大鼠肺组织AQP1、AQP5mRNA表达(LPS2h组0.409±0.018、0.421±0.020,LPS4h组0.421±0.023、0.412±0.023,LPS6h组0.435±0.020、0.388±0.031,LPS8h组0.438±0.016、0.386±0.019)也显着低于对照组(0.794±0.015、0.787±0.022,P均<0.01)。结论AQP1、AQP5可能参与ALI/ARDS液体的异常转运,可能与肺水肿的发病机制有关。

刘建新[4]2010年在《凉膈散对内毒素致急性肺损伤大鼠肺水通道蛋白表达的影响》文中指出目的与意义:急性肺损伤(Acute lung injury, ALI)是指由严重感染、创伤、休克和误吸等多种因素引起肺组织结构发生特征性的病理改变而出现的一种临床综合症。肺水肿为其常见的一种临床症状,主要原因是肺泡毛细血管内皮细胞和肺泡上皮细胞的损伤,肺脏的液体平衡遭到破坏,肺水屏障受损,通透性增高,肺血管与间质之间的液体交换障碍,使液体聚积于肺泡和间质间隙,导致渗透性肺水肿。抑制或减轻肺水肿可成为临床上预防或治疗ALI的一种可行方法。凉膈散载宋《太平惠民和剂局方》,为温病治疗常用名方。以往研究发现,该方有较好的抗内毒素肺损伤作用。本实验结合中医脏象理论和现代医学对ALI病机的认识,针对ALI时肺水肿的病理状态,从水的跨膜转运角度出发,通过观察凉膈散对脂多糖(lipopolysaeeharide, LPS)诱导大鼠ALI肺水肿及肺水通道蛋白(aquaporin, AQP)1、5表达的影响,来探讨该方对内毒素ALI肺水肿的保护作用及其可能作用机制,为凉膈散防治ALI提供实验依据,亦为中西医结合防治ALI提出新思路。实验方法:1动物分组及模型SPF级健康雌性Wistar大鼠156只,体重(150-180)g,随机分为对照组(ig生理盐水,iv生理盐水)、LPS组(ig生理盐水,iv LPS 5mg/kg)、LPS+3个不同剂量(7.5,15,30 g生药/kg)凉膈散组(ig 3个不同剂量凉膈散,iv LPS 5mg/kg),LPS+地塞米松组(ig DEX 0.135mg/kg, iv LPS 5mg/kg)。大鼠尾iv LPS 5mg/kg(对照组iv等体积生理盐水)复制大鼠ALI模型,其中又分为注射LPS后1、2、4、8、16h不同时相处死组,每组6只。各组大鼠每天灌胃给药1次,共给药5天后尾iv生理盐水或LPS,在相应的时间处死,取血和肺组织。2凉膈散对内毒素诱发大鼠ALI肺水肿的保护作用按照ALI模型制作方法,各组大鼠尾静脉注射生理盐水或LPS后相应的时间点腹腔注射10%水合氯醛麻醉,腹主动脉采集血液2ml,血液黏度测试仪(R80)分别测定150s-1,30s-1,5s-1,1s-1切变率下的全血粘度;取出大鼠肺脏,称全肺湿重,以全肺湿重与动物体重的重量百分比为肺系数(lung index, LI);剪取右上肺,称湿重(wet weight, W),然后将其放入烤箱中干燥(80℃,48h),称干重(dry weight, D),以右上肺湿重/干重(W/D)比值为肺水含量;剩余右肺放入10%甲醛中固定用作病理学观察和免疫组化,左肺组织迅速放入-80℃冰箱中保存用作免疫印迹分析(Western Blot)。3凉膈散对内毒素诱发大鼠ALI肺组织AQP-1、AQP-5表达的影响3.1免疫组化(SP)法检测肺组织AQP-1、AQP-5蛋白的分布及表达3.2免疫印迹分析(Western Blot)法检测肺组织AQP-1、AQP-5蛋白表达4统计学分析采用SPSS13.0统计软件。计量资料均用均数±标准差(x±s)表示,肺水含量、肺系数、AQP-1及AQP-5免疫组化法、AQP-1及AQP-5免疫印迹分析法检测结果比较运用析因分析,全血粘度检测结果运用重复测量的方差分析,再固定重复因素做两因素的析因分析。单独效应分析,方差齐时采用单因素方差分析(One-way ANOVA),方差不齐时采用Welch法,均数间多重比较,各组间方差齐采用LSD法,方差不齐采用Dunnett's T3法,以P<0.05为差异有统计学意义。实验结果:1凉膈散对内毒素诱发大鼠ALI肺水肿的保护作用1.1肺水含量(W/D)的变化各组间的W/D值有显着性差异(F=64.453,P=0.000),各个时间点的W/D值有显着性差异(F=88.758,P=0.000),组间和时间点存在交互作用(F=8.286,P=0.000)。分析各个时间点各组的单独效应,与对照组比较,LPS组大鼠W/D值在LPS诱发2h后开始显着升高(P<0.05),随后逐渐增加。与LPS组相比,2h点凉膈散高剂量组、地塞米松组及4、8、16h点凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组大鼠W/D值显着降低(P<0.05)。1.2肺系数(LI)的变化各组间的LI有显着性差异(F=56.477,P=0.000),各个时间点的LI有显着性差异(F=101.092,P=0.000),组间和时间点存在交互作用(F=5.912,P=0.000)。分析各个时间点各组的单独效应,与对照组比较,LPS诱导大鼠损伤后2h,LPS组大鼠LI值开始显着升高(P<0.05),随后逐渐增加。与LPS组相比,2h点凉膈散高剂量组、地塞米松组及4、8、16h点凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组大鼠LI值显着降低(P<0.05)。1.3全血液粘度的变化不同切变率的血液粘度有显着性差异(F=3250.550,P=0.000),切变率与分组(F=17.984,P=0.000)和各时间点(F=54.277,P=0.000)均存在交互作用。固定切变率,逐一做分组和个时间点的析因分析,各组间血液粘度有显着性差异(150s-1,F=20.937,P=0.000;30s-1,F=19.783,P=0.000;5s-1,F=12.168,P=0.000;1s-1,F=21.364,P=0.000),各个时间点的血液粘度有显着性差异(150s-1,F=84.014,P=0.000;30s-1,F=77.053,P=0.000;5s-1,F=65.249,P=0.000;1s-1,F=70.784,P=0.000),分组与各个时间点间存在交互作用(150s-1,F=7.045,P=0.000;30s-1,F=6.578,P=0.000;5s-1,F=5.533,P=0.000;1s-1,F=6.083,P=0.000)。分析各组间的单独效应,LPS诱导大鼠损伤后,LPS组在切变率(150s-1、30s-1、5s-1)测定的全血粘度在1h、2h时均显着高于对照组(P<0.05),LPS组在切变率1s-1测定的全血粘度1h时显着高于对照组(P<0.05),LPS组在各个切变率测定下的全血粘度在4h点时与对照组比较无显着性差异,在8、16h点时,LPS组大鼠全血粘度均显着低于对照组(P<0.05)。在各个切变率测定下的全血粘度,1h点凉膈散高、中、低剂量组,2h点凉膈散高、中剂量组及4h点凉膈散高剂量组大鼠比对照组大鼠全血粘度明显升高(P<0.05),在各个切变率测定的全血粘度,地塞米松组在1、2、4h点时大鼠全血粘度相对对照组没有发生显着的变化。各个切变率测定全血粘度8h点凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组及16h点凉膈散高、中剂量组、地塞米松组大鼠全血粘度显着高于LPS组(P<0.05),与对照组全血粘度接近。1.4肺组织病理的改变肺大体观察,大鼠LPS致损伤后2h,双肺体积增大,明显肺水肿。随着时间的延长,肺水肿程度越来越明显,表面广泛分布斑点状红色出血灶。光镜下可见肺泡隔增厚,肺间质及肺泡水肿,出血,并有大量炎性细胞的浸润,部分肺不张,肺泡结构破坏。凉膈散各剂量组及地塞米松组镜下观察表明可不同程度的减少肺泡间隔和炎性细胞的浸润。对照组肺泡结构完整、清晰,无渗出。2凉膈散对内毒素诱发大鼠ALI肺组织AQP-1、AQP-5表达的影响2.1 AQP-1免疫组化检测结果结果显示,AQP-1主要表达于肺血管内和肺泡Ⅱ型细胞上,但主要表达于肺血管内,支气管内皮也有表达。对照组中,AQP-1呈强阳性表达,呈棕黄色。各组间的AQP-1表达有显着性差异(F=15.109,P=0.000),各个时间点的AQP-1表达有显着性差异(F=3.338,P=0.012),组间和时间点不存在交互作用(F=0.384,P=0.992)。分析各组间的主效应,对照组与LPS组AQP1的表达有显着性差异(P<0.05),与LPS组相比,凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组可显着增强AQP-1的表达(P<0.05)。2.2 AQP-5免疫组化检测结果结果显示,AQP-5主要分布于肺泡Ⅰ型细胞膜表面,在正常对照组中为强阳性表达,呈棕黄色。各组间的AQP-5表达有显着性差异(F=14.056,P=0.000),各个时间点的AQP-5表达有显着性差异(F=5.831,P=0.000),组间和时间点不存在交互作用(F=0.656,P=0.863)。分析各组间的主效应,对照组与LPS组AQP-5表达有显着性差异(P<0.05),与LPS组相比,凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组可显着增强AQP-5的表达(P<0.05)。2.3 AQP-1 Western Blot检测结果各组间的AQP-1蛋白表达有显着性差异(F=22.822,P=0.000),各个时间点的AQP-1蛋白表达有显着性差异(F=12.152,P=0.000),组间和时间点不存在交互作用(F=0.822,P=0.684)。分析各组间的主效应,对照组与LPS组AQP-1蛋白表达有显着性差异(P<0.05),与LPS组相比,凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组可显着增强AQP-1蛋白的表达(P<0.05)。2.4 AQP-5 Western Blot检测结果各组间的AQP-5蛋白表达有显着性差异(F=24.245,P=0.000),各个时间点的AQP-5蛋白表达有显着性差异(F=22.809,P=0.000),组间和时间点不存在交互作用(F=1.299,P=0.684188)。分析各组间的主效应,对照组与LPS组AQP-5蛋白表达有显着性差异(P<0.05),与LPS组相比,凉膈散高、中、低剂量组、地塞米松组可显着增强AQP-5蛋白的表达(P<0.05)。实验结论:1内毒素诱发大鼠急性肺损伤后,大鼠肺组织肺水含量(W/D)及肺系数(LI)显着升高,凉膈散可抑制内毒素诱发大鼠急性肺损伤时肺组织肺水含量(W/D)及肺系数(LI)的升高,对内毒素诱导的大鼠急性肺损伤肺水肿有保护作用。2免疫组化及免疫印迹分析分析法检测结果提示,内毒素诱发大鼠急性肺损伤后,与对照组比较,肺组织内AQP-1, AQP-5蛋白表达减少。凉膈散可能通过上调急性肺损伤时肺组织内AQP-1, AQP-5蛋白的表达,改善液体的异常转运,使肺水肿减轻。

姜远旭[5]2014年在《右美托咪定联合乌司他丁对脂多糖诱导大鼠急性肺损伤的保护作用及机制的研究》文中提出急性肺损伤(Acute lung injury, ALI)是急性呼吸窘迫综合征(Acute respiratory distress syndrome,ARDS)的早期阶段,其病理特征为肺弥漫性损害、肺泡毛细血管通透性增加,肺泡腔内含有蛋白的水肿液集聚,临床上以严重呼吸窘迫和低氧血症为主要特征。ALI主要由感染、创伤、休克等原因引起,其实质是全身炎性反应失控,而肺部最容易受打击。过去几十年中,尽管人们对ALI/ARDS救治不遗余力,但临床死亡率仍居高不下,给医院、家庭和社会带来沉重负担。肺水肿是ALI发病过程中的中心环节。如果肺水肿不能尽快消除,将会导致肺换气功能障碍及肺内分流增加,机体出现缺氧、酸中毒和内环境紊乱,最终导致多器官损害。因此,消除肺水肿是治疗ALI的关键环节,也是阻断病情进一步发展的必要措施。ALI肺水肿形成与肺泡毛细血管通透性增加及肺泡内液体清除障碍有关。因此,降低肺泡毛细血管通透性和促进肺泡内液体清除是治疗ALI的重要靶点。炎性细胞因子释放诱导的肺组织炎性反应是导致ALI肺泡毛细血管通透性增加及肺泡内液体清除障碍的原因之一,中性粒细胞在其中发挥重要作用。中性粒细胞是炎性反应过程中的主要效应细胞,激活后释放活性氧及蛋白酶等生物活性物质及肿瘤坏死因子-α (TNF-α)、白细胞介素-1β(IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)等促炎细胞因子,破坏毛细血管内皮细胞及肺泡上皮细胞间紧密连接,导致肺泡毛细血管通透性增加,提示抑制中性粒细胞的激活及炎性细胞因子的释放可降低肺泡毛细血管通透性。肺泡内液体的清除与分布在肺泡上皮细胞及毛细血管内皮细胞上的水通道蛋白(AQP)和钠钾ATP酶(Na+-K+-ATPase)有关。正常情况下,钠离子从肺泡腔进入上皮细胞内,然后通过Na+-K+-ATPase的作用将钠离子泵出至细胞间质,形成渗透梯度,水随即通过AQP转移出去。研究表明,TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎细胞因子可抑制肺泡上皮细胞和毛细血管内皮细胞上AQP的表达及Na+-K+-ATPase的活性,从而减少钠离子的转运及肺泡内液体清除,提示抑制促炎细胞因子的释放及炎性反应能够增加AQP的表达及Na+-K+-ATPase的活性,进而促进肺泡内液体清除。目前对ALI尚无特效的治疗方法。临床证实保护性机械通气治疗可以降低ALI患者的死亡率,药物如β2受体激动剂、他汀类药物尽管动物试验或某些临床试验提示有效,但Ⅲ期临床试验并不支持常规使用这些药物。镇静治疗被严重低估,且丙泊酚、咪唑安定等药物存在不足。抗炎治疗未取得突破,且单一药物治疗效果差。因此,寻求不同药理作用的药物联合治疗显得尤为重要。右美托咪定是一种高选择性a2肾上腺能受体激动剂,具有良好的镇静、镇痛及抑制交感神经反射等作用,特别适用于ALI等危重症患者的镇静及需要机械通气的ALI患者。最近研究表明,右美托咪定抑制中性粒细胞激活及TNF-α、IL-1β、IL-6等炎性细胞因子释放而发挥抗炎作用。乌司他丁是一种广谱的蛋白酶抑制剂,临床上广泛用于弥散性血管内凝血(DIC)、胰腺炎、ALI等疾病。动物及临床研究表明,乌司他丁能够抑制氧自由基的产生、增加超氧化物歧化酶(SOD)活性、上调血红素氧化酶-1(HO-1)的表达及增加CO的生成而产生抗氧化作用;乌司他丁亦可抑制]TNF-α、IL-1β、IL-8等炎性细胞因子释放而发挥抗炎作用。这些研究结果提示:(1)两药联合在抗炎方面可能起到协同作用。(2)两药联合可发挥右美托咪定的镇静及乌司他丁抗氧化效能,从而达到取长补短的作用。(3)两药联合有可能通过上述药理作用更有利于ALI的治疗。核因子-κB (NF-kB)是一种重要的转录因子,在调控TNF-α、IL-1β、IL-6MIP-2、ICAM-1、iNOS/NO的生成中发挥重要作用。在LPS等刺激下,NF-κB从细胞质转入细胞核,从而启动炎性细胞因子、炎性介质、趋化因子等基因转录。既往研究表明,右美托咪定或乌司他丁在转录水平通过抑NF-κB的活性而减少炎性细胞因子的释放,提示右美托咪定联合乌司他丁可通过对NF-κB的调控作用,减少LPS诱导ALI肺组织炎性细胞因子的释放,从而减轻肺组织炎性反应及ALI。综上所述,右美托咪定联合乌司他丁可能通过抑制中性粒细胞在肺组织的浸润,减少活性氧类物质、蛋白酶及炎性细胞因子的释放,减轻肺组织炎性反应和氧化反应,从而降低肺泡毛细血管通透性、促进肺泡内液体清除而减轻肺水肿,对ALI发挥保护作用。因此,本课题以大鼠作为研究对象,通过股静脉注射脂多糖(LPS)复制ALI模型,从肺泡毛细血管通透性及肺泡内液体清除两方面探讨右美托咪定联合乌司他丁对ALI的保护作用及机制。第一部分右美托咪定联合乌司他丁对脂多糖诱导大鼠急性肺损伤的护作用目的研究右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX)联合乌司他丁(Ulinastatin,UTI)对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导大鼠急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)的保护作用。方法健康雄性Wistar大鼠40只,随机分为5组(n=8):生理盐水对照组(NS组),LPS模型组(L组),右美托咪定治疗组(L+D组),乌司他丁治疗组(L+U组),右美托咪定+乌司他丁治疗组(L+D+U组)。(1)生理盐水对照组(NS组):股静脉注射0.9%氯化钠注射液(NS)5ml·kg-1即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(2)LPS模型组(L组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注身NS2ml·kg-1;(3)右美托咪定治疗组(L+D组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注身NS2ml·kg-1;(4)乌司他丁治疗组(L+U组):股静脉注射LPS10ml·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.58ml·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U·kg-1.(5)右美托咪定联合乌司他丁治疗组(L+D+U组):股静脉注射LPS10mg·k-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U·kg-1。注射LPS或NS后6h,颈动脉放血处死动物。血气分析检测动脉血氧分压(Pa02)、PH、碱剩余(BE);检测肺组织湿重与干重比(W/D); HE染色光镜下观察肺组织病理学变化并进行肺损伤病理学评分;检测肺组织髓过氧化物酶(MPO)及超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、巨噬细胞炎性蛋白-2(MIP-2)的含量及细胞间粘附分子-1(ICAM-1)的表达。结果(1)动脉血气分析:单因素方差分析显示,五组PaO2、PH、BE差异有统计学意义(F值分别为49.576、48.184、69.931,P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组动脉血PaO2、PH、BE降低(P<0.01);与L组相比,L+D+U组Pa02、PH、BE上升(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(2)W/D:单因素方差分析显示,五组W/D差异有统计学意义(F=23.822,P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织W/D升高(P<0.01);与L组比较,L+D+U组W/D降低(F值分别为P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(3)病理所见:NS组肺组织结构完整,肺泡腔清晰,肺泡间隔无水肿及炎细胞浸润等改变。L组、L+D组、L+U组出现明显的肺损伤改变:肺泡壁水肿、肺间质增厚、血管充血及大量炎性细胞浸润,肺泡结构破坏。L+D+U组肺泡结构尚可,肺间质和肺泡腔内渗出物及炎性细胞浸润较L组明显减少。(4)ALI病理学评分:Kruskal-Wallis秩检验分析显示,五组急性肺损伤病理评分差异有统计学意义(X2=30.842, P<0.01),Mann-Whitney U检验显示,与NS组比较,L组ALI病理学评分升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组ALI病理学评分降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(5)MPO:单因素方差分析显示,五组MPO差异有统计学意义(F=91.895,P<0.01),LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织MPO活性升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组MPO活性降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(6) MDA:单因素方差分析显示,五组MDA差异有统计学意义(F=114.547, P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织MDA含量升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组MDA含量降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(7) SOD:单因素方差分析显示,五组SOD差异有统计学意义(F=14.829,P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织SOD活性降低(P<<0.01);与L组相比,L+D+U组SOD活性升高(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(8) MIP-2:单因素方差分析显示,五组MIP-2差异有统计学意义(F=459.004, P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织MIP-2含量升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组MIP-2含量降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(9)ICAM-1:单因素方差分析显示,五组ICAM-1表达差异有统计学意义(F=81.264, P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织ICAM-1表达升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组ICAM-1表达降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。结论右美托咪定联合乌司他丁减轻LPS诱导的ALI,其部分机制与抑制肺组织ICAM-1、MIP-2的表达及中性粒细胞的浸润有关。第二部分右美托咪定联合乌司他丁对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺泡毛细血管通透性的影响目的研究右美托咪定(Dexmedetomidine,DEX)联合乌司他丁(Ulinastatin,UTI)对脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)诱导急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)大鼠肺泡毛细血管通透性的影响。方法健康雄性Wistar大鼠80只,随机分为5组(n=16):生理盐水对照组(NS组),LPS模型组(L组),右美托咪定治疗组(L+D组),乌司他丁治疗组(L+U组),右美托咪定+乌司他丁治疗组(L+D+U组)。(1)生理盐水对照组(NS组,):股静脉注射0.9%氯化钠注射液(NS)5ml·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(2)LPS模型组(L组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(3)右美托咪定治疗组(L+D组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(4)乌司他丁治疗组(L+U组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U.kg-1。(5)右美托咪定联合乌司他丁治疗组(L+D+U组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U·kg-1。注射LPS或NS后6h,颈动脉放血处死动物。每组随机选取8只动物在处死前30分钟静脉注射伊文思蓝(EB),观察肺组织EB含量。其它每组动物检测支气管肺泡灌洗液(BALF)中总细胞数,中性粒细胞百分比,白蛋白浓度,检测肺组织iNOSmRNA表达及一氧化氮(NO)浓度。结果(1)BALF中总细胞数:单因素方差分析显示,五组BALF中总细胞数差异有统计学意义(F=27.287, P<0.01),LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织BALF中总细胞数升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组BALF中总细胞数降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异P>0.05)。(2)BALF中中性粒细胞数百分比:单因素方差分析显示,五组BALF中中性粒细胞比差异有统计学意义(F=26.576, P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织BALF中中性粒细胞数百分比升高(P<0.01);与L组比较,L+D+U组BALF中中性粒细胞数百分比降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>o.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>o.05)。(3)BALF中白蛋白浓度:单因素方差分析显示,五组BALF中白蛋白浓度差异有统计学意义(F=71.847,P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织BALF中白蛋白浓度升高(P<0.01);与L组比较,L+D+U组BALF中白蛋白浓度降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>o.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(4)肺组织伊文思含量:单因素方差分析显示,五组肺组织伊文思含量差异有统计学意义(F=19.280, P<0.01), LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织伊文思含量升高(P<0.01);与L组比较,L+D+U组肺组织伊文思含量降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(5)肺组织iNOSmRNA表达:单因素方差分析显示,五组肺组织iNOSmRNA差异有统计学意义(F=1311.980, P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织中iNOSmRNA升高(P<0.01);与L组比较,L+D+U组iNOSmRNA降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(6)肺组织NO含量:单因素方差分析显示,五组肺组织NO含量差异有统计学意义(F=434.811, P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织NO含量升高(,P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织NO含量降低(P<0.01),而L+D与L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组和L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。结论右美托咪定联合乌司他丁降低LPS诱导的ALI大鼠肺泡毛细血管通透性,其部分机制与抑制iNOSmRNA表达及一氧化氮(NO)生成有关。第叁部分右美托咪定联合乌司他丁对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺泡内液体清除的影响目的研究右美托咪定(Dexmedetomidine, DEX)联合乌司他丁(Ulinastatin, UTI)对脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)大鼠肺泡内液体清除的影响。方法健康雄性Wistar大鼠40只,随机分为5组(n=8):生理盐水对照组(NS组),LPS模型组(L组),右美托咪定治疗组(L+D组),乌司他丁治疗组(L+U组),右美托咪定+乌司他丁治疗组(L+D+U组)。(1)生理盐水对照组(NS组):股静脉注射0.9%氯化钠注射液(NS) Sml·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(2)LPS模型组(L组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.ml·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(3)右美托咪定治疗组(L+D组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(4)乌司他丁治疗组(L+U组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U·kg-1。(5)右美托咪定联合乌司他丁治疗组(L+D+U组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U·kg-1。注射LPS或NS后6h,颈动脉放血处死动物。测定大鼠肺泡液体清除率(AFC),免疫组化检测AQP1、5的分布及表达,RT-PCR及蛋白印迹检测AQP1、5的表达,检测肺组织Na+-K+-ATPase活性。结果(1)AFC:单因素方差分析显示,五组AFC差异有统计学意义(F=343.312,, P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组AFC降低(P<0.01);与L组比较,L+D+U组AFC率升高(P<0.01),而L+D与L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组和L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(2)肺组织AQPlmRNA:单因素方差分析显示,五组肺组织AQPlmRNA差异有统计学意义(F=1066.851,P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织AQP1mRNA降低(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织AQP1mRNA升高(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(3)肺组织AQP5mRNA:单因素方差分析显示,五组肺组织AQP5mRNA差异有统计学意义(F=1032.624,P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织AQP5mRNA降低(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织AQP5mRNA升高(P<0.01),而L+D与L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组和L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(4)肺组织AQP1蛋白表达:单因素方差分析显示,五组肺组织AQP1蛋白表达差异有统计学意义(F=35.709, P<0.01)。 LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织AQP1蛋白表达降低(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织AQP1蛋白表达升高(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。5.肺组织AQP5蛋白表达:单因素方差分析显示,五组肺组织AQP5蛋白表达差异有统计学意义(F=12.374, P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织AQP5蛋白表达降低(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织AQP5蛋白表达升高(P<0.01),而L+D与L+U单组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。(6)Na+-K+-ATPase活性:单因素方差分析显示,五组肺组织Na+-K+-ATPase活性差异有统计学意义(F=16.109, P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组RNa+-K+-ATPase活性降低(P<<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织Na+-K+-ATPase活性升高(P<0.01),而L+D和L+U单独治疗组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05)。结论右美托咪定联合乌司他丁增加LPS诱导的ALI大鼠肺泡液体清除,其部分机制与增加肺组织AQP1、5表达及增强Na+-K+-ATPase活性有关。第四部分右美托咪定联合乌司他丁对脂多糖诱导急性肺损伤大鼠肺组织炎性细胞因子的影响目的研究右美托咪定(Dexmedetomidine, DEX)联合乌司他丁(Ulinastatin, UTI)对脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)诱导急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)大鼠肺组织炎性细胞因子的影响。方法健康雄性Wistar大鼠40只,随机分为5组(n=8):生理盐水对照组(NS组),LPS模型组(L组),右美托咪定治疗组(L+D组),乌司他丁治疗组(L+U组),右美托咪定+乌司他丁治疗组(L+D+U组)。(1)生理盐水对照组(NS组):股静脉注射0.9%氯化钠注射液(NS)5ml·kg-1即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(2)LPS模型组(L组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(3)右美托咪定治疗组(L+D组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射NS2ml·kg-1;(4)乌司他丁治疗组(L+U组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注NS0.5ml·kg·h-1及腹腔注射UTI20000U-kg-1。(5)右美托咪定联合乌司他丁治疗组(L+D+U组):股静脉注射LPS10mg·kg-1,即刻股静脉持续输注DEX1μg·kg-1·h-1及腹腔注射UTI20000U·kg-1.注射LPS或NS后6h,颈动脉放血处死动物。检测肺组织肿瘤坏死因子-(TNF-α)、白细胞介素-1β (IL-1β)、白细胞介素-6(IL-6)、白细胞介素-10(IL-10)的浓度及核因子-kB (NF-κB)的表达情况。结果(1)TNF-α:单因素方差分析显示,五组肺组织TNF-α浓度差异有统计学意义(F=162.806, P<0.04)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织TNF-a浓度升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织TNF-a浓度降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>o.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>0.05).(2) IL-1β;单因素方差分析显示,五组肺组IL-1p浓度差异有统计学意义(F=777.657, P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织IL-1p浓度升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织IL-1p浓度降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组和L+U组之间比较无显着差异(P>o.05)。(3)IL-6:单因素方差分析显示,五组肺组织IL-6浓度差异有统计学意义(F=64.357,P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织IL-6浓度升高P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织IL-6浓度降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>o.05)。(4)IL-10:单因素方差分析显示,五组肺组IL-10浓度差异有统计学意义(F=59.559,P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织IL-10浓度升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织IL-10浓度进一步升高(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>o.05)。5.NF-KB蛋白表达:单因素方差分析显示,五组肺组NF-KB蛋白表达差异有统计学意义(F=268.584,P<0.01)。LSD检验显示,与NS组比较,L组肺组织NF-KB蛋白表达升高(P<0.01);与L组相比,L+D+U组肺组织NF-KB蛋白表达降低(P<0.01),而L+D和L+U组无显着差异(P>0.05);L+D组与L+U组之间比较无显着差异(P>o.05)。结论右美托咪定联合乌司他丁抑制LPS诱导的ALI大鼠肺组织TNF-a、 IL-1β、IL-6浓度,增加IL-10浓度,其部分机制与抑制NF-K B的表达有关。

黄洁, 李慧, 付友金, 陈肖君, 黄玮[6]2008年在《牛珀至宝微丸对内毒素急性肺损伤水通道蛋白表达的影响》文中指出目的:观察牛珀至宝微丸对内毒素急性肺损伤纤维化水通道蛋白表达的影响。方法:静脉注射内毒素(LPS)、腹腔注射D-氨基半乳糖(D-GalN)造成内毒素休克模型,用牛珀至宝微丸干预处理,HE染色观察肺损伤,Van Gieson法染色检测肺胶原纤维表达,免疫组化染色观察AQP-1和AQP-5表达。结果:内毒素造成严重的急性肺损伤,肺组织胶原纤维染色显着增强,AQP-1和AQP-5表达减弱;牛珀至宝微丸能减轻急性肺损伤及肺组织胶原纤维表达,并能提高AQP-1和AQP-5表达。结论:牛珀至宝微丸能减轻内毒素急性肺损伤和纤维化的机理可能与调节AQP-1和AQP-5表达相关。

李珊珊[7]2010年在《乌司他丁对术中单肺通气患者血浆IL-8、IL-10及肺AQP1、AQP4的影响》文中研究表明目的观察肺癌根治术患者单肺通气下动脉血血浆白介素-8(IL-8)和白介素-10(IL-10)的变化趋势以及肺组织水通道蛋白1(AQP1)和水通道蛋白4(AQP4)的表达情况,并用乌司他丁进行临床干预。旨在为需单肺通气下行手术的患者寻求新的肺保护措施提供理论依据。方法选择拟行肺癌根治术患者30例,ASAⅠ或Ⅱ级,年龄38-70岁,体重48-78kg。男21例,女9例,术前未行放化疗,无明显肺部感染,无免疫系统疾病及术中单肺通气时SP02>90%以上者。随机分为叁组(n=10):对照组(Ⅰ组),乌司他丁5000U/kg组(Ⅱ组),乌司他丁10000U/kg组(Ⅲ组),叁组患者麻醉用药及麻醉方法相同。Ⅱ组和Ⅲ组分别按乌司他丁5000U/kg和10000U/kg计算用药,用生理盐水稀释至20ml,于开胸单肺通气时切取第一块正常肺组织即刻开始持续静脉泵入,10min泵完。Ⅰ组选用20m1生理盐水,方法同前。肺叶离体后即刻在第一块肺组织临近部分取第二块肺组织。所有患者分别于插管即刻(T1)、单肺通气30min(T2)、单肺通气60min(T3)、单肺通气90min(T4)、单肺通气120min(T5)、术毕双肺通气30min(T6),6个时间点抽取桡动脉血2ml测定IL-8、IL-10水平,同时测定叁组病人前后两块肺组织的AQP1、AQP4表达及观察肺组织HE染色病理形态学特征。结果叁组患者术前、术中一般情况比较差异无统计学意义(P>0.05)。IL-8的变化:与T1时比较,T2时各组变化不明显,T3时各组均增高(P<0.05),尤以Ⅰ组增高较为明显(P<0.01),T4-T6时3组均显着增高(P<0.01)。T3时Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组比较有差异(P<0.05),T4时Ⅱ组与Ⅰ组比较有差异(P<0.05),T4、T5时Ⅲ组与Ⅰ组和Ⅱ组比较有显着差异(P<0.01);IL-10的变化:与T1时比较,T2-T6时3组均显着增高(P<0.01),尤以Ⅲ组增高较为明显。T2时Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组比较有显着差异P<0.01);T3-T5时Ⅱ组、Ⅲ组与Ⅰ组比较有差异(P<0.05),尤以Ⅲ组增高较为明显P<0.01);T4、T5时Ⅲ组与Ⅱ组比较有差异(P<0.05),尤以T4时增高较为明显(P<0.01)。AQP1的变化:第一块肺组织3组的AQP1表达均无显着差异(p>0.05);与第一块肺组织比较,第二块肺组织Ⅰ组和Ⅱ组的AQP1表达均显着降低(P<0.05),尤以Ⅰ组降低较为明显,Ⅲ组变化不明显,Ⅰ组和Ⅱ组与Ⅲ组比较有显着差异(P<0.05);AQP4的变化:第一块肺组织3组的AQP4表达均无显着差异(P>0.05);与第一块肺组织比较,第二块肺组织Ⅰ组明显降低(P<0.05),与Ⅱ组和Ⅲ组比较有显着差异(P<0.05)。肺组织HE染色病理形态学特征:叁组患者第一块肺组织病理形态基本正常,Ⅰ组病人第二块肺组织形态破坏严重,肺泡腔内有大量渗出和出血,肺间质有大量炎性细胞浸润,肺泡壁明显增厚,间质水肿;Ⅱ组病人第二块肺组织形态基本保持,肺泡腔内有渗出和出血,肺间质炎性细胞浸润,肺泡壁水肿增厚但不如Ⅰ组明显;Ⅲ组病人肺组织结构较清楚,肺组织病理改变较Ⅰ和Ⅱ组轻。结论(1)IL-8、IL-10、AQP1、AQP4均参与了单肺通气所致肺损伤过程;(2)在单肺通气中,乌司他丁能够降低动脉血IL-8,升高IL-10,上调AQP1和AQP4的表达,对单肺通气所致的病理学特征有改善作用;(3)术中应用乌司他丁可对单肺通气所致的肺损伤有一定的保护作用,且呈剂量依赖性。

齐迎春[8]2014年在《骨骼肌缺血再灌注后肺损伤的发生机理及其防护研究》文中进行了进一步梳理背景与目的:骨骼肌缺血再灌注(ischemia-reperfusion,IR)损伤是临床常见的病理生理过程,缺血部位的循环重新建立后,局部组织细胞的结构、功能损伤可能会进一步加重,还将导致多种远隔脏器的损伤,甚至引起全身炎症反应综合症(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)、器官功能障碍综合征(Multiple organ dysfunction syndrome, MODS),危及患者生命。肺是最易受损的远隔器官之一,肺损伤是骨骼肌IR、下肢严重创伤的常见并发症,严重时可出现急性肺损伤(acute lung injury,ALI)/急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distresssyndrome,ARDS),与危重患者的高病死率明显相关。骨骼肌缺血再灌注后肺损伤的发生机制错综复杂,可能涉及炎症反应、水肿、氧化应激、神经体液因子的激活、免疫紊乱以及硫化氢(hydrogen sulfide,H2S)/胱硫醚-γ-裂解酶(cystathionine-γ-lyase,CSE)体系的下调、肾素-血管紧张素-醛固酮系统(renninangiotensin aldosterone system,RAAS)的激活等多个环节,共同作用导致肺功能的急剧减退。然而骨骼肌缺血再灌注后肺损伤的早期诊断及治疗并不理想,其中的免疫炎性损伤、水代谢障碍机理,以及与H2S/CSE体系、RAAS的关系尚未明确,一直都是临床及科研工作研究的热点。本研究通过:一、以我院双侧全膝关节置换术患者为研究对象,联合采用Calra细胞分泌蛋白(Clara cell secretionprotein, CC16)及肿瘤坏死因子α (Tumor necrosis factor, TNF α)、白介素(Interleukin, IL)中IL-1β、IL-6、IL-8炎性因子水平作为肺损伤外周血标记物,探讨双侧全膝关节置换术后炎性损伤及肺泡-毛细血管膜受损在肺损伤过程的作用。二、在双膝关节置换术临床观察的基础之上,建立大鼠后肢IR及复合创伤模型,模拟止血带所致的缺血再灌注及双膝关节置换术中骨及软组织的复合创伤的病理生理过程,观察单纯IR及复合创伤所致肺损伤的程度,及肺组织损伤标记物CC16水平的差异,同时关注水通道蛋白1(Aquaporins1,AQP1)、水通道蛋白5(Aquaporin5,AQP5)及TLR4(Toll-like receptors4)-髄样分化初级反应基因88(Myeloid differentiation primary-response gene88, MyD88)-核因子κB(nuclearfactor-κB, NF-κB)通路的表达,进一步探讨骨骼肌缺血再灌注及复合创伤后肺组织免疫炎性反应、肺组织水转运障碍的机制。叁、给予硫氢化钠(sodium hydrosulfide, NaHS)及炔丙基甘氨酸(DL-propargylglycine, PPG)干预肺组织内源性H2S水平,或给予螺内酯拮抗醛固酮(aldosterone,Ald)受体,深入寻求缺血再灌注损伤过程中介导肺组织损伤的关键分子和信号通路,探索干预及治疗肺损伤的可行、有效的靶点。方法:第一部分:行双膝关节置换手术病人15例,以Elisa或Liminex观察术前、术后4h、术后12h外周血肺泡-毛细血管膜损伤的特异性标记物CC16及TNFα、IL-1β、IL-6、IL-8炎性损伤标记物变化。第二部分:雄性Wistar大鼠22只,制备大鼠双侧后肢IR模型及后肢复合创伤模型,随机分为3组,即①正常对照组(n=8);②IR组(n=8);③复合创伤组(n=6)。观察肺组织HE染色及电镜结果、以Real-time PCR法检测肺组织CC16mRNA表达来评估肺损伤程度;计算肺组织湿/干重比值,采用免疫组化、Real-time PCR方法Western-blot、Real-time PCR方法检测肺组织AQP1、AQP5的表达,评价肺水肿的形成,探讨水转运障碍机制;以类似方法检测TLR4-Myd88-NF-κB通路mRNA及蛋白水平的变化,探究肺组织免疫炎性损伤机制。第叁部分:雄性Wistar大鼠40只,制备大鼠双侧后肢IR模型,随机分为5组,每组8只,即①正常对照组;②IR组;③IR+NaHS组:IR模型制作前腹腔注射NaHS0.78mg/kg;④IR+PPG组:IR模型制作前腹腔注射PPG60mg/kg;⑤IR+螺内酯组:IR模型制作前每天予螺内酯20mg/kg灌胃,共持续6天,评价肺损伤及肺水肿程度,采用免疫组化、Real-time PCR,以及Western-blot方法检测肺组织AQP1、AQP5的表达,以及TLR4-Myd88-NF-κB通路mRNA及蛋白水平的变化,探讨可行的干预措施及调节机制。结果:第一部分:①双侧膝关节置换术后4小时患者血清CC16水平较术前明显升高(P<0.05),约是术前的2倍,术后12小时与正常组比较无明显统计学差异(P>0.05)。②术后4小时血清TNF-α、IL-6、IL-8浓度较术前明显升高(P<0.05),12小时后TNF-α恢复正常(与术前比较P>0.05),IL-8水平下降但仍然高于术前水平(P<0.05),IL-6水平较术后4小时继续上升(P<0.05)。术后IL-1β水平较术前比较无明显差异(P>0.05)。第二部分:①与正常组比较,IR组大鼠出现炎性细胞浸润、肺泡隔增宽、肺水肿形成,肺组织CC16mRNA水平减低(P<0.05),复合创伤组大鼠肺组织炎细胞浸润及肺损伤程度进一步加重,CC16mRNA水平减低更为明显(与IR组比较,P<0.05),标志着肺泡上皮损伤加重。②与正常组比较,缺血再灌注组大鼠肺组织湿/干重比增加(P<0.05),肺组织出现水肿,肺组织AQP1、AQP5mRNA及蛋白水平减低(P<0.05),复合创伤组肺湿干重增加更为明显(与IR组比较,P<0.05),AQP1、AQP5的表达进一步下调(与IR组比较,P<0.05),肺水转运障碍及肺水肿程度加重。③与正常组比较,IR组TLR4及MyD88的mRNA水平增加(P<0.05),TLR4及p-NF-κB p65的蛋白合成增加(P<0.05),这些变化在复合创伤组更为明显(P<0.05)。第叁部分:①与IR组比较,IR+NaHS组及IR+螺内酯组大鼠肺损伤减轻,肺组织CC16mRNA水平增加(P<0.05),IR+PPG组肺组织损伤及水肿程度加重,CC16mRNA的合成更加减少(P<0.05)。②与IR组比较,IR+NaHS组肺湿/干重比下降(P<0.05),肺AQP1及AQP5蛋白及mRNA水平上调(P<0.05);IR+螺内酯组肺湿/干重比下降(P<0.05),AQP5蛋白及mRNA水平、AQP1mRNA水平增加(P<0.05),AQP1蛋白水平无明显变化(P>0.05);IR+PPG组后肺湿/干重比升高P<0.05),AQP1蛋白及mRNA水平、AQP5mRNA水平下降(P<0.05),AQP5蛋白水平无改变(P>0.05)。③与IR组比较,IR+NaHS组及IR+螺内酯大鼠肺TLR4、p-NF-κB p65的蛋白表达及TLR4、MyD88mRNA水平明显减低(P<0.05),IR+PPG组大鼠较IR组进一步增加(P<0.05)。结论:1.双侧全膝关节置换术后早期患者外周血CC16、TNF-α、IL-6及IL-8水平明显升高,标志着双侧全膝关节置换术术后早期即出现肺泡-毛细血管膜的损伤及炎性反应的激活,提示着肺炎性损伤的发生。2.骨骼肌缺血再灌注可导致肺组织水肿、炎性细胞浸润及损伤,复合创伤可使肺组织的损伤水肿程度进一步加重。3.骨骼肌缺血再灌注后肺组织AQP1、AQP5表达降低,TLR4-Myd88-NF-κB通路激活,大鼠后肢复合创伤可使AQP1、AQP5、TLR4-Myd88-NF-κB通路的变化更为明显,导致肺组织水转运障碍免疫炎性损伤,是骨骼肌缺血再灌注及创伤后肺损伤的重要环节。4. NaHS和螺内酯可改善下肢骨骼肌缺血再灌注肺损伤、减轻肺水肿程度,PPG可加重肺损伤及肺水肿程度,这种调节作用至少部分是通过调节TLR4-Myd88-NF-κB通路以及AQP1、AQP5的表达来实现的。NaHS及螺内酯作为骨骼肌缺血再灌注后肺损伤的防治措施,具有一定的可行性及有效性。

唐希[9]2009年在《盐酸戊乙奎醚对LPS致大鼠急性肺损伤后AQP1、AQP5表达的影响》文中进行了进一步梳理目的通过测定肺组织湿干重比值(wet/dry,W/D)、肺通透性(pulmonary permeability index,PPI)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(malonaldehyde,MDA)含量和水通道蛋白l(aquaporin 1,AQP1)、水通道蛋白5(AQP5)表达的变化,以及肺组织病理改变程度,研究不同剂量盐酸戊乙奎醚(penehyclidine hydrochloride,PHCD)对脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)所致大鼠急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的治疗效果及可能的治疗机制。方法75只健康雄性S-D大鼠,180~200g,自由摄水一周后随机分为5组(n=15):正常对照组(C组)、ALI组、盐酸戊乙奎醚治疗组(P组:低剂量PL组、中剂量PM组、高剂量PH组)。采用尾静脉注射LPS(5mg/kg)建立ALI大鼠模型,低、中、高剂量治疗组于10分钟后分别从腹腔注入盐酸戊乙奎醚0.05mg/kg、0.15mg/kg、0.45mg/kg;C组尾静脉注射等量生理盐水后,10分钟后腹腔注入生理盐水1ml。根据不同的处死时间(2h、6h、12h)再分为3个亚组(n=5)。大鼠麻醉后主动脉取血检测血浆蛋白含量,收集左肺灌洗液测定其蛋白含量,计算肺通透指数;右肺上叶行电镜观测;右肺中叶行光镜、免疫组化AQP1、AQP5检测;右肺下叶测定SOD活性、MDA含量;右肺副叶计算肺湿干重比值。所有实验数据采用SPSS13.0统计软件进行方差分析,组间比较采用析因分析的方差分析。结果(1)肺组织W/D、PPI值及SOD活性、MDA含量:正常对照组(C组)以上观测值在2h、6h、12h时无明显变化(P>0.05);与C组相比,ALI组、各剂量治疗组(P组)2h时W/D、PPI值及MDA含量均升高,SOD活性均降低,12h时变化更加明显(P<0.05);与ALI组相比,P组各时间点W/D、PPI值及MDA含量均降低,SOD活性均升高(P<0.05);高(PH组)、中剂量治疗组(PM组)对应时间点与低剂量治疗组(PL组)相比有明显差异(P<0.05),但高、中剂量组间相比无统计学意义(P>0.05)。(2)肺组织AQP1、AQP5表达:各组肺泡毛细血管内皮细胞、肺泡Ⅱ型上皮细胞上可见棕黄色阳性AQP1颗粒,肺泡Ⅰ型上皮细胞上见棕黄色阳性为AQP5表达。C组AQP1、AQP5在2h、6h、12h时表达均无明显差异(P>0.05);ALI组以上时间点AQP1、AQP5表达低于P组,表达强度随时间延长而下降;P组各时间点AQP1、AQP5表达高于ALI组,但低于C组,表达强度随时间延长而上升(P<0.05);ALI组AQP1于6h时下降出现统计差异,AQP5于12h时出现统计差异(P<0.05);P组AQP1于6h时上升有统计差异,AQP5于12h时出现统计差异(P<0.05);各时间点高剂量治疗组AQP1表达高于中、低剂量治疗组(P<0.05),中、低剂量组间无统计学差异(P>0.05);各时间点高、中剂量组AQP5表达高于低剂量组(P<0.05),高、中剂量组间无统计学差异(P>0.05)。(3)肺组织病理观察:大体观察:C组外观正常,肺脏颜色粉红;ALI组肺部均有不同程度的肿胀,表面可见暗红色点状或块状病灶,切面有淡红色或白色泡沫样液体溢出;治疗组肺肿胀程度减轻,表面及切面病变部位减少,肺损伤减轻。光镜观察:C组结构正常;ALI组肺泡壁破坏严重,肺间质、肺泡水肿,肺泡间隔增宽,肺内大量多形核白细胞浸润,肺泡腔内可见红细胞和炎性细胞;PH组肺泡结构尚可,肺间质水肿增宽及多形核白细胞浸润较ALI组明显减轻。电镜观察:ALI组电镜下见肺泡Ⅰ型上皮细胞膜连续性中断,边界不清,胞浆空化,核肿胀、溶解甚至消失。Ⅱ型上皮细胞板层小体尚存,但胞浆空化、溶解,毛细血管内皮细胞胞浆明显肿胀;治疗组肺泡Ⅰ型上皮细胞肿胀明显,细胞轮廓尚较明显,基本结构未见明显破坏,Ⅱ型上皮细胞内板层体比模型组稍增多,偶见板层体排空现象,细胞轻度肿胀,毛细血管内皮细胞可见肿胀。结论(1)注射LPS后ALI组随时间延长肺通透性、含水量增高,肺组织SOD活性下降,MDA含量升高,AQP1、AQP5表达降低,肺组织病理改变逐渐加重,12h未见好转。(2)不同剂量盐酸戊乙奎醚治疗后,血管内皮与肺泡上皮的损伤减轻,肺组织肺通透性、含水量降低,肺组织MDA含量降低、SOD活性增强, AQP1、AQP5表达上调,肺组织病理改变明显减轻,12h时改变明显。而高、中剂量组间对应时间点各数据无明显差异,提示中剂量组已接近最佳治疗效果。(3)LPS处理后AQP1表达下调快于AQP5;盐酸戊乙奎醚治疗后AQP1上调快于AQP5,提示AQP1对外界刺激更敏感,可能与两者结构不同、位于不同解剖学部位,有不同生理学功能及不同的调节途径有关。

李敏, 李锋, 胡波, 王超锋[10]2007年在《丹参对内毒素致急性肺损伤大鼠肺水通道蛋白-1的调节效应》文中研究指明目的探讨丹参对内毒素(LPS)致急性肺损伤(ALI)大鼠肺水通道蛋白-1(AQP-1)的调节作用。方法SD大鼠48只,随机分为正常组、丹参注射液预保护组、丹参注射液7d治疗组、ALI7d模型组、丹参注射液8h治疗组、ALI8h模型组,每组各8只。分别于7d和8h后电镜及HE染色观察各组大鼠肺组织病理改变、肺湿/干重比(W/D)及肺脏水通透性的变化,免疫组化法及肺组织匀浆后Western blotting法检测AQP-1表达变化;测定血液氧分压PaO2、血液流变学、内皮素-1(ET-1)浓度。结果模型组均出现肺损伤症状。丹参注射液7d治疗组的肺水肿病理改变与ALI7d模型组比较明显减轻,血液流变学指标明显改善,但两组AQP-1表达均与正常组无明显差异(P<0.05)。丹参注射液8h治疗组和丹参注射液预保护组与ALI8h模型组比较,肺水肿病理改变明显减轻,血液流变学指标明显改善(P<0.05),其中丹参注射液预保护组AQP-1表达上调明显(P<0.01)。结论丹参可能通过调节AQP-1的表达改善水液代谢,改善ALI大鼠的血液流变学,从而减轻肺水肿状态,提示丹参新的药理效应依据。

参考文献:

[1]. 急性肺损伤肺水通道蛋白-1、5的表达及功能的实验研究[D]. 谢艳萍. 第叁军医大学. 2004

[2]. 水通道蛋白在内毒素性急性肺损伤小鼠肺组织的表达及可能调节机制[D]. 钟佰强. 浙江大学. 2009

[3]. 急性肺损伤大鼠肺水通道蛋白1和5的表达及功能的实验研究[J]. 谢艳萍, 陈才平, 王建春, 钱桂生, 王应灯. 中华结核和呼吸杂志. 2005

[4]. 凉膈散对内毒素致急性肺损伤大鼠肺水通道蛋白表达的影响[D]. 刘建新. 南方医科大学. 2010

[5]. 右美托咪定联合乌司他丁对脂多糖诱导大鼠急性肺损伤的保护作用及机制的研究[D]. 姜远旭. 南方医科大学. 2014

[6]. 牛珀至宝微丸对内毒素急性肺损伤水通道蛋白表达的影响[J]. 黄洁, 李慧, 付友金, 陈肖君, 黄玮. 新中医. 2008

[7]. 乌司他丁对术中单肺通气患者血浆IL-8、IL-10及肺AQP1、AQP4的影响[D]. 李珊珊. 昆明医学院. 2010

[8]. 骨骼肌缺血再灌注后肺损伤的发生机理及其防护研究[D]. 齐迎春. 中国人民解放军医学院. 2014

[9]. 盐酸戊乙奎醚对LPS致大鼠急性肺损伤后AQP1、AQP5表达的影响[D]. 唐希. 重庆医科大学. 2009

[10]. 丹参对内毒素致急性肺损伤大鼠肺水通道蛋白-1的调节效应[J]. 李敏, 李锋, 胡波, 王超锋. 中国中医药信息杂志. 2007

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急性肺损伤肺水通道蛋白-1、5的表达及功能的实验研究
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