膿毒癥大鼠急性肺損傷血清抵抗素及IL-6的變化及其意義*

·論著·

膿毒癥大鼠急性肺損傷血清抵抗素及IL-6的變化及其意義*

胡建慧1,張建國2,孫海春1,錢銀環(huán)1，曹美林1

(1.江蘇省鎮(zhèn)江市中醫(yī)院檢驗(yàn)科，江蘇鎮(zhèn)江 212001；2.江蘇大學(xué)附屬江濱醫(yī)院重癥醫(yī)學(xué)科，江蘇鎮(zhèn)江 212001)

摘要:目的研究膿毒癥大鼠急性肺損傷(ALI)血清抵抗素及白介素-6(IL-6)的水平，以探討抵抗素及IL-6與ALI的關(guān)系及可能機(jī)制。方法Wistar雄性大鼠45只隨機(jī)分為正常對照組、假手術(shù)組和模型組各15只。靜脈注射脂多糖(10 mg/kg)復(fù)制ALI的動(dòng)物模型，分別觀察6、12、24 h后活殺。測定肺濕/干重比，用化學(xué)發(fā)光法檢測血清IL-6及ELISA法檢測抵抗素水平。結(jié)果與對照組及假手術(shù)組相比，模型組肺濕/干重比,肺病理組織評分、血清IL-6 水平、抵抗素水平均明顯增高(P<0.05)。肺組織損傷程度與血清IL-6和抵抗素水平呈正相關(guān)(r值分別為0.739、0.874，P<0.05)。結(jié)論抵抗素可能參與了膿毒癥所致的肺損傷過程。

關(guān)鍵詞:膿毒癥；急性肺損傷；白介素-6；抵抗素

膿毒癥是由細(xì)菌感染引發(fā)的全身性炎癥反應(yīng),是危重患者的常見并發(fā)癥,是導(dǎo)致危重患者難以治愈并死亡的重要原因之一。肺是膿毒癥時(shí)最易受損的靶器官，急性肺損傷(ALI)通常出現(xiàn)較早，且發(fā)生率最高[1-2]，其發(fā)生機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，多種細(xì)胞因子參與并相互影響，目前的主流觀點(diǎn)是Th1/Th2細(xì)胞失衡所致的“促炎反應(yīng)綜合征”(SIRS)和“抗炎反應(yīng)綜合征”(CARS)，但仍有諸多問題尚待解決。抵抗素的結(jié)構(gòu)與炎性過程中有關(guān)的蛋白相似,它是近年來發(fā)現(xiàn)的一種脂肪細(xì)胞因子，因此炎癥的啟動(dòng)和發(fā)展被設(shè)想為一種炎性分子參與的過程，且諸多研究表明抵抗素與多種炎癥因子呈正相關(guān)[3]。目前，有關(guān)抵抗素與膿毒癥性肺損傷的相關(guān)性研究較少，本研究通過觀察膿毒癥性肺損傷大鼠血清中白介素(IL)-6及抵抗素水平的變化，探討抵抗素對膿毒癥性肺損傷的早期診斷及預(yù)后的判斷價(jià)值。

1材料與方法

1.1儀器與試劑脂多糖為美國Sigma公司生產(chǎn)；移液器為德國BRAND品牌；抵抗素試劑為美國Rapid Bio Lab Calabasas California原裝ELISA試劑盒；IL-6為Autolumo A2000全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光儀檢測。

1.2動(dòng)物分組及處理45只Wistar雄性大鼠，體質(zhì)量(250±20)g，隨機(jī)分為對照組、假手術(shù)組和模型組各15只。假手術(shù)組采用注射與模型組相同劑量的生理鹽水，模型組采用大鼠尾靜脈注射脂多糖(10 mg/kg，1.6 mL/kg)復(fù)制ALI模型，總注射時(shí)間不少于3 min。分別在注射后6、12、24 h水合氯醛麻醉后活殺。

1.3方法各組動(dòng)物經(jīng)上述處理后，不同時(shí)間段處死，在離心端剪斷氣管，沿胸腔背面從上至下分離全肺置于冰塊上，除去表面的凝血及結(jié)締組織等附屬物，吸干表面液體稱濕重，然后放入80 ℃烤箱72 h，稱取干重，計(jì)算濕/干重比(W/D)值。血清抵抗素測定用ELISA方法，嚴(yán)格按試劑盒說明書操作；IL-6用化學(xué)發(fā)光法，嚴(yán)格按儀器操作步驟進(jìn)行。

2結(jié)果

2.1各組不同指標(biāo)檢測水平結(jié)果見表1～3。

2.2抵抗素與IL-6、肺病理組織評分之間的相關(guān)性分析相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)血清抵抗素水平與IL-6及肺病理組織評分均呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r分別為0.739、0.874(P<0.05)。在不同時(shí)間段內(nèi)對照組的抵抗素差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

組別肺W/D肺病理組織評分(分)IL-6(pg/mL)抵抗素(ng/mL)對照組4.124±0.0240.864±0.286759.225±127.7654.398±1.287假手術(shù)組4.481±0.0410.872±0.328769.852±147.3484.872±1.038模型組5.893±0.198*2.875±0.784*1875.244±549.012*15.369±3.498*

*：P<0.05，與對照組及假手術(shù)組比較。

組別肺W/D肺病理組織評分(分)IL-6(pg/mL)抵抗素(ng/mL)對照組4.224±0.0150.794±0.246735.355±146.3244.537±1.246假手術(shù)組4.321±0.0350.858±0.356785.467±146.4684.846±1.246模型組5.383±0.124*2.848±0.759*1953.344±563.456*16.466±3.537*

*：P<0.05，與對照組及假手術(shù)組比較。

組別肺W/D肺病理組織評分(分)IL-6(pg/mL)抵抗素(ng/mL)對照組4.157±0.0570.846±0.293757.468±135.2784.357±1.358假手術(shù)組4.584±0.1250.846±0.358793.355±138.8324.363±1.245模型組5.679±0.264*2.747±0.849*1937.478±637.351*15.843±3.472*

*：P<0.05，與對照組及假手術(shù)組比較。

3討論

膿毒癥是由感染引起的一種全身性炎癥反應(yīng)綜合征，是當(dāng)前創(chuàng)傷、燒傷外科以及ICU所面臨的棘手問題，其進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致膿毒癥性休克及多臟器功能不全綜合征(MODS)。目前研究較多的是膿毒癥所致ALI，其主流觀點(diǎn)是“炎癥細(xì)胞因子風(fēng)暴”，被大多數(shù)學(xué)者所接受。抵抗素又名脂肪細(xì)胞分泌因子，2001年，作為一種脂肪因子被首次報(bào)道[4]，主要由白色脂肪組織分泌，起初因其具有胰島素抵抗作用而得名。既往研究發(fā)現(xiàn)抵抗素較多的表達(dá)于人類單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞，也有部分表達(dá)于人的胎盤組織，因?yàn)榈挚顾氐慕Y(jié)構(gòu)與參與炎癥反應(yīng)過程中的蛋白(尤其是FIZZ3)相同，這也提示著炎癥反應(yīng)與抵抗素的參與[5-6]在一定程度上具有相關(guān)性。

典型的膿毒癥的發(fā)生、發(fā)展的病理、生理過程，可以概括為連續(xù)發(fā)展的動(dòng)態(tài)過程：由最初全身炎癥反應(yīng)綜合征發(fā)展為膿毒癥、嚴(yán)重膿毒癥、膿毒癥性休克，最終致多器官功能障礙綜合征。膿毒癥是危重病患者病死率升高的主要原因。膿毒癥早期階段，機(jī)體的免疫防御系統(tǒng)被細(xì)菌內(nèi)毒素激活，如單核巨噬細(xì)胞系統(tǒng)、內(nèi)皮系統(tǒng)等，并釋放出大量的炎癥細(xì)胞因子，如IL-1、IL-6、α-腫瘤壞死因子等，隨著炎癥反應(yīng)的加重，形成的級聯(lián)放大效應(yīng)，使得炎癥反應(yīng)在SIRS及CARS平衡中失控，最終導(dǎo)致全身炎癥反應(yīng)綜合征。抵抗素在正常機(jī)體內(nèi)僅有少量表達(dá)，但在機(jī)體出現(xiàn)感染或應(yīng)激性損傷后，隨著炎性介質(zhì)、炎癥因子的大量激活，導(dǎo)致抵抗素的表達(dá)明顯加速。當(dāng)炎癥反應(yīng)失控后導(dǎo)致自身組織廣泛破壞，并最終導(dǎo)致多器官功能衰竭甚至死亡。

從本研究結(jié)果顯示，膿毒癥大鼠肺損傷的血清抵抗素、IL-6水平較假手術(shù)組及對照組明顯升高(P<0.05)。Silswal等[7]在體外實(shí)驗(yàn)中，于人外周血單核細(xì)胞培養(yǎng)中加入抵抗素，發(fā)現(xiàn)炎癥因子IL-6、TNF-α較對照組明顯增加，認(rèn)為抵抗素可能通過激活核轉(zhuǎn)錄因子(NF-κB)途徑促進(jìn)巨噬細(xì)胞表達(dá)多種炎性因子[8]。另外體外實(shí)驗(yàn)也表明，部分炎癥因子如IL-1、IL-6、TNF-α均能通過刺激單核巨噬細(xì)胞，導(dǎo)致抵抗素的分泌增加。因此推測膿毒癥患者存在炎癥-抵抗素-炎癥的正反饋環(huán)路[9]，這也是膿毒癥的炎癥反應(yīng)治療困難、病死率高的主要原因。本研究結(jié)果顯示，膿毒癥各組血清中IL-6水平均明顯高于對照組(P<0.05)，膿毒癥患者血清中抵抗素水平與 IL-6水平呈正相關(guān)，IL-6是起關(guān)鍵始動(dòng)作用的細(xì)胞因子，在機(jī)體受到損傷、刺激后最先分泌。而且，本研究中發(fā)現(xiàn)，隨著膿毒癥的進(jìn)展，血清抵抗素水平雖有升高的趨勢，但差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，可能與實(shí)驗(yàn)時(shí)間較短且大鼠自身免疫調(diào)控所致。但抵抗素作為新近發(fā)現(xiàn)的炎癥因子，在早期反映膿毒癥的嚴(yán)重程度以及評估患者預(yù)后具有一定的潛在價(jià)值，其具體信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制有待進(jìn)一步研究。

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The change of serum resistin,IL-6 on the acute lung injury of sepsis rats and its significance*

HuJianhui1,ZhangJianguo2,SunHaichun1,QianYinhuan1,CaoMeilin1

(1.DepartmentofClinicalLaboratory,TCMHospitalofZhenJiang,ZhenJiang,JiangSu212001,China;

2.DepartmentofICU,JiangbinHospitalAffiliatedtoJiangsuUniversity,ZhenJiang,JiangSu212001,China)

Abstract:ObjectiveTo study the serum level of resistin and IL-6 in the sepsis-induced acute lung injury(ALI) in rats and to probe the relation of IL-6 and resistin to ALI and its possible mechanism.MethodsThe forty-five Wistar rats were randomly assigned to three groups,a control group,a sham group and a model group.ALI was induced by intravenous injective of LPS(10 mg/kg) and those animals were killed after 6 hours,12 hours,24 hours.The lung wet/dry weight ratio,serum IL-6 was detected by chemiluminescence and resistin levels were detected by ELISA.ResultsCompared with the control group and the sham group,the lung wet/dry weight ratio,lung pathologic tissue score,the serum level of resistin and IL-6 were increased(P<0.05).Positive correlation was observed between resistin and IL-6 in different time.ConclusionResistin possibly participate the process of sepsis induces ALI.

Key words:sepsis;the acute lung injury；interleukin-6;resistin

作者簡介：曾憲威，男，副主任技師，主要從事臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)研究。 胡建慧，女，副主任技師，主要從事醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)免疫學(xué)檢驗(yàn)研究。

(收稿日期：2015-04-27)

DOI:10.3969/j.issn.1673-4130.2015.15.014

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-4130(2015)15-2158-03

*基金項(xiàng)目：鎮(zhèn)江市科技支撐計(jì)劃(社會(huì)發(fā)展)指導(dǎo)性項(xiàng)目(鎮(zhèn)科社2013-125號)。