參麥注射液對機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷大鼠肺炎性反應(yīng)的影響

金立達(dá)，王良榮，熊響清，單鴛露，林麗娜

（溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院 麻醉科，浙江 溫州 325015）

機(jī)械通氣是救治急性呼吸窘迫綜合征等患者的有效措施之一，但機(jī)械通氣在提供有效呼吸支持的同時(shí)，可誘發(fā)或加重肺損傷，即機(jī)械通氣相關(guān)肺損傷（ventilator-induced lung injury，VILI）。VILI發(fā)生機(jī)制復(fù)雜，肺組織炎性反應(yīng)及肺水代謝障礙是其重要環(huán)節(jié)。參麥注射液是臨床常用的中藥制劑。研究發(fā)現(xiàn)參麥注射液能夠減輕脂多糖和缺血再灌注所致的急性肺損傷[1-2]，但其對VILI的影響鮮見報(bào)道。本研究擬探討參麥注射液預(yù)處理對VILI大鼠肺炎性反應(yīng)的影響。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組 健康成年雄性SD大鼠30只，體質(zhì)量300～350 g（溫州醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供），隨機(jī)分為3組：常規(guī)潮氣量通氣組（TV組，潮氣量8 mL/kg）、大潮氣量通氣組（HV組，潮氣量40 mL/kg）、大潮氣量通氣+參麥注射液10 mL/kg組（HS組），每組10只。

1.2 VILI模型建立 腹腔注射20%烏拉坦8 mL/kg麻醉后，開放尾靜脈用于輸液和給藥，間斷靜脈注射維庫溴銨維持肌松。暴露氣管，用14號BD留置針行氣管切開置管，接HX-300小動(dòng)物呼吸機(jī)（成都泰盟科技有限公司）行機(jī)械通氣，呼吸頻率40次/min，吸呼比1∶2，吸入氣體為空氣。TV組及HV組大鼠在機(jī)械通氣前30 min以微量注射泵以0.2 mL/min恒速輸入0.9%氯化鈉溶液4 mL，HS組以同樣方式給予參麥注射液（10 mL/kg參麥注射液以0.9%氯化鈉溶液稀釋至4 mL）。各組大鼠行機(jī)械通氣4 h。

1.3 標(biāo)本采集及指標(biāo)檢測 機(jī)械通氣4 h完畢即刻取股動(dòng)脈血樣1 mL行血?dú)夥治?。開胸迅速取出心臟和肺，4 ℃ 0.9%氯化鈉溶液沖洗。結(jié)扎左肺門，行右肺支氣管肺泡灌洗，收集肺泡灌洗液（bronchoaveolar lavage fluid，BALF）5 mL，4 ℃下2 000 r/min離心10 min，取上清液-70 ℃凍存，采用ELISA法測定BALF中腫瘤壞死因子（TNF-α）、白細(xì)胞介素1β（IL-1β）、白細(xì)胞介素10（IL-10）濃度，考馬斯亮蘭法測定BALF及血清總蛋白濃度，計(jì)算肺通透性指數(shù)（PPI，即BALF與血清的總蛋白濃度之比）。取左肺下葉組織用濾紙吸干水分，在分析天平上精確稱濕重（W）后放入80 ℃烤箱，烘烤48 h后稱干重（D），計(jì)算肺組織濕/干重比（W/D）；取部分左肺上部組織固定于10%多聚甲醛，用于病理學(xué)切片觀察，其余左肺上部組織稱重制備10%肺組織勻漿，4 ℃下1 000 r/min離心5 min，將上清液稀釋至1%，用考馬斯亮藍(lán)法蛋白定量，酶促反應(yīng)，定磷后測定吸光度值，計(jì)算Na+-K+-ATP酶活性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理方法 應(yīng)用SPSS 13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行分析。計(jì)量資料以±s表示，組間比較采用單因素方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 各組間動(dòng)脈血PaO2、肺組織Na+-K+-ATP酶活性、W/D和PPI比較 與TV組相比，HV組和HS組肺組織Na+-K+-ATP酶活性降低，W/D、PPI升高，HV組動(dòng)脈血PaO2降低，HS組動(dòng)脈血PaO2升高（P＜0.05）；與HV組比較，HS組動(dòng)脈血PaO2、肺組織Na+-K+-ATP酶活性升高，W/D、PPI降低（P＜0.05）（見表1）。

表1 3組大鼠PaO2、Na+-K+-ATP酶活性、W/D和PPI比較（n=10，s）

表1 3組大鼠PaO2、Na+-K+-ATP酶活性、W/D和PPI比較（n=10，s）

與TV組比：aP＜0.05；與HV組比：bP＜0.05

組別 PaO2（mmHg）Na+-K+-ATP酶活性 W/D PPI TV組 75.6±5.0 17.46±2.51 4.0±0.2 0.08±0.02 HV組 62.0±12.3a 6.22±1.25a 5.1±0.3a 0.26±0.15a HS組 108.5±13.7ab 9.88±1.76ab 4.5±0.2ab0.15±0.04ab

2.2 各組間BALF中TNF-α、IL-1β、IL-10含量及TNF-α/IL-10比值比較 與TV組相比，HV組和HS組BALF中TNF-α、IL-1 β、IL-10及TNF-α/IL-10比值升高（P＜0.05）；與HV組比較，HS組BALF中TNF-α、IL-1β含量及TNF-α/IL-10比值降低，IL-10濃度升高（P＜0.05）（見表2）。

表2 各組實(shí)驗(yàn)大鼠BALF中各項(xiàng)指標(biāo)比較（n=10，±s）

表2 各組實(shí)驗(yàn)大鼠BALF中各項(xiàng)指標(biāo)比較（n=10，±s）

與TV組比：aP＜0.05；與HV組比：bP＜0.05

組別 TNF-α（ng/L）IL-1β（ng/L） IL-10（ng/L）TNF-α/IL-10 TV組 23.7±6.8 94.3±11.2 31.7±11.2 0.75±0.21 HV組 102.1±14.5a198.4±18.7a 43.5±6.6a 2.35±0.72a HS組 74.2±9.4ab 132.8±9.8ab 65.1±8.3ab 1.26±0.32ab

2.3 各組間肺組織病理損傷比較 光鏡下，TV組無明顯肺損傷或損傷輕微，肺泡無明顯水腫，肺泡間隔均一、結(jié)構(gòu)清晰，有少量炎性細(xì)胞浸潤，部分肺泡擴(kuò)張充氣；HV組可見明顯的肺間質(zhì)及肺泡內(nèi)滲出水腫，肺間質(zhì)大量中性粒細(xì)胞、巨噬細(xì)胞浸潤，肺泡隔增寬，部分肺泡間隔斷裂，局灶的肺泡塌陷和肺不張，部分出現(xiàn)肺大泡；HS組肺組織損傷程度較HV組輕，滲出水腫減輕，肺泡隔輕度增寬，炎癥細(xì)胞浸潤較HV組程度輕，肺泡充氣擴(kuò)張（見圖1）。

3 討論

圖1 大鼠肺組織顯微結(jié)構(gòu)改變（HE，×200）

本研究VILI模型參照文獻(xiàn)[3]進(jìn)行改良建立，大鼠參麥注射液劑量參考文獻(xiàn)[4]。常規(guī)潮氣量機(jī)械通氣4 h后大鼠肺組織未見明顯損傷，而大潮氣量機(jī)械通氣后PaO2降低，肺組織W/D值升高，光鏡下肺組織出現(xiàn)明顯損傷，提示大鼠VILI模型制造成功。

VILI發(fā)生機(jī)制錯(cuò)綜復(fù)雜，肺內(nèi)炎性反應(yīng)失衡造成的生物傷是其中心環(huán)節(jié)。本研究中發(fā)現(xiàn)，大潮氣量機(jī)械通氣組大鼠肺內(nèi)前炎性因子TNF-α、IL-1 β含量明顯增加，機(jī)制可能為機(jī)械通氣時(shí)反復(fù)的機(jī)械牽張激活多個(gè)相關(guān)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路，使細(xì)胞因子和炎性遞質(zhì)在肺內(nèi)大量積聚[5]。在急性肺損傷的炎性反應(yīng)的發(fā)生發(fā)展過程中，TNF-α是始動(dòng)因素，IL-1β起協(xié)同作用，促使炎癥細(xì)胞在肺組織的募集和活化，引起多種炎性因子的產(chǎn)生和釋放。IL-10是急性肺損傷早期的抗炎遞質(zhì)，可以減輕炎性反應(yīng)引起的肺損傷[6]。研究表明TNF-α/IL-10比值可影響急性肺損傷炎癥的程度和走向[7]。本研究中HV組大鼠BALF液中TNF-α/IL-10比值明顯升高，提示VILI大鼠抗炎反應(yīng)不足，致炎反應(yīng)過強(qiáng)。Na+-K+-ATP酶是一種位于細(xì)胞膜上的ATP酶，主要分布于肺泡 II型上皮細(xì)胞的基底外側(cè)膜。研究發(fā)現(xiàn)，急性肺損傷時(shí)肺組織清除液體的能力下降是由于肺泡上皮細(xì)胞膜Na+-K+-ATP酶和Na+通道功能下降所致[8]，抑制炎性細(xì)胞的表達(dá)可以提高Na+-K+-ATP酶的活性[9]。本研究發(fā)現(xiàn)，VILI大鼠Na+-K+-ATP酶活性明顯降低，PPI增加，可能為炎性遞質(zhì)大量表達(dá)抑制Na+-K+-ATP酶活性，使肺水代謝失衡，加重肺損傷。

參麥注射液方源于《千金藥方》之生脈散，是生脈散衍變方，由人參與麥冬經(jīng)超濾法和水醇法制成的純中藥制劑，其有效成分為人參皂甙、麥冬皂甙、麥冬黃酮及微量人參多糖和麥冬多糖，是中醫(yī)傳統(tǒng)的急癥用藥。研究證實(shí)參麥注射液能改善各重要臟器的營養(yǎng)性血流量，具有清除氧自由基、增強(qiáng)抗氧化系統(tǒng)的功能，保護(hù)心腦肺等重要臟器的功能[10-11]。參麥注射液還可以通過降低TNF-α等炎性因子的表達(dá)，抑制炎癥反應(yīng)而發(fā)揮保護(hù)作用[12]。本研究中參麥注射液預(yù)處理組大鼠BALF液中炎性因子TNF-α、IL-1 β含量降低，抑炎因子IL-10含量升高，TNF-α/IL-10比值降低，提示參麥注射液預(yù)處理改善了VILI大鼠肺組織炎性反應(yīng)失衡，從而使Na+-K+-ATP酶活性升高、PPI降低、肺水腫程度減輕。參麥注射液可能通過上述機(jī)制減輕VILI。

綜上所述，參麥注射液可調(diào)節(jié)肺炎性反應(yīng)，改善肺水代謝，從而減輕VILI。