肺表面活性物質(zhì)在缺血預(yù)處理肺保護(hù)中的作用

1、肺表面活性物質(zhì)在缺血預(yù)處理肺保護(hù)中的作用【關(guān)鍵詞】缺血/再灌注Role of pulmonary surfacta nt on lung ischemicprecon diti oningin duced p rotect ion aga inst lung ischemia rep erfusi on injury【Abstract 】 AIM: To investigate whether the pulmonary surfactant(PS) is invo Ived in the p rotective effects of lung ischemic precon diti oni

2、ng (IPC) aga inst lung ischemia rep erfusi on (l/R) injury.METHODS: In vivo I/R injury of rabbit was induced by blocking the hilum of left l ung. The arterial p artial p ressure of oxyge n (P aO2), l ung p ermeability in dex, leucocyte count and n eutr op hils p erce ntage in bron choalveolar lavage

3、 fluid (BALF) were detected as in dexes of lung injury. Total phospholipid (TPL), saturated phosphatidylcholine(SatPC)and total protein (TP) in the BALFwere respectivelymeasured by Bartlettmethod, Mason method and Lowry method. The activity of PS was p rese nted by the ratio of Sat PC/TP and Sat PC/

4、TL P. RESULTS:I/R injury markedlyreduced the arterialoxyge n p ressure, which in creased in IPC group (Pv).The lung p ermeability in dex, leucocyte count and n eutr op hils p erce ntage in BALFof I/R group were significantlyhigher than those in control group,which markedly reduced in IPC group (P<

5、;). The SatPC/TP(ng/g) and SatPC/TLP(%) in I/R group were 124±23 and ± , respectively,both significantlylower than those in control group (Pv). The two indexes in IPC group were 159± 28 and ±, respectively, markedly higher than those in I/R group (Pv). CONCLUSION: Lung IPC has a

6、remarkable p rotective effect agai nst I/R injury. The effect is related to the mai ntai ning of the content and activity of PS.【Keywords! lung ； reperfusion injuries;ischemicpreconditioning ；pulmonary surfacta nt【摘要】目的：探討肺表面活性物質(zhì)(pulmonary surfactant, PS )是否參與了肺缺血預(yù)處理(IPC)對肺缺血/再灌注損傷(I/R )的保護(hù)作用.方法： 建立

7、兔在體I/R損傷模型，實(shí)驗(yàn)分為對照組(Control ) ,I/R組和IPC組.通過 阻斷左肺門造成兔在體I/R損傷，檢測各組動(dòng)脈血氧分壓(PaO2、肺通透性指數(shù)、支氣管肺泡灌洗液（BALF中白細(xì)胞數(shù)和中性粒細(xì)胞百分比； 采用Bartlett 法、Mason法和Lowery法檢測BALF中總磷脂（TPL）、胞和卵磷脂（Sat PC）和 總蛋白（TP 含量，PS活性以SatPC/TP和SatPC/TLP來表示.結(jié)果： 肺I/R 損傷后，P aO2較正常對照組顯著降低（PV）,肺通透性指數(shù)及BALF中白細(xì)胞數(shù) 和中性粒細(xì)胞百分比亦明顯升高（P）； IPC組上述指標(biāo)較I/R組均有顯著改善（P） .

8、I/R 損傷組 SatPC/TP（ng/g）和 SatPCTLP （%）分別為 124±23 和±, 明顯低于對照組（P），IPC組上述兩指標(biāo)分別為159± 28和±，顯著高于I/R 組.結(jié)論：缺血預(yù)處理可通過維持PS的分泌和功能而對肺I/R損傷有顯著的保 護(hù)作用.【關(guān)鍵詞】 肺；缺血/再灌注；缺血預(yù)處理；肺表面活性物質(zhì)0引言肺缺血/再灌注（ischemia reperfusion, I/R ）損傷常見于肺動(dòng)脈袖狀切 除、肺移植術(shù)，可致肺動(dòng)脈高壓、肺水腫及呼吸衰竭等，嚴(yán)重影響患者術(shù)后肺功 能的恢復(fù).因此，對肺I/R損傷保護(hù)作用的研究具有十分重要的意義.1

9、986年， Murry 等1 首次報(bào)道了心肌缺血預(yù)處理（ischemic preconditioning,IPC），即短暫缺血后恢復(fù)血流再灌注，心肌對隨后出現(xiàn)更長時(shí)間的嚴(yán)重缺血產(chǎn)生耐受的 狀態(tài).此后在多種臟器均發(fā)現(xiàn)IPC現(xiàn)象，已有報(bào)道IPC對肺I/R損傷也具有保護(hù) 作用，但是其作用機(jī)制尚未明確.I/R損傷可導(dǎo)致內(nèi)源性肺表面活性物質(zhì)（P ulm on ary surfacta nt, PS ）異常，而引起呼吸功能下降2，I PC對PS活性有無影響鮮見報(bào)道.我們在兔I/R損傷模型的基礎(chǔ)上，探討IPC對肺I/R損傷的保護(hù)作用及其對內(nèi)源性 思路和理論依據(jù).1材料和方法1. 1材料新西蘭大白兔36只08

10、015號(hào)），體質(zhì)量（±）PS活性的影響，為臨床上肺I/R損傷的防治提供新的（第四軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供，合格證號(hào)陜動(dòng)字 kg，牛血清白蛋白購于美國Sigma公司.1. 2方法將大白兔在無特殊病原體（SPF）的條件下隨機(jī)分為3組，每組12 只，即對照組（Control ），I/R組和IPC組.1. 2. 1制作兔原位肺缺血/再灌注模型手術(shù)前肌注阿托品 mg，經(jīng)耳緣苯 巴比妥鈉麻醉后（30 mg/kg, iv）仰臥位固定于手術(shù)臺(tái)上，氣管切開插管，接動(dòng)物呼吸機(jī)，呼吸頻率30次/min ,潮氣量10 mL/kg，吸入氧濃度1 L/L ,股動(dòng)脈插管監(jiān)測動(dòng)脈壓.胸骨正中切口， 開胸后，肝素1

11、mg/kg iv. IPC組為阻斷左肺門5 min，開放5 min，反復(fù)3次， 然后阻斷左肺門60 min，再灌注120 min. I/R 組為直接阻斷左肺門60 min，再 灌注120 min.對照組為開胸后僅游離肺門而不進(jìn)行其他處理的假手術(shù)組.1. 2. 2氧分壓（PaO2測定實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，取半數(shù)動(dòng)物用肝素化抗凝空針 自主動(dòng)脈取血2 mL,保持密閉，測PaO2.1. 2. 3肺通透指數(shù)測定實(shí)驗(yàn)結(jié)束后抽取半數(shù)動(dòng)物肺動(dòng)脈血制備血清；以 Hanks液經(jīng)左主支氣管灌洗，收集支氣管肺泡灌洗液（BALF，采用Lowery法檢 測BALF上清及血清中蛋白濃度，BALF中蛋白濃度與血清蛋白濃度之比為肺通透

12、性指數(shù).1. 2. 4BALF中白細(xì)胞分類計(jì)數(shù)取BALF離心沉渣涂片，瑞氏染色，光鏡下 計(jì)數(shù)BALF中的白細(xì)胞數(shù)量，并進(jìn)行細(xì)胞分類.1. 2. 5PS測定用生理鹽水10 mL/kg對其余半數(shù)動(dòng)物經(jīng)左主支氣管灌入左 肺,進(jìn)行支氣管肺泡灌洗，然后灌洗液流出，再注入與前次流出量相等的生理鹽水，同法操作，共灌洗3次.灌洗液經(jīng)雙層紗布過濾后計(jì)算回收量，然后于4C下1500 r/min離心10 min，取上清分裝后保存于-70C低溫冰箱中.采用Lowry 法檢測BALF中總蛋白（total protein，TP）含量；Bartlett 法測定BALF中總 磷脂（total phospholipid ，TP

13、L）； Mason法檢測 BALF中飽和卵磷脂（saturated phos phatidylcholi ne ，Sat PC）的含量.PS 的活性以 Sat PC/TP 和 Sat PC/TL P 來 表示.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：所有數(shù)據(jù)均以x±s表示，組間比較采用SPSS軟件進(jìn)行方差 分析及LSDt檢驗(yàn).2結(jié)果2. 1Pa02市I/R損傷后測Pa02為（±） kPa,較對照組（±） kPa顯著降 低（P）； IPC組動(dòng)脈血PaO2為（±） kPa,較I/R組明顯增高（Pv）.2. 2肺通透指數(shù)檢測I/R組肺通透指數(shù)顯著高于對照組（Pv） , IPC組較I/R

14、組顯著降低（pv. Tab 1 ）.表1肺通透性指數(shù)和BALF中白細(xì)胞數(shù)和中性粒細(xì)胞 百分比（略）2. 3BALF中白細(xì)胞計(jì)數(shù)及分類I/R組白細(xì)胞總數(shù)、中性粒細(xì)胞數(shù)顯著高于 對照組（P）； IPC組較I/R組均顯著降低（pv. Tab 1 ）.2. 4PS磷脂含量I/R組SatPC/TP和SatPC/TLP均顯著低于對照組（Pv）; IPC組上述兩指標(biāo)明顯高于I/R組（Pv, Tab 2）.表2肺表面活性物質(zhì)磷脂含 量（略）3討論IPC作為一種機(jī)體內(nèi)源性的保護(hù)機(jī)制，其對I/R損傷的保護(hù)作用超過了目前已知的任何藥物，現(xiàn)在已越來越為人們所重視.我們建立了兔在體I/R損傷模 型，由于肺毛細(xì)血管通透性

15、增高是肺I/R損傷后的基本病理改變，表現(xiàn)為血管內(nèi) 液滲出增多，有大量蛋白漏出，BALF與血清中蛋白濃度之比即肺通透性指數(shù)增 高，因此，我們以肺通透性指數(shù)作為評價(jià)肺I/R損傷的指標(biāo).我們在肺I/R損傷 后檢測到肺通透指數(shù)較對照組明顯增高，而反復(fù)3次5min的短暫缺血即IPC使肺通透指數(shù)顯著下降，表明肺IPC可減輕I/R導(dǎo)致的肺血管通透性增高而起到肺 保護(hù)作用.PS是磷脂和蛋白質(zhì)的混和物，由肺泡n型細(xì)胞合成和分泌.在肺泡腔內(nèi)的 液氣界面提供磷脂形成單分子膜，降低肺泡表面張力，維持肺泡膨脹，對于維持 肺的正常功能起著重要作用3.而PS中的磷脂含量是決定PS功能的關(guān)鍵因 素，它能有效降低肺泡表面張力及

16、改善肺的順應(yīng)性4.我們檢測了肺I/R損 傷時(shí)肺PS中磷脂含量的變化，結(jié)果表明，I/R時(shí)，內(nèi)源性PS含量、成分和功能 均有下降，使小氣道和肺泡易于萎陷，肺順應(yīng)性下降，加重了通氣障礙，I/R損傷時(shí)檢測PaO2較正常組明顯下降，導(dǎo)致組織缺氧.而IPC可使PS含量較I/R 組顯著增高，磷脂含量明顯增加，檢測 PaO2基本正常.以上結(jié)果表明，IPC可能 通過影響PS的分泌而對肺I/R損傷具有保護(hù)作用.肺泡n型上皮細(xì)胞在肺損傷、肺泡修復(fù)和逆轉(zhuǎn)肺纖維化的過程中起關(guān)鍵作 用，它具有合成、分泌PS,以及PS相關(guān)蛋白的作用5 . I/R損傷時(shí)，中性粒 細(xì)胞浸潤、激活并附著于肺毛細(xì)血管內(nèi)膜上，釋放大量的氧自由基、蛋

17、白水解酶、 炎癥介質(zhì)，使細(xì)胞膜損傷和細(xì)胞自融，損傷肺泡n型上皮細(xì)胞，致使PS的合成和分泌減少.我們檢測了 BALF中白細(xì)胞總數(shù)及中性粒細(xì)胞百分比，結(jié)果在I/R組白細(xì)胞數(shù)和中性粒細(xì)胞百分比均顯著高于對照組；而IPC組白細(xì)胞數(shù)和中性粒細(xì)胞百分比較I/R組均明顯減低.因而，IPC可能通過顯著抑制I/R時(shí)中性粒細(xì) 胞的浸潤、激活，減輕肺泡n型上皮細(xì)胞損傷程度，保護(hù)了其分泌PS的功能而發(fā)揮肺保護(hù)作用.IPC對肺泡n型上皮細(xì)胞有無直接的促增殖作用尚有待進(jìn)一步 研究證實(shí).IPC作為一種強(qiáng)有力的機(jī)體內(nèi)源性保護(hù)方法，開辟了組織器官保護(hù)的新領(lǐng) 域，對肺IPC現(xiàn)象及機(jī)制的研究將加速其在臨床上的應(yīng)用.【參考文獻(xiàn)】1

18、Murry CE, Jennings RB, Reimer KA, et al. Preconditioning with ischemia: A delay of lethal cell injury in ischemic myocardiumJ .Circulatio n, 1986; 74:1124-1136.2 Novick RJ, Gehma n KE, Ali IS, et al. Lu ng p reservatio n: Theimportantce of endothelial and alveoliar type II cell integrityJ.Ann Thorac Surg, 1996; 62(1):302-314.3 羅自強(qiáng)，孫秀泓.肺表面活性物質(zhì)的防御保護(hù)功能J:.生理科學(xué) 進(jìn)展,1995; 26(2) :166-169.Luo ZQ, Sun XH. Preve ntive and p rotective effects of pulmonary surfactant J . Progres Physiol Sci, 1995; 26(2):166-169.4 趙丹虹，吳肇漢,孫波.內(nèi)毒素致兔急性肺損傷時(shí)內(nèi)源性肺表面活 性物質(zhì)的改變J