乌司他丁对犬肺缺血再灌注损伤的保护作用

乌司他丁对犬肺缺血再灌注损伤的保护作用 乌司他丁对犬肺缺血再灌注损伤的保护作 用 ?378?江苏医药2007年4月第33卷第4期JianlzsuMedJ,ADril2007.vol33.N4 乌司他丁对犬肺缺血再灌注损伤的保护作用 周建明刘志勇贾辉 【摘要】目的探索乌司他丁(UTI)在肺缺血再灌注损伤中对肺的保护作用.18只实 验用犬随机分成对照组,抑肽酶组(抑肽酶30000u/kg)和UTI组(UTI20000u/kg),每组6只. 建立在体肺缺血再灌注模型,并检测血清丙二醛(MDA),过氧化物歧化酶(SOD)及肺组织中的 MDA,髓过氧化物酶(MPO).进行再灌注肺肺泡灌洗液(BALF)白细胞计数和肺组织病理切片并计 算肺湿于重比(w/DR).结果再灌注后UTI组动脉血和肺组织中MDA水平,MP0活性较抑肽 酶组及对照组低(P<O.05),血清SOD活性较抑肽酶组及对照组高(P<O.05和P%0.01).再灌注 肺BAI,F白细胞计数UTI组低于对照组(P<O.05);肺W/DRUTI组低于抑肽酶组和对照组(P< 0.01).病理切片显示,UTI组肺损伤比抑肽酶组和对照组轻.结论UTI20000U/kg可减轻犬肺 缺血再灌注损伤,对犬肺的保护作用优于抑肽酶30000U/kg. 【关键词】缺血再灌注;肺;乌司他丁 【中图分类号1R655【文献标识码】A【文章编号10253—3685(2O07)O4一O378一O3 Theprotectiveeffectofulinastatin(UTI)Oillungischemia-reperfusioninjuryindogZHOUJ ianming, LIUZhiyong,JIAHui.Department0,ThoracicandCardiovascularSurgery,ZhongdaHospital, SoutheastUniversity,Nanfing210009,CHINA [Abstract]ObjectiveToinvestigatetheeffectofulinastatinonlungischemia-repeffusioninju- ryindog.MethodsEighteenhealthyexperimentaldogswererandomlydividedintothreegroups with6animalseach:controlgroup,aprotiningroup(aprotinin30000U/kg),andUTIgroup(ulinas— tatin2oooou/kg).Plasmamalondialdehyde(MDA),superoxidedismutase(S0D)levels,leucocytes countofbronchoalveolarlavagefluid(BALF),MDAandmyeloperoxidase(MPO)levelsinlungtissue weredetermined.Lungwaterwasassessedandhistologicalevaluationwasmade.ResultsThelevels ofMDA.MPOinseraofvenousbloodandlungtissueinUTIgroupweresignificantlylowerthan thoseinaprotiningroupandcontrolgroup(P~0.05).Andonthecontrary,thelevelsofseraSODin UTIgroupwerehigherthanthoseinaprotiningroupandcontrolgroup(P<0.05andP<0.01, respectively).LeucocytescountofalveoluslavageinUTIgroupwaslessthanthatincontrolgroup (P<O.05),andlungwaterinUTIgroupwaslessthanthatinaprotiningroupandcontrolgroup (P<O.01).ConclusionUlinastatin20000U/kgcanattenuatelungischemia-reperfusioninjury, whichisbetterthanaprotinin30000|kg. [Keywords]Reperfusioninjury;Lung;Ulinastatin [JiangsuMedJ,April2007,33(4):378.380.] 心肺转流(CPB)对人的脏器功能有重要影响, 尤其对心,肺,肾的影响较大.影响肺功能的机制主 要有全身性炎症反应,缺血再灌注损伤,肺面活性 物质减少E.急性肺缺血再灌注损伤是CPB心脏 手术后威胁患者生命的严重并发症之一,目前对此 尚缺乏满意的防治措施. 乌司他丁(UTI)是一种广谱蛋白酶抑制剂,抑 酶活性强,而且还有清除氧自由基的作用l_2].本文 探讨UTI对肺缺血再灌注损伤的保护作用. 材料与方法 一 ,动物与分组 作者单位:210009南京,东南大学医学院附属中大医院心胸外 科(周建明,刘志勇);江苏省肿瘤医院(贾辉) 论着 健康杂种犬18条,体重8.5,13.0kg.随机分 成三组:空白对照组(生理盐水20m1),抑肽酶组(抑 肽酶30000U/kg),UTI组(UTI20000U/kg,分 两次给药:缺血前及缺血3h各给一半). 建立在体肺缺血一再灌注损伤实验动物模型:以 3%戊巴比妥钠静脉麻醉(30rng/kg),固定,常规消 毒;自耳缘静脉全身肝素化(400U/kg);切开颈部 皮肤,自右颈外静脉插管(5#Swan-Ganz漂浮导 管),漂浮导管到达左或右肺动脉后充气,直至完全 阻塞左或右肺动脉,6h后松气囊.再灌注1h后开 胸,行阻塞侧肺肺泡灌洗(50ml生理盐水).腹主 动脉剪开放血,取阻塞侧肺. 二,方法 江苏医药2007年4月第33卷第4期Jian~suMedJ,Apri12007,Vo133,No.4——— ——3Z 分别于术前,再灌注3min,再灌注15min时保留 动,静脉血血清6ml,一70~C低温保存.用硫代巴比妥 酸(TBA)比色法检测血清丙二醛(MDA)和术后肺组 织中MDA,髓过氧化物酶(MPO),黄嘌呤氧化酶法测 血清过氧化物歧化酶(SOD)的活性.阻塞侧肺病理 切片,光镜及电镜下观察形态学改变.再灌注肺湿干 重比(W/DR):术后取阻塞侧肺,称湿重后放入8O? 烘箱内,48h后称重,按公式[湿重一5O×(1一)3/ 干重计算.肺泡灌洗液(BAIF)细胞计数,并按公式 计算:化细胞系数一实际细胞系数×5OrI1l×/ {2.5ml/g~[湿重一5O×(1一)]). 三,统计学处理 计量数据用均数?标准差(?s)表示,组内和 组间比较采用t检验,P%0.05为差异有显着意义. 结果 肺再灌注开始后3min三组的动,静脉血MDA 含量均增加,与再灌注前相比有显着性差异(分别为 P<0.01,P<0.05).与对照组,抑肽酶组比较, UTI组动,静脉血MDA含量显着减少(P<O.01). 再灌注15min时三组的动脉血MDA含量均有所 回落,但仍与术前存在显着性差异(P<O.01);UTI 组动,静脉血清MDA均低于对照组及抑肽酶组(分 别为P%0.01,Pd0.05).再灌注开始后3min三 组动脉血MDA含量与组内同一时间点静脉血 MDA含量比较均有显着性差异(P<O.01). 再灌注开始3min时三组动脉血SOD含量均 增加(P<O.01);uTI组升高较对照组及抑肽酶组 更为明显(分别为P%0.01,P%0.05);UTI组和抑 肽酶组组内比较均有显着性差异(P<O.01).再灌 注15min时抑肽酶组和UTI组的动脉血SOD活 性均降低,但与术前相比仍有显着性差异(P< 0.01);抑肽酶组和UTI组与术前,对照组之间存在 显着性差异(分别为P%0.01,P%0.05);三组组内 无显着性差异(P>O.05)(表1). 三组之间MDA含量两两比较均有显着性差异 (P<O.05).三组之间MPO含量两两比较均有显 着性差异(P<0.05)(表2).UTI组与对照组 BALF白细胞计数比较差异有显着性(P%O.05), 与抑肽酶组比较无显着性差异(P>0.05)(表2). UTI组W/DR与对照组,抑肽酶组相比较均有显着 性差异(P<O.01).抑肽酶组与对照组比较无显着 性差异(P>O.05)(表2). 表1血清MDA,SOD含量测定结果(?S) 与术前比较,P<0.01与组内同一时间点比较,#P<0.01与对照组比较,? P<O.05??P<O.01 与抑肽酶组比较?P<O.05AAP%0.01 表2肺组织MDA,MPO,BALF白细胞计数,W/DR测定结果(?s) 与对照组比较,P<0.05一P%0.01与抑肽酶组比较,?P<O.05AAP%0.01 ? 380?江苏医药2007年4月第33卷第4期JiangsuMedJ,AoriI2007,V0I33,No.4 光学显微镜下可见对照组部分肺泡结构受到破 坏,肺泡腔有液体渗出,毛细血管腔内中性粒细胞聚 集,肺组织中性粒细胞浸润,肺间质水肿;抑肽酶组 亦可见中性粒细胞聚集,肺泡间质水肿,程度较对照 组轻;UTI组肺泡结构较完整,中性粒细胞浸润不 明显. 电子显微镜下可见对照组受损的肺泡?型细胞 其微绒毛部分消失,残余绒毛肿胀,板层小体排空, 线粒体肿胀明显,细胞核边缘模糊,染色质边集现象 消失;抑肽酶组肺泡?型细胞微绒毛部分减少,板层 小体部分排空,线粒体肿胀程度较对照组轻;UTI 组肺泡?型细胞微绒毛较完整,板层小体数目较少, 部分排空,未见肿胀之线粒体. 讨论 肺缺血缺氧时,血管内皮细胞发生线粒体肿胀 和细胞水肿,当恢复血流再灌注时,氧自由基,钙超 载和能量代谢障碍可导致严重的缺血再灌注损 伤[3].氧自由基作用于细胞重要成份,破坏细胞结 构,并可直接损害血管内皮细胞,导致肺渗出和水 肿[4],表现为再灌后W/DR增加.在缺血再灌注过 程中由于中性粒细胞的聚集并粘附于血管内皮,产 生大量自由基和炎症趋化因子,并与单核粒细胞或 内皮细胞相互作用产生炎性细胞因子[3;同时中 性粒细胞脱颗粒释放蛋白酶明显增多,其中弹性蛋 白酶能活化激肽,缓激肽和花生四烯酸,诱导细胞因 子,内皮素等活性物质,这些物质反过来又能吸引和 激活中性粒细胞释放更多的蛋白酶,形成恶性循环; 另外内源性抗蛋白酶在活性氧环境下很快失活,导 致蛋白酶和抗蛋白酶系统失衡[6].UTI对包括中 性粒细胞产生的弹性蛋白酶在内的多种蛋白酶,糖 和脂水解酶有抑制作用,下调炎症细胞因子的产生, 同时UTI还具有稳定溶酶体膜,清除氧自由基的作 用,可从多个方面减轻肺的缺血再灌注损伤. 肺泡?型细胞在保证肺正常生理功能中起着至 关重要的作用.缺血再灌注时,由于补体激活,白细 胞聚集以及自由基的脂质过氧化均可损伤肺泡?型 细胞,并引起一系列病理生理学变化:表面活性物质 降低;主动转运能力受损,加重肺水肿;肺泡?型细 胞黏附力下降,肺泡膜完整性受损;肺泡?型细胞分 裂增殖,修复损伤的能力下降.本实验中电镜下病 理学改变UTI组肺泡?型细胞形态良好,细胞内线 粒体无明显肿胀,对照组及抑肽酶组损伤较重,微绒 毛减少或消失,板层小体排空,线粒体肿胀空泡化. 提示UTI可较好的保护肺泡?型细胞,减轻肺损 伤. MPO是中性粒细胞特异性酶,检测组织内 MPO活性的高低可定量表达中性粒细胞的浸润程 度,BALF中白细胞计数也可间接反映肺组织中性 粒细胞浸润程度.MDA是氧自由基致脂质过氧化 的中间代谢产物,间接反映体内氧自由基产生量的 变化.本实验结果显示UTI减轻了肺组织中性粒 细胞浸润,并增强SOD活性,更有效清除氧自由基, 且作用较抑肽酶强.uTI可明显减轻肺泡上皮和 肺血管内皮损伤,对缺血再灌注造成的肺损伤有较 好的保护作用,并且其保护肺功能的作用优于抑肽 酶. 参考文献 [1]ShafiqueT,JohnsonRG,DaiHB,eta1.Alteredpulmonary microvascuarreactivityaftertotalcardiopulmonarybypass[J]. JCardiovascSurg,1993,106(3):479—486. [2]潘成,虞惠康,罗月娥.注射用乌司他丁[J].中国新药杂志, 2000,9(2):123—124. [3-1FrankE,SchmidtJR,MalcolmJ,eta1.Leukocytedepletinof bloodcardioplegiaattenuatesreperfusioninjury[J].Ann ThoracSurg,1996,62(6)}1691—1697. [4-1王强,刘迎龙,朱晓东,等.含抑肽酶低温灌注液减轻体外循环 肺损伤[J].中华胸心血管外科杂志,1999,15(3):177—179. [53NakamuraH,AbeS,ShibataY,eta1.Inhibitionofneutro— philelastase-inducedinterleukin-8geneexpressionbyurinary trypsininhibitorinhumanbronchia1epithelia1cells[J].Int ArchAllergyImmunol,1997,112(2):157—162. [6]揭志军,杨文兰,蔡英云,等.蛋白酶一抗蛋白酶失衡在内毒素 诱发急性肺损伤中的作用[J].中国危重病急救医学,2000,12 (1):10—14. (收稿日期:2006—06—13)(供稿编辑:周宝泉)