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编号:10228188
已酮可可碱治疗急性胰腺炎合并急性肺损伤的实验研究
http://www.100md.com 《中华创伤杂志》 1998年第5期
     作者:何新华 周玉淑 邵孝洪 黄席珍 王仲 赵向一 于学忠

    单位:何新华 100700 北京,北京军区总医院急诊科;周玉淑 邵孝洪 黄席珍 王仲 赵向一 于学忠 北京协和医院急诊科

    关键词:已酮可可碱;急性胰腺炎;急性肺损伤

    中华创伤杂志980508 【摘要】 目的 探讨急性肺损伤的治疗方法。方法 建立兔急性肺损伤模型,随机分3组,筛选药物已酮可可碱治疗,检测动脉血气,血清TNF-α含量和活性,支气管肺泡灌洗液计数白细胞和白蛋白,肺血管通透性以及肺组织大体和病理观察。结果 实验组与模型组比较,血气改善,血清TNF-α的含量和活性明显降低,白细胞计数下降,白蛋白含量减低,肺血管通透性下降,肺组织大体明显改善,病理观察损伤肺组织修复;与对照组差异不明显。结论 已酮可可碱能有效改善急性胰腺炎合并急性肺损伤。

    Experimental Study of Pentoxifylline in Acute Pancreatitis Combined with Acute Lung Injury HE Xin-hua, ZHOU Yu-shu, SHAO Xiao-hong, et al. Dept. of Emergency, General Hospital of Beijing Military Command, Beijing 100700
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    【Abstract】 Aim To explore a therapeutic method for experimental acute pancreatitis (EAP) combined with acute lung injury (ALI). Methods Rabbit models of acute pancreatitis combined with acute lung injury were randomly divided into the model group (group A), the pentoxifylline group (group B) and the saline solution group (group C). The arterial blood gas and serum TNF-α content and activity were analyzed. The neutrophile and polymorphnuclear leukocyte (PMN) in the bronchoalveolar lavage fluid (BALF) and macrophage (MA) were also observed respectively. The albumin content and lung extration were analyzed with the pulmonary microvascular permeability index (PMPI). The surface and histological appearence of lung were observed under microscope and electromicroscope. Results There were more obvious changes in arterial gas, TNF-α content and activity, PMN, MA, albumin content, PMPI and the surface and histological appearence of lung in group B than that in group A, and there were no obvious difference in group B and in group C. Conclusion It suggests pentoxifylline can significantly improve the ALI combined with EAP in rabbits.
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    【Key words】 Pentoxifylline Acute pancreatitis Acute lung injury

    急性肺损伤可由多种原因引起。菌血症、误吸高pH胃肠液、多发创伤、急性胰腺炎、自身免疫疾病介导的器官损害、缺血再灌注等都可成为诱因。细菌感染时,中性粒细胞趋化、吞噬、产生氧自由基,释放蛋白酶以及脱颗粒,吞噬和杀伤侵入的病原微生物,保护组织免受损害和感染。当中性粒细胞过度激活,则表现出破坏作用,导致肺损伤。

    已酮可可碱(PTX)因能改善血液流变学而用于治疗血管功能不全性疾病[1]。近年来发现它能抑制中性粒细胞聚集激活,用于治疗炎症性疾病,取得一定疗效[2]。笔者旨在探讨PTX对中性粒细胞和TNF-α的作用过程,进而了解治疗急性肺损伤的可行性及机制。

    材料与方法
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    1.材料:实验兔由中国医学科学院动物所提供,6个月龄、重量(2.18±0.31)kg,雄性,总计48只。

    2.实验步骤:随机分为3组,每组16只。每组取半数动物行肺微血管通透性检查。动物实验前14小时禁食,8小时禁水。模型制备:3%戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔注射,麻醉成功后固定动物开腹,显露十二指肠。于十二指肠乳头部上下各1.5cm处环扎,形成闭合肠袢。此前肠腔内埋入长约4cm、内径4mm塑料导管,以利胃肠液通畅流动,同时留置股动静脉插管。A组:闭合肠袢内注入5%牛磺胆酸溶液和5%胰蛋白酶溶液各0.5ml/kg。静脉注射等渗盐水0.5ml.kg-1.h-1,泵入维持血压,动脉插管监测血压。B组:闭合肠袢注入药物同实验组,在完成模型复制前1小时,静脉缓慢推入1%PTX 10mg/kg,密切观察血压变化,在血压波动不明显的情况下继续5mg.kg-1.h-1 1%PTX静脉泵入,维持至实验结束。C组:闭合肠袢注入相同体积的等渗盐水,其他同A组。
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    3.检测指标及方法:(1)0,2,4,6小时取动脉血测动脉血氧分压。(2)TNF-α含量测定:按照TNF-α试剂盒进行操作(TNF-α试剂盒由北京邦定生物医学公司提供)。(3)TNF-α活性测定:运用L-929细胞法[3]测TNF-α活性。(4)支气管肺泡灌洗液(BALF):白细胞计数、分类及白蛋白含量测定:①6小时(实验结束)后活杀动物,取右肺组织,从右肺支气管置入一塑料导管,缓慢注入10ml等渗盐水,轻轻震动肺组织,5分钟后回收灌洗液至恒量。记录回收量,1 000r/min离心,沉渣制成悬浮液后作白细胞计数并分类。②BALF用溴甲酚绿法测白蛋白含量。(5)肺血管通透性测定(PMPI):实验第5小时经股静脉注射1%Evans Blue(2ml/kg),1小时后经股动脉放血处死。开胸,剪开左心房,将连接输液装置的9号针头插入肺动脉圆锥或右心房,在100cmH2O(9.8kPa)的压力下用等渗盐水灌洗肺血管,至左心房无血性液体流出为止。剪下右肺组织约1g,称重后置洁净小瓶中,按3ml/kg湿肺组织加入99%甲酰胺,37℃孵育24小时。浸出液于623nm波长处测定吸光度。PMPI以Evans Blue漏出量μg/g干肺组织来表示。(6)组织学检查:每组各取4只动物肺组织少许,相关处理后普通光学显微镜和透射电镜观察。
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    4.统计学处理:组间指标用成组t检验法,组内指标用配对t检验。相关系数的显著性用t检验法,以P<0.05表示有统计学意义。

    结 果

    1.动脉血氧分压:结果见表1

    表1 动脉血氧分压测定结果(kPa) 组别

    时间(h)

    0

    2

    4

    6

    A

    12.32±0.79
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    13.87±1.99*

    11.51±0.68*

    7.9±0.67▲△

    B

    11.89±0.66

    12.82±1.73*

    12.63±0.44*

    10.83±0.33*

    C

    12.40±0.67
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    13.92±1.56*

    12.44±0.27*

    11.56±0.49*

    组内比较 *P>0.05 P<0.05; 组间比较 P<0.05

    2.TNF-α含量测定:结果见表2。表2 TNF-α含量测定结果(ng/ml) 组别

    时间(h)

    0

    2

    4
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    6

    A

    2.66±0.62

    4.15±1.51

    12.77±2.16

    31.58±13.43*

    B

    2.16±0.56

    3.04±0.93

    5.14±2.70

    12.96±5.43

    C
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    1.91±0.34

    2.91±0.71

    3.96±0.65

    6.82±1.03*

    组内比较 *P>0.05; 组间比较 P<0.05

    3.L-929细胞毒法测定TNF-α活性:由于L-929对TNF-α敏感,观察TNF-α杀伤L-929细胞的能力,以细胞死亡率高低反应TNF-α活性。见表3。表3 TNF-α活性测定结果(%) 组别

    时间(h)

    0

    2
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    4

    6

    A

    11.26±0.62*

    12.54±0.72*

    14.01±0.68*

    17.04±1.05*

    B

    10.29±1.65*

    11.54±0.52*

    12.92±0.21*
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    14.12±0.42

    C

    10.29±1.45*

    11.29±0.31*

    12.12±0.31*

    13.58±0.38*

    组内比较 *P>0.05; 组间比较 P<0.05

    4.BALF中性粒细胞计数及分类结果:见表4。BALF白蛋白测定:A组(695.66±55.98)mg/ml;B组(245.00±16.47)mg/ml;C组(225.73±18.95)mg/ml。B组与A组比较,白蛋白漏出量明显减少(P<0.01),但接近于对照组。表4 BALF中性粒细胞计数及分类 组别
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    To(×106/L)

    PMN(%)

    MA(%)

    A

    11.71±0.90

    29.59±4.39

    51.21±4.85

    B

    8.25±1.11

    14.04±0.68

, 百拇医药     60.10±3.38

    C

    7.13±0.52

    12.15±0.59

    74.87±2.61

    组间比较 P<0.05

    5.PMPI测定:A组(85.12±18.74)μg/g;B组(36.49±10.35)μg/g;C组(30.09±6.59)μg/g。B组与A组比较,PMPI差异显著(P<0.05),而与对照组差别不明显。

    6.肺、胰大体、普通光学显微镜和电子显微镜观察结果:(1)大体观察:A组组织明显肿胀、充血及出血点,少数胸水形成;可见血性腹水,胰腺肿胀及出血坏死。B组肺、胰充血肿胀明显减轻,未发现明显出血坏死。(2)普通显微镜观察:A组可见肺充血,间质水肿,炎性细胞聚集;胰腺水肿及炎性细胞聚集。B组以上改变明显减轻。(3)电子显微镜观察:A组可见肺泡隔间质水肿,毛细血管内皮肿胀,Ⅱ型上皮细胞板层体排空;胰腺线粒体及溶酶体肿胀,腺泡排空现象。B组以上现象明显减轻。C组改变不明显。
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    讨 论

    1.早期使用PTX治疗的疗效评估:PTX是甲基黄嘌呤衍生物,过去常用于治疗血管功能不全性疾病和免疫机能失调疾病[4]。近来发现对急性肺损伤具有保护作用。笔者通过建立急性肺损伤模型,观察发现动物呼吸立即加快、窘迫,PaO2一过性上升之后进行性下降,低于8kPa。结合其肺病理改变与临床表现,符合急性肺损伤的诊断标准[5]。早期应用PTX能减轻肺内白细胞聚集,减少肺血管渗出,有效防止肺水肿形成。说明PTX减轻了肺损伤的发生与发展。因而提示PTX对急性肺损伤的病理生理过程起阻断作用。

    2.PTX的作用机制分析:(1)抑制炎症细胞:B组BALF中白细胞总数和中性粒细胞较A组显著降低,与对照组无显著差别。病理切片光学显微镜和电子显微镜显示肺内炎性渗出减轻,粒细胞浸润减少,且损伤肺组织呈现明显的修复。这表明中性粒细胞与急性胰腺炎所致急性损伤有密切关系,同时说明PTX抑制PMN等白细胞在肺内聚集。(2)保护肺血管内皮:B组PMPI值明显低于A组,与对照组无差别。BALF白蛋白含量明显下降,说明肺血管渗出明显减少,电子显微镜下见肺血管内皮损伤减轻,并开始修复。提示PTX对肺血管具有一定保护作用。其机制可能有两个方面:其一,通过降低中性粒细胞的粘附,减少肺内中性粒细胞的聚集。其二,通过增加中性粒细胞内cAMP水平,减少氧自由基的产生,从而减少肺血管内皮的损伤[6]。(3)对细胞因子的作用:TNF-α是急性肺损伤中重要损伤性介质,在活体内外实验中,PTX能下调TNF-α mRNA的表达,抑制TNF-α的产生与活性[7]。在内毒素诱导白细胞增多症的实验中发现微循环中由TNF-α介导的中性粒细胞粘附受到PTX拮抗[8]。笔者发现B组TNF-α含量和活性明显低于A组,而与C组差别不显著。因而说明PTX可抑制TNF-α的生成,减轻TNF-α对肺的毒性反应。(4)改善呼吸功能:徐剑钺等[9]报道,PTX能改善肺灌注和氧的运输。本实验B组兔呼吸频率增幅减少,窘迫明显减轻,PaO2下降幅度减缓,低氧血症减轻。说明PTX在一定程度上能改善兔的呼吸功能。
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    实验证实,在急性胰腺炎合并急性肺损伤的发展过程中,TNF-α能激活中性粒细胞释放多种炎症介质,而PTX能抑制TNF-α的作用,达到改善肺损伤的目的。

    参考文献

    [1]Gerald L, Mardell. Cytokines, phagocytes, and pentoxifylline. J Cardio Pharmac, 1995, 25(Suppl

    12)∶S20-S22.

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, 百拇医药
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    [4]Kozo Yasui, Kouichi Ohta, Masakazn Kobayashi, et al. Successful treatment of behcet disease with pentoxifyllie. Ann Intern Med, 1996, 124∶891-893.

    [5]冯新为主编.病理生理学.北京:人民卫生出版社, 1993, 269-273.

    [6]彭应香,邓伟吾,黄绍光,等.已酮可可碱在胰腺炎并发急性肺损伤中的作用.中华结核和呼吸杂志, 1994, 17∶106-108.
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    [7]Bernard C, Barnier P, Esposito B, et al. Pentoxifylline inhibits tumor necrosis factor synthesis in the arterial wall. J Cardiovascular Pharmac, 1995, 25(Suppl 2)∶S30-S33.

    [8]Graninger W, Wenisch C. Pentoxifylline in severe inflammatory response syndrome. J Cardiovascular Pharmac, 1995, 25(Suppl2)∶S134-S138.

    [9]徐剑钺,郭先健,毛宝龄,等.已酮可可碱防治犬呼吸窘迫综合征的研究.中华结核和呼吸杂志, 1994, 17∶103-105.

    (收稿:1998-04-13 修回:1998-07-05), http://www.100md.com