大鼠腹腔感染致早期肺损伤的实验研究
作者：朱义用 景炳文 娄永华
单位：朱义用(第二军医大学附属长征医院急救科全军急救医学中心，上海 200003)；景炳文(第二军医大学附属长征医院急救科全军急救医学中心，上海 200003)；娄永华(第二军医大学微生物教研室)
关键词：肺损伤；支气管肺泡灌洗液；中性粒细胞；内毒素；肿瘤坏死因子
中国急救医学000301 摘 要：目的 探讨肠源性感染致早期肺损伤的作用机理。方法 采用大鼠盲肠结扎并穿孔(CLP)造成腹腔感染。检测肺毛细血管通透性，取支气管肺泡灌洗液(BALF)进行细胞学分析，检测血浆、肺组织和BALF的内毒素和肿瘤坏死因子(TNF)。结果 肺毛细血管通透性和BALF的中性粒细胞百分率逐渐增加，时间越长越明显。血浆、肺组织和BALF的内毒素逐渐增加，三者之间两两显著相关；TNF也逐渐增加，肺组织和BALF的TNF显著相关，两者与血浆的TNF无明显相关性。结论 腹腔感染导致肺组织中内毒素增加，中性粒细胞积聚，TNF释放，肺产生炎性反应。
, 百拇医药
分类号：R 563；R 36 文献标识码：A
文章编号：1002-1949(2000)03-0131-03
Experimental study of early lung injury caused by abdominal infection in rats
ZHU Yi-yong JING Bing-wen LOU Yong-hua.
Department of Emergency and Critical Care Medicine, Shanghai Chang Zheng Hospital, Shanghai 200003，China
Abstract： Objective To study the mechanism of early lung injury caused by intestinal infection in rats.Methods The cecal ligation and perforation(CLP) was utilized to make the abdominal infection in rats.The pulmonary vascular permeability and the differential cell count in bronchoalveolar lavage fluid(BALF) were examined. The concentrations of endotoxin and tumor necrosis factor(TNF) in plasma, lung and BALF were detected.Results The pulmonary vascular permeability and the neutrophil percentage of BALF increased progressively. The concentrations of endotoxin and TNF in plasma, lung and BALF significantly increased. The significant correlation was respectively present between the endotoxic levels of plasma, lung and BALF and between the TNF levels of lung and BALF, but not between the TNF level of plasma and one of lung or BALF.Conclusion The abdominal infection might lead to increase of endotoxin, accummulation of neutrophils and release of TNF in lung, which were contributed to the inflammatory reaction of lung.
, 百拇医药
Key words： Lung injury; Bronchoalveolar lavage fluid(BALF); Neutrophils; Endotoxin; Tumor necrosis factor(TNF)▲
感染、创伤、失血性休克等均可导致急性肺损伤(acute lung injury, ALI)或急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)，而ARDS一旦发生，很难治愈，因此，研究肺损伤早期的病理生理变化对ARDS的防治有重要意义。本实验通过大鼠盲肠结扎并穿孔(Cecal Ligation and Perforation, CLP)造成腹腔感染，观察肺毛细血管通透性、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)的中性粒细胞以及血浆、肺组织和BALF的内毒素和肿瘤坏死因子(TNF)的变化，探讨肠源性感染致早期肺损伤的作用机理。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
1.1 实验动物分组与模型制备
Sprague-Dawley大鼠84只，体重200～300 g，雌雄不限，随机分为感染组和对照组。感染组48只，分6小组，每小组8只；对照组36只，分6小组，每小组6只。禁食不禁水过夜，感染组采用腹腔注射盐酸氯胺酮100 mg/kg麻醉，剖腹行盲肠结扎(不结扎盲肠动静脉)并用18号针头穿孔造成腹腔感染；对照组同样麻醉后，无菌条件下剖腹后立即关腹。术后0、24、48、72、96和120 h分别处杀一组大鼠。
1.2 检测指标与方法
肺毛细血管通透性的检测参考Standiford等[1]方法，大鼠处死前30 min，麻醉后于股静脉按20 mg/kg注入Evan′s blue液。①剪开并剥离胸前皮肤，用经过去热原处理的注射器于右心抽血处死，肝素抗凝，离心，取上清0.2 ml，加入甲酰胺4 ml，密封；②开胸取出整块心肺，除去心脏，称重，先用20 ml生理盐水经肺动脉进行匀速灌洗去血，再用无热原生理盐水按2 ml/g进行支气管肺泡灌洗并回收灌洗液，称重，取肺组织300 mg，先加入甲酰胺1 ml，超声粉碎，再加入甲酰胺3 ml，密封。将标本置37℃温箱中保存48 h后离心，取上清，在620 nm和740 nm下作光谱分析，校正公式为：E620＝E620-(1.426×E740+0.030)，根据标准曲线查出Evan′s blue浓度。取前述BALF，经消毒纱布过滤，离心去上清，沉淀物作细胞计数和细胞分类计数。血浆、肺组织和BALF的内毒素检测采用合成基质偶氮显色法定量试剂盒(上海医化所提供)，按操作步骤进行检测；TNF的检测采用放射免疫分析法测定，按试剂盒(上海赛百胜生物工程公司提供)操作说明步骤进行。病理学检查采用大鼠抽血处死开胸后，立即在左右肺下叶各取一小块肺组织用光学显微镜观察。
, http://www.100md.com
1.3 统计学处理 首先进行方差齐性检验，方差齐者用方差分析，方差不齐者用平方根变换数据使之成方差齐性后进行方差分析。组间差异用t检验。相关分析用直线相关和回归方法。数据用均数±标准差(
±s)表示。
2 结果
2.1 肺毛细血管通透性的变化 感染组肺毛细血管通透性逐渐增加，48 h后大于对照组(P<0.05)，见表1。
表1 肺毛细血管通透性变化(mg/kg)
感染组
对照组
0 h
10.71±5.07
, http://www.100md.com
10.88±3.22
24 h
11.17±7.90
11.01±6.07
48 h
13.07±4.07*
9.67±5.20
72 h
17.05±10.11*
11.27±9.11
96 h
20.41±15.04*
, 百拇医药
10.49±4.09
120 h
20.41±15.04*
10.74±7.13
*P<0.05
2.2 BALF的细胞学分析 感染组中性粒细胞百分率在24 h后高于对照组(P<0.05)，48 h后显著高于对照组(P<0.01)；肺泡巨噬细胞百分率下降，48 h后低于对照组(P<0.05)；淋巴细胞百分率无明显变化，见表2。
表2 BALF白细胞变化(%)
感 染 组
对 照 组
, 百拇医药
中性粒细胞
巨噬细胞
淋巴细胞
中性粒细胞
巨噬细胞
淋巴细胞
0 h
2.60±0.79
89.00±21.32
8.40±3.21
3.20±1.21
87.14±22.13
, http://www.100md.com
9.42±3.12
24 h
9.63±4.12*
81.72±34.54
8.75±2.65
3.62±1.72
87.00±41.34
9.40±1.21
48 h
16.51±14.76***
74.61±34.76*
, 百拇医药
8.89±3.21
4.00±2.13
86.21±11.87
9.82±3.23
72 h
23.38±18.98***
70.14±40.54*
6.52±4.23
2.50±0.89
87.38±47.89
10.12±6.11
, http://www.100md.com
96 h
30.25±18.23***
61.05±21.34*
8.70±2.76
2.89±1.42
88.99±21.54
8.88±3.15
120 h
40.11±24.45***
51.64±37.32*
, 百拇医药 9.25±3.32
2.58±1.93
87.86±30.56
9.56±5.18
感染组与对照组比较：*P<0.05，**P<0.01
2.3 血浆、肺组织和BALF的内毒素变化 感染组内毒素逐渐增加，但血浆内毒素增加更快，24 h高于对照组(P<0.05)，48 h后显著高于对照组(P<0.01)；肺组织和BALF的内毒素增加稍慢，48 h高于对照组(P<0.05)，72 h后明显高于对照组(P<0.01)；相关分析表明，三者之间均两两显著相关(血浆与肺：r=0.946，P<0.01；血浆与BALF：r=0.895,P<0.01；肺与BALF：r=0.905，P<0.01)，见表3。
, http://www.100md.com 表3 内毒素变化(血浆千EU/L；肺千EU/kg；BALF千EU。L-1。kg-1)
感 染 组
对 照 组
血 浆
肺组织
BALF
血 浆
肺组织
BALF
0 h
7.75±2.12
, 百拇医药
5.65±2.12
4.82±2.11
7.41±2.01
5.82±2.12
3.88±2.11
24 h
15.54±8.23*
7.12±3.11
5.12±2.32
7.78±3.11
6.03±3.11
, http://www.100md.com 3.78±1.62
48 h
27.48±4.20**
14.13±5.21*
7.11±4.43*
7.91±3.12
5.78±3.72
3.97±1.91
72 h
33.25±16.02**
20.17±12.00**
, http://www.100md.com
9.27±4.78*
7.81±4.21
6.02±3.11
4.01±2.14
96 h
40.12±25.31**
24.33±7.12*
21.29±8.76**
7.65±2.92
5.87±2.33
4.12±2.17
, http://www.100md.com
120 h
60.66±28.24**
26.25±11.23**
22.24±7.11**
8.94±4.12
6.12±2.09
3.95±1.72
感染组与对照组比较：*P<0.05，**P<0.01
2.4 血浆、肺组织和BALF的TNF变化 感染组TNF逐渐增加，但血浆TNF开始增加很快，后期较慢，24 h后显著高于对照组(P<0.01)；肺组织和BALF的TNF开始增加缓慢，后期加快，24 h高于对照组(P<0.05)，48 h后明显高于对照组(P<0.01)；相关分析表明，血浆TNF增加与后两者无明显相关(血浆与肺：r=0.608，P>0.05；血浆与BALF：r=0.684，P>0.05)，而后两者之间显著相关(r=0.952，P<0.01)，见表4。
, http://www.100md.com
表4 TNF变化(血浆μg/L；肺μg/kg；BALF μg。L-1。kg-1)
感 染 组
对 照 组
血 浆
肺组织
BALF
血 浆
肺组织
BALF
0 h
, 百拇医药 2.99±1.71
2.04±1.41
1.42±0.52
2.97±1.73
2.41±1.71
1.43±0.88
24 h
39.22±22.10**
4.42±2.12*
2.34±1.67*
2.82±1.12
2.22±1.84
, 百拇医药
1.23±0.75
48 h
41.78±10.78**
9.28±6.23**
6.05±2.17**
2.89±0.83
2.34±2.02
1.42±1.19
72 h
45.22±28.98**
19.71±15.00**
, 百拇医药 18.22±5.21**
3.43±2.32
2.81±1.71
1.24±0.65
96 h
49.21±30.32**
38.31±14.32**
23.22±16.10**
3.00±1.32
2.46±0.49
1.46±1.18
, http://www.100md.com 120 h
50.13±22.12**
65.27±41.54**
30.12±18.13**
3.25±3.21
2.72±1.20
1.69±0.48
感染组与对照组比较：*P<0.05，**P<0.01
2.5 肺组织病理学分析 感染组肺毛细血管周围、肺间质和肺泡内逐渐出现炎性细胞浸润，肺间质轻度水肿，血管内少量血栓形成，以96 h和120 h较明显，但是没有广泛坏死灶。
, 百拇医药 3 讨论
肠源性感染是肺损伤的常见原因之一，其主要生物活性成分是革兰氏阴性(G-)菌释放的内毒素。目前，国内外学者进行内毒素致肺损伤实验时，多采用大剂量内毒素短时间内经静脉、气管、腹腔等途径注入，短则数十分钟，长不超过数小时，即可获得典型的ALI或ARDS资料，但不能反映肺损伤的渐进性形成过程。ALI或ARDS产生之前，肺的病理生理变化如何，有关研究甚少。我们通过大鼠盲肠结扎并穿孔制造腹腔感染致肺损伤模型，分别在0、24、48、72、96、120 h处死一组大鼠取标本检查，观察肺损伤从无到有、从轻到重的动态变化，尤其是肺损伤早期的病理生理变化，为临床上判断病情、防治ARDS提供一种合理思路。本实验表明，感染组肺毛细血管通透性、BALF的中性粒细胞百分率随时间延长而逐渐增加，病理切片显示肺组织内炎性细胞浸润，但没有广泛坏死，说明肺组织产生了炎性反应和一定程度的损伤，但病变尚处于早期阶段。肺组织和BALF的内毒素和TNF显著增加，从炎症介质的角度证明肺组织产生了炎性反应。
, 百拇医药
正常情况下，肠道粘膜对肠道内细菌和内毒素有强大的屏障作用，即使少量入血，也将被血和肝脏的防御系统清除。但是在肠缺血、感染、创伤、菌群失调等情况下，肠粘膜屏障破坏，大量细菌繁殖，内毒素释放，经血道和淋巴系统“易位”入血，引起脓毒症和内毒素血症，造成组织器官损伤，其中肺是常常受累的器官。Parsons等[2]总结ICU中98例ARDS病人和ARDS倾向者，ARDS病人的血浆内毒素检出率为62%，在ARDS倾向者中，衍变成ARDS者血浆内毒素检出率为74%，未衍变成ARDS者检出率为22%。本实验证明，盲肠结扎穿孔至腹腔感染后，随时间延长，血浆、肺组织和BALF的内毒素水平明显增高，三者之间两两显著相关。因此，通过检测血浆和/或BALF的内毒素，可反映肺组织的内毒素状况，为尽早发现肺损伤提供依据。
在内毒素血症和脓毒症中，白细胞的数量和功能急骤改变。内毒素促使中性粒细胞分流进入几个重要器官，如肺、肝、脾等，导致中性粒细胞在肺内积聚[3]。其机理是受内毒素刺激的肺毛细血管内皮细胞可表达粘附分子E-选择素和P-选择素[4]，对中性粒细胞的吸附能力增强，而中性粒细胞经蛋白水解作用释放L-选择素[5]，使之容易粘附于毛细血管内皮细胞。因此，中性粒细胞沿微血管内皮层滚动粘附、跨壁移位增加；激活的中性粒细胞释放大量炎性介质，如TNF、白介素-1、6、8(IL-1、6、8)等，而这些介质又反过来诱导中性粒细胞在肺内积聚，两者互为因果，造成肺内中性粒细胞骤增。在本实验中，感染组BALF的中性粒细胞急剧增加，支持中性粒细胞分流进入肺等器官的观点。
, http://www.100md.com
G-菌脓毒综合征被认为是内毒素引起的促炎与抗炎因子失衡而导致宿主感染应答失调，启动了脓毒症瀑布效应[6]，TNF便是内毒素效应的重要中介，具有多种作用[7]，可刺激中性粒细胞粘附于内皮细胞并诱导细胞凋亡；激活中性粒细胞释放弹性蛋白酶、胶原酶、髓过氧化物酶、活性氧自由基等炎性介质；激活外源性凝血途径，造成肺内微血栓形成甚至弥散性血管内凝血。静脉注射内毒素后TNF是最先出现的细胞因子[8]，继TNF之后，循环中其它细胞因子，如IL-6、IL-8、生长调节因子-α(GRO-α)、巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1α)和单核细胞趋化因子-1(MCP-1)升高，中和TNF的活性可阻断IL-6、IL-8、GRO-α等释放，显然，TNF对这些继发性细胞因子的释放有重要作用[9]。当以上各种TNF作用过重过久，肺毛细血管内皮细胞、肺间质和肺泡上皮细胞严重损害，最终产生ARDS。因此，监测TNF的变化对肺损伤的防治有重要作用。TNF的释放主要按旁分泌(细胞-细胞)和自分泌的方式进行，在局部组织、器官内产生生物作用，既是炎症反应的原因，又是炎症反应的结果，其局部组织的含量较高[7]。相反，血浆TNF浓度受诸多因素影响，不能真正代表它在肺组织的浓度和生物活性，检测血浆TNF对于早期发现肺损伤并无帮助[10]。本实验中，血浆TNF增加先快后慢，而肺组织和BALF的TNF增加趋势则相反，先慢后快，相关分析表明，血浆TNF分别与肺组织和BALF的TNF无明显相关性，而BALF的TNF与肺组织的TNF显著相关，说明BALF的TNF反映了肺织织内TNF的状况，检测BALF的TNF可作为早期发现肺损伤的依据。
, 百拇医药
综上所述，肠源性感染导致肺组织中内毒素增加，中性粒细胞积聚，TNF释放，肺产生炎性反应。检测血浆和/或BALF的内毒素以及BALF的中性粒细胞和TNF，可以早期发现肺损伤。
参考文献：
[1]Standiford TJ, Kunkel SL, Lukacs NW, et al. Macrophage inflammatory protein-1α mediates lung leukocyte recruitment, lung capillary leak, and early mortality in murine endotoxemia[J].J Immunol, 1995, 155:1515-1524.
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, 百拇医药
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[6]Fong Y, Lowry SF. Tumor necrosis factor in the pathophysiology of infection Sepsis[J]. Clin Immunol Immunopathol, 1990, 55:157-170.
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[8]Michie HR, Manogue KR, Spriggs DR, et al. Detection of circulating tumor necrosis factor after endotoxin administration[J]. N Engl J Med, 1988, 318:1481-1486.
, 百拇医药
[9]Suffredini AF, Reda D, Banks SM, et al. Effects of recombinant dimeric TNF receptor on inflammatory responses following intravenous endotoxin administration[J]. J Immunol, 1995, 155:5038-5045.
[10]Friedland JS, Porter JC, Daryanani S, et al. Plasma proinflammatory cytokine concentrations, Acute Physiology and Chronic Health Evaluation(APACHE)Ⅲ scores and survival in patients in an intensive care unit[J]. Crit Care Med, 1996, 24:1775-1781.
收稿日期：2000-01-10, http://www.100md.com
单位：朱义用(第二军医大学附属长征医院急救科全军急救医学中心，上海 200003)；景炳文(第二军医大学附属长征医院急救科全军急救医学中心，上海 200003)；娄永华(第二军医大学微生物教研室)
关键词：肺损伤；支气管肺泡灌洗液；中性粒细胞；内毒素；肿瘤坏死因子
中国急救医学000301 摘 要：目的 探讨肠源性感染致早期肺损伤的作用机理。方法 采用大鼠盲肠结扎并穿孔(CLP)造成腹腔感染。检测肺毛细血管通透性，取支气管肺泡灌洗液(BALF)进行细胞学分析，检测血浆、肺组织和BALF的内毒素和肿瘤坏死因子(TNF)。结果 肺毛细血管通透性和BALF的中性粒细胞百分率逐渐增加，时间越长越明显。血浆、肺组织和BALF的内毒素逐渐增加，三者之间两两显著相关；TNF也逐渐增加，肺组织和BALF的TNF显著相关，两者与血浆的TNF无明显相关性。结论 腹腔感染导致肺组织中内毒素增加，中性粒细胞积聚，TNF释放，肺产生炎性反应。
, 百拇医药
分类号：R 563；R 36 文献标识码：A
文章编号：1002-1949(2000)03-0131-03
Experimental study of early lung injury caused by abdominal infection in rats
ZHU Yi-yong JING Bing-wen LOU Yong-hua.
Department of Emergency and Critical Care Medicine, Shanghai Chang Zheng Hospital, Shanghai 200003，China
Abstract： Objective To study the mechanism of early lung injury caused by intestinal infection in rats.Methods The cecal ligation and perforation(CLP) was utilized to make the abdominal infection in rats.The pulmonary vascular permeability and the differential cell count in bronchoalveolar lavage fluid(BALF) were examined. The concentrations of endotoxin and tumor necrosis factor(TNF) in plasma, lung and BALF were detected.Results The pulmonary vascular permeability and the neutrophil percentage of BALF increased progressively. The concentrations of endotoxin and TNF in plasma, lung and BALF significantly increased. The significant correlation was respectively present between the endotoxic levels of plasma, lung and BALF and between the TNF levels of lung and BALF, but not between the TNF level of plasma and one of lung or BALF.Conclusion The abdominal infection might lead to increase of endotoxin, accummulation of neutrophils and release of TNF in lung, which were contributed to the inflammatory reaction of lung.
, 百拇医药
Key words： Lung injury; Bronchoalveolar lavage fluid(BALF); Neutrophils; Endotoxin; Tumor necrosis factor(TNF)▲
感染、创伤、失血性休克等均可导致急性肺损伤(acute lung injury, ALI)或急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome, ARDS)，而ARDS一旦发生，很难治愈，因此，研究肺损伤早期的病理生理变化对ARDS的防治有重要意义。本实验通过大鼠盲肠结扎并穿孔(Cecal Ligation and Perforation, CLP)造成腹腔感染，观察肺毛细血管通透性、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid, BALF)的中性粒细胞以及血浆、肺组织和BALF的内毒素和肿瘤坏死因子(TNF)的变化，探讨肠源性感染致早期肺损伤的作用机理。
1 材料与方法
, http://www.100md.com
1.1 实验动物分组与模型制备
Sprague-Dawley大鼠84只，体重200～300 g，雌雄不限，随机分为感染组和对照组。感染组48只，分6小组，每小组8只；对照组36只，分6小组，每小组6只。禁食不禁水过夜，感染组采用腹腔注射盐酸氯胺酮100 mg/kg麻醉，剖腹行盲肠结扎(不结扎盲肠动静脉)并用18号针头穿孔造成腹腔感染；对照组同样麻醉后，无菌条件下剖腹后立即关腹。术后0、24、48、72、96和120 h分别处杀一组大鼠。
1.2 检测指标与方法
肺毛细血管通透性的检测参考Standiford等[1]方法，大鼠处死前30 min，麻醉后于股静脉按20 mg/kg注入Evan′s blue液。①剪开并剥离胸前皮肤，用经过去热原处理的注射器于右心抽血处死，肝素抗凝，离心，取上清0.2 ml，加入甲酰胺4 ml，密封；②开胸取出整块心肺，除去心脏，称重，先用20 ml生理盐水经肺动脉进行匀速灌洗去血，再用无热原生理盐水按2 ml/g进行支气管肺泡灌洗并回收灌洗液，称重，取肺组织300 mg，先加入甲酰胺1 ml，超声粉碎，再加入甲酰胺3 ml，密封。将标本置37℃温箱中保存48 h后离心，取上清，在620 nm和740 nm下作光谱分析，校正公式为：E620＝E620-(1.426×E740+0.030)，根据标准曲线查出Evan′s blue浓度。取前述BALF，经消毒纱布过滤，离心去上清，沉淀物作细胞计数和细胞分类计数。血浆、肺组织和BALF的内毒素检测采用合成基质偶氮显色法定量试剂盒(上海医化所提供)，按操作步骤进行检测；TNF的检测采用放射免疫分析法测定，按试剂盒(上海赛百胜生物工程公司提供)操作说明步骤进行。病理学检查采用大鼠抽血处死开胸后，立即在左右肺下叶各取一小块肺组织用光学显微镜观察。
, http://www.100md.com
1.3 统计学处理 首先进行方差齐性检验，方差齐者用方差分析，方差不齐者用平方根变换数据使之成方差齐性后进行方差分析。组间差异用t检验。相关分析用直线相关和回归方法。数据用均数±标准差(
±s)表示。2 结果
2.1 肺毛细血管通透性的变化 感染组肺毛细血管通透性逐渐增加，48 h后大于对照组(P<0.05)，见表1。
表1 肺毛细血管通透性变化(mg/kg)
感染组
对照组
0 h
10.71±5.07
, http://www.100md.com
10.88±3.22
24 h
11.17±7.90
11.01±6.07
48 h
13.07±4.07*
9.67±5.20
72 h
17.05±10.11*
11.27±9.11
96 h
20.41±15.04*
, 百拇医药
10.49±4.09
120 h
20.41±15.04*
10.74±7.13
*P<0.05
2.2 BALF的细胞学分析 感染组中性粒细胞百分率在24 h后高于对照组(P<0.05)，48 h后显著高于对照组(P<0.01)；肺泡巨噬细胞百分率下降，48 h后低于对照组(P<0.05)；淋巴细胞百分率无明显变化，见表2。
表2 BALF白细胞变化(%)
感 染 组
对 照 组
, 百拇医药
中性粒细胞
巨噬细胞
淋巴细胞
中性粒细胞
巨噬细胞
淋巴细胞
0 h
2.60±0.79
89.00±21.32
8.40±3.21
3.20±1.21
87.14±22.13
, http://www.100md.com
9.42±3.12
24 h
9.63±4.12*
81.72±34.54
8.75±2.65
3.62±1.72
87.00±41.34
9.40±1.21
48 h
16.51±14.76***
74.61±34.76*
, 百拇医药
8.89±3.21
4.00±2.13
86.21±11.87
9.82±3.23
72 h
23.38±18.98***
70.14±40.54*
6.52±4.23
2.50±0.89
87.38±47.89
10.12±6.11
, http://www.100md.com
96 h
30.25±18.23***
61.05±21.34*
8.70±2.76
2.89±1.42
88.99±21.54
8.88±3.15
120 h
40.11±24.45***
51.64±37.32*
, 百拇医药 9.25±3.32
2.58±1.93
87.86±30.56
9.56±5.18
感染组与对照组比较：*P<0.05，**P<0.01
2.3 血浆、肺组织和BALF的内毒素变化 感染组内毒素逐渐增加，但血浆内毒素增加更快，24 h高于对照组(P<0.05)，48 h后显著高于对照组(P<0.01)；肺组织和BALF的内毒素增加稍慢，48 h高于对照组(P<0.05)，72 h后明显高于对照组(P<0.01)；相关分析表明，三者之间均两两显著相关(血浆与肺：r=0.946，P<0.01；血浆与BALF：r=0.895,P<0.01；肺与BALF：r=0.905，P<0.01)，见表3。
, http://www.100md.com 表3 内毒素变化(血浆千EU/L；肺千EU/kg；BALF千EU。L-1。kg-1)
感 染 组
对 照 组
血 浆
肺组织
BALF
血 浆
肺组织
BALF
0 h
7.75±2.12
, 百拇医药
5.65±2.12
4.82±2.11
7.41±2.01
5.82±2.12
3.88±2.11
24 h
15.54±8.23*
7.12±3.11
5.12±2.32
7.78±3.11
6.03±3.11
, http://www.100md.com 3.78±1.62
48 h
27.48±4.20**
14.13±5.21*
7.11±4.43*
7.91±3.12
5.78±3.72
3.97±1.91
72 h
33.25±16.02**
20.17±12.00**
, http://www.100md.com
9.27±4.78*
7.81±4.21
6.02±3.11
4.01±2.14
96 h
40.12±25.31**
24.33±7.12*
21.29±8.76**
7.65±2.92
5.87±2.33
4.12±2.17
, http://www.100md.com
120 h
60.66±28.24**
26.25±11.23**
22.24±7.11**
8.94±4.12
6.12±2.09
3.95±1.72
感染组与对照组比较：*P<0.05，**P<0.01
2.4 血浆、肺组织和BALF的TNF变化 感染组TNF逐渐增加，但血浆TNF开始增加很快，后期较慢，24 h后显著高于对照组(P<0.01)；肺组织和BALF的TNF开始增加缓慢，后期加快，24 h高于对照组(P<0.05)，48 h后明显高于对照组(P<0.01)；相关分析表明，血浆TNF增加与后两者无明显相关(血浆与肺：r=0.608，P>0.05；血浆与BALF：r=0.684，P>0.05)，而后两者之间显著相关(r=0.952，P<0.01)，见表4。
, http://www.100md.com
表4 TNF变化(血浆μg/L；肺μg/kg；BALF μg。L-1。kg-1)
感 染 组
对 照 组
血 浆
肺组织
BALF
血 浆
肺组织
BALF
0 h
, 百拇医药 2.99±1.71
2.04±1.41
1.42±0.52
2.97±1.73
2.41±1.71
1.43±0.88
24 h
39.22±22.10**
4.42±2.12*
2.34±1.67*
2.82±1.12
2.22±1.84
, 百拇医药
1.23±0.75
48 h
41.78±10.78**
9.28±6.23**
6.05±2.17**
2.89±0.83
2.34±2.02
1.42±1.19
72 h
45.22±28.98**
19.71±15.00**
, 百拇医药 18.22±5.21**
3.43±2.32
2.81±1.71
1.24±0.65
96 h
49.21±30.32**
38.31±14.32**
23.22±16.10**
3.00±1.32
2.46±0.49
1.46±1.18
, http://www.100md.com 120 h
50.13±22.12**
65.27±41.54**
30.12±18.13**
3.25±3.21
2.72±1.20
1.69±0.48
感染组与对照组比较：*P<0.05，**P<0.01
2.5 肺组织病理学分析 感染组肺毛细血管周围、肺间质和肺泡内逐渐出现炎性细胞浸润，肺间质轻度水肿，血管内少量血栓形成，以96 h和120 h较明显，但是没有广泛坏死灶。
, 百拇医药 3 讨论
肠源性感染是肺损伤的常见原因之一，其主要生物活性成分是革兰氏阴性(G-)菌释放的内毒素。目前，国内外学者进行内毒素致肺损伤实验时，多采用大剂量内毒素短时间内经静脉、气管、腹腔等途径注入，短则数十分钟，长不超过数小时，即可获得典型的ALI或ARDS资料，但不能反映肺损伤的渐进性形成过程。ALI或ARDS产生之前，肺的病理生理变化如何，有关研究甚少。我们通过大鼠盲肠结扎并穿孔制造腹腔感染致肺损伤模型，分别在0、24、48、72、96、120 h处死一组大鼠取标本检查，观察肺损伤从无到有、从轻到重的动态变化，尤其是肺损伤早期的病理生理变化，为临床上判断病情、防治ARDS提供一种合理思路。本实验表明，感染组肺毛细血管通透性、BALF的中性粒细胞百分率随时间延长而逐渐增加，病理切片显示肺组织内炎性细胞浸润，但没有广泛坏死，说明肺组织产生了炎性反应和一定程度的损伤，但病变尚处于早期阶段。肺组织和BALF的内毒素和TNF显著增加，从炎症介质的角度证明肺组织产生了炎性反应。
, 百拇医药
正常情况下，肠道粘膜对肠道内细菌和内毒素有强大的屏障作用，即使少量入血，也将被血和肝脏的防御系统清除。但是在肠缺血、感染、创伤、菌群失调等情况下，肠粘膜屏障破坏，大量细菌繁殖，内毒素释放，经血道和淋巴系统“易位”入血，引起脓毒症和内毒素血症，造成组织器官损伤，其中肺是常常受累的器官。Parsons等[2]总结ICU中98例ARDS病人和ARDS倾向者，ARDS病人的血浆内毒素检出率为62%，在ARDS倾向者中，衍变成ARDS者血浆内毒素检出率为74%，未衍变成ARDS者检出率为22%。本实验证明，盲肠结扎穿孔至腹腔感染后，随时间延长，血浆、肺组织和BALF的内毒素水平明显增高，三者之间两两显著相关。因此，通过检测血浆和/或BALF的内毒素，可反映肺组织的内毒素状况，为尽早发现肺损伤提供依据。
在内毒素血症和脓毒症中，白细胞的数量和功能急骤改变。内毒素促使中性粒细胞分流进入几个重要器官，如肺、肝、脾等，导致中性粒细胞在肺内积聚[3]。其机理是受内毒素刺激的肺毛细血管内皮细胞可表达粘附分子E-选择素和P-选择素[4]，对中性粒细胞的吸附能力增强，而中性粒细胞经蛋白水解作用释放L-选择素[5]，使之容易粘附于毛细血管内皮细胞。因此，中性粒细胞沿微血管内皮层滚动粘附、跨壁移位增加；激活的中性粒细胞释放大量炎性介质，如TNF、白介素-1、6、8(IL-1、6、8)等，而这些介质又反过来诱导中性粒细胞在肺内积聚，两者互为因果，造成肺内中性粒细胞骤增。在本实验中，感染组BALF的中性粒细胞急剧增加，支持中性粒细胞分流进入肺等器官的观点。
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G-菌脓毒综合征被认为是内毒素引起的促炎与抗炎因子失衡而导致宿主感染应答失调，启动了脓毒症瀑布效应[6]，TNF便是内毒素效应的重要中介，具有多种作用[7]，可刺激中性粒细胞粘附于内皮细胞并诱导细胞凋亡；激活中性粒细胞释放弹性蛋白酶、胶原酶、髓过氧化物酶、活性氧自由基等炎性介质；激活外源性凝血途径，造成肺内微血栓形成甚至弥散性血管内凝血。静脉注射内毒素后TNF是最先出现的细胞因子[8]，继TNF之后，循环中其它细胞因子，如IL-6、IL-8、生长调节因子-α(GRO-α)、巨噬细胞炎性蛋白-1α(MIP-1α)和单核细胞趋化因子-1(MCP-1)升高，中和TNF的活性可阻断IL-6、IL-8、GRO-α等释放，显然，TNF对这些继发性细胞因子的释放有重要作用[9]。当以上各种TNF作用过重过久，肺毛细血管内皮细胞、肺间质和肺泡上皮细胞严重损害，最终产生ARDS。因此，监测TNF的变化对肺损伤的防治有重要作用。TNF的释放主要按旁分泌(细胞-细胞)和自分泌的方式进行，在局部组织、器官内产生生物作用，既是炎症反应的原因，又是炎症反应的结果，其局部组织的含量较高[7]。相反，血浆TNF浓度受诸多因素影响，不能真正代表它在肺组织的浓度和生物活性，检测血浆TNF对于早期发现肺损伤并无帮助[10]。本实验中，血浆TNF增加先快后慢，而肺组织和BALF的TNF增加趋势则相反，先慢后快，相关分析表明，血浆TNF分别与肺组织和BALF的TNF无明显相关性，而BALF的TNF与肺组织的TNF显著相关，说明BALF的TNF反映了肺织织内TNF的状况，检测BALF的TNF可作为早期发现肺损伤的依据。
, 百拇医药
综上所述，肠源性感染导致肺组织中内毒素增加，中性粒细胞积聚，TNF释放，肺产生炎性反应。检测血浆和/或BALF的内毒素以及BALF的中性粒细胞和TNF，可以早期发现肺损伤。
参考文献：
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收稿日期：2000-01-10, http://www.100md.com