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编号:10261227
β-受体激动剂对咽鼓管表面活性物质分泌的影响
http://www.100md.com 《中华航空航天医学杂志》 2000年第4期
     作者:冯立宁 陈文弦 张晓楠 丛锐 李莉

    单位:冯立宁(710032 西安,第四军医大学航空航天医学系临床医学教研室);李莉(710032 西安,第四军医大学航空航天医学系临床医学教研室);陈文弦(710032 西安,第四军医大学唐都医院);张晓楠(710032 西安,第四军医大学基础部中心实验室);丛锐(710032 西安,第四军医大学西京医院)

    关键词:咽鼓管;表面活性物质;磷脂;蛋白;β-受体激动剂

    中华航空航天医学杂志000408 【摘要】 目的 探讨β-受体激动剂对咽鼓管表面活性物质分泌的影响,为气压损伤性中耳炎、分泌性中耳炎的防治提供理论依据。 方法 应用高效液相色谱法(HPLC)和分光光度测定法,定量分析和比较了β-受体激动剂注射前后豚鼠咽鼓管表面活性物质中磷脂各组分和蛋白含量的变化。 结果 与注射前比较,注射后每份2只咽鼓管中主要的磷脂有效成分,包括磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰丝氨酸(PS)、磷脂酰乙醇胺(PE)及水溶性蛋白的含量增多,差异有显著性意义(P<0.05)。 结论 β-受体激动剂对咽鼓管表面活性物质的磷脂和蛋白分泌起促进作用。
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    【中国图书资料分类法分类号】 R322.9+22 R764.21

    Effect of β-agonist on the eustachian tube surfactance secretion

    FENG Lining, CHEN Wenxuan, ZHANG Xiaonan

    (Department of Clinical Aerospace Medicine, Fourth Military Medical University. Xi'an 710032, China)

    【Abstract】 Objective To investigate the effects of β-agonist on the eustachian tube surfactant secretion. Methods Twenty guinea pigs served as sudjects. They were divided into two groups: experimental and control. For experimentals, β agonist-isoprenaline(10 μg/kg) was given iv, the animals were killed later and the contents of phospholipids and protein in eustachian tubal lavage were measured by high performance liquid chromatographty and spectrophotometry. Results The main effective components of phospholipid, including phosphatidylcholine(PC), phosphatidylserrine(PS), and phosphatidylethanolamine(PE), as well as protein tubal lavage of experimentals were significantly higher than those in controls. Conclusion β-agonist can facilitate the secretion of eustachian tube surfactant.
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    【Key Words】 Eustachian tube; Surfactant; Phospholipid; Protein; β-agonist

    咽鼓管表面活性物质(eustachian tube surfactant,ETS)在维持咽鼓管正常通气功能中有着重要作用,目前认为ETS的缺乏与分泌性中耳炎(secretory otitis media,SOM)、气压损伤性中耳炎 (barotitis media,BM ) 关系密切[1-3],在临床和航空医学中倍受重视。以往研究证实,异丙肾上腺素(β-受体激动剂)的应用可使正常及SOM耳的咽鼓管被动开放压(pressure opening level,POL)明显降低[4,5],可能是通过增加ETS的分泌来实现的,但未见进一步研究报道。

    本实验应用高效液相色谱(high performance liquid chromatographty, HPLC)和分光光度计的方法,分别定量分析了β-受体激动剂对豚鼠ETS的磷脂部分和蛋白部分分泌的影响,初步探讨ETS的代谢途径,为今后SOM、BM的防治提供理论依据。
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    材料和方法

    一、主要试剂与设备

    1.试剂:①各种磷脂标准品为Sigma公司产品,纯度99%。②乙腈,天津四友生物医学技术有限公司,特级色谱纯;甲醇,天津科密欧科技有限公司,色谱纯;磷酸,西安化学试剂厂,分析纯。③考马斯亮蓝为进口分装。④盐酸异丙肾上腺素注射液,上海禾半制药有限公司。

    2.设备:①BECKMAN高效液相色谱仪。 ②色谱柱,Spherisorb SiO2,250 mm×4.6 mm,中科院大连化学物理研究所。③分光光度计,BECKMAN DU640。④真空冷冻干燥机,美国FTS公司。

    二、方法

    1.样品的提取和预处理[6]:杂色豚鼠20只,雌雄性别不拘,体重为300~450 g,用2.5%戊巴比妥40 mg/kg腹腔内注射麻醉后,其中10只豚鼠,股静脉注射盐酸异丙肾上腺素,10 μg/kg,为注射实验组;另10只为正常对照组。待6 min后,心脏生理盐水灌注,断头,剪开软腭,暴露咽鼓管咽口,打开耳泡,用1 ml注射器吸取1 ml生理盐水进行咽鼓管冲洗,另一注射器耳泡内连续抽吸,冲洗时若出现血迹污染则弃去。结果得到:注射组样品5份,正常组样品5份,每份均为2只耳冲洗液。
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    将各组每份咽鼓管冲洗液置于相当容积的离心管内,给予二倍体积的氯仿/甲醇(2:1,V/V)混合液,旋涡混合器振荡5 min,静置12 h后离心分相(2 000 r/min,10 min),分别抽取上下相液,即上相为溶于水的水性部分(主要为蛋白,还有碳水化合物及无机盐),而下相为脂质部分,主要为磷脂,真空干燥机内干燥,保存于-20℃冰箱中。则每组得蛋白和磷脂样品各5份。

    2.磷脂成分的HPLC测定:采用BACKMAN高效液相色谱仪,色谱柱为Spherisorb SiO2 (250 mm×4.6 mm,中科院大连化学物理研究所),洗脱溶剂为乙腈∶甲醇∶磷酸(100∶3∶1,V/V/V),流速分别为1.5 ml/min,检测波长为203 nm,灵敏度0.01。以峰面积为响应值,各标准品取不同浓度点,绘制磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine,PC)、磷脂酰肌醇(phosphatidylinositol,PI),磷脂酰丝氨酸(phosphatidylserrine,PS)、磷脂酰乙醇胺(phosphatidylethanolamine,PE)标准品曲线。标准品和样品直接用氯仿溶解后上机分析,样品上样量为30 μl。根据标准曲线算出各磷脂组分的含量。
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    3.蛋白成分的考马斯亮蓝G-250染色法测定:在试管中分别加入0.5、0.25、0.125、0.062 5、0.031 25、0.015 625 μg/μl的标准牛血清白蛋白100 μl,加5 ml考马斯亮蓝蛋白染色液,混均后室温放置15 min。应用紫外分光光度计在595处比色测定,以蛋白含量为纵坐标,以光密度为横坐标,求标准曲线。

    将待测蛋白样品溶于200 μl三蒸水中,取100 μl,同上测定,从标准曲线中算出相应蛋白含量。

    4.数据处理:所有数据均经医学统计软件SPLM做t检验处理,显著性界限P<0.05。

    结果

    一、磷脂成分的HPLC测定

    经HLPC测定,各磷脂标准品含量与HLPC色谱图上所示峰面积均呈线性相关,各标准曲线r值均>0.999,各组分出现的时间顺序为PI、PS、PE、PC。根据色谱图,样品的各组磷脂成分含量如表1所示。表1显示,较正常对照组,注射实验组的PS、PC、PE含量及在磷脂总量中所占的百分比均明显增高,磷脂总量亦明显增加。而PI则呈现明显减少的趋势。
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    表1 β-受体激动剂对豚鼠咽鼓管冲洗液磷脂成分的影响(±s,n=5)

    Tab 1 Effect of isoprenaline on phospholipid of guinea pig tubal lavage(±s,n=5) 磷脂组分

    Phospholipid

    含量(μg/两只耳)

    Conent(μg/two ear)

    t值

    t value
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    对照组

    Controls

    试验组

    Experimentals

    磷脂酰肌醇

    Phosphatidylinositol

    63.213±12.902

    32.417±11.936

    3.918**

    磷脂酰丝氨酸

    Phosphatidylserrine
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    0.354± 0.178

    1.103± 0.471

    3.329*

    磷脂酰乙醇胺

    Phosphatidylethanolamine

    71.229±24.343

    124.000±27.848

    3.197*

    磷脂酰胆碱

    Phosphatidylcholine

    22.448± 7.432
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    57.842±25.639

    2.965*

    与正常对照组比较,*P<0.05, **P<0.01

    *P<0.05,**P<0.01 vs. controls

    二、蛋白成分的考马斯亮蓝G-250染色法测定

    分光光度计测定,标准品含量与光密度值呈线性相关,标准曲线r值>0.99。根据标准曲线算出水溶性蛋白的含量如表2所示,注射实验组的蛋白含量较正常对照组升高,差异有显著性意义(P<0.05)。

    表2 β-受体激动剂对豚鼠咽鼓管冲洗液

    蛋白成分的影响(±s,n=5)
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    Tab 2 Effect of Isoprenaline on protein of guinea

    pig tubal lavage(±s,n=5) 项目

    Parameter

    含量(μg/两只耳)

    Conent(μg/two ear)

    t值

    t value

    对照组

    Controls
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    试验组

    Experimentals

    蛋白

    Protein

    6.015±1.749

    8.609±0.364

    3.274*

    与正常对照组比较,*P<0.05

    *P<0.05 vs. controls讨论

    一、β-受体激动剂对ETS分泌的影响

    Malm等的动物实验证实β-受体激动剂可明显降低正常和SOM咽鼓管的POL,有利于中耳通气,并认为这一作用可能是通过增加ETS的分泌来实现的[4,5]。事实是否如此,ETS的分泌在β-受体激动剂作用下究竟有何变化呢?其未做进一步探讨。
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    以往研究证实,磷脂和水性蛋白部分共同构成了ETS的有效成分[7,8],而Malm实验表明,POL在β-受体激动剂(异丙肾上腺素)注射后6~11 min出现明显降低[6],故本实验将正常和注射异丙肾上腺素6 min后的咽鼓管灌洗液的磷脂和水性蛋白部分进行比较。结果显示,注射后ETS磷脂的总量及主要有效成分PE、PC、PS含量均有明显增加,水性蛋白的含量亦较未注射前显著升高。提示,β-受体激动剂对ETS的磷脂和水性蛋白分泌起促进作用,证实了其他学者的假设。

    作者曾实验证实ETS中PE为磷脂中主要的活性成分[9]。从本实验结果来看,无论注射前、后,PE在磷脂总量中均为含量最高的成分,再次证实了此的观点。且注射后,PE的含量及所占磷脂总量百分比更高,有力地说明了ETS活性作用增强的原因。而PC是一直被公认为的ETS磷脂中的主要活性成分,在本实验中,注射后,其含量亦明显增高,且在磷脂总量中所含的百分比也由正常时的14.27%增高到26.86%,提供了ETS活性增高的实验依据。
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    ETS中水性蛋白部分以往被证实,除具有促进ETS稳定和弥散的作用外,本身具有降低表面张力的作用[7,8]。本实验结果表明,β-受体激动剂注射后,水性蛋白部分的含量亦明显增加了。因而很容易理解,β-受体激动剂注射后,由于PC、PS、PE以及水性蛋白分泌的增加,大大提高了咽鼓管降低表面张力的作用,使咽鼓管的POL明显降低,咽鼓管的通气功能增强了。

    而PI在β-受体激动剂作用下,其分泌反而明显减少了。在肺表面活性物质的研究中证实,PC合成增加时,促使磷脂酰甘油合成增加,但抑制PI合成[10]。从本实验来看,PC增加了,PI确实减少了。而PI的减少相对其余组分的增加要小得多。

    二、β-受体激动剂对ETS分泌的影响机制

    肺表面活性物质分泌的影响因素研究发现,β-受体激动剂异丙肾上腺素能使大鼠肺灌洗液及其Ⅱ型肺泡细胞的培养液内环磷腺苷(cyclic adenosine monophosphate,c-AMP)的浓度明显增高;从而增加大鼠肺灌洗液中肺表面活性物质的含量,提示c-AMP在β-受体激动剂促进肺表面活性物质释放中,可能起第二信使作用。目前认为,β-受体激动剂可通过腺苷酸环化酶-环磷腺苷-蛋白激酶 c(adenosine cyclase-cyclic adenosine monophosphate-protein kinase C,AC-cAMP-PKC)系统增加肺表面活性物质分泌,同时调节相关蛋白的生成[11]
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    从实验结果来看,β-受体激动剂对ETS分泌的作用结果,其机制可能同对肺表面活性物质的类似。但由于ETS同肺表面活性物质在磷脂、水性蛋白成分、含量与功能上的差异,说明两者的合成、分泌仍可能有差异存在,因而,在咽鼓管中,β-受体激动剂是否通过c-AMP来发挥作用,尚有待实验进一步证实。

    总之,ETS与SOM、BM的发病密切相关 ,因此,我们认为,进一步探索促进内源性ETS分泌的有效途径对SOM、BM的防治具有重大意义。

    基金项目:国家自然科学基金资助项目(39900171);军队医药卫生科研基金资助项目(98Q070)

    参考文献

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    2,Kodama-H, Asakura-K. Role of surface tension lowering substances in the function of normal and diseased eustachian tubes of guinea pigs. Nippon Jibiinkoka Gakkai Kaiho, 1993, 96(4): 674-684.

    3,邱丽华, 秦学玲, 李芳碧. 分泌性中耳炎患者鼻咽部表面活性物质的检测. 中华耳鼻喉科杂志, 1999, 34(5): 296-298.

    4,White P, Hermanson A, Svinhufvud M. Surfactant and isoprenaline effect on eustachian tube opening in rats with acute otitis media. Am J Otolaryngol, 1990,1(6): 389-392.
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    5,Malm-L, White-P. Beta-agonists and surfactant in eustachian tube function. Acta Otolaryngol Suppl Stockh, 1992, 493: 133-136.

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    8,冯立宁,姜斌, 苟琳. 咽鼓管表面活性物质成分的研究. 中华航空医学杂志, 1996, 7(2): 99-102.

    9,冯立宁, 姜斌, 陈文弦, 等. 豚鼠咽鼓管和肺脏表面活性物质中磷脂成分的比较. 第四军医大学学报, 1996, 17(4): 251-253.

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    [收稿日期:2000-09-06], 百拇医药