崔青松,金明根,黃莉花,夏書香,安昌善
(延邊大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林延吉133000)
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·基礎(chǔ)研究·
納洛酮對ARDS大鼠血漿β-內(nèi)啡肽及肺組織NF-κB表達(dá)的影響
崔青松,金明根,黃莉花,夏書香,安昌善
(延邊大學(xué)附屬醫(yī)院,吉林延吉133000)
目的觀察納洛酮對急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)大鼠血漿β-內(nèi)啡肽(β-EP)及肺組織核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)表達(dá)的影響。方法將30只大鼠隨機(jī)分為對照組、ARDS組、納洛酮組,采取股靜脈注入油酸建立ARDS模型,納洛酮組注入油酸后再注入納洛酮注射液1.0 mg/kg,ARDS組注入油酸后再注入等量生理鹽水,對照組僅注入生理鹽水。測定各組血漿β-EP;處死大鼠,測算左肺濕/干重比值;取右肺中葉,采用免疫組化染色法檢測NF-κB表達(dá);取右肺上葉,觀察組織病理變化。分析血漿β-EP與肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率及左肺濕/干重比值的相關(guān)性。結(jié)果ARDS組與對照組比較,血漿β-EP、左肺濕/干重比值、肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率均升高(P均<0.01);納洛酮組與ARDS組比較,血漿β-EP、左肺濕/干重比值、肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率均下降(P均<0.01)。肺組織病理檢查顯示,ARDS組Ⅰ型肺泡上皮細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞腫脹、壞死,Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞出現(xiàn)板層小體變性、破壞、排空現(xiàn)象,肺泡腔內(nèi)可見炎癥細(xì)胞;納洛酮組肺泡、肺間質(zhì)病變明顯減輕;對照組無上述改變。相關(guān)性分析顯示,血漿β-EP、肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率與左肺濕/干重比值呈正相關(guān)(r分別為0.893、0.975,P均<0.01),血漿β-EP與肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率呈正相關(guān)(r=0.958,P<0.01)。結(jié)論納洛酮可抑制血漿β-EP升高,阻斷肺組織NF-κB激活,減輕ARDS大鼠肺組織炎癥反應(yīng),減輕肺間質(zhì)、肺泡水腫。
納洛酮;急性呼吸窘迫綜合征;核轉(zhuǎn)錄因子-κB;β-內(nèi)啡肽;油酸;大鼠
急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)的發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,病死率居高不下,是ICU患者死亡的主要病因之一[1]。納洛酮為阿片受體專一拮抗劑,通過競爭性地與阿片受體結(jié)合產(chǎn)生藥理作用,抑制機(jī)體全身炎癥反應(yīng),穩(wěn)定細(xì)胞膜對鈣離子通透性,減少肺組織及細(xì)胞損傷,從而降低肺血管的通透性。2014年1月~2015年1月,我們采用油酸誘導(dǎo)ARDS大鼠模型,觀察納洛酮對ARDS大鼠血漿β-EP及肺組織NF-κB表達(dá)的影響,探討納洛酮對ARDS的作用機(jī)制。
1.1材料健康SD大鼠30只,雌雄不拘,8周齡,體質(zhì)量(200±20)g,由延邊大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心提供。油酸(沈陽市東興試劑廠),鹽酸納洛酮注射液(北京凱因科技股份有限公司),NF-κB測試盒(武漢博士德生物工程有限公司),β-EP酶聯(lián)免疫吸附試劑盒(加拿大HCB公司)。
1.2動物分組與處理將大鼠隨機(jī)分為對照組、ARDS組、納洛酮組各10只。由大鼠左下腹注入20%烏拉坦1.0 g/kg腹腔麻醉,剝離股動脈和股靜脈,并將自制靜脈管插入股靜脈。對照組向股靜脈緩慢注入生理鹽水4.1 mL/kg,ARDS組先注入油酸0.1 mL/kg再緩慢注入生理鹽水4.0 mL/kg,納洛酮組先注入油酸0.1 mL/kg再緩慢注入納洛酮注射液1.0 mg/kg(溶于生理鹽水2.0 mL/kg)。以注入油酸后大鼠出現(xiàn)呼吸頻率增快、呼吸窘迫表現(xiàn),鼻腔溢出粉紅色分泌物為模型制作成功。
1.3觀察指標(biāo)
1.3.1血漿β-EP給藥后3 h腹主動脈采血,離心分離血漿,-40 ℃凍存,使用酶聯(lián)免疫吸附試劑盒檢測β-EP。
1.3.2左肺濕/干重比值腹主動脈取血后立即處死大鼠,取左肺稱取濕重,置68 ℃恒溫箱48 h完全脫水,稱干重,計(jì)算左肺濕/干重比值。
1.3.3肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率采用免疫組化方法檢測。取右肺中葉,甲醛固定,石蠟包埋、切片。切片常規(guī)脫蠟至水;加入H2O2滅活內(nèi)源性過氧化酶,滴加復(fù)合消化液反應(yīng)10 min。加入牛血清封閉液,室溫10 min,PBS沖洗。一次加入一抗NF-κB p65小鼠單克隆抗體、羊抗小鼠IgG-HRP多聚體,PBS沖洗。DAB顯色,蘇木素復(fù)染,脫水,透明,封片。于高倍鏡下觀察同一切片的5個(gè)不同視野,每個(gè)視野計(jì)數(shù)100個(gè)細(xì)胞,記錄陽性細(xì)胞數(shù)量,計(jì)算陽性細(xì)胞表達(dá)率。
1.3.4肺組織病理取右肺上葉,甲醛固定,脫水、石蠟包埋、切片,HE染色,光鏡下觀察肺組織病理改變。取右肺下葉,切成約1 mm3的小塊,戊二醛固定,丙酮逐級脫水,混合樹脂包埋,切片,醋酸鈾-枸櫞酸鉛雙重染色,電鏡下觀察肺組織病理改變。
1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料行方差分析和t檢驗(yàn),相關(guān)性分析采用偏相關(guān)分析。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1三組血漿β-EP比較對照組、ARDS組、納洛酮組血漿β-EP分別為(40.55±2.68)、(65.57±1.93)、(55.29±1.82)pg/mL,ARDS組、納洛酮組均高于對照組,ARDS組高于納洛酮組(P均<0.01)。
2.2三組左肺濕/干重比值比較對照組、ARDS組、納洛酮組左肺濕/干重比值分別為4.23±0.12、5.95±0.11、5.17±0.72,ARDS組和納洛酮組均高于對照組,ARDS組高于納洛酮組(P均<0.01)。
2.3三組肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率比較對照組、ARDS組、納洛酮組肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率分別為15.19%±1.99%、56.01%±1.77%、35.32%±2.60%,ARDS組和納洛酮組均高于對照組,ARDS組高于納洛酮組(P均<0.01)。
2.4病理檢查結(jié)果光鏡觀察發(fā)現(xiàn),ARDS組肺泡萎縮,肺泡腔內(nèi)見滲出性液,可見中性粒細(xì)胞和泡沫樣細(xì)胞,部分位置見透明膜形成,肺間質(zhì)明顯水腫、增厚,血管周圍見套袖狀水腫。納洛酮組上述病變輕,肺泡萎縮有所改善,肺泡、肺間質(zhì)病變減輕,肺泡腔內(nèi)滲出性液、中性粒細(xì)胞減少,偶見泡沫樣細(xì)胞。電鏡觀察發(fā)現(xiàn),ARDS組可見Ⅰ型肺泡上皮細(xì)胞及內(nèi)皮細(xì)胞腫脹和壞死,Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞出現(xiàn)板層小體變性、破壞、排空現(xiàn)象,見大小不均的空泡,肺泡表面覆蓋一層條索狀物質(zhì),肺泡間隔增寬,肺泡腔內(nèi)可見炎癥細(xì)胞;納洛酮組上述變化比較輕。
2.5相關(guān)性分析血漿β-EP、肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率與左肺濕/干重比值呈正相關(guān)(r分別為0.893、0.975,P均<0.01),血漿β-EP與肺組織NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率呈正相關(guān)(r=0.958,P<0.01)。
ARDS由嚴(yán)重感染、創(chuàng)傷、休克、誤吸和手術(shù)等多種原因引起,以肺泡毛細(xì)血管膜損傷導(dǎo)致的肺水腫、肺內(nèi)微血栓形成為病理特征[2],臨床主要表現(xiàn)為呼吸窘迫和頑固性低氧血癥。ARDS發(fā)病機(jī)制復(fù)雜,發(fā)病急驟,預(yù)后不良。文獻(xiàn)報(bào)道,ARDS的病死率高達(dá)50%[3,4],是ICU病死率增加的重要因素[5]。油酸是一種對內(nèi)皮細(xì)胞具有毒性作用的脂肪酸,注入機(jī)體后可引起毛細(xì)血管內(nèi)皮損傷,脂肪栓子阻塞肺毛細(xì)血管造成微循環(huán)障礙。本研究顯示,向大鼠股靜脈注入油酸后,大鼠出現(xiàn)呼吸增快、呼吸窘迫表現(xiàn);左肺濕/干重比值顯示肺重量增加;外觀呈暗紅色,并有灶性壞死;光鏡下可見肺微血管淤血,微血栓形成及小灶性出血,肺間質(zhì)和肺泡內(nèi)水腫,透明膜形成,大片肺泡萎縮;電鏡下可見Ⅰ、Ⅱ型肺泡上皮細(xì)胞變性明顯,Ⅱ型上皮細(xì)胞板層小體排空明顯,具有明顯的ARDS表現(xiàn)。
β-EP是一種內(nèi)源性阿片肽,在下丘腦和垂體釋放、作為神經(jīng)介質(zhì)。血漿中的β-EP作用于嗎啡受體,抑制呼吸中樞,在肺微血管通透性中起媒介作用[6],使肺微血管通透性增高,促進(jìn)肺水腫。機(jī)體在急性應(yīng)激狀況下,會釋放大量內(nèi)阿片肽,使腦脊液、血漿和大腦區(qū)的內(nèi)源性阿片肽增多,尤其是β-EP明顯升高[7]。本研究顯示,ARDS組、納洛酮組血漿β-EP較對照組明顯升高。提示β-EP是參與ARDS病程的重要介質(zhì)之一。相關(guān)分析表明,β-EP與左肺濕/干重比值呈正相關(guān),提示血漿β-EP可間接影響肺水腫。
NF-κB由兩個(gè)屬于Rel家族的亞單位組成,以同二聚體或異二聚體形式存在。當(dāng)各種刺激因素激活靶細(xì)胞,使NF-κB抑制蛋白被磷酸化、泛素化,解離而釋放出游離的NF-κB,轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核中,與靶基因啟動子特異性序列結(jié)合,激活其高表達(dá)[8],可以啟動多種炎性反應(yīng)[9,10]。本研究發(fā)現(xiàn),ARDS組、納洛酮組的肺組織NF-κB陽性表達(dá)率較對照組明顯升高,提示NF-κB參與了ARDS發(fā)病過程。相關(guān)分析表明,NF-κB陽性細(xì)胞表達(dá)率與左肺濕/干重比值、血漿β-EP呈正相關(guān),提示NF-κB啟動炎癥級聯(lián)反應(yīng),激活中性粒細(xì)胞和血管內(nèi)皮細(xì)胞等效應(yīng)細(xì)胞,能間接影響肺部炎癥,影響β-EP釋放,進(jìn)一步加重肺水腫。
納洛酮為特異性嗎啡受體拮抗劑,為內(nèi)源、非特異性阿片受體阻斷劑,脂溶性高并迅速分布全身,尤以腦、肺、腎和心臟中濃度較高。本研究顯示,早期應(yīng)用納洛酮的大鼠,左肺W/D、血漿β-EP水平一定程度降低,肺泡上皮細(xì)胞NF-κB活性一定程度被抑制,鏡下見納洛酮組病理改變明顯減輕。其機(jī)制可能為:納洛酮可抑制機(jī)體全身炎癥反應(yīng),并通過抑制巨噬細(xì)胞等炎性細(xì)胞聚集和內(nèi)流到肺組織,穩(wěn)定溶酶體膜,改善微循環(huán),降低腫瘤壞死因子水平[11,12],減少β-EP生成,遏制鈣離子內(nèi)流、活性氧釋放以及脂質(zhì)過氧化,抑制體內(nèi)細(xì)胞因子及花生四烯酸代謝物生成和血小板聚集,保護(hù)肺細(xì)胞膜,減輕組織細(xì)胞損傷,降低肺血管通透性,從而減輕肺水腫。
綜上所述,納洛酮可抑制血漿β-EP升高和肺組織NF-κB激活,減輕ARDS大鼠肺組織炎癥反應(yīng),減輕肺間質(zhì)、肺泡水腫,對油酸所致的大鼠ARDS有一定的治療作用。
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金明根(E-mail: jinmg@ybu.edu.cn)
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R563.8
A
1002-266X(2016)22-0031-03
2016-02-19)