宋曉陽(yáng),黎筆熙,陶 軍,周 翔,秦明哲,譚 焱,殷桂林
(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院,湖北武漢430070)
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膽堿能抗炎通路對(duì)失血性休克/容量復(fù)蘇大鼠急性肺損傷的影響*
宋曉陽(yáng),黎筆熙,陶軍,周翔,秦明哲,譚焱,殷桂林
(廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院,湖北武漢430070)
摘要:目的探討膽堿能抗炎通路(CAP)對(duì)失血性休克/容量復(fù)蘇(HS/R)誘發(fā)的急性肺損傷(ALI)的影響。方法成年SPF級(jí)雄性SD大鼠20只,隨機(jī)分為迷走神經(jīng)刺激組(VS組)、迷走神經(jīng)離斷組(VO組)、對(duì)照組(SC組)和假手術(shù)組(SS組)4組,每組5只。VS組、VO組和SC組通過(guò)動(dòng)脈放血/容量復(fù)蘇建立失血性休克誘導(dǎo)的ALI模型,容量復(fù)蘇前VS組電刺激右側(cè)迷走神經(jīng)15 min,VO組離斷右側(cè)迷走神經(jīng)干,SC組不做特殊處理,SS組不制作ALI模型。分別于放血前(T0)、MAP降至目標(biāo)值5 min后(T1)、開(kāi)始復(fù)蘇前(T2)、復(fù)蘇至預(yù)定血壓5 min(T3)、30 min(T4)、90 min(T5)和150 min(T6)等7個(gè)時(shí)間點(diǎn)測(cè)定血漿白介素-6(IL-6)和腫瘤壞死因子-α(TNF-α)水平;于T0、T2和T6抽取動(dòng)脈血測(cè)定氧合指數(shù)(OI);T6處死大鼠后觀察肺組織結(jié)構(gòu)病理改變,并測(cè)定肺組織核轉(zhuǎn)錄因子-κB(NF-κB)含量。結(jié)果T1至T6時(shí)段VS組、VO組和SC組IL-6和TNF-α濃度升高,高于SS組(P<0.05);T3至T6時(shí)段SC組IL-6和TNF-α濃度高于VS組(P<0.05),低于VO組(P<0.05)。T6時(shí)VS組、VO組和SC組OI均下降,3組均低于SS組(P<0.05);VO組和SC組OI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),兩組均低于VS組(P<0.05)。VS組、VO組和SC組肺組織NF-κB含量增加,高于SS組(P<0.05),VS組、VO組和SC組間NF-κB含量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,SC組高于VS組(P<0.05)、低于VO組(P<0.05)。VS組、VO組和SC組肺損傷評(píng)分升高,高于SS組(P<0.05),VS組、VO組和SC組間評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,SC組高于VS組(P<0.05),低于VO組(P<0.05)。結(jié)論CAP對(duì)HS/R大鼠ALI具有一定的保護(hù)效應(yīng),其機(jī)制與NF-κB信號(hào)通路調(diào)控IL-6和TNF-α等炎癥介質(zhì)的釋放有關(guān)。
關(guān)鍵詞:失血性休克;容量復(fù)蘇;肺損傷;膽堿能抗炎通路;炎癥因子
急性肺損傷(acute lung injury,ALI)是嚴(yán)重創(chuàng)傷和失血性休克/復(fù)蘇最為常見(jiàn)的并發(fā)癥[1]。研究發(fā)現(xiàn),迷走神經(jīng)可以將整合后的中樞抗炎信息和免疫調(diào)節(jié)信息傳遞至外周組織和器官,從而介導(dǎo)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié),發(fā)揮抗炎效應(yīng),TRACEY等[2]將該調(diào)節(jié)機(jī)體炎癥反應(yīng)能力的神經(jīng)通路稱為膽堿能抗炎通路(cholinergic antiinflammatory pathway,CAP)。研究證實(shí)CAP對(duì)內(nèi)毒素引起的膿毒血癥和ALI具有良好的抗炎效應(yīng)和器官保護(hù)作用,但鮮有關(guān)于CAP對(duì)因失血性休克/容量復(fù)蘇(hemorrhagic shock/resuscitation,HS/R)引起的ALI影響的文獻(xiàn)報(bào)道。本研究試圖探討迷走神經(jīng)介導(dǎo)的CAP對(duì)HS/R誘發(fā)的ALI的影響。
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組
成年SPF級(jí)雄性SD大鼠20只,體重300~400g,由武漢大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供[No:42000500001649;大鼠用途:科學(xué)研究;許可證號(hào):SCXK(鄂)2008-0004]。所有大鼠按照隨機(jī)數(shù)字表隨機(jī)分為迷走神經(jīng)刺激組(VS組)、迷走神經(jīng)離斷組(VO組)、對(duì)照組(SC組)和假手術(shù)組(SS組),每組5只。實(shí)驗(yàn)方案上報(bào)醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 模型制作
參照筆者前期的實(shí)驗(yàn)制作動(dòng)物模型[3]。實(shí)驗(yàn)前大鼠在清潔動(dòng)物房飼養(yǎng)2周,常規(guī)飼料及飲水,晝夜交替12 h。術(shù)前禁食12 h,自由飲水。采用6%水合氯醛5 ml/kg腹腔注射麻醉,麻醉起效后將大鼠固定于潔凈操作臺(tái),沿頸部正中線切開(kāi)皮膚,分離氣管行氣管切開(kāi)術(shù)并置入14 G導(dǎo)管,保留自主呼吸。分離左側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈并置入22 G動(dòng)脈套管針,連接換能器監(jiān)測(cè)平均動(dòng)脈血壓(mean arterial pressure,MAP)和心率。鈍性分離右側(cè)迷走神經(jīng)后,游離出長(zhǎng)約1.0 cm的迷走神經(jīng)干與鉑電極連接并用絲線固定備用。左側(cè)腹股溝區(qū)沿血管走行方向切開(kāi)皮膚,分離股靜脈并置入22 G套管針備藥物注射和輸血輸液之用。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中每隔1.5 h腹腔內(nèi)注射6%水合氯醛0.1 ml維持麻醉,并以5 ml/(kg·h)的速度經(jīng)股靜脈持續(xù)輸注生理鹽水補(bǔ)充手術(shù)野第三間隙液體丟失和呼吸道不顯失水,以1.0 ml/h的速度經(jīng)頸動(dòng)脈持續(xù)輸注生理鹽水防止動(dòng)脈導(dǎo)管堵塞。VS組、VO組和SC組預(yù)注0.2 ml ACD血液保存液的2 ml注射器經(jīng)大鼠頸內(nèi)動(dòng)脈插管以每3 min抽取2 ml血液的速度放血制作休克模型,控制MAP降至35~40 mmHg (1 mmHg=0.133 kPa)。大鼠血容量按照56 ml/kg計(jì)算[4],失血量控制在大鼠預(yù)計(jì)血容量的45%~50%。所抽取的血液注入無(wú)菌EP管內(nèi)保存于冰箱內(nèi),溫度控制在4℃。維持MAP 35~40 mmHg持續(xù)60 min后進(jìn)行容量復(fù)蘇。開(kāi)始容量復(fù)蘇前VS組大鼠通過(guò)鉑電極連接神經(jīng)刺激儀(美國(guó)Nicolet公司)以1.0 mA、0.1 ms、1 Hz的電流刺激右側(cè)迷走神經(jīng)15 min,VO組離斷右側(cè)迷走神經(jīng)干,保持遠(yuǎn)心端與刺激電極相連;VO和SC組大鼠不行迷走神經(jīng)電刺激。VS組、VO組和SC組容量復(fù)蘇時(shí)用前期采集的自體血液+生理鹽水進(jìn)行容量復(fù)蘇,先輸注自體血5ml,剩余的自體血按生理鹽水∶血液以2∶1的比例混合后按需輸注,MAP復(fù)蘇至>90%基礎(chǔ)水平后維持穩(wěn)定[5],連續(xù)觀察2.5 h,自體血輸注完畢不能滿足需要者適量輸注生理鹽水。SS組不制作THS/R誘發(fā)ALI模型,不行迷走神經(jīng)電刺激,其余操作與另外3組相同。
1.3 觀察指標(biāo)
分別于放血前(T0)、MAP降至目標(biāo)值5 min后(T1)、開(kāi)始復(fù)蘇前(T2)、復(fù)蘇至預(yù)定血壓5 min(T3)、30 min(T4)、90 min(T5)和150 min(T6)7個(gè)時(shí)間點(diǎn)抽取0.5 ml動(dòng)脈血以3 000 r/min離心15 min,取上清液用無(wú)菌離心管保存于-40℃冰箱備用,集中采用酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血漿白介素-6(Interleukin-6,IL-6)和腫瘤壞死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)水平。為消除血液稀釋對(duì)結(jié)果的影響,以T0時(shí)的紅細(xì)胞壓積(Hematocrit,Hct)水平為基礎(chǔ)值,后續(xù)各點(diǎn)均按照公式校正實(shí)測(cè)數(shù)據(jù):校正值=實(shí)測(cè)值× Hct基礎(chǔ)值/Hct取樣時(shí)。于T6時(shí)處死大鼠后獲取肺組織標(biāo)本,ELISA法測(cè)定肺組織核轉(zhuǎn)錄因子-κB (nuclear transcription factor-κB,NF-κB)含量。分別于T0、T2和T6時(shí)檢測(cè)動(dòng)脈血?dú)獠⒂?jì)算氧合指數(shù)(oxygenation index,OI),OI=動(dòng)脈血氧分壓/吸入氧濃度(PaO2/FiO2)(FiO2=0.21)。每次采血后補(bǔ)充同容量的生理鹽水;取右肺下葉組織,用4%多聚甲醛固定液固定,經(jīng)石蠟包埋、切片、染色等處理后,在200倍光鏡下觀察肺組織病理變化。肺損傷程度的判定參照文獻(xiàn)[6-7]的方法,由病理專業(yè)人員根據(jù)肺間質(zhì)水腫、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肺泡出血3個(gè)特征性病理改變程度計(jì)分,其中無(wú)明顯病變計(jì)0分,病變范圍<25% 計(jì)1分,病變范圍25%~50%計(jì)2分,病變范圍>50% 計(jì)3分。每張切片從12點(diǎn)鐘方向開(kāi)始順時(shí)針?lè)较蛴^察10個(gè)非重復(fù)的視野,計(jì)算10個(gè)視野平均分做為該部位的病理評(píng)分,最后累計(jì)各項(xiàng)病理變化的計(jì)分做為肺組織病變的病理評(píng)分,其中:0~3分為輕度損傷、4~6分為中度損傷、7~9分為重度損傷。
1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,多組間比較用單因素方差分析,不同時(shí)段不同分組間的比較用重復(fù)測(cè)量的方差分析,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2.1 一般資料
4組大鼠體重比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),VS組、VO組和SC組大鼠失血率、生理鹽水用量比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1。
表1 各組大鼠基礎(chǔ)資料比較(n=5,±s)
表1 各組大鼠基礎(chǔ)資料比較(n=5,±s)
組別 體重/g 血容量/ml失血率/%生理鹽水用量/ml VS組 364.0±23.0 20.4±1.3 46.1±6.7 16.8±2.6 VO組 368.0±39.6 20.6±2.2 47.1±7.0 16.2±1.6 SC組 361.0±29.7 20.2±1.7 47.5±6.2 16.4±3.4 SS組 362.0±27.7 21.3±1.5 - -F值 0.051 0.051 0.063 0.066 P值 0.984 0.984 0.939 0.936
附圖 4組大鼠肺組織光鏡下病理改變(HE×200)
2.2 肺組織病理學(xué)變化
光鏡下可見(jiàn)VS組肺泡腔縮小,肺泡腔內(nèi)可見(jiàn)淡紅色的水腫液形成透明膜,肺泡間隔增寬,肺間質(zhì)內(nèi)可見(jiàn)淋巴細(xì)胞及中性粒細(xì)胞浸潤(rùn);VO組病變明顯加重,肺泡腔結(jié)構(gòu)破壞,肺泡腔內(nèi)可見(jiàn)大量紅細(xì)胞漏出,肺間質(zhì)內(nèi)大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn);SC組部分肺泡腔結(jié)構(gòu)破壞,肺泡腔內(nèi)可見(jiàn)紅細(xì)胞漏出,肺間質(zhì)可見(jiàn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn);SS組肺泡壁結(jié)構(gòu)完整,肺泡腔大小及肺泡間隔正常,肺泡內(nèi)無(wú)明顯滲出,肺間質(zhì)未見(jiàn)明顯水腫,未見(jiàn)炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)(見(jiàn)附圖)。4組間肺損傷病理評(píng)分比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=190.937,P=0.000),VS組、VO組和SC組評(píng)分升高,大于SS組(t=10.855、29.602和23.847,P=0.000),VS組、VO組和SC組評(píng)分比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=41.583,P=0.000),SC組評(píng)分低于VO組(t=-4.676,P=0.002),高于VS組(t=4.981,P=0.001)。見(jiàn)表2。
表2 4組大鼠肺損傷評(píng)分比較(n=5,±s)
表2 4組大鼠肺損傷評(píng)分比較(n=5,±s)
注:1)與VS組比較,P<0.05;2)與VO組比較,P<0.05;3)與SC組比較,P<0.05
組別 肺損傷評(píng)分VS組 5.2±0.8 VO組 8.7±0.41)SC組 7.3±0.51)2)SS組 0.7±0.41)2)3)F值 190.937 P值 0.000
2.3 OI變化
重復(fù)測(cè)量的方差分析表明,不同時(shí)間點(diǎn)OI跟分組變量間存在交互效應(yīng)(P<0.05),不同時(shí)間點(diǎn)間OI比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),不同分組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較,各時(shí)間點(diǎn)SS組OI無(wú)顯著變化(P>0.05),T2和T6時(shí)VS組、VO組和SC組OI均下降(tVS=-3.461和-4.544,PVS=0.026和0.010;tVO=-12.018和-14.613,PPVO=0.000;tSC=-8.253和-9.843,PSC=0.001)。T0時(shí)4組間OI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05);T2和T6時(shí)4組OI比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=8.424和61.367,P=0.001和0.000);T2和T6時(shí),VS組、VO組和SC組OI均低于SS組(tVS=-2.842和-4.699,PVS=0.022和0.002;tVO=-6.135和-13.018,PVO=0.000;tSC=-8.390和-12.885,PSC=0.000),T2時(shí)VS組、VO組和SC組OI比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=0.346,P=0.714),T6時(shí)3組間OI比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=23.315,P=0.000),VS組OI高于VO組和SC組(t=5.516和4.939,P=0.000 和0.001)。見(jiàn)表3。
2.4 血漿IL-6和TNF-α濃度變化
重復(fù)測(cè)量的方差分析表明,不同時(shí)間點(diǎn)IL-6和TNF-α濃度跟分組變量間存在交互效應(yīng)(P<0.05),不同時(shí)間點(diǎn)IL-6和TNF-α濃度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),不同分組間IL-6和TNF-α濃度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。組內(nèi)比較,各時(shí)間點(diǎn)SS組IL-6和TNF-α濃度無(wú)顯著變化(P>0.05);而VS組、VO組和SC組T1~T6時(shí)段IL-6濃度比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)意義(tVS=6.687、5.924、11.610、9.693、3.520和2.850,PVS=0.003、0.004、0.000、0.024、0.001和0.046;tVO=5.370、22.209、22.680、8.410、29.391 和38.112,PVO=0.006、0.000、0.000、0.001、0.000和0.000;tSC=5.264、15.499、9.235、12.256、19.991和14.580,PSC=0.006、0.000、0.001、0.000、0.000和0.000),各時(shí)段IL-6濃度升高。T2~T6時(shí)段VS組、VO組和SC組TNF-α濃度比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)學(xué)意義(tVS=23.953、20.973、37.061、14.554和13.760,tVO=24.936、64.588、25.630、60.973和20.762,tSC=17.972、14.015、24.138、36.318和26.652,P=0.000),T1~T6時(shí)段TNF-α濃度升高。T1~T6時(shí)段4組間IL-6濃度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=17.810、51.155、63.959、111.718、139.978、和501.138,P=0.000),VS組、VO組和SC組均高于SS組(tVS=7.661、7.846、7.854、9.061、3.960和4.963,PVS=0.000、0.000、0.000、0.000、0.004和0.001;tVO=5.048、16.113、14.946、20.409、16.160和35.217,PVO=0.001、0.000、0.000、0.000、0.000和0.000;tSC=6.208、10.679、8.862、13.720、18.140和19.336,PSC=0.000)。T2~T6時(shí)段4組間TNF-α濃度比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=108.470、139.927、283.934、581.382和174.060,P=0.000),T2~T6時(shí)段VS組、VO組和SC組均高于SS組(tVS=14.910、14.472、20.407、14.256和11.183,tVO=14.592、29.335、24.666、37.373和16.806,tSC=12.375、10.597、20.421、27.559和19.165,P=0.000)。T4~T6時(shí)段VS組、VO組和SC組IL-6和TNF-α濃度比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(FIL-6=36.907、100.400和488.628,F(xiàn)TNF-α=127.224、336.325和100.004,P=0.000),T4~T6時(shí)段SC組IL-6和TNF-α濃度均高于VS組(tIL-6=5.655、10.836和13.167,tTNF-α=8.441、16.761和11.888,P=0.000),低于VO組(tIL-6=-2.659、-5.257和-19.868,PIL-6=0.046、0.000和0.000;tTNF-α=-7.992、-9.058和-6.637,PTNF-α=0.000)。見(jiàn)表4。
2.5 肺組織NF-κB含量變化
VS組、VO組、SC組和SS組大鼠肺組織NF-κB含量分別為(665.2±19.1)、(978.8±17.0)、(890.6± 81.2)和(406.4±17.3)ng/g,4組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=173.502,P=0.000),VS組、VO組和SC組肺組織NF-κB含量高于SS組(t=22.489、55.958和13.037,P=0.000);VS組、SC組和VO組3組間比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=54.110,P=0.000),SC組NF-κB含量高于VS組(t=6.040,P=0.000),低于VO組(t=-2.378,P=0.045)。
表3 4組大鼠動(dòng)脈血?dú)釵I比較(n=5,mmHg,±s)
表3 4組大鼠動(dòng)脈血?dú)釵I比較(n=5,mmHg,±s)
注:1)與T0比較,P<0.05;2)與T2比較,P<0.05;3)與VS組比較,P<0.05;4)與VO組和SC組比較,P<0.05;5)主效應(yīng)的F值和P值;6)交互效應(yīng)的F值和P值
組別 T0T2T6Sum F值 P值VS組 474.3±11.0 399.0±52.11)387.6±40.31)420.3±53.5 12.036 0.004 VO組 475.2±19.5 381.9±26.81)274.3±22.01)2)3)377.1±87.6 126.454 0.000 SC組 475.2±28.4 384.8±14.81)290.5±17.51)2)3)383.5±80.5 83.709 0.000 SS組 476.2±7.5 468.6±16.73)4)494.2±30.03)4)479.6±22.1 2.383 0.154 Sum 475.2±17.0 408.6±46.1 361.6±94.1 420.1±53.5 118.8535)0.0005)F值 0.009 8.424 61.367 31.0625)24.3256)P值 0.999 0.001 0.000 0.0005)0.0006)
表4 4組大鼠血漿IL-6和TNF-α濃度變化趨勢(shì)(n=5,ng/L,±s)
表4 4組大鼠血漿IL-6和TNF-α濃度變化趨勢(shì)(n=5,ng/L,±s)
注:1)與T0比較,P<0.05;2)與T1比較,P<0.05;3)與T2比較,P<0.05;4)與T3比較,P<0.05;5)與T4比較,P<0.05;6)與VS組比較,P<0.05;7)與VO組比較,P<0.05;8)與SC組比較,P<0.05;9)與T5比較,P<0.05;10)主效應(yīng)的F值和P值;11)交互效應(yīng)的F值和P值
組別 T0T1T2T3T4T5T6Sum F值 P值IL-6 VS組 5.1±0.1 5.5±0.11)5.7±0.21)5.8±0.11)2)5.8±0.21)2)5.4±0.21)3)4)5.3±0.11)3)4)5)5.5±0.1 19.628 0.000 VO組 5.1±0.1 5.4±0.11)5.8±0.11)2)6.4±0.11)2)5)6)6.7±0.11)2)4)5)6)6.7±0.21)2)3)5)6)6.8±0.11)2)3)4)5)6)6.1±0.4 268.782 0.000 SC組 5.1±0.1 5.5±0.11)5.9±0.21)2)6.3±0.31)2)5)6)6.4±0.21)2)5)6)7)6.2±0.11)2)5)6)7)6.0±0.11)2)3)4)6)7)5.9±0.2 59.295 0.000 SS組 5.1±0.2 5.0±0.16)7)8)5.0±0.16)7)8)5.1±0.26)7)8)5.0±0.16)7)8)5.1±0.16)7)8)5.1±0.16)7)8)5.1±0.1 0.287 0.938 Sum 5.1±0.1 5.4±0.2 5.6±0.4 5.9±0.6 6.0±0.7 5.9±0.7 5.8±0.7 5.3±0.1 136.09810)0.00010)F值 0.060 17.810 79.096 63.959 111.718 133.776 501.138 225.38510)39.59911)P值 0.980 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00010)0.00011)TNF-α VS組 4.1±0.2 4.4±0.21)6.7±0.21)2)6.9±0.31)2)7.6±0.21)2)3)5)6.5±0.21)2)3)4)6.3±0.21)2)3)5)6.1±1.2 167.157 0.000 VO組 4.2±0.1 4.3±0.21)6.7±0.21)2)9.1±0.21)2)5)6)12.9±0.71)2)3)5)6)11.7±0.41)2)3)5)6)11.2±0.91)2)3)4)5)6)8.6±3.4 331.354 0.000 SC組 4.1±0.2 4.2±0.21)6.5±0.31)2)7.4±0.61)2)3)4)5)6)7)9.7±0.51)2)3)5)6)7)9.6±0.41)2)3)5)6)7)8.5±0.31)2)3)4)5)6)7)9)7.2±2.3 232.665 0.000 SS組 4.2±0.2 4.3±0.3 4.3±0.36)7)8)4.3±0.36)7)8)4.3±0.36)7)8)4.2±0.36)7)8)4.2±0.46)7)8)4.2±0.3 0.695 0.656 Sum 4.2±0.2 4.3±0.2 6.0±1.0 6.9±1.8 8.6±3.3 8.0±3.0 7.6±2.7 6.1±1.2 660.74610)0.00010)F值 0.066 0.813 108.470 139.927 283.934 581.382 174.060 373.86010)133.86511)P值 0.977 0.505 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.00010)0.00011)
本研究結(jié)果顯示,VO組大鼠離斷右側(cè)迷走神經(jīng)后進(jìn)行容量復(fù)蘇,肺部組織病變明顯加重,肺間質(zhì)水腫、炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)、肺泡出血,肺組織病理評(píng)分高于對(duì)照組,血?dú)夥治鎏崾綩I下降。而電刺激迷走神經(jīng)興奮CAP后,肺組織病變明顯減輕,通氣功能和換氣功能顯著改善,表明CAP具有一定的肺保護(hù)效應(yīng),提高CAP的興奮性可以減輕失血性休克/容量復(fù)蘇大鼠肺部的組織損傷,CAP神經(jīng)反射通路受損可加重組織器官的損傷,導(dǎo)致組織結(jié)構(gòu)和器官功能的雙重?fù)p傷加重。
容量復(fù)蘇前通過(guò)電刺激迷走神經(jīng)提高CAP的興奮性,可以明顯降低體內(nèi)IL-6和TNF-α等促炎細(xì)胞因子的表達(dá)水平;而離斷單側(cè)迷走神經(jīng)后進(jìn)行容量復(fù)蘇,IL-6和TNF-α促炎細(xì)胞因子表達(dá)水平則顯著上調(diào)。表明CAP釋放信號(hào)可以調(diào)控炎癥性細(xì)胞因子的活性。IL-6和TNF-α是最重要的促炎細(xì)胞因子之一,在炎癥細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中具有重要作用[8],可以啟動(dòng)炎癥反應(yīng)的瀑布式級(jí)聯(lián)反應(yīng)[9]。IL-6和TNF-α在循環(huán)和局部組織中的蓄積最直接的影響是促進(jìn)白細(xì)胞的蓄積和血小板的活化,增加微血管的通透性,促進(jìn)肺泡上皮細(xì)胞的凋亡,破壞肺泡上皮細(xì)胞的屏障功能,最終導(dǎo)致ALI的發(fā)生[10]。
通過(guò)刺激迷走神經(jīng)、提高CAP的興奮性,肺組織NF-κB含量明顯降低;離斷迷走神經(jīng)阻斷CAP的信號(hào)傳導(dǎo),肺組織內(nèi)NF-κB含量明顯增加,提示CAP在組織器官的保護(hù)效應(yīng)以及對(duì)局部組織和全身性的炎癥反應(yīng)的調(diào)控作用中,可能存在NF-κB信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路的作用機(jī)制。NF-κB是一種核蛋白因子,NF-κB信號(hào)通路是細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)最重要的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路之一,在機(jī)體炎癥反應(yīng)中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)作用[11-12]。NF-κB信號(hào)通路激活后可以介導(dǎo)一系列的細(xì)胞內(nèi)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制,減少I(mǎi)L-6和TNF-α等多種促炎細(xì)胞因子的釋放,從而發(fā)揮對(duì)局部或全身炎癥的抑制作用和器官保護(hù)作用。
綜上所述,CAP對(duì)HS/R大鼠ALI具有一定的保護(hù)效應(yīng),其機(jī)制可能與NF-κB信號(hào)通路調(diào)控IL-6 和TNF-α等炎癥介質(zhì)的釋放有關(guān)。
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(申海菊編輯)
Effects of cholinergic antiinflammatory pathway on acute lung injury induced by hemorrhagic shock and resuscitation in rats*
Xiao-yang Song,Bi-xi Li,Jun Tao,Xiang Zhou,Ming-zhe Qin,Yan Tan,Gui-lin Yin
(Wuhan General Hospital of Guangzhou Military Command,Wuhan,Hubei 430070,China)
Abstract:Objective To evaluate the contributions of cholinergic antiinflammatory pathway(CAP)on acute lung injury(ALI)induced by hemorrhagic shock and resuscitation(HS/R)in rats. Methods Twenty SFP adult male Sprague-Dawley rats were randomly divided into four groups(5 in each group):vagal-stimulation group (group VS),vagal-transection group(group VO),control group(group SC)and sham-operation group(group SS). In the groups VS,VO and SC,bloodletting was performed in the rats for hemorrhagic shock and maintained for 60 min,then resuscitation was done with autoblood and normal saline. ALI rat models followed hemorrhagic-shock/resuscitation(HS/R)were established in the groups VS,VO and SC. The rats in the group VS received electric stimuli to right vagus nerve for 15 min before the onset of resuscitation,the rats in the group VO received vagotomy of right vagus trunk instead before the onset of resuscitation,and the rats in thegroup SC received no additional treatments. The rats in the group SS experienced no HS/R for ALI. Blood samples were collected via the carotid artery to monitor plasma concentrations of IL-6 and TNF-α before bleeding(T0),5 minutes after MAP reached target value(T1),before resuscitation of shock(T2),5 min(T3),30 min(T4),1.5 h(T5)and 2.5 h(T6)after resuscitation. Arterial blood gas analyses were detected and oxygenation index(OI)was calculated at T0,T2and T6. The lungs were harvested for both measurement of NF-κB level and observation of pathological changes of lungs at T6. Results The plasma IL-6 and TNF-α levels were significant increased in the groups VS,VO and SC from T1to T6(P<0.05)and were higher than the corresponding ones in the group SS(P<0.05). IL-6 and TNF-α levels in the group SC were notably higher than those in the group VS but lower than those in the group VO from T3to T6(P<0.05). At T6,the OI in the groups VS,VO and SC were decreased and obviously lower than that in the group SS(P<0.05),and there was no significant difference in OI between the groups VO and SC(P>0.05);but the values of OI in the groups VO and SC were significantly lower than that in the group VS(P<0.05). The content of lung NF-κB raised in the groups VS and VO and SC and exceeded that in the group SS(P<0.05). There were obvious differences in the content of lung NF-κB among the groups VS,VO and SC(P<0.05);the content of lung NF-κB in the group SC was significantly higher than that in the group VS(P<0.05),but significantly lower than that in the group VO(P<0.05). The histologic scores of lung injury in the groups VS,VO and SC were higher than those in the group SS(P<0.05),and the scores in the group SC were higher than those in the group VS(P<0.05)but lower than those in the group VO(P<0.05). Conclusions The CAP has potential protective effects against ALI induced by HS/R,and its mechanisms are relevant to the regulation of the production of IL-6 and TNF-α by NF-κB signal way in lungs.
Keywords:hemorrhagic shock;resuscitation;lung injury;cholinergic antiinflammatory pathway;inflammatory cytokine
中圖分類號(hào):R459.7;R605.97
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
DOI:10.3969/j.issn.1005-8982.2016.11.003
文章編號(hào):1005-8982(2016)011-0012-06
收稿日期:2015-12-09
*基金項(xiàng)目:湖北省衛(wèi)生計(jì)生委科研基金(No:WJ2015MB117);全軍“十二五”醫(yī)學(xué)科研資助項(xiàng)目(No:CWS11J019)
[通信作者]殷桂林,E-mail:ying11952@163.com
中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志2016年11期