地塞米松对抗大鼠急性肺损伤的作用及其机制

地塞米松对抗大鼠急性肺损伤的作用及其机制符榕【摘要】目的：观察地塞米松（Dex）对脂多糖（LPS）、抗盐酸（HC1）、LPS+HCl所致大鼠急性肺损伤的作用，并探讨其机制。方法将64只雄性SD大鼠随机分为NS组、LPS组、HC1组、LPS+HC1组、NS+Dex组、LPS+Dex组、HC1+Dex组、LPS+HCl+Dex组，每组8只。NS组大鼠尾静脉注射生理盐水0.6mL。LPS组尾静脉注射LPS8mg/kg。HCl组气管内缓慢滴注pH为1.8的盐酸2mL/kg。LPS+HCl组先尾静脉注射LPS4mg/kg,4h后气管内缓慢滴注pH为1.8的盐酸0.5mL/kg。NS+Dex组、LPS+Dex组、HCl+Dex组、LPS+HCl+Dex组先分别按照NS组、LPS组、HCl组、LPS+HCl组方法给药，然后腹腔注射Dex2mg/kg。4h后处死大鼠。取血采用ELISA法检测血清TNF-a、IL-4。取支气管肺泡灌洗液（BALF）离心，计数细胞沉淀中白细胞总数，取上清液用考马斯亮兰法检测蛋白总量，用ELISA法检测TNF-a、IL-4水平。取肺组织行病理学观察，并计算肺湿/干重比（W/D），用RT-PCR检测肺组织中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）mRNA。结果与NS组相比，LPS组、HCl组、LPS+HCl组大鼠肺组织病理改变较重，肺W/D、BALF中白细胞总数及总蛋白含量升高，血清和BALF中TNF-a、IL-4升高，肺组织NEmRNA表达升高（P均<0.05）。上述指标LPS+Dex组低于LPS组，LPS+HCl+Dex组低于LPS+HCl组（P均<0.05）,HCl+Dex组和HCl组差异无统计学意义。结论Dex可对抗LPS、HCl、LPS+HCl所致大鼠急性肺损伤，其机制与降低NE有关。与LPS、LPS+HCl所致急性肺损伤相比，Dex对HCl所致大鼠急性肺损伤干预效果较差。【期刊名称】《山东医药》【年(勤期】2016(056)026【总页数】5页(P28-31,32)【关键词】糖皮质激素;地塞米松;急性肺损伤;细胞因子;中性粒细胞弹性蛋白酶;盐酸；脂多糖【作者】符榕【作者单位】天津儿童医院，天津300000【正文语种】中文【中图分类】R563.8急性肺损伤可进行性加重发展为成人呼吸窘迫综合征(ARDS),危及患者生命，病死率高。其特征性表现是肺微血管通透性增加，弥漫性肺泡浸润，肺水肿以及严重低氧血症［1，2］。中性粒细胞弹性蛋白酶(NE)对急慢性炎性疾病的组织和器官损伤有重要作用，已成为许多炎性疾病的治疗靶点。NE由活化的中性粒细胞分泌，在急性肺损伤的病理生理过程中发挥重要，肺组织NE表达与患者预后存在一定相关性［3］。糖皮质激素对不同诱因急性肺损伤的疗效差异很大，机制尚未阐明。2015年1~3月，我们分别用脂多糖(LPS)、盐酸(HCl)和LPS+HCl建立大鼠急性肺损伤模型，并用地塞米松(Dex)处理，观察Dex对不同原因导致的大鼠急性肺损伤的对抗作用，并探讨其机制。2.5各组肺组织NEmRNA比较各组肺组织NEmRNA见表3。与NS组比较，LPS组、HCl组、LPS+HCl组肺组织NEmRNA表达均升高(P均＜0.05);NS+Dex组肺组织NEmRNA低于NS组，LPS+Dex组肺组织NEmRNA低于LPS组，LPS+HCl+Dex组肺组织NEmRNA低于LPS+HCl组(P均＜0.05),HCl+Dex组和HCl组肺组织NEmRNA差异无统计学意义。急性肺损伤是临床常见危重症，也是多脏器功能障碍(MODS)或全身炎症反应综合征(SIRS)时最先出现的组织损伤。内毒素、失血性休克、缺氧、夕M伤烧伤、缺血再灌注及机械通气等因素均可造成肺损伤，还可以放大肺损伤中的炎症反应过程，引起严重的肺功能障碍，因此急性肺损伤发病率和病死率较高［4］。肺是SIRS的主要靶器官，失控的炎症反应是急性肺损伤的本质，其特征表现为活化的中性粒细胞的大量浸润、毛细血管的通透性增加、弥漫性肺泡损伤、高水平活性氧和蛋白酶释放，从而导致肺泡内水肿、纤维蛋白沉积、透明膜形成和I型肺泡上皮细胞的破坏。临床表现上为顽固低氧血症，PaO2/FiO2下降，胸片示双侧肺浸润，肺顺应性下降［5］。临床上，直接和间接的肺损伤均可导致ARDS，肺内直接原因包括胃内容物吸入、肺炎，肺外间接原因包括败血症、失血性休克、严重创伤、输血或胰腺炎［6］。研究表明，脓毒症是急性肺损伤发展的最高危因素，胃内容物误吸仅次于脓毒血症［7］。人类急性肺损伤的发生和发展是非常复杂的，很少由单一因素引起。相比LPS或者HCl—次打击模型，LPS+HCl二次打击模型更能准确地代表患者常见的病理状态。本研究建立了LPS尾静脉注射和HCl气管滴入的一次打击模型以及LPS+HCl二次打击模型，来模拟脓毒症和(或)误吸导致的急性肺损伤甚至ARDS，探讨细胞因子及NE在不同诱因急性肺损伤患者肺组织和血液中的表达及激素干预效果。肺组织病理学检查所见、肺组织W/D和BALF中总蛋白含量是反映肺损伤程度的经典指标。本研究LPS、HCl、LPS+HCl组光镜下可见到相似的病理改变，如肺组织破坏。LPS组有大量炎细胞浸润，间质水肿、毛细血管淤血更明显，肺泡隔增厚。HCl组以肺泡腔内改变为主，多见气管上皮脱落，肺泡腔大量水肿液渗出，可合并肺泡出血导致肺实变。而LPS+HCl组纤维蛋白渗出、炎细胞浸润均可多见，但上皮脱落轻于HCl组。LPS、HCl、LPS+HCl组肺W/D和BALF中总蛋白含量均高于NS组，表明HCl吸入直接弓I起的上皮和内皮细胞损伤较严重，肺泡微血管通透性进一步增加，富含蛋白质的水肿液大量渗出，导致明显的肺水肿。近年来研究表明，中性粒细胞是急性肺损伤炎症反应中重要的效应细胞。中性粒细胞激活和招募在急性肺损伤的发生进展中起着重要作用［8］。中性粒细胞是数量最多的人免疫细胞，在天然免疫防御中起重要作用，形成抵御微生物入侵的第一线。中性粒细胞被迅速激活，黏附到血管壁或者聚集到靶器官加重微循环障碍（通常肺是第一个目标），可导致和加重急性肺损伤，是急性炎症反应的主要环节。活化的中性粒细胞可释放多种细胞毒性物质，包括活性氧和蛋白酶，参与炎症反应的调节［9,10］。抑制和消除局部的中性粒细胞可能会减弱急性肺损伤。本研究结果显示，LPS、HCl、LPS+HCl组BALF中白细胞总数明显高于对照组。炎症介质、细胞因子介导的全身炎症级联反应是导致急性肺损伤的重要机制［11~13］。促炎因子水平可以反映急性肺损伤或ARDS的严重程度。TNF-a是最重要的致炎细胞因子,也是多种细胞因子的启动因子。肺局部炎症可激活炎性细胞，活化或启动促炎细胞因子（如IL-邛、IL-8）。TNF-a反过来可直接损伤肺血管内皮细胞，增加内皮细胞的通透性，造成肺水肿，同时能刺激中性粒细胞释放炎性介质，引起炎症级联反应，加重肺损伤［14,15］。本研究结果显示，LPS、HCl、LPS+HCl组血清和BALF中TNF-a均较NS组升高。IL-4是新发现的抗炎因子，可抑制TNF-a的生成，在炎症反应中主要起抗感染和免疫抑制作用［16］。促炎因子和抑炎因子失衡是急性肺损伤发生发展的重要原因。在急性肺损伤中炎性因子和抑炎因子含量均增加，但抑炎因子含量相对较低，且时间滞后［17］。NE是储存于中性粒细胞胞质中的丝氨酸蛋白酶，属于糜蛋白酶家族，位于体液性介质网络的下游，它结合活性氧以帮助吞噬溶酶体降解吞噬的微生物，消化和降解细胞外基质组分及上皮连接结构，不仅可引起直接组织损伤，同时也放大炎性反应，刺激中性粒细胞趋化因子的合成和释放，有助于中性粒细胞趋化、迁移。被招募激活的中性粒细胞脱颗粒，释放出更多的蛋白酶，触发瀑布样级联反应，引起持续的炎症反应［18，19］。这种促炎反应并不局限于肺，也可延伸进入体循环，导致SIRS和MODS。NE是监测急性肺损伤或ARDS进展的指标，可用来判断急性肺损伤患者的预后。抑制NE可改善急性肺损伤患者的结局，防治急性肺损伤后肺纤维化。^抑制剂已被推荐用于急性肺损伤的治疗［20，21］。研究表明，NE抑制剂具有治疗纤维增生阶段急性肺损伤或ARDS的能力［22］。本研究发现，LPS、HCl、LPS+HCl组肺组织NEmRNA与NS组相比升高。与以往研究结果符合［23,24］。Dex是一种常用糖皮质激素，能稳定细胞膜，抑制促炎细胞因子的释放，有镇静、止痛和抗交感神经作用［25，26］。由于其较强的抗炎效应，Dex在急性肺损伤或ARDS中已经得到广泛的应用，但在临床应用中，Dex的适应证、剂量和疗程仍有很大争议。本研究结果显示，Dex可以对抗LPS和LPS+HCl所致的肺损伤，但对HCl所致肺损伤效果较差，说明Dex对不同原因导致的急性肺损伤的治疗作用存在差异，这可能受疾病种类、肺内夕卜部炎症反应、肺损伤发病机制等因素影响。笔者推测其机制可能与Dex抑制TNF-a等促炎细胞因子的表达和释放、抑制中性粒细胞脱颗粒、改善急性肺损伤时的Th1/Th2细胞比例有关［27~29］。另外Dex可以抑