创伤性休克兔肺组织IL-18、SOD、MDA水平的变化及亚甲蓝的干预作用

　　作者：王厚清 作者单位：徐州医学院附属医院急救中心，江苏徐州221002

　　【摘要】 目的 观察创伤性休克兔肺组织白细胞介素18(interleukin-18,IL-18)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平的变化及鸟苷酸环化酶抑制剂亚甲蓝(methylene blue,MB)的干预作用。方法 选用大白兔18只，随机分为对照组(6只)、创伤性休克生理盐水复苏组(生理盐水复苏组，6只)、创伤性休克MB处理组(MB处理组，6只)，生理盐水复苏组及MB处理组测定复苏后4 h肺组织IL-18、SOD、MDA的水平，对照组测定实验末肺组织IL-18、SOD、MDA的水平。结果 兔创伤性休克复苏后肺组织IL-18及MDA明显升高，SOD明显降低，但MB处理组肺组织IL-18及MDA含量明显低于生理盐水复苏组，SOD水平明显高于生理盐水复苏组。结论 IL-18及氧自由基在创伤性休克的病理发展过程中起着重要作用，应用MB可降低肺组织IL-18及MDA的水平，增加SOD含量，对创伤性休克缺血/再灌注肺损伤有保护作用。

　　【关键词】 休克 创伤性 白细胞介素18 超氧化物歧化酶 丙二醛 亚甲蓝

　　The changes of lung tissue IL-18, SOD and MDA in rabbits with

　　traumatic shock and the intervention with methylene blue

　　WANG Houqing1, XU Tie1, GAO Zhong1, XU Pengcheng2, JI Yong3, ZHENG Cuifang4,

　　YAN Xianliang1, LIANG Gaoyong1, HAN Han1, ZONG Xuemei1

　　(1. Emergency Center, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College, Xuzhou, Jiangsu 221002, China;

　　2.Jiangsu Key Laboratory of Anesthesiology, Xuzhou Medical College, Xuzhou, Jiangsu 221002;

　　3.Department of Anaesthesiology, Affiliated Hospital of Xuzhou Medical College;

　　4.Department of Anaesthesia, Xuzhou Maternal and Child Health Institute, Xuzhou, Jiangsu 221005)

　　Abstract: Objective To observe the changes of lung tissue interleukin-18 (IL-18), superoxidedismutase (SOD)and malondialdehyde (MDA) in rabbit models of traumatic shock and the intervention with methylene blue (MB, a guanylate cyclase inhibitor). Methods Eighteen rabbits were randomly assigned into 3 groups (n=6 each), namely the normal control group, the traumatic shock resuscitated with normal saline group (NS group) and the traumatic shock resuscitated with methylene blue group (MB group). Four hours after resuscitation or by the end of the experiment, lung tissue was taken to measure the contents of IL-18, SOD and MDA. Results In the NS and MB shock groups, the levels of lung tissue IL-18 and MDA were increased and the level of lung tissue SOD was obviously decreased after resuscitation, as compared with that in the control group. But the levels of IL-18 and MDA were obviously lower and the level of SOD was higher in MB group than that in NS group. Conclusions IL-18 and oxygen free radicals play important roles in the pathological process of traumatic shock, and the use of MB in resuscitation can remarkably alleviate the lung injury after traumatic shock by inhibiting IL-18 and MDA production and increasing SOD content.

　　Key words: traumatic shock; interleukin-18; superoxidedismutase; malondialdehyde; methylene blue

　　创伤性休克是临床上常见的休克类型，是导致多器官功能障碍综合征发生发展的重要原因之一。急性肺损伤是休克后全身炎性反应综合征的一个严重阶段，因此，休克后肺保护相当重要。本实验通过建立创伤性休克及复苏模型，观察创伤性休克兔复苏后及亚甲蓝(methylene blue,MB)干预后肺组织白细胞介素18(interleukin-18,IL-18)、超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,SOD)及丙二醛(malondialdehyde,MDA)水平的变化，探讨MB在创伤性休克再灌注肺损伤(lung ischemia-reperfusion injury)中的保护作用，以期为临床应用MB治疗创伤性休克再灌注肺损伤提供动物实验依据。

　　1 材料和方法

　　1.1 实验动物 日本长耳大白兔18只，由徐州医学院实验动物中心提供(批号：SCXK(苏)2007-0007)，5～7月龄，雌雄各半，体重(2.70±0.22)kg，随机分成3组：对照组6只，创伤性休克生理盐水复苏组(生理盐水复苏组，NS组)6只，创伤性休克MB处理组(MB处理组)6只，动物在实验前禁食12 h，禁水8 h。

　　1.2 实验步骤 采用改进Lamson′s法建立创伤性休克动物模型。大白兔采用3%戊巴比妥钠溶液30 mg/kg耳缘静脉麻醉成功后，行右侧颈动脉、股动脉插管术，股动脉插管接换能器与多功能监护仪连接，监测收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、平均动脉压(MAP)、心率(HR)变化，颈动脉插管用作放血和采取血液标本，然后耳缘静脉注射肝素6 mg/kg将大白兔全身肝素化，上述手术完成后，用3 kg铁锤在0.5 m高处垂直下落，击中休克组大白兔股骨中段处致粉碎性骨折，经右颈动脉快速放血(约10 min)使MAP降至35～45 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，维持90 min，然后生理盐水复苏组经耳缘静脉回输全部失血及等量生理盐水进行复苏，MB处理组回输全部失血及等量生理盐水加MB 3 mg/kg进行复苏，复苏需30 min，对照组动物仅做颈动脉、股动脉插管及全身肝素化，未行放血及创伤。

　　1.3 观察指标 生理盐水复苏组及MB处理组于复苏后4 h、对照组于手术后6 h对动物放血、开胸取肺，并测定肺组织匀浆液IL-18、SOD及MDA。

　　1.4 检测方法 肺组织IL-18的测定采用双抗夹心ELISA法，试剂盒由美国R&D公司提供，各取血浆100 μl，在抗体包被的96孔酶标板进行反应，酶标仪上测定光密度值，测定波长为450 nm。肺组织匀浆液SOD测定采用黄嘌呤氧化酶法，MDA 采用硫代巴比妥酸比色法，试剂盒由南京建成生物工程研究所提供，严格按操作说明书进行操作。

　　1.5 统计学处理 所有数据以±s表示，采用SPSS 13.0软件进行统计学处理，采用重复数据方差分析，多组间两两比较采用单因素方差分析，Levene方差齐性检验。P<0.05为差异有显著性。

　　2 结 果

　　2.1 肺组织匀浆SOD、MDA 的变化 再灌注4 h时生理盐水复苏组及MB处理组肺组织MDA含量明显高于对照组，SOD含量明显低于对照组(P<0.05);MB处理组肺组织MDA含量明显低于生理盐水复苏组，SOD 活性明显高于生理盐水复苏组(P<0.05)。见表1。表1 各实验组肺组织匀浆SOD(U/ml)、 MDA(nmol/ml)水平的变化与对照组比较：#P<0.05;与NS组比较：*P<0.05

　　2.2 肺组织匀浆IL-18的变化 生理盐水复苏组及MB处理组肺组织匀浆液IL-18水平明显高于对照组(P<0.05)，且生理盐水复苏组高于MB处理组(P<0.05)。见表2。表2 3组肺组织匀浆IL-18水平的比较与对照组比较：*P<0.05;与NS组比较：#P<0.05

　　3 讨 论

　　本实验结果显示，兔创伤性休克复苏后肺组织IL-18及MDA明显升高，SOD明显降低，但MB处理组肺组织IL-18及MDA含量明显低于生理盐水复苏组，SOD水平明显高于生理盐水复苏组。

　　创伤性休克为临床常见的危重症，是一种复杂的全身性病理过程，可累及多个器官导致功能障碍、结构损伤，肺由于其结构、功能特点，极易受累，形成肺缺血/再灌注损伤，甚至急性呼吸功能障碍。SOD是体内重要的过氧化物酶，能及时地清除可能产生的氧自由基(oxygen free radical,OFR);MDA是过氧化脂质降解产物，其含量常可反映机体内脂质过氧化的程度。本研究显示，创伤性休克兔在复苏后4 h肺组织SOD含量明显下降，MDA含量明显升高，表明肺缺血/再灌注后内源性OFR清除系统迅速消耗，从而导致肺内OFR增加，破坏肺组织内皮细胞及细胞器膜结构和功能，最终引起肺缺血/再灌注损伤。

　　IL-18是近年发现的致炎性细胞因子。动物实验表明，IL-18参与了创伤后的炎症介质网络变化。研究发现[1-2]，在组织的缺血损伤中，伴随着IL-18水平的升高。Arndt等[3]发现，急性肺损伤后肺组织IL-18的表达水平增高，在病情平稳的患者中，升高的血浆IL-18可迅速下降，但在全身性感染时，不仅最初的IL-18水平更高，而且这种高水平可以持续存在。Sablotzki等[4]比较了致炎因子IL-1、IL-6、IL-8、IL-18与脏器并发症的关系，表明IL-8和IL-18能够较敏感地预示不良预后。本研究显示创伤性休克兔在复苏4 h后肺组织IL-18含量明显升高，表明IL-18在创伤性休克肺缺血/再灌注损伤中起重要作用。

　　MB为氧化还原剂，很早人们就发现，注入中低剂量MB时，血压进行性升高，心肌收缩加强。临床研究亦证实[5]，应用MB可提高感染性休克患者的平均动脉压、肺动脉压、全身及肺血管阻力以及左心室每搏作功指数，降低血乳酸盐水平。Galili等[6]在脓毒症及肠缺血/再灌注诱发肺损伤的动物实验中发现MB能减轻肺损伤。临床应用也发现MB在人体内可直接清除自由基，对组织细胞可提供多途径的保护作用[7]。Dtsch等[8]证明低浓度的MB即有OFR清除剂特性。我们的前期研究显示，给创伤性休克兔进行复苏时单纯输血、输液，血压维持较为困难，而应用MB可以降低血浆一氧化氮、肿瘤坏死因子α及IL-6的水平，稳定血流动力学，有助于创伤性休克的纠正，并观察到MB对创伤性休克兔肝脏、小肠脏器损害有明显的保护作用[9-10]。本研究显示创伤性休克兔MB处理组肺组织IL-18及MDA含量明显低于生理盐水复苏组，SOD水平明显高于生理盐水复苏组，表明MB可以降低IL-18及内源性OFR，对创伤性休克肺缺血/再灌注损伤有保护作用。

　　创伤性休克是许多因素密切联系、互相影响、综合作用的复杂病理生理过程，MB作为一种价廉、易得且有多位点作用的药物，它对创伤性休克的治疗有一定突破，但其确切作用机制尚需进一步明确。

　　【参考文献】

　　[1] Zaremba J, Losy J. Interleukin-18 in acute ischaemic stroke patients [J]. Neurol Sci, 2003,24(3):117-124.

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　　[4] Sablotzki A, Friedrich I, Mühling J, et al. The systemic inflammatory response syndrome following cardiac surgery: different ex-pression of proinflammatory cytokines and procalcitonin in patients with and without multiorgan dysfunctions [J]. Perfusion, 2002, 17(2):103-109.

　　[5] Donati A, Conti G, Loggi S, et al. Does methylene blue administration to septic shock patients affect vascular permeability and blood volume?[J].Crit Care Med, 2002,30(10): 2271-2277.

　　[6] Galili Y, Kluger Y, Mianski Z, et al. Methylene blue——a promising treatment modality in sepsis induced by bowel perforation [J]. Eur Surg Res,1997,29(5):390-395.

　　[7] 梁 敏,魏小斌,吴爱珍,等.亚甲蓝体内抗氧化特性的临床研究[J].中国危重病急救医学,2003,15(3):170-173.

　　[8] Dtsch J, Demirakca S, Kratz M, et al. Comparision of methylene blue, riboflavin， and N -acetylcysteine for the reduction of nitric oxide-induced methemoglobinemia [J]. Crit Care Med, 2000,28(4):958-961.

　　[9] 王厚清,李建国,黄祖敏,等. 创伤性休克兔血浆一氧化氮、TNF-α、IL- 6和血流动力学的动态变化及亚甲蓝的干预作用[J].遵义医学院学报,2005,28(4):326-329.

　　[10] 王厚清,李建国,黄祖敏,等.亚甲蓝对创伤性休克兔血流动力学和脏器损伤的干预作用[J].遵义医学院学报,2005,28(2):126-129.