沐舒坦针剂治疗兔创伤性急性肺损伤的实验研究

　　作者：吴红涛，麻晓林，蒋耀光 　(第三军医大学大坪医院野战外科研究所全军战创伤中心，重庆 400042)

　　摘要: 目的 在兔创伤性肺损伤早期应用盐酸氨溴素(沐舒坦)，观察其对兔创伤性急性肺损伤的疗效并探讨其作用机制。 方法 将实验动物(新西兰兔)随机分为3组:Ⅰ组:对照组(n=12);Ⅱ组:常规剂量沐舒坦治疗组，静脉注射沐舒坦5mg.kg(n=12);Ⅲ组:大剂量沐舒坦组，静脉注射沐舒坦15mg.kg(n=12)。3组动物均采用自行研制的BIM-Ⅵ型生物撞击机撞击动物右侧胸壁致伤。分别于伤前和伤后1、3、7小时记录动物的心率、呼吸频率的变化，并通过静脉插管抽血以测定血气、TNF-α、IL-1β、IL-6、IL-8等指标，并进行肺组织的病理学检查。 结果 实验动物肺损伤发生率达100%(36.36)。对照组动物(Ⅰ组)伤后PaO 2 明显低于Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.05)，PaCO 2 明显高于Ⅱ组和Ⅲ组(P<0.05)。Ⅱ、Ⅲ组间PaO 2 、PaCO 2 比较无显著性差异。Ⅱ、Ⅲ组外周血促炎因子TNF-α及IL-1、IL-6、IL-8含量显著低于对照组(P<0.05)，Ⅲ组血浆炎性细胞因子水平低于Ⅱ组血浆炎性细胞因子水平(P<0.05)。组织病理学检查:Ⅱ、Ⅲ组动物肺组织水肿、灶性出血、肺不张等急性肺损伤的表现较Ⅰ组明显减轻，而Ⅲ组的上述急性肺损伤的表现相对Ⅱ组有所减轻。 结论 创伤后早期静脉应用大剂量沐舒坦能有效改善兔创伤性急性肺损伤的损伤程度。

　　关键词: 肺损伤;细胞因子;氧分压;沐舒坦;兔

　　Study of mucosolvan treatment of traumatic ALI in rabbits

　　WUHong-tao，MA Xiao-lin，JIANGYao-guang

　　(Trauma Center，Institute of Surgery Research，Daping Hospital，Third Military Medical University，Chongqing 400042，China)

　　Abstract: Objective To investigate the effects of mucosolum on acute lung injury after trauma in rabbits and its mechanism.Methods Thirty-six rabbitwere divided randomly into3groups.GroupⅠ:control group，12rabbits;Ⅱ:normal dosage mucosolvan group，12rabbits;Ⅲ:large dosage mucosolvan group，12rabbits.The model of thoraco-ab-dominal impact injury in rabbits was established with a steel ball falling down to the xiphoid process of animals.Muco-solvan was injected with a dose of15mg.kg.Preparation of the rabbits and the wounding methods were the same.Results The morbidity of acute lung injury is100%(36.36).In groupⅠ，PaO 2 decreased sharply after trauma.In groupⅡandⅢ，the decrease of PaO 2 were less serious than that of groupⅠ.The content of TNF-α，IL-1，IL-6and IL-8in groupⅠwas more than those of groupⅡandⅢ(P<0.05).The content of TNF-α，IL-1，IL-6and IL-8in groupⅢwas less than that of groupⅡ(P<0.05).In groupⅡandⅢ，pathologic changes of ALI such as pulmonary edema，focal hemor-rhage，atelectasis were less serious than that of groupⅠ.In groupⅢ，those changes were less serious than that of group Ⅱ.Conclusion Mucosolvan has definite treatment effects on traumatic ALI.

　　Key words:lung injury;cytokine;PaO 2 ;mucosolvan;rabbits

　　创伤性急性肺损伤是胸部创伤后最常见的肺部并发症，若得不到有效的治疗，则可能发展为ARDS，成为临床上该类患者死亡的主要原因之一。目前对急性肺损伤的治疗主要是病因治疗，尽早进行机械通气，也可早期应用一定剂量的激素和抗氧化剂，如地塞米松、超氧化物歧化酶等，但这些药物的疗效尚不肯定。沐舒坦是一种新型的粘液溶解剂，近年来，对其呼吸系统的保护作用倍受关注。本研究通过建立创伤性急性肺损伤动物模型，采用沐舒坦针剂治疗兔急性肺损伤，并通过检测相关指标观察其疗效，探讨其作用机制，以期能为临床治疗创伤性急性肺损伤提供一定的理论依据。

　　材料与方法

　　1 动物模型与分组

　　健康成年新西兰兔(由第三军医大学大坪医院实验动物中心提供)36只，雌雄不限，兔龄8～10个月，体重3.0～3.8(3.45±0.30)kg，随机分为3组，每组12只。Ⅰ组:对照组;Ⅱ组:常规剂量沐舒坦治疗组;Ⅲ组:大剂量沐舒坦治疗组。对照组:致伤后不作任何处理;沐舒坦常规剂量组:致伤后分别于伤后即刻、2、4小时3个时相点按5mg.kg静脉注射沐舒坦;沐舒坦大剂量组:致伤后分别于伤后即刻、2、4小时3个时相点按15mg.kg静脉注射沐舒坦。所有实验动物均用速眠新(1mg.kg)肌肉注射麻醉后取仰卧位，固定，将其置于BIM-Ⅵ型生物撞击机下，采用重362.8g、直径4.40cm的钢球自撞击机钢管1m高处自由下落的方式撞击动物右侧胸壁处致伤，撞击动能E=35.55J。

　　2 观察指标与方法

　　分别在伤前和伤后1、3、7小时记录各组动物的心率、呼吸频率的变化，并通过动脉插管抽取血标本，测定血气分析(包括氧分压、二氧化碳分压以及血液pH值)，用ELISA法测定血清TNF-α、IL-1、IL-6、IL-8等，试剂盒由武汉博士德公司购入，按说明书操作。各组动物伤后7小时处死并进行大体解剖，详细检查和记录肺损伤的类型、特点、严重程度以及有无心脏等脏器的合并伤，并参照1989年提出、美国创伤外科学会1994年修订的(AAST)分级标准进行分级[1] 。三组动物凡是具有肉眼病理特征的肺脏受损部位均取材，用10%甲醛固定，石蜡包埋，5μm切片，HE染色，光镜下观察其组织形态学变化。

　　3 统计学处理

　　所有计量资料均以均数±标准差(ˉx±s)表示，组间比较采用t检验。

　　结果

　　1 生命体征变化

　　所有动物撞击致伤后均出现明显的呼吸频率急剧加快，并出现呼吸窘迫及呼吸矛盾运动，1小时后恢复至撞击前水平;同时心率加快、股动脉搏动有力。随着伤后时间的延长，呼吸和心率逐渐减慢，至伤后6小时左右，动物呼吸频率仍未恢复到伤前水平。

　　2 伤情特点

　　三组动物均出现双侧肺损伤。主要为肺的点状或片状出血及广泛挫伤为主，其中11只(30.6%)发生双肺弥漫性出血、2只(0.6%)发生横形裂伤。挫伤一般分布在肺中、下叶和肺门附近。其中双肺同时损伤均较重27只(75.0%);以右肺损伤为主5只(13.9%)，左肺损伤为主3只(8.3%);发生右肺下叶破裂1只(2.8%)。按1994年修定的肺损伤AAST 分级:均集中在Ⅱ～Ⅳ级之间。其中，Ⅱ级14只(38.9%)，Ⅲ级21只(58.3%)，Ⅳ级1只(2.8%);本组无Ⅰ级Ⅴ级和Ⅵ级损伤。

　　3 大体解剖及组织病理学观察

　　3.1 大体观察:三组动物均有急性肺损伤表现，主要表现为肺部不同程度的充血、不规则的灶状、片状出血和实变，同时可见肺不张，而创伤后早期应用沐舒坦的Ⅱ、Ⅲ组动物的上述肺损伤情况明显减轻，而且Ⅲ组动物的肺损伤情况肉眼观察较Ⅱ组有所减轻。

　　3.2 光镜观察:对照组光镜下肺组织病理学变化主要为炎性粒细胞浸润，小血管(包括小动脉、小静脉和毛细血管)淤血并有粒细胞扣押;小血栓或微血栓形成，小血管内皮细胞肿胀及空泡变性，血管周围水肿，小血管壁及周围炎性细胞浸润;弥漫性肺泡隔增厚并炎性细胞浸润，灶性出血，有的区域嗜酸性粒细胞浸润明显。常规剂量治疗组亦表现有炎性粒细胞浸润，小血管淤血，血管内皮细胞肿胀及空泡变性，血管周围水肿，小血管壁及周围炎细胞浸润等，但损伤程度较对照组为轻。大剂量沐舒坦治疗组可见肺泡壁多数完整，腔内有少许出血、渗出及炎细胞浸润，但肺间质白细胞浸润明显。

　　4 三组动物伤后的血气变化

　　血气分析:对照组动物伤后各时相点PaO 2 明显低于常规剂量沐舒坦治疗组及大剂量沐舒坦治疗组(P<0.05);PaCO 2 明显高于常规剂量沐舒坦治疗组及大剂量沐舒坦治疗组(P<0.05)，而其它血气指标均无显著性差异(见表1)。

　　5 炎性细胞因子含量变化

　　对照组伤后各时相点TNF-α、IL-1、IL-6及IL-8血浆水平明显高于常规剂量组和大剂量组(见表2)。

　　表1 3组动物血气各时相点动脉血气变化(略)

　　各组与对照组比较:P<0.05;大剂量组与常规剂量组比较:无显著性差异。

　　表2 3组动物伤后不同时相点TNF-α、IL-1、IL-6及IL-8血浆水平对比(略)

　　各组与对照组比较:P<0.05;大剂量组与常规剂量组比较:P<0.05

　　讨论

　　本实验采用自制的生物撞击机成功复制了创伤性急性肺损伤的动物模型，伤后动物表现为严重的低氧血症，组织病理学改变及血浆内细胞因子含量变化与文献报道相似[2] 。

　　急性肺损伤(acute lung injury，ALI)是指由严重感染、创伤等所引起的肺实质细胞损伤为主要表现的临床综合征。本实验主要研究沐舒坦针剂在创伤性急性肺损伤救治中的作用及其机制。沐舒坦(盐酸氨溴素，盐酸溴环已胺醇)针剂系德国勃林殷格翰公司生产的一种新型静脉用粘液溶解剂，其化学成分为trans-4-[(2-amino-3，5-dibromo-benzyl)amino]cy-clohexanolhydrochloride。它主要作用于气道分泌细胞，促进浆液性分泌，使粘液溶解稀释，易被支气管纤毛排出，减少粘液的滞留，从而使呼吸道通畅[3] 。此外，与传统的祛痰药不同，它可以促进肺表面活性物质分泌，降低肺泡表面张力，同时可抑制呼吸道平滑肌的收缩，减少咳嗽。沐舒坦还和其它一些治疗药物有协同作用，如它可以增加抗生素在肺组织中的浓度，从而提高了抗生素疗效，防止了肺部感染[4] 。更为重要的是，沐舒坦能显著降低血浆炎症细胞因子(cytokine，CK)水平[5-7] ，保护肺血管内皮细胞，改善肺功能。IL-1、IL-8、IL-6、TNF-α等CK作为机体内重要的炎症介质，常参与机体的炎症、创伤反应。有文献报道[8，9] ，创伤后发生严重创伤的病人血浆IL-6、TNF-α高于未发生严重创伤者。若严重创伤病人出现IL-6、TNF-α的显著升高，死亡率将是100%，提示严重创伤病人IL-6、TNF-α出现升高则预后不良。动物实验也证实，严重创伤动物血浆IL-6显著高于非严重创伤动物，血浆IL-6与伤情及转归有关，伤情越重，IL-6越高，预后不良[10] 。本实验对3组动物血浆中的CK含量进行了研究，发现在伤后1小时各组动物血浆CK水平即显著升高，但对照组动物的CK水平随时间推移逐渐进行性升高，而在伤后7小时达高峰;Ⅰ、Ⅱ二组动物血浆CK水平在伤后3小时仍高于伤前，但明显低于对照组动物血浆CK水平，大剂量治疗组动物的血浆CK水平低于常规剂量组血浆CK水平。结合病理学检查，对照组动物肺组织光镜下见:肺小血管管腔内大量中性白细胞侵入内膜下，并向外侵入平滑肌层、血管外膜及周围间质;肺泡间隔内有大量白细胞浸润，使肺泡隔膜变厚;肺泡腔内充有水肿液、中性白细胞及许多巨噬细胞。治疗组光镜检查见:肺小血管腔内白细胞(中性多叶核白细胞及少量单核细胞，淋巴细胞)集聚，且有附壁现象;小血管周围间质水肿，亦见少量上述白细胞浸润;细支气管及腔内亦见上述白细胞浸润;肺泡腔内充有水肿液及少量巨噬细胞和中性白细胞(常规沐舒坦剂量治疗组和大剂量沐舒坦治疗组光镜检查差异不明显)，肺组织损伤程度较对照组明显减轻。综上所述，我们认为伤后CK的峰值出现越早，且在较高水平上持续的时间越长，则其肺部的损伤可能越重。这提示创伤后给予大剂量的沐舒坦治疗有助于减轻TNF-α等细胞因子介导的肺部过度急性炎症反应，以及肺损伤后肺泡组织细胞的损伤。

　　本实验还观察到，在创伤早期(伤后1～3小时内)动脉氧分压变化并不明显或仅轻度下降，直到伤后7小时左右才开始表现出低氧血症，而早期使用沐舒坦治疗的2组动物伤后7小时的氧分压有明显改善，此与文献报道一致[11，12] 。此提示在临床救治中，部分创伤性急性肺损伤在早期其临床表现或许并不明显，在创伤后早期即开始使用沐舒坦，有助于减轻及防止肺组织的进一步损伤。

　　本实验中，沐舒坦针剂在对兔急性肺损伤起到了明显的治疗及保护作用，减轻了创伤后由炎性介质所介导的肺损伤。因此，在创伤性急性肺损伤早期大剂量应用沐舒坦治疗是切实可行且效果明显的有效而廉价的治疗方法。

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