新生兔机械通气并氧吸入肺损伤的实验研究

发布时间：2020-06-19 10:30

【摘要】： 目的：研究新生兔在不同吸气峰压并不同浓度氧吸入机械通气肺损伤肺病理改变和基质金属蛋白酶MMP-2，9在新生兔机械通气肺损伤中的表达和变化规律，以及机械通气对新生兔支气管和肺组织细胞凋亡的影响，探讨基质金属蛋白酶及细胞凋亡在机械通气所致肺损伤中的作用机制及其意义，研究肺损伤的分子机制。方法：将108只新生兔按2×3×3析因设计随机分配在高浓度氧、低浓度氧组，每组又分为高吸气峰压(HPIP)、中吸气峰压(MPIP)低吸气峰压(LPIP)共六组进行机械通气并与未通气组6只为正常对照，与通气后1h、3h、6h三个时间点活杀取肺，肺灌洗液细胞计数、沉渣涂片细胞分类，测定肺湿干比，病理切片MMP-2，9免疫组织化学染色，ELISA法检测肺组织匀浆中MMP-2，9的浓度，RT-PCR检测肺组织MMP-2，9mRNA的表达并采用光镜和电镜观察肺组织的病理和超微结构改变，用脱氧核糖核苷酸末端转移酶介导的末端标记法检测损伤的肺组织中细胞凋亡的发生程度，用免疫组织化学技术检测肺组织caspase-3酶的表达及组织分布。结果：在机械通气6小时内，①灌洗液中细胞计数及分类在不同的通气模式，同一通气模式不同的时间点细胞反应不同：白细胞计数在高氧、低氧通气后均高于正常、且在HPIP通气中计数高于MPIP、LPIP，(P＜0.05)；在低氧通气、MPIP通气及对照组中细胞反应以巨噬细胞为主；淋巴细胞的反应同给氧方式无关但同肺受到的机械牵拉力有关，以HPIP组最高(P＜0.05)；高浓度氧组分叶核细胞高于低氧组，MPIP组低于HPIP及LPIP组(P＜0.05)；肺损伤评分及病理分级表明肺损伤高氧组重于低氧组，HPIP组及LPIP组重于中压力组。所有病理片均有膨胀不均一的肺泡，低压力通气肺不张重，高压力组肺出血、肺大泡明显。②机械通气时，不同的氧能使MMP-2表达上调，高低浓度氧两组间无差别，但同对照相比，高氧组有显著性意义。不同的机械拉伸力能使MMP-2上调，三组间无差别，但同对照组比，中压力组有显著性意义。MMP-2同肺组织湿干比弱相关，同灌洗液细胞总数、细胞分类、肺损伤评分间不相关；高氧通气MMP-9的值低于低氧通气，有显著性差异(F=15.660，P=0.000)，不同PIP组间MMP-9的差异无显著性意义，各组间组合交互效应均不显著。同对照组比，高PIP组MMP-9有下调趋势，中、低PIP组接近正常，随通气进行，MMP-9表达上调，以6小时表达强，但方差分析无显著性意义。MMP-9与灌洗液中白细胞计数、巨噬细胞数、肺湿干比正相关。③各组间的Caspase-3蛋白表达有显著性意义，各组间细胞凋亡指数方差分析有显著性意义，说明不同压力通气时，细胞的凋亡程度不同，以中压力通气组细胞凋亡重，而病理改变轻。高压力组及低压力通气组细胞凋亡相对较轻，但病理改变相对较重。且随通气时间的继续，在同一压力范围内，细胞凋亡加重，病理损伤加重。中压力通气组中性粒细胞浸润轻，Ⅱ型细胞结构尚呈立方形，少见有向Ⅰ型细胞转化现象；而高、低压力通气组Ⅱ型细胞形态结构改变明显，并有明显的Ⅱ型细胞向Ⅰ型细胞转化现象，且伴有中型粒细胞浸润及中型粒细胞凋亡现象。高氧组细胞凋亡现象重于低氧组。结论：①新生兔机械通气时，肺损伤高氧组重于低氧组，低压力通气易致不张伤，高压力通气易致气压伤，适当的压力能减轻肺损伤。细胞数的改变随通气策略不同而异。②新生兔机械通气6小时内，高浓度的氧通气能上调MMP-2，适中机械拉伸上调MMP-2，MMP-2对肺损伤有较少的作用；高浓度的氧通气能下调MMP-9表达，机械拉伸对MMP-9表达的影响不大，MMP-9的表达与肺损伤相关。③给予不同吸气峰压、不同浓度的氧机械通气后，细胞凋亡数量及凋亡效应酶caspase-3的变化趋势基本一致，而同病理改变不一致。机械牵张作用肺泡上皮细胞，适当牵张能促进上皮细胞及时凋亡，维持肺泡结构的完整性。而不恰当或持续性牵张，则凋亡不当，加重肺损伤。高氧能加剧肺损伤。推测细胞凋亡在机械通气引起的肺损伤中起重要的作用。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：R722.1
【图文】：

新生兔机械通气并氧吸入肺损伤的实验研究

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高氧,箭头,中压

图1:正常未通气肺箭头所示MMP一2在支气管粘膜上皮弱表达。图2高氧高压3小时枷P一2表达面积增大，成纤维细胞大量表达。高氧高压1小时高氧高压6小时高氧中压1小时高氧中压3小时高氧中压6小时高氧低压1小时

【参考文献】