碧萝芷对大鼠呼吸机相关性肺损伤的保护作用及机制研究

发布时间：2020-04-18 18:55

【摘要】：第一部分大鼠呼吸机相关性肺损伤模型的复制【研究目的】建立大鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)模型。【研究方法】36只成年SD大鼠,在3%戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔注射麻醉下行气管切开并插入气管导管。插管完毕后将大鼠随机分为3组:假手术组(sham),保留自主呼吸,自由呼吸空气,不行机械通气;小潮气量机械通气组(LV),插管后行机械通气,潮气量(VT)=7ml/kg,呼气末正压通气(PEEP)=3cmH_2O,呼吸频率(RR)=70次/分;大潮气量机械通气组(HV),VT=20ml/kg,RR=70次/分。各组吸入氧浓度均为21%。分别在气管导管置入完毕时(T_0)、机械通气2h(T_2)、机械通气4h(T_4)分别抽取4只大鼠,留置动脉血样本后处死大鼠。观察并比较各组大鼠不同时间点动脉血PaO_2、氧合指数(OI)、肺组织病理结构变化及评分、肺组织湿/干(W/D)比、支气管肺泡灌洗液(BALF)中性粒细胞、总蛋白等变化。【结果】1.LV组在T_0、T_2、T_4各时间点与sham组比较,动脉血Pa O_2、OI、肺组织W/D比值、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数以及BALF总蛋白浓度差异均无统计学意义(P0.05);HV组在T_2、T_4时间点与sham组、LV组比较,动脉血PaO_2、OI显著下降(P0.05),肺组织W/D比、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数及BALF总蛋白浓度显著上升(P0.05)。2.sham组、LV组各时间点动脉血Pa O_2、OI、肺组织W/D比值、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数及BALF总蛋白浓度差异均无统计学意义(P0.05);HV组T_2、T_4和T_0比较,动脉血Pa O_2、OI显著下降(P0.05),肺组织W/D比值、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数及BALF总蛋白浓度显著上升(P0.05);HV组T_4和T_2比较,动脉血PaO_2、OI显著下降(P0.05),肺组织W/D比值、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数及BALF总蛋白浓度显著上升(P0.05),且OI300;肺组织HE染色切片显示HV组T_2、T_4肺泡腔内渗出物明显增多,血管周围及肺间质大量炎性细胞浸润,T_4组损伤较T_2组显著。【结论】大潮气量(VT=20 ml/kg)机械通气4h对大鼠产生了较为明显的急性肺损伤,可以成功复制大鼠VILI模型。第二部分碧萝芷对大鼠呼吸机相关性肺损伤的保护作用【研究目的】观察碧萝芷对VILI大鼠的肺保护作用。【研究方法】75只成年SD大鼠,在3%戊巴比妥钠(30mg/kg)麻醉下行气管切开并插入气管导管。插管完毕后将大鼠随机分为3组:小潮气量机械通气组(LV),插管后行机械通气,VT=7ml/kg,PEEP=3cmH_2O,RR=70次/分;大潮气量机械通气组(HV),VT=20ml/kg,RR=70次/分;大潮气量机械通气+碧萝芷预先给药治疗组(HV+pyc),VT=20ml/kg,RR=70次/分,机械通气前2h给予30mg/kg碧萝芷灌胃。各组吸入氧浓度均为21%,通气时间为4h。通气结束后各组随机抽取10只大鼠,留置动脉血样本后处死,观察并比较大鼠动脉Pa O_2、OI、肺组织病理结构变化及评分、肺组织W/D比、肺组织MPO活性、BALF中性粒细胞计数及总蛋白变化。各组剩余15只大鼠,在机械通气4h后,大鼠自主呼吸恢复良好,拔除气管导管,让大鼠自主呼吸空气,观察大鼠5d内存活率。【结果】1.与LV组相比,HV组及HV+pyc组在机械通气4h后动脉血Pa O_2、OI以及大鼠5d存活率显著下降(P0.05),肺组织W/D比值、肺组织MPO活性、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数及BALF总蛋白浓度显著上升(P0.05)。2.与HV组相比,HV+pyc组在机械通气4h后动脉血PaO_2、OI以及大鼠5d存活率显著上升(P0.05),肺组织W/D比值、肺组织MPO活性、肺组织病理评分、BALF中性粒细胞计数及BALF总蛋白浓度显著下降(P0.05);肺组织HE染色切片显示HV+pyc组肺泡腔内渗出物、炎性细胞浸润较HV组明显减少。【结论】碧萝芷能够显著改善VILI大鼠肺组织氧合、降低肺组织W/D比、改善肺组织病理学表现及病理评分、降低BALF中性粒细胞浸润及总蛋白浓度、降低肺组织MPO活性并提高大鼠机械通气后5d存活率,具有一定的肺保护作用。第三部分碧萝芷对大鼠呼吸机肺损伤炎症反应及NF-κB通路的影响【研究目的】研究碧萝芷对VILI大鼠肺炎症反应及NF-κB信号通路的影响,探讨碧萝芷肺保护作用的可能机制。【研究方法】本部分实验研究采用BALF上清液标本以及肺组织标本均获取自第二部分动物实验。根据冻存标本的编号分组为LV组、HV组、HV+pyc组,每组各10例。观察并比较大鼠BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6及MIP-2的变化、肺泡巨噬细胞TNF-αmRNA、IL-1βmRNA及IL-6 mRNA表达改变、肺组织lκB-α的降解及NF-κB/p65表达变化。【结果】1.与LV组相比,HV组机械通气后4h大鼠BALF中TNF-α、IL-1β、IL-6、MIP-2含量、肺泡巨噬细胞TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA表达、肺组织NF-κB/p65均显著上升,肺组织lκB-α表达显著下降(P0.05);HV+pyc组机械通气4h后大鼠BALF中IL-6、MIP-2、肺泡巨噬细胞TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA以及肺组织NF-κB/p65均显著上升;HV+pyc组TNF-α、IL-1β以及肺组织lκB-α表达与LV组相比差异无统计学意义(P0.05)。2.与HV组相比,HV+pyc组在机械通气4h后大鼠BALF中TNF-α、IL-6、MIP-2含量、肺泡巨噬细胞TNF-αmRNA、IL-6 mRNA、IL-1βmRNA以及肺组织NF-κB/p65表达均显著下降,肺组织lκB-α表达显著上升(P0.05);HV+pyc组机械通气4h后大鼠BALF中IL-1β含量与HV组相比差异无统计学意义(P0.05)。【结论】碧萝芷对于VILI的大鼠的肺组织炎症反应具有调节作用。碧萝芷可能通过抑制NF-κB信号通路,抑制炎症细胞因子的产生及释放,从而对VILI大鼠产生肺保护作用。
【图文】：

图 1-1. 各组大鼠不同时点动脉血 PaO2变化（mmHg）Fig1-1. PaO2of arterial blood changes in different groups (mmHg) sham 组、LV 组相比，*P＜0.05；与 T0相比，#P＜0.05；与 T2组相比，▲P＜0

图 1-2. 各组大鼠不同时点动脉血 OI 变化Fig1-2. OI of arterial blood changes in different groups sham 组、LV 组相比，*P＜0.05；与 T0相比，#P＜0.05；与 T2组相比，，▲P＜0
【学位授予单位】：第二军医大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：R285.5

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