CC16在呼吸机相关性肺损伤兔肺组织中表达

㊃论著㊃
D O I :10.3760/c m a .j
.i s s n .1673-436X.2013.020.002基金项目:十堰市科技攻关项目(2009045D )
作者单位:442000十堰,
湖北医药学院附属太和医院重症医学科C C 16在呼吸机相关性肺损伤兔肺组织中表达
刘伯毅 郑晓丽 郑翔 刘培 方志成 李海涛
ʌ摘要ɔ 目的 探讨C C 16在呼吸机相关性肺损伤(v e n t i l a t o r i n d u c e d l u n g i n j u r y ,V I L I )发生机制中的作用㊂方法 将20只健康成年雄性日本大白兔随机分为对照组(
插管后不进行机械通气)及实验组(插管后机械通气:潮气量20m l /k g ,频率为30次/m i n ,吸呼比为1ʒ3,吸入氧浓度为21%,通气时间为24h
),观察实验前后动脉血氧分压变化㊂取左肺中央部分肺组织,制备肺组织匀浆,采用双抗体夹心E L I S A 法检测肺组织上清液中C C 16含量㊂取左肺组织一块,石蜡包埋,H E 染色,制备石蜡组织切片,在显微镜下观察肺组织病理学变化㊂结果 两组大白兔动脉血氧分压差异无统计学意义(P >0.05)㊂对照组肺组织C C 16为1.108ʃ0.072,实验组肺组织C C 16为0.621ʃ0.056,两组差异有统计学意义(P <0.01)㊂实验组肺组织病理切片可见肺组织水肿㊂结论 C C 16在V I L I 大白兔肺组织中表达下降,C C 16
可能在V I L I 发病机制中起重要作用㊂
ʌ关键词ɔ C C 16;
机械通气;肺损伤;机制E x p r e s s i o n o f C C 16i n l u n g t i s s u e o f r a b b i t s w i t h v e n t i l a t o r i n d u c e d l u n g i n j u r y
L I UB o -y i ,Z H E N GX i a o -l i ,Z H E N GX i a n g ,L I UP e i ,F A N GZ h i -c h e n g ,L IH a i -t a o .D e p a r t m e n t o f I C U ,T a i h eH o s p
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a n 442000,C h i n a ʌA
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e c t i v e T oi n v e s t i g a t et h er o l eo fc l a r ac e l ls e c r e t o r y 16-k D p r o t e i n (C C 16)i n m e c h a n i s mo fv e n t i l a t o r i n d u c e dl u n g i n j u r y (V I L I ).M e t h o d s 20h e a l t h y a d u l t m a l eJ a p
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b b i t sw e r er a n d o m l y d i v i d e di n t o
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w i t h o u tm e c h a n i c a l v e n t i l a t i o na f t e r i n t u b a t i o n )a n d e x p e r i m e n t a l g r o u p (m e c h a n i c a l v e n t i l a t i o na f t e r i n t u b a t i o n :t i d a l v o l u m ew a s20m l /k g ,f r e q u e n c y w
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a r t o f t h e l e f tl u n g t i s s u e w a sc o l l e c t e d ,l u n g t i s s u eh o m o g e n a t e w a s p r e p a r e d .T h el e v e lo f C C 16i nt h e s u p e r n a t a n t o f l u n g t i s s u e sw a sd e t e c t e d
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i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e i n a r t e r i a l p r e s s u r e o f o x y g e nb e t w e e n t h e t w o g r o u p s (P >0.05).T h el e v e lo f C C 16i nl u n g t i s s u e s w a s1.108ʃ0.072i n c o n t r o l g r o u p ,0.621ʃ0.056i n e x p e r i m e n t a l g r o u p ,t h e r ew a ss i g n i f i c a n td i f f e r e n c eb e t w e e nt h et w o g r o u p s (P <0.01).L u n g t i s s u e e d e m a c o u l db e f o u n d i n l u n g t i s s u eb i o p s y o f e x p e r i m e n t a l g r o u p .C o n c l u s i o n s T h ee x p r e s s i o no fC C 16d e c r e a s e s i n r a b b i t sw i t hV I L I ,C C 16m a yp l a y a n i m p o r t a n t r o l e i nt h eo c c u r r e n c ea n dd e v e l o p
m e n to f V I L I .
ʌK e y w
o r d s ɔ C C 16;M e c h a n i c a l v e n t i l a t i o n ;L u n g i n j u r y ;M e c h a n i s m 呼吸机是危重患者呼吸支持重要的设备,在纠正低氧血症㊁保证机体氧合方面起重要作用㊂然而,在应用过程中,呼吸机相关性肺损伤(V I L I )一直是临床担心的问题,V I L I 可导致患者继发肺损伤,使病情加重㊂探明其发病机制,并行有效的干预,是预
防V I L I 重要的环节㊂V I L I 机制复杂,
可能为机械性损伤及生物伤共同作用的结果[1
],细胞凋亡㊁炎症
介质释放㊁中性粒细胞活化等均可能与V I L I 发生㊁发展关系密切㊂C l a r a 细胞是排列在细支气管黏膜上的无纤毛立方形上皮细胞,具有分泌功能㊂C l a r a
细胞分泌产物中有一种相对分子质量为15840的蛋
白,称为C C 16,具有免疫调节㊁抗炎㊁抗纤维化㊁肿瘤抑制等作用㊂C C 16在哮喘㊁
慢性阻塞性肺疾病㊁肺部感染等肺部疾患发病机制中有重要作用[
2-3]
㊂在
内毒素所致急性肺损伤大鼠模型中,肺泡灌洗液中C C16数量减少,与肺损伤密切相关[4]㊂在V I L I 中,C C16目前研究很少,本研究旨在探讨C C16在V I L I中的作用㊂
1材料和方法
1.1实验方法健康成年雄性日本大白兔20只,体质量1.6~
2.3k g(由湖北医药学院动物实验中心提供)㊂随机分为对照组及实验组,每组各10只㊂大白兔禁食12h,禁水2h㊂用3%戊巴比妥钠30m g/k g静脉注射麻醉后,经口气管插管(I D
4.0)㊂对照组插管后不进行机械通气㊂实验组接
H X-300S动物呼吸机(成都泰盟科技有限公司)机械通气㊂通气模式:同步间歇指令通气㊂参数设置:潮气量:20m l/k g,频率:30次/m i n,吸呼比:1ʒ3,吸入氧浓度:21%,呼气末正压:0c m H2O㊂机械通气时间:24h㊂通气过程中持续静脉泵入咪唑安定
0.04~0.2m g㊃k g-1㊃h-1㊂
1.2观察指标
1.2.1动脉血氧分压分别在动物实验前㊁实验后6h㊁12h㊁24h采集大白兔颈动脉血,立即用血气分析仪(i-S T A T,美国,采用3+试剂片)测定动脉血氧分压㊂
1.2.2肺组织C C16测定实验结束后断头处死大白兔,取左肺中央部分肺组织称重,加生理盐水(按100m g肺组织加生理盐水0.9m l比例),用玻璃匀浆器制备肺组织匀浆,以1000r/m i n的速度离心20m i n,取上清液,置于-20ħ冰箱冻存,待测定C C16㊂采用双抗体夹心E L I S A法检测肺组织上清液中C C16含量,试剂盒由上海科兴生物科技有限公司提供,按说明书实验步骤操作㊂以磷酸盐缓冲液(P B S)代替一抗作阴性对照,阳性染色为胞浆呈棕黄色㊂阳性细胞即为C l a r a细胞㊂在400倍光镜下对每张组织切片随机选取5个视野进行观察㊂采用M I A S-2000医学图像分析系统,进行蛋白半定量分析,以最大灰度值反映C C16表达量㊂
1.2.3病理学检查取左肺组织一块,用4%多聚甲醛溶液固定12h,用P B S冲洗,石蜡包埋,H E染色,制备石蜡组织切片,在显微镜下观察肺组织病理学变化㊂
1.3统计学方法使用S P S S15.0软件进行统计分析,计量资料以x-ʃs表示,采用t检验进行统计学处理,P<0.05为差异有统计学意义㊂
2结果
2.1动脉血氧分压变化两组大白兔动脉血氧分压在各时间点差异无统计学意义(P>0.05)㊂见表1㊂
表1两组大白兔动脉血氧分压的变化(x-ʃs)组别只数
动脉血氧分压(k P a)
实验前实验后6h实验后12h实验后24h 对照组1012.95ʃ0.5213.65ʃ0.1313.30ʃ0.0913.76ʃ0.15实验组1013.07ʃ0.1813.02ʃ0.1513.13ʃ0.2112.97ʃ0.11 2.2肺组织C C16变化对照组肺组织C C16为1.108ʃ0.072,实验组肺组织C C16为0.621ʃ0.056,两组差异有统计学意义(P<0.01)㊂见图1㊁2㊂
2.3病理学检查对照组肺组织无明显充血㊁损伤及水肿(图3);实验组可见肺间质和肺泡腔水肿,肺内炎性细胞浸润(图4)㊂
3讨论
V I L I机制一直是研究的热点,早期研究认为其发生主要原因是压力损伤㊁容量损伤㊁肺不张损伤[5-6],进一步研究发现,V I L I发生机制复杂,其本质可能与生物伤有关[7],受肺过度扩张引起的机械性刺激,并将其转导成生物化学信号传入细胞内,导致局部炎症细胞激活和炎性反应扩大,引起细胞因子和炎性介质的大量释放,造成肺的炎症性损伤即生物伤[8]㊂
本研究通过机械通气制作V I L I模型,尽管大白兔机械通气后动脉血氧分压无显著降低,肺组织切片病理学检查发现,机械通气24h后,大白兔肺间质和肺泡腔水肿,肺内炎性细胞浸润,表明模型制作成功㊂而肺组织C C16检测结果提示,发生V I L I 的实验组大白兔肺组织C C16显著低于未发生V I L I的对照组大白兔,提示C C16的下调在V I L I 发病机制中可能起重要作用㊂在炎症反应方面, C C16有抑制肺局部核因子κB表达与活化㊁抑制肺局部促炎因子的合成与分泌的作用[9]㊂同时,C C16是磷脂酶A2强烈抑制剂,可抑制花生四烯酸衍生的炎症介质(如前列腺素㊁血栓素A2㊁白三烯及血小板激活因子)的释放,直接抑制多种炎症介质(干扰素γ㊁肿瘤坏死因子α㊁白介素1)的生成并降低其生物学活性[10]㊂由此可见,C C16可能通过抑制肺部过度炎症反应的发生,从而减轻肺的炎症性损伤㊂这在阻止V I L I发生及减轻肺损伤中可能起重要作用㊂研究表明[9,11],在急性肺损伤时,核因子κB对C C16基因转录具有抑制作用,可导致C l a r a细胞中C C16含量减少,使C C16对炎症反应调控作用降低㊂本研究结果显示,发生V I L I大白兔肺组织C C16表达也显著降低,导致肺部炎症反应加重,引
起V I L I㊂已有机构将C C16检测作为急性肺损伤诊断的生物学标志物[12],但其在V I L I中特异性㊁准确性还需进一步研究㊂(本文图1~4见封三)
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(收稿日期:2012-10-04
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㊃简讯㊃
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‘心血管病防治知识“创刊于2002年,2010年7月5日经广东省新闻出版局批准为半月刊,每月出版两期,上半月为科普,下半月为专业学术,本刊以广大心脑血管疾病的预防与临床工作者为主要读者对象,报道最新专业领域资讯及临床领先的科研成果和经验,以及对临床有指导作用且与临床密切结合的基础理论研究㊂本刊国际刊号:I S S N1672-3015,国内刊号:C N44-1581/R,邮发代号:46-192,定价:8元,月刊㊂全国各大邮局均可订阅㊂
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