异丙酚对大鼠常温部分心肺转流后急性肺损伤影响及分子机制探讨

论文题目: 异丙酚对大鼠常温部分心肺转流后急性肺损伤影响及分子机制探讨

论文类型: 博士论文

论文专业: 麻醉学

作者: 王立中

导师: 李士通,王莹恬,汪正平,苏依丹

关键词: 大鼠,心肺转流,急性肺损伤,异丙酚,吡咯烷二硫代氨基甲酸酯,核因子,细胞间粘附分子,诱导性一氧化氮合酶

文献来源: 复旦大学

发表年度: 2005

论文摘要: 目的：急性肺损伤（acute lung injury，ALI）是心肺转流（cardiopulmonary bypass，CPB）后常见并发症，也是影响心脏手术后病人康复的主要因素之一。但对于单纯CPB是否能引起ALI目前尚有争论，另一方面虽然对于全身炎症反应综合征（system inflammatory response syndrome，SIRS）在CPB相关ALI发生发展的作用已得到肯定，但深入的确切分子机制还不完全清楚，其中原因之一是缺少经济、简便及可重复的合适动物模型。因此本实验通过建立大鼠常温部分CPB模型并观察转流后肺损伤程度来探讨CPB是否能直接导致ALI的发生；在此基础上观察静脉麻醉药异丙酚（propofol）及抗氧化剂吡咯烷二硫代氨基甲酸酯（pyrrolidine dithiocarbamate，PDTC）对其的影响；最后通过分析转流后肺内核因子-κB（nuclear factor-kappa B，NF-κB）活性及细胞间粘附分子-1（intercellular adhesion molecule-1，ICAM-1）和诱导性一氧化氮合成酶（inducible nitric oxide synthase，iNOS）mRNA表达变化，以进一步探讨CPB后ALI发生的分子机制及异丙酚、PDTC在转录水平上的作用。方法：28只SD大鼠随机分成四组，每组7只。Ⅰ-Ⅲ组为CPB组，Ⅳ组为假手术组。除Ⅲ组麻醉诱导及维持以异丙酚、芬太尼（fentanyl）外，其余三组均为咪唑安定（midazolam）和芬太尼。此外Ⅱ组在CPB前30min腹腔注射PDTC100mg·kg-1。动物麻醉后气管插管并行机械通气。CPB装置由贮血器、蠕动泵、定制的膜氧合器及相应管道构成，预充液20ml。通过大鼠右颈内静脉及股动脉穿刺置管而行CPB。血液从右心房借助重力引流至贮血器，氧合后血液从右股动脉回输。灌注流量约100ml·kg-1·min-1，时间60min，之后再观察60min。Ⅳ组除不接CPB外其它操作同另外三组。实验过程中动物体温维持在37℃。分别在转流前（T1）、转流结束时（T2）及转流后60min（T3）抽取动脉血作血气分析并计算T1、T3时呼吸指数（respiratory index，RI），同时以流式细胞仪分析中性粒细胞（polymorphonuclear leukocyte，PMN）上粘附分子CD11b表达变化；实验结束时通过气管导管行支气管肺泡灌洗并检测支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）中PMN数量、IL-8水平及蛋白含量；之后处死动物并开胸取肺组织，右上肺留作病理组织学检查，右下肺匀浆并测定丙二醛（maleic dialdehyde，MDA）含量，左上肺及左下肺则分别以凝胶迁移试验（Electrophoretic Mobility Shift Assay，EMSA）和RT-PCR法检测组织中NF-κB活性和ICAM-1、iNOSmRNA表达变化。结果：各组麻醉药用量无明显差异。血气分析提示转流后60min PaO2较转流前有所下降，但无统计学差异，然而Ⅰ组T3时RI较T1明显减低（P＜0.01），其余三组则无显著性差异；与Ⅰ组相比，其余三组BALF中PMN数量（P＜0.01）及IL-8水平（P＜0.05）显著性减低，同时Ⅱ组和Ⅳ组蛋白量也显著性低于Ⅰ组（P＜0.01），此外BALF中PMN数量与蛋白含量、IL-8水平及T3时RI的增高和PaO2下降呈明显相关（P＜0.01）；肺组织内MDA量Ⅰ组显著性高于其它三组（P＜0.01）；流式细胞仪分析结果显示三组CPB在转流结束时PMN上CD11b表达较转流前有上调趋势，在转流后60min有所下降，但组内各时间点及组间差异无显著统计学意义；病理形态学检查发现Ⅰ组肺组织包括肺间隔、肺泡腔内有明显PMN浸涧，并伴有大量渗出，而Ⅳ组则仅见PMN积聚于肺微血管腔内，Ⅱ组及Ⅲ组变化则介于二者之间；Ⅳ组肺组织除有少量ICAM-1 mRNA表达外，未能检测到明显NF-κB活性及iNOS mRNA表达，但Ⅰ组肺组织内NF-κB活性及ICAM-1、iNOS mRNA表达明显高于Ⅳ组（P＜0.05或0.01），同时Ⅱ组NF-κB活性及iNOS mRNA表达也低于Ⅰ组（P＜0.05），Ⅰ组和Ⅲ组间则无显著性差异。结论：大鼠常温部分CPB可引起一定程度的肺损伤，这种损伤的发生与PMN在肺内积聚活化及氧化应激有关，同时CPB能促使肺内NF-κB激活并因此导致ICAM-1、iNOS mRNA表达上升。这种分子水平上的改变可能在其发病机制中起重要作用。异丙酚和PDTC均能不同程度缓解CPB后ALI程度，虽然都与抑制PMN活性及抗氧化作用有关，但二者分子机制可能不同，PDTC可影响NF-κB活性而在转录水平上调节炎症反应，而异丙酚则可能通过其它机制发挥抗炎作用。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

前言

异丙酚对大鼠常温部分心肺转流后急性肺损伤影响及分子机制探讨

材料与方法

结果

讨论

参考文献

附录一 EMSA操作过程

附录二 RT-PCR操作过程

附录三 综述

附录四 在读期间撰写论文

致谢

发布时间: 2007-06-27

参考文献

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