不同诱因急性肺损伤大鼠Na+-K+-ATP酶活性及其对地塞米松反应

论文摘要

目的:急性肺损伤（acute lung injury , ALI）/急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome , ARDS）是由各种致病因素引起的肺泡上皮细胞及肺毛细血管内皮细胞屏障功能丧失,从而导致的缺氧性呼吸衰竭。ALI/ARDS有很多诱因,发病机制错综复杂。美欧急性呼吸窘迫综合征联合委员会（AECC）将ALI/ARDS的病因归纳为直接原因和间接原因两大类,其中脓毒血症和误吸是其最常见的病因,也可由多因素共同所致。ALI/ARDS发生的主要病理基础之一是肺水肿。研究表明,Na+-K+-ATP酶在肺水的调节中起重要作用,不同亚基作用不尽相同。但在ALI中的作用尚不明确,有待进一步研究。糖皮质激素（glucocorticoids, GCs）具有强大的抗炎特性,在ALI中的应用已有多年的历史,但临床发现不同打击的ALI患者对激素治疗的反应存在较大差异,其具体机制有待于进一步探讨。临床上倾向于应用中小剂量激素治疗ARDS,但缺乏循证医学研究结论,不同诱因ARDS激素干预效果差异很大,机理目前尚无定论。因此,本研究复制了脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）、盐酸（Hydrochloric acid,HCl）一次打击及LPS-HCl二次打击ALI动物模型,比较Na+-K+-ATP酶活性和α亚基mRNA表达的变化及不同剂量GCs干预效果,以探讨不同诱因所致ALI病理机制、激素治疗效果、治疗剂量的差异及其潜在机理。方法:健康雄性SD大鼠72只,随机分为12组:（1） NS组:尾静脉注射生理盐水0.6ml,（2） LPS组:尾静脉注射LPS（8mg/kg）, （3） HCl组:气管内缓慢滴注HC（lpH 1.8,2ml/kg）, （4） LPS-HCl组:尾静脉注射LPS（4mg/kg）4小时后,气管内缓慢滴注HC（lpH 1.8,0.5ml/kg）,（5） NS+ Dex1组,（6） NS+ Dex8组,（7） LPS+ Dex1组,（8） LPS+ Dex8组,（9） HCl+Dex1组,（10） HCl+Dex8组, （11） LPS-HCl+Dex1组, （12） LPS-HCl+Dex8组,每组6只。（1）、（2）、（3）、（4）四组为非激素干预组,其它8组为激素干预组,造模后立即腹腔注射Dex,其中（5）、（7）、（9）、（11）四组注射剂量为1mg/kg,（6）、（8）、（10）、（12）四组注射剂量为8mg/kg。模型复制后4小时,4%水合氯醛腹腔注射麻醉（4ml/kg ）,开胸处死动物后立即取右肺前叶肺组织100 mg,行肺组织中Na+-K+-ATP酶活性测定。取右肺后叶肺组织100 mg,提取组织总RNA,用RT-PCR法检测肺组织中Na+-K+-ATP酶α亚基mRNA的相对含量。取右肺下叶肺组织用10%福尔马林溶液固定,常规石蜡包埋做病理切片,观察肺组织病理形态学变化并评分。取右肺副叶进行W/D的测定（80℃,48h）。经气管插管行左肺支气管肺泡灌洗,取支气管肺泡灌洗液（BALF）,离心（1200rpm,4℃,10min）,吸取上清,-80℃保存,检测BALF中蛋白水平。细胞沉淀悬浮于200微升生理盐水中,进行白细胞计数。结果:（1） LPS组、HCl组和LPS-HCl组病理评分无显著性差异（P >0.05）。地塞米松干预后,LPS+Dex1（Dex8）组、LPS-HCl+Dex1（Dex8）组均较相应的非激素干预组明显降低（P <0.05）,HCl+Dex1（Dex8）组较HCl组未见明显改善（P>0.05）,而LPS-HCl+Dex1组病理评分明显高于LPS+Dex1组（P<0.01）。Dex1组与Dex8组之间无显著差异（P >0.05）。（2） LPS组、HCl组和LPS-HCl组肺W/D、BALF中细胞总数及蛋白含量均高于NS组（P <0.01）。除HCl组和LPS-HCl组BALF中蛋白含量明显高于LPS组外,其它两个指标在各肺损伤模型组之间无差别（P>0.05）。这些指标在LPS+Dex1（Dex8）组均显著下降（P<0.05）。与HCl组比较,HCl+Dex1组只有蛋白含量下降（P <0.05）,而肺W/D和细胞总数无差别（P >0.05）,而HCl+Dex8组均无差别（P >0.05）。与LPS-HCl组比较,LPS-HCl+Dex1组肺W/D和蛋白含量均下降（P <0.05）。各Dex1亚组与Dex8亚组之间比较,肺W/D、细胞总数及蛋白含量均无显著差异（P >0.05）。（3） LPS组、HCl组和LPS-HCl组Na+-K+-ATP酶活性均明显低于NS组（P <0.01）,LPS组和HCl组均明显高于LPS-HCl组（ P<0.05 ）。LPS+Dex1（Dex8）组、HCl+Dex1组、LPS-HCl+Dex1组均显著高于相应的非激素干预组（P <0.05）。HCl+Dex8组和LPS-HCl+Dex8组与相应的非激素干预组之间无显著差异（P >0.05）。各Dex1亚组与Dex8亚组之间无显著差异（P >0.05）。（4） LPS组、HCl组和LPS-HCl组肺组织中α1亚基和α2亚基mRNA的表达显著低于NS组（P<0.01） ,三模型组之间无显著差异（P>0.05）。LPS+Dex1（Dex8）组、HCl+Dex1（Dex8）组和LPS-HCl+Dex1（Dex8）组Na+-K+-ATP酶α1亚基和α2亚基mRNA的表达均高于相应的非激素干预组（P <0.05 ,P<0.01）。各Dex1亚组与Dex8亚组之间无显著差异（P >0.05）。结论: 1 Na+-K+-ATP酶活性和α1亚基和α2亚基mRNA表达水平在LPS组、HCl组和LPS-HCl组三个模型组均有明显下降,提示Na+-K+-ATP酶活性与ALI的发生、发展有密切关系;两亚基mRNA表达水平与急性肺损伤发生有关,但本实验范围内不同激素剂量干预未显示对α亚基mRNA表达水平的差异。2 Dex可以改善三模型组Na+-K+-ATP酶活性及表达水平,提示ALI时肺组织膜上Na+-K+-ATP酶的水解活性和表达水平降低可能是产生肺水肿的重要机制之一,但并非唯一影响因素,其机理有待进一步探讨。3激素能在一定程度上减轻三组的肺损伤程度,但LPS组、LPS-HCl组的干预效果优于HCl组,这可能与三种模型的发病机制不同有关;对ALI大鼠肺病理损伤的改善作用,未显示大剂量激素组优于小剂量激素组。

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