烏司他丁對心臟驟停大鼠復蘇后心腦IL-1β和TNF-α的影響

張舒巖,及志勇,雷 宇,姜曉明,張舒石

(吉林大學第一醫院,吉林 長春 130021)

烏司他丁對心臟驟停大鼠復蘇后心腦IL-1β和TNF-α的影響

張舒巖,及志勇*,雷 宇,姜曉明,張舒石

(吉林大學第一醫院,吉林 長春 130021)

目的探討因窒息導至心臟驟停大鼠復蘇后心腦IL-1β和TNF-α的變化及烏司他丁對其影響。方法采用呼氣末夾閉氣管窒息法建立大鼠心臟驟停模型,并心肺復蘇成功后生存24小時,將30只健康Wistar大鼠隨機3組分別為模型組,正常對照組,烏司他丁治療組。復蘇24小時后處死大鼠,取心腦組織標本,采用酶聯免疫吸附法(ELISA)檢測心腦組織中 IL-1β和TNF-α的含量變化。結果心腦中 IL-1β和TNF-α含量變化,與對照組相比模型組心腦IL-1β和TNF-α含量明顯升高,與模型組相比治療組心腦IL-1β和TNF-α含量明顯下降。結論心跳驟停復蘇后大鼠心、腦組織內IL-1β和TNF-α等炎癥細胞因子含量增多,烏司他丁可明顯抑制心、腦組織中的炎癥因子,而且存在明顯量-效關系,從而緩解心跳驟停大鼠復蘇中缺氧及再灌注后炎性因子所帶來的損傷。

心臟驟停;白細胞介素-1β;腫瘤壞死因子-α;烏司他丁

(Chin J Lab Diagn,2010,14:1366)

烏司他丁又稱尿抑制素,是一種廣譜的蛋白酶抑制劑(UTI),其分解形成的低分子成分也具有很強的抑制水解酶的作用[1];臨床上主要用于治療急性胰腺炎,能在短期內緩解和消除急性胰腺炎的主要臨床癥狀,糾正異常的血液化驗指標,縮短住院時間,治療的綜合有效率為90%[2];急性肺損傷(ALI)/急性呼吸窘迫綜合征(ARDS)以及全身炎癥反應綜合征(SIRS)、多器官功能障礙綜合征(MODS)等。烏司他丁和地塞米松對急性肺損傷具有相近療效,可替代地塞米松用于急性肺損傷的治療,從而避免激素治療帶來的不良反應[3]。

1 資料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 動物模型與分組 選用健康實驗用Wistar大鼠30只,由吉林大學實驗動物中心提供,雌雄不限,體重(300+50)g,隨機分為3組,每組10只:除對照組外,其余各組均在心臟驟停后予常規復蘇方法。

1.1.2 藥品、試劑及試驗儀器 烏司他丁注射液(廣東天普生化醫藥股份有限公司),大鼠 IL-1β,TNF-α酶聯免疫吸附法(ELISA)試劑盒分(天津津脈,武漢博士德生物工程有限公司產品)。

1.2 實驗方法

1.2.1 標本處理 復蘇24小時時處死大鼠,取大鼠心腦組織標本-70度冷凍保存,另每組大鼠處死后,迅速取其中一只的部分心,腦組織,固定液固定,ELISA。

1.2.2 統計學處理 對計量資料用(x±s)表示。應用SPSS專業統計軟件進行方差分析,組間差異比較采用t檢驗。以P＜0.05為差異有顯著性,P＜0.01為差異有非常顯著性。

2 實驗結果

2.1 心腦中的IL-1β含量變化(表1)

對照組中心腦IL-1β的含量最低,模型組心腦IL-1β含量最高,烏司他丁治療組心腦IL-1β含量介于前面兩組之間。

表1 各組大鼠心腦中的IL-1β含量變化比較(±s)

表1 各組大鼠心腦中的IL-1β含量變化比較(±s)

注:與對照組比,*P＜0.01;與模型組比#P＜0.05

觀察指標(pg/ml) 模型組 對照組 治療組腦 IL-1β 0.194±0.028*0.088±0.007 0.103±0.027*#心 IL-1β 0.550±0.050*0.293±0.014 0.413±0.078*#

2.2 心腦中的TNF-α含量變化(表2)

對照組中心腦TNF-α的含量最低,模型組心腦TNF-α含量最高,治療組心腦TNF-α含量介于前面兩組之間。

表2 各組大鼠心腦中的 TNF-α含量變化及比較(±s)

表2 各組大鼠心腦中的 TNF-α含量變化及比較(±s)

注:與對照組比,*P＜0.01;與模型組比#P＜0.05

觀察指標(pg/ml) 模型組 對照組 治療組腦TNF-α 0.420±0.061*0.222±0.0130.290±0.037*#心TNF-α 0.976±0.067*0.698±0.0280.787±0.055*#

3 討論

心肺復蘇后患者必將面臨缺血-再灌注損傷,關于缺血-再灌注損傷機制目前認為主要與氧自由基生成,鈣超載和白細胞激活有關,其中白細胞激活機制近年來越來越得到學者關注。心肺復蘇后出現包括多形核白細胞在內的多種炎癥細胞被激活,產生多種細胞因子,參與缺血-再灌注引起的損傷作用[4]。研究表明,炎性細胞因子TNF-α和IL-1β不僅能直接促進中性粒細胞向損傷區聚集,而且TNF-α還可以刺激單核-巨噬細胞產生IL-1β,并呈劑量依賴性。這些炎性細胞因子相互影響,擴大炎癥,如炎癥介子失控,炎癥泛濫,則可導致全身炎癥反應綜合征(SIRS),進而導致細胞死亡和多器官功能障礙綜合征(MODS)的發生。炎癥失控導致SIRS與代償性抗炎反應綜合征(CARS)失衡是MODS的主要發病機制,失控的炎癥反應中不僅有炎癥介質過度釋放,而且伴有內源性抗炎介質的不足或過度釋放,兩者均可加重炎性損害,最終導致多器官功能障礙,衰竭以至死亡[5]。本次實驗顯示,心肺復蘇后大鼠體內TNF-α和IL-1β表達較對照組明顯升高,且TNF-α和 IL-1β呈正相關,與以往研究相符,提示復蘇后大鼠體內存在炎性細胞激活。故臨床上,對心肺復蘇后患者體內TNF-α、IL-1β等炎癥因子的大量釋放的有效抑制,將會減輕缺血-再灌注損傷、防止MODS的發生。

IL-1β和TNF-α是機體來源廣泛的兩個細胞因子,均主要由活化的單核-巨噬細胞產生。有研究表明心肺復蘇成功后患者血清TNF-α和IL-1等細胞因子增多[6]。IL-1β作為促炎細胞因子具有多向性生物功能,參與了對炎癥和免疫反應的調節。關于IL-β在腦損傷中的機制,有學者認為IL-1β可激活巨噬細胞和星型細胞,促進內皮細胞激活血液中的凝血酶原進入炎癥狀態,增強白細胞反應,加重腦水腫,并誘發神經元凋亡作用。此外,IL-1β還有使血腦屏障通透性增加的作用,研究也表明TNF-α和IL-1β是參與了呼吸心跳驟停后腦損傷的介子之一。在缺血-再灌注損傷后,體內激活的白細胞產生大量IL-1β和TNF-α等細胞因子,同時 IL-1β和TNF-α等又作為促炎細胞因子又可導致炎癥細胞活化,活化的炎癥細胞突破了炎癥細胞產生炎癥介質的自限作用,通過自我持續放大的級聯反應,產生大量促炎介質,導致機體促炎-抗炎介質平衡失控,SIRS發生。本次實驗發現,復蘇后大鼠心腦超微結構出現明顯損傷性改變,而且與TNF-α和 IL-1β呈正相關,提示 TNF-α和IL-1β在復蘇后大鼠心腦損傷中發揮重要作用。相信隨著研究得深入,它將對減輕心跳驟停復蘇后患者的缺血/再灌注損傷產生積極的作用。

[1]Matsumi M,Mizobuchi S,Kaku R et a1 Changes of urinary tripsin inhibitor in blood and urine,as well as serum cytokines in living related liver transp1antation[J].Masui,2003,52(3):251.

[2]李 鵬,包海軍.烏司他丁治療急性胰腺炎臨床觀察[J].中國醫學理論與實踐,2006,4(16):441.

[3]陳雪峰,李小民.烏司他丁和地塞米松對急性肺損傷治療作用的比較[J].世界危重病醫學雜志,2006,2(3):1182.

[4]Yang Z,Zingarelli B,Szab ó C.Effect of genetic disruption of poly(ADP-ribose)synthetase on delayed productionof inflammatory mediators and delayed necrosis during myocardial ischemia-reperfusion injury[J].Shock,2000,13(1):60.

[5]Keel M,Trentz O.Pathophysiology of polytrauma[J].Injury,2005,36(6):691.

[6]羅顯榮,伍偉玲,葉小群,等.心肺復蘇成功后血清細胞因子變化的觀察[J].Chinese Criticial Care Medicine,2000,12:686.

the effects of TNF-α,IL-1β about Ulinastation during cardiopulmonary cerebral resuscitation rats

ZHANGShu-yan,JI Zhiyong,LEU Yu,et al.(First Hospital of Jilin University,Changchun130021,China)

ObjectiveTo observe changes of cytokine tumor necrosis factor-α(TNF-α),interleukin-1β(IL-1β)and the effects of Ulinastation during cardiopulmonary cerebral resuscitation rats.MethodsThe animalmodelof cardiac arrest(CA)was made by clamping endotracheal tube at expiration,and exist twent-four hours after cardiopulmonary resuscitation(CPR),twenty-fours healthy Wistar rats were randomly divided into control group,model group,treatment group.Kill the rats after twenty-fours hours,The levels of TNF-αand IL-1β were determined by ELISA.ResultsCompare with contral group the level of IL-1β and TNF-αwere increase significantly in the brain and heart of model group,compare withmodel group the level of IL-1β andTNF-α were reduced significantly in the brainandheart of treatment group.ConclusionQuantitation of TNF-αand IL-1β expression from cardiopulmonary cerebral resuscitation rats increase;significantly inhibit the quantitation of TNF-αand IL-1β expression from cardiopulmonary cerebral resuscitation rats,dose decide effect,ulinastation reduce the damadge led by ischemia/reperfusion from cardiopulmonary cerebral resuscitation rats.

cardiac arrest(CA);tumor necrosis factor-α;interleukin-1;ulinastation

R392

A

1007-4287(2010)09-1366-02

*通訊作者

張舒巖(1966-),男,主治醫師,碩士研究生,從事急救醫學工作。

2009-12-15)