褪黑素對家兔腎上腺素所致肺水腫的保護機制初探

吳　驍， 楊小龍， 王　丹

（1. 遼寧何氏醫學院， 沈陽　110163； 2. 沈陽二四二醫院外科， 沈陽　110034；3.遼寧醫學院組織胚胎學教研室， 錦州　121001）

褪黑素對家兔腎上腺素所致肺水腫的保護機制初探

吳驍1， 楊小龍2， 王丹3

（1. 遼寧何氏醫學院， 沈陽110163； 2. 沈陽二四二醫院外科， 沈陽110034；3.遼寧醫學院組織胚胎學教研室， 錦州121001）

目的探討褪黑素對家兔腎上腺素誘發實驗性肺水腫的作用。方法隨機將18只家兔分成正常對照組（對照組）、腎上腺素組（模型組）和褪黑素組（預防組），預防組經耳緣靜脈注射褪黑素10 mg/kg，30 min后模型組和預防組耳緣靜脈分別注射腎上腺素1 mg/只誘發肺水腫，對照組則注射等量生理鹽水。觀察記錄不同時間點呼吸頻率的變化，比較肺系數及肺的病理組織學。結果腎上腺素注射后，呼吸急促并維持一段時間；預防組與模型組比較，呼吸頻率明顯減慢且肺體系數降低。病理組織學檢查顯示，模型組動物肺泡壁斷裂，肺泡隔明顯增寬；褪黑素明顯減輕上述的癥狀。結論褪黑素對腎上腺素所致肺水腫具有保護作用。

褪黑素； 腎上腺素； 肺水腫

急性肺水腫是常見的肺部危重癥，起病急、變化快、病死率高，其病因多種多樣，一直受到臨床的關注。目前認為急性肺損傷的主要機制是氧自由基、炎癥因子的作用和血小板的激活。褪黑素是具有重要生理作用的一種化學物質，它具有抗炎、清除自由基和調節肝臟代謝酶的能力［1，2］，已在多種類型疾病模型中證明褪黑素有保護臟器和減少損傷的作用［3，4］，但褪黑素對急性肺水腫的作用少有相關報道。

本實驗建立腎上腺素誘發的急性肺水腫家兔模型，從肺體系數變化、呼吸變化和組織學來探討褪黑素對肺水腫的作用，以期對褪黑素在保護急性肺水腫方面的保健和藥用價值進行評價，為其應用與開發提供藥理學實驗依據。

1　材料與方法

1.1實驗動物

普通級日本大耳白兔18只，雌雄各半，體質量2～3 kg，由沈陽藥科大學提供［SCXK（遼）2014-0002］。

1.2實驗藥品

褪黑素（Sigma產品）， 腎上腺素（上海禾豐制藥有限公司）， 氨基甲酸乙酯（國藥集團化學試劑有限公司）。

1.3實驗器材

家兔手術臺、家兔手術器械，氣管插管，絲線、注射器，紗布，嬰兒稱。BL-420生物機能實驗系統，張力換能器。

1.4實驗方法

將18只家兔隨機分成3組， 稱重后， 常規麻醉（質量分數20%氨基甲酸乙酯5 mL/kg耳緣靜脈注射）、固定，行氣管插管，并與BL-420生物信號采集系統連接， 記錄呼吸變化。（1）正常對照組: 耳緣靜脈注射等體積生理鹽水。（2）模型組: 以10 mL/kg耳緣靜脈輸注生理鹽水，30 min后耳緣靜脈注射腎上腺素l mg/只， 復制腎上腺素性肺水腫的模型， 觀察記錄30 min。（3）預防組: 以10 mg/kg耳緣靜脈給予褪黑素， 30 min后耳緣靜脈注射腎上腺素l mg/只，并觀察記錄30 min。觀察完畢，處死家兔，取肺臟觀察并稱量其濕重，計算肺體系數=肺濕重（g）/體質量（kg）。常規石蠟切片和HE染色。

1.5統計學處理

數據表示為均值±標準差。采用Student’s-t檢驗進行組間比較，P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1褪黑素對腎上腺素誘發家兔肺水腫肺系數的影響

正常家兔肺系數是4～5，模型組家兔肺系數增大； 預防組肺系數較模型組減小（表1）。

2.2褪黑素對腎上腺素誘發家兔肺水腫的呼吸變化的影響

模型組家兔注射腎上腺素后10 min、20 min、30 min呼吸頻率高于對照組，呼吸急促表淺； 預防組家兔呼吸頻率低于模型組（表2）。

2.3褪黑素對腎上腺素誘發家兔肺水腫病理學變化的影響

對照組肺組織肺泡無萎陷，無毛細血管擴張、充血及白細胞附壁，肺泡和肺間質無炎細胞浸潤，肺泡壁無增厚現象（圖1A）； 模型組見肺泡壁斷裂，肺泡隔明顯增寬（圖1B）； 預防組肺組織上述改變明顯減輕（圖1C）。

表1　褪黑素對家兔腎上腺素所致肺水腫肺體系數的影響

3　討論

肺水腫是指肺毛細血管內液體滲入肺間質和肺泡，使肺血管外液量增多的病理狀態。在快速大量輸液的基礎上，大量輸入腎上腺素可使體循環外周血管強烈收縮，導致血液由體循環急劇轉移到阻力較低的肺循環，使肺的血容量迅速升高，同時血管被動擴張使血管內皮細胞的間隙增大，導致血管壁通透性增大［5］。腎上腺素為縮血管藥物，是α和β受體激動劑，可使心率加快，心肌耗氧量增加，體循環外周血管廣泛收縮，心臟前后負荷增加，血液都流向阻力比較低的肺部，使肺血容量增加，肺動脈與肺毛細血管壓力均升高。另外，腎上腺素也可直接作用于肺微血管內皮細胞增加血小板、白細胞的聚集， 釋放氧自由基， 從而使血管內皮及肺泡上皮通透性增加而發生肺水腫。本研究結果顯示， 褪黑素預防組的肺體系數較模型組減小； 預防組家兔在腎上腺素注射后10 min、20 min、30 min呼吸頻率低于模型組，與模型組比較有顯著差異， 組織學方面也具有改善作用。結果表明， 褪黑素對家兔腎上腺素型肺水腫有一定預防效果。

表2　褪黑素對腎上腺素誘發家兔肺水腫呼吸變化的影響

圖1　肺組織切片光鏡下形態（HE×100）

以往研究表明［4-6］， 褪黑素可直接對氧化劑和自由基產生作用， 還能刺激谷胱甘肽過氧化物酶等抗氧化酶的活性， 并促進維生素C和α-維生素E等抗氧化劑的合成， 鄭延松等［7］也證實褪黑素有很好的抗氧化效果。急性肺損傷出現于多器官功能不全的早期， 其發生的主要機制是由血小板的激活和氧自由基、炎癥因子作用引起肺泡-毛細血管膜通透性增高， 并進一步誘發肺水腫。因此， 作者推測褪黑素對腎上腺素型肺水腫的作用可能跟其對抗自由基有關。

［1］洪汝濤， 徐建明， 沈繼龍， 等. 褪黑素對大鼠肝纖維化的影響及部分機制研究［J］. 中國藥理學通報， 2012， 28（8）:1141-1145.

［2］Korkmaz A， Reiter RJ， Topal T， et al. Melatonin: an established antioxidant worthy of use in clinical trials［J］. Mol Med，2009，15（1-2）:43-50.

［3］劉磊， 張建明， 劉群， 等. 褪黑素對煙霧吸入所致大鼠急性肺損傷的保護作用［J］. 中華損傷與修復雜志， 2011， 6（5）: 740-746.

［3］王建紅， 董艷芬， 陳偉強. 醫學機能學實驗［M］. 北京: 中國醫藥科技出版社， 2010:65.

［4］懷佳萍， 徐曉， 孫學成， 等. 褪黑素對重癥急性胰腺炎相關性肺損傷保護作用的研究［J］. 中華胰腺病雜志， 2014， 14 （2）:130-131.

［5］魏偉榮， 雷夢覺. 褪黑素與高血壓［J］. 醫學臨床研究， 2014，31（2）:361-363.

［6］程秀麗， 劉梟， 劉燕， 等. 褪黑素緩解由慢性社會應激所引發的大鼠下丘腦自由基和血清甲狀腺素的變化［J］. 基礎醫學與臨床， 2013， 33（10）:1242-1246.

［7］蔣婷婷， 常青. 褪黑素對糖尿病及其并發癥的抗氧化保護作用［J］. 國際內分泌代謝雜志， 2011， 31（1）:52-54.

［8］肖繼峰， 李曉峰， 韋俊杰， 等. 褪黑素對腦出血大鼠的鬧保護作用及機制［J］. 臨床神經病學雜志， 2014， 27（6）:450-454.

［9］方楠， 胡澤平， 王邦寧， 等. 褪黑素對動脈粥樣硬化模型兔血脂、TLR4表達、炎癥因子水平和斑塊進展的影響［J］.安徽醫科大學學報， 2013， 48（9）:1010-1013.

Protective Effect of Melatonin on Pneumonary Edema Induced by Adrenaline in Rabbits

WU Xiao1， YANG Xiao-long2， WANG Dan3
（1. HE University， Shenyang 110163， China； 2. Department of General Surgery， Shenyang 242 Hospital，Shenyang 110034， China； 3. Liaoning Medical University， Jinzhou 121001， China）

Objective To investigate the effect of melatonin on adrenaline induced experimental pneumonary edema in rabbits. MethodsEighteen rabbits were randomly divided into normal group，model group， melatonin group. In the melatonin group， rabbits were received an injection of 10 mg/kg melatonin， followed by injection of 1 mg adrenaline （AD） after 30 min. In the model group， after a corresponding bolus of normal saline， AD was administrated. Normal group were injected with a corresponding bolus of normal saline. The effect of melatonin was evaluated by light microscopy， the indications of the animals as breathing and lung index. ResultsIn the model group， respiratory frequency and lung index were significantly higher compared with the normal group. Histopathological alterations presented hemorrhage， edema thickened alveolar septum in alveolar spaces. Melatonin decreased the respiratory frequency remarkably and lung index. Light microscopic analysis disclosed that lung were less deteriorated in the melatonin group than in the model group. Conclusion Melatonin has aprotective effect on adrenaline induced pulmonary edema.

Melatonin； Adrenaline； Pulmonary edema

Q95-33

A

1674-5817（2015）04-0302-03

10.3969/j.issn.1674-5817.2015.04.008

2015-05-31

吳 驍（1982-）， 實驗師， 研究方向: 動物實驗與管理。 E-mail: 52586457@qq.com

王 丹（1974-）， 女， 講師， 博士， 研究方向: 主要從事視網膜疾病、肝損傷及胰島素抵抗等相關研究。E-mail: 595680903@qq.com