氨溴索對實驗性肺不張的保護作用

章義利，涂軍偉，周秀云（金華市中心醫院，浙江　金華　000，.重癥醫學科；.呼吸科；.腎內科）

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氨溴索對實驗性肺不張的保護作用

章義利1，涂軍偉2，周秀云3
（金華市中心醫院，浙江金華321000，1.重癥醫學科；2.呼吸科；3.腎內科）

[摘 要]目的：探討氨溴索對實驗性肺不張的保護作用。方法：雄性實驗用中國小型豬18只，隨機分成對照組（C組）、肺不張組（M組）及氨溴索處理組（T組），各6只。M組及T組小型豬的右主支氣管下端置入鎳鈦合金封堵器，T組小型豬在放入封堵器后當天即予氨溴索針靜脈注射（每次30 mg/kg，每日3次），CT掃描確定肺不張的形成。在肺不張形成后的第3天3組動物均行支氣管灌洗，處死動物，收集右下肺組織行光鏡病理學檢查，收集灌洗液行二棕櫚酸磷脂酰膽堿（DPPC）濃度、表面活性物質相關蛋白A（SP-A）濃度及大、小聚集體（LA、SA）比值檢測，再次行CT檢查比較肺不張面積的大小。結果：M組呈典型的肺不張病理學及CT改變，DPPC、SP-A濃度及LA/SA比值均明顯下降，而T組肺不張病理學及CT改變明顯減輕，肺不張面積明顯減小，DPPC、SP-A濃度及LA/SA比值均較M組明顯增高。結論：氨溴索對實驗性肺不張具有保護作用，其機制可能為氨溴索可增加肺泡表面活性物質的表達，抑制LA向SA轉換，從而減輕肺不張的程度。

[關鍵詞]肺不張；氨溴索；肺泡表面活性物質；小型豬

肺不張除了使患者的肺泡氣體交換及肺部力學惡化外，還可能導致較高的呼吸應力，因此在機械通氣時引起肺泡上皮的損傷[1]。在持續的機械通氣過程中廣泛的微小肺不張不斷發生，其中很大一部分的葉和段的肺不張是由于支氣管阻塞造成的。

肺泡表面活性物質可極大地降低肺泡表面張力從而防止肺泡塌陷，其主要成分為二棕櫚酰卵磷脂（dipalmitoyl phosphatidylcholine，DPPC）和表面活性物質相關蛋白（surfactant-associated protein，SP）。SP-A是SP的重要組成部分。表面活性物質可以通過離心分離出大聚集體（large aggregates，LA）和小聚集體（small aggregates，SA）。LA是表面活性物質的主要活性部分，而SA表面活性較小。本研通過分析DPPC、SP-A及LA、SA在肺不張時的變化及氨溴索對它們的影響，探討氨溴索對肺不張的保護作用。

1　材料和方法

1.1實驗動物 5月齡普通級雄性中國實驗用小型豬I系18只，許可證號：SCXK（滬）2010-0028，由金華市藥檢所實驗動物中心提供，隨機分成3組，分別為對照組（C組）、肺不張組（M組）和氨溴索處理組（T組），每組6只。本實驗得到金華市中心醫院動物實驗倫理委員批準。

1.2主要儀器和試劑 XZ-3型纖維支氣管鏡（上海醫光儀器有限公司），鎳鈦合金封堵器（上海形狀記憶合金材料有限公司），16排螺旋CT（西門子，德國），高效液相色譜儀（Waters，美國）；SP-A酶聯免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒（批號J14036842，武漢華美生物工程有限公司）。

1.3動物造模 根據本課題組先前的造模方法[2]建立可復性肺不張模型：將鎳鈦合金封堵器置入M組和T組小型豬右主支氣管下端造成阻塞性肺不張，封堵成功后每3 d行一次胸部CT檢查，直至胸部CT顯示出現肺不張的表現。將已經造成肺不張的小豬于形成肺不張后3 d，在支氣管鏡下行右側支氣管肺泡灌洗，0.9%氯化鈉溶液10 mL/kg，分3次灌洗。取灌洗液經200×g離心10 min，去除細胞層，將回收的肺泡灌洗液混合記量，所有動物灌注液的回收率均＞85%。T組在放入封堵器后當天即予氨溴索針靜脈注射，每次30 mg/kg，每日3次，直至支氣管肺泡灌洗結束。灌洗前再次行胸部CT掃描，灌洗結束后處死動物，收集右肺下葉予4%多聚甲醛浸泡固定，常規石蠟包埋、切片，常規HE染色，光鏡檢查。1.4 指標測定 上述灌洗液取樣，三氯甲烷提取磷脂酰膽堿后，應用高效液相色譜儀檢測灌洗液內DPPC濃度。另取部分灌洗液，40 ℃下40 000×g離心15 min，沉淀物即為LA，上清液內溶解物為SA，再用高效液相色譜儀測定LA、SA的含量后計算比值。取部分灌洗液用ELISA法測定灌洗液內SP-A濃度，并用密度儀進行定量分析。

1.5肺不張的CT檢查 每組實驗動物在規定時間行CT橫斷面和冠狀面檢查，并測定每只動物的同一橫斷面的CT值。每只取6個層面，每個層面計算5 個CT弧度值，取均值。在同一層面，計算肺不張面積占單側肺面積比值，用百分數表示。

1.6統計學處理方法 采用SPSS21.0統計軟件分析，所有數據用±s表示，計量資料行方差齊性檢測，方差齊性組間比較行單因素方差分析，多樣本均數兩兩之間比較行Boferroni檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2　結果

2.1HE染色和CT表現 正常肺組織肺泡壁結構菲薄，肺泡內充滿空氣；肺不張組織光鏡可見廣泛肺泡膨脹不全，肺泡壁塌陷，肺泡內無氣體，細支氣管壁完整，毛細血管擴張、出血，細支氣管和肺泡內充滿中性粒細胞和組織細胞（見圖1）；CT示右肺上葉形成肺不張，肺不張區域的CT弧度值增高，伴肺體積縮小，葉間胸膜移位，支氣管、血管聚集，鄰近組織氣管移位和代償性肺氣腫等，可見空氣支氣管征（見圖2）。

圖1　肺不張HE染色（放大倍數：A為4×10，B為4×100）

圖2　肺不張CT表現（箭頭所示：A為橫斷面，B為冠狀面）

2.2灌洗液中DPPC、SP-A濃度及LA/SA比值的變化

如表1所示，肺不張3 d后，M組DPPC濃度、SP-A濃度、LA/SA均明顯低于C組（P＜0.05或P＜0.01）；T組各指標較M組有顯著增加（P＜0.05或P＜0.01）。

2.3各組CT值及肺不張面積占單側肺面積比的變化 如表2所示，M組CT值較C組顯著增高（P＜0.01）；T組CT值和M組相比有下降趨勢，但差異無統計學意義（P＞0.05），其不張面積占單側肺面積的比例較M組顯著下降（P＜0.01）。

表1　BALF中DPPC、SP-A濃度及LA/SA比值的變化（n=6，±s）

表1　BALF中DPPC、SP-A濃度及LA/SA比值的變化（n=6，±s）

與C組比：aP＜0.05，bP＜0.01；與M組比：cP＜0.05，dP＜0.01

組別　DPPC（mg/L）　SP-A（ng/mL）　LA/SA值C組　5.14±0.48a　530.18±26.34aa　0.90±0.30aaM組　4.37±0.44a　283.25±33.59ba　0.56±0.05baT組　4.91±0.28c　396.57±52.92bd　0.76±0.06bd

表2　CT值及肺不張面積占單側肺面積比的變化（n=6，±s）

表2　CT值及肺不張面積占單側肺面積比的變化（n=6，±s）

與C組比：aP＜0.01；與M組比：bP＜0.01

組別　C T值（H u）　肺不張面積占單側肺面積比（% ）C組　-7 4 3 .0 ± 4 8 .0a　0 .0 M組　　2 1 .0 ± 7 .0a　5 2 .9 ± 1 0 .9aaT組　　9 .0 ± 4 .0a　3 4 .6 ± 6 .0ab

3　討論

目前肺不張動物模型的建立方法較多，但這些模型的可重復性、可控制性及在符合人類發病特點上均難以令人滿意。本課題用內支架封堵器堵塞右下肺支氣管法建立的肺不張模型更接近于人類的阻塞性肺不張。CT檢查是日常診斷肺不張最常用及最有效的方法，肺不張CT表現為肺不張區域的密度增高，伴肺體積縮小等。Strang等[3]提出肺不張胸部CT診斷標準：-1 000 Hu到-850 Hu為過度充氣：-850 Hu到-500 Hu為正常充氣；-500 Hu到-100 Hu為不全充氣；-100 Hu到+100 Hu為肺不張。本研究制作的肺不張模型CT值為20～30 Hu，達到上述肺不張診斷標準。文獻[4]報道肺不張的組織病理是肺泡塌陷，周圍血管充血及由于缺少氣體的壓力造成血管擴張等病理改變。本研究制作的肺不張模型亦可見到上述病理變化。因此，從CT及病理結果上均可判斷模型復制成功。

SP-A是最重要的SP，含量最豐富，約占SP總量的50%[5]，其主要功能包括：參與肺泡表面活性物質的形成和代謝，維持磷脂單分子層的穩定；阻止血漿蛋白進入肺泡腔；調節局部免疫和炎癥反應，在肺臟抗感染中起到重要作用。肺泡表面活性物質代謝改變主要是LA、SA之間的轉換發生異常。LA主要由新分泌的板層體和管髓體組成，具有很好的表面活性，SA是由無活性的破碎或衰老磷脂組成，正常情況下，肺泡表面活性物質以LA的形式進入肺泡，在各種因素的作用下，逐漸轉換為表面活性差的SA[6]。有文獻[7]報道肺不張2周時肺泡表面活性物質活性下降，而本研究表明肺不張3 d時支氣管灌洗液中的DPPC和SP-A就顯著下降，同時LA/SA比值也顯著減小。提示肺泡表面活性物質在肺不張早期就起重要作用，因此增加肺泡表面活性物質尤其是SP-A及LA可能改善肺不張情況。

目前罕見關于氨溴索能否改善肺不張情況的文獻報道。本研究結果表明，氨溴索能顯著減少肺不張的面積及CT值，增加DPPC、SP-A濃度及LA/SA比值，考慮其可能原因為氨溴索增加了肺泡表面活性物質的表達，減少了LA向SA的轉化[8-9]。

綜上所述，肺不張時肺泡表面活性物質早期就顯著減少，且LA向SA轉化明顯增加，氨溴索可明顯減緩肺不張時肺泡表面活性物質的表達的減少，且抑制LA向SA轉換，從而緩解肺不張的程度。

參考文獻：

[1]TOJO K,NAGAMINE Y,YAZAWA T,et al.Atelectasis causes alveolar hypoxia-induced inflammation during uneven mechanical ventilation in rats[J].Intensive Care Med Exp,2015,3(1):56-72.

[2]涂軍偉,章義利,王賽斌,等.小型豬可復性肺不張模型的建立[J].實驗動物科學,2015,32(2):2 3-26.

[3]STRANG C M,HACHENBERG T,FREDEN F,et al.Development of atelectasis and arterial to end-tidal PCO2-difference in a porcine model of pneumoperitoneum[J].Br J Anaesth,2009,103(2):298-303.

[4]ROBBINS SL,ANGELL M,KUMAR V.Basic pathology [M].Washington:W.B.Saunders Com Pany,1981:374.

[5]CHRONEOS Z C,SEVER-CHRONEOS Z,SHEPHERD V L.Pulmonary surfactant:an immunological perspective [J].Cell Physiol Biochem,2010,25(1):13-26.

[6]HUANG W,MCCAIG L A,VELDHUIZEN R A,et al.Mechanisms responsible for surfactant changes in sepsis-induced lung injury [J].Eur Respir J,2005,26(6):1074-1079.

[7]MAGOMEDOV M K,TITOVA G P,BARINOVA M V.Morphology of pulmonary atelectasis in patients operated on not operated on faking into account pulmonary surfactant state [J].Arkh patol,1979,41(11):57-64.

[8]馬玉騰,田英平,蘇建玲,等.氨溴索對百草枯中毒大鼠肺組織損傷及肺表面活性蛋白-A的影響[J].中華勞動衛生職業病雜志,2006,24(6):348 -351.

[9]付學明,余加林,劉官信,等.鹽酸氨溴索和地塞米松對胎鼠肺表面活性蛋白基因表達的影響[J].中華兒科雜志,2004,42(6):450-453.

（本文編輯：丁敏嬌）

·論著·

Protective effect of ambroxol on experimental atelectasis

ZHANG Yili1,TU Junwei2,ZHOU Xiuyun3.1.Department of Critical-care Medicine,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua,321000; 2.Department of Respirology,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua,321000; 3.Department of Nephrology,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua,321000

Abstract:Objective:To investigate the effect of ambroxol on experimental atelectasis.Methods:Eighteen male China experimental miniature pigs (CEMP) were randomly divided into three groups:contral group (C group),atelectasis group (M group) and ambroxol treatment group (T group),respectively (n=6).Ni-Ti alloys occluders were placed in the lower right main bronchus of M and T group animals with a bronchofiberscope after anesthesia.CEMP of T group were treated with high dose of ambroxol hydrochloride injection (30 mg/kg,q 8 h,respectively) after the occluders procedure was finished.The development of atelectasis was observed by computerized tomography scanning every three days after occluders were placed in.On the third day of atelectasis,bronchoalveolar lavage was carried out.The animals were killed at the end of experiment,dipalmitoylphosphatidylchol (DPPC),large aggregates (LA) and small aggregates (SA) from the bronchoalveolar lavage was measured using high performance liquid chromatography.SP-A from the bronchoalveolar lavage was measured using a sandwich ELISA technique.Histopathological changes of atelectasis were determined under a light microscope.Results:Typical pathology of atelectasis and computerized tomography imaging were observed in group M.Concentrations of DPPC,SP-A and rate of LA/SA in M group were significantly lower than that in C group,while concentrations of DPPC,SP-A and rate of LA/SA in T group were markly higer than those in M group.The area of atelectasis was shruken in T group compared to those in M group.Conclusion:These findings suggest that ambroxol has beneficial effect on experimental atelectasis.This may be the result that ambroxol can contribute to enhances pulmonary surfactant synthesis and reduce the conversion of LA to SA.

Key words:atelectasis; ambroxol; pulmonary surfactant; miniature pig

作者簡介：章義利（1971-），男，安徽安慶人，副主任醫師，碩士。

基金項目：浙江省公益性技術應用研究計劃項目（2012C37090）。

收稿日期：2015-09-03

[中圖分類號]R563.9

[文獻標志碼]A

DOI:10.3969/j.issn.2095-9400.2016.03.007