依达拉奉与抑肽酶对兔急性肺损伤的保护作用比较

　　　　　　 作者：曹士奇， 陈明智， 刘尊涛

【摘要】 目的： 研究并比较依达拉奉和抑肽酶对脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）诱导的兔急性肺损伤（acute lung injury， ALI）的保护作用。方法： 检测并比较依达拉奉和抑肽酶对肺损伤模型血液中丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD），IL6以及肿瘤坏死因子α（TNFα）含量的影响和电镜下肺组织的病理学改变。结果： 依达拉奉和抑肽酶均能够显著减少肺损伤模型血液中的MDA，IL6和TNFα的含量，提高SOD含量。与依达拉奉组比较，抑肽酶组的IL6和TNFα下降水平更明显。结论： 依达拉奉和抑肽酶均能减轻LPS导致的兔急性肺损伤，依达拉奉抗自由基作用显著，而抑肽酶通过抑制炎性反应，对急性肺损伤的保护作用更显著。

【关键词】 依达拉奉； 抑肽酶； 肺损伤

　　［Abstract］ Objective: To compare the effects and machanism of edaravone and aprotinin on acute lung injury(ALI) of rabbits induced by lipopolysaccharide(LPS). Methods： The level of MDA，SOD，IL6 and TNFα in the blood of models were measured and the pathology of lung tissue were examined. Results： Both edaravone and aprotinin could decrease the level of MDA，IL6，TNFα， increase the level of SOD， and the level of IL6，TNFα in group aprotinin were more lower than that in group edaravone group. Conclusion： Both edaravone and aprotinin could reduce the ALI induced by LPS， edaravone′s antioxygen free radical effect was remarkable，but aprotinin could significantly depress the inflammatory reaction， it′s protective effects was better.

　　［Key words］ edaravone; aprotinin; lung injury

　　急性肺损伤（acute lung injury， ALI）是指由心源性以外的各种肺内外致病因素所导致的以急性、进行性缺氧为特征的呼吸衰竭，最常见的原因是创伤、感染和休克等，严重者可发展为急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrome， ARDS）。临床上以机械通气，呼气末正压（PEEP）为主要治疗手段，但是病死率仍然在40%左右［1］，近年来，氧自由基清除剂依达拉奉和蛋白酶抑制剂抑肽酶已经用于急性肺损伤的临床治疗，但是对二者保护作用的对比研究尚未见报道。本实验以脂多糖（lipopolysaccharde，LPS）制作兔急性肺损伤模型，研究比较依达拉奉和抑肽酶在急性肺损伤中的作用和机制。

1 材料和方法

　　1.1 动物分组与模型建立

　　选用健康成年新西兰大白兔24只（由苏州大学医学院实验动物中心提供），雌雄不限，体质量(2.5±0.3)kg。随机分成3组：对照组，依达拉奉组和抑肽酶组。3 组动物用脂多糖（LPS 055:B5，美国Sigma公司提供）以5 mg/ kg 剂量溶解于10 ml 生理盐水中，于3 min内由耳缘静脉注入;在LPS注入后30 min，对照组由耳缘静脉注入生理盐水；依达拉奉组的依达拉奉（南京先声制药有限公司生产）剂量为10 mg/kg；抑肽酶组的抑肽酶（丽珠集团丽宝生物化学制药厂）剂量为10万KIU/ kg，各组溶剂容积总量均用生理盐水调整到20 ml。各组于LPS注入4 h后抽取股动脉血后立即开胸取肺，获取血液和肺组织标本待检。

　　1.2 检测指标和检测方法

　　首先取2 ml动脉血用于便携式血气分析仪（ABL500，丹麦雷度公司）做血气分析，测定氧合指数（PaO2/FiO2），其余血分离血清。丙二醛（MDA）试剂盒、超氧化物歧化酶（SOD）活性检测试剂盒由南京凯基生物科技发展公司提供；TNFα，IL6由北京晶美生物工程有限公司生产。血清中TNFα，IL6含量用放射免疫法检测，按试剂盒说明书进行操作。电镜观察肺组织的病理学变化。

　　1.3 统计学处理

　　所有数据采用均数±标准差（±s）表示，采用SPSS13.0数据分析系统对定量数据进行组间t检验。比较3组间SOD活力、MDA含量以及TNFα，IL6含量，P&<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

　　2.1 急性肺损伤模型评价

　　注入LPS后，观察到实验兔呼吸加快，其血气分析示动脉血氧合指数均在200以上，开胸取肺时可见各组肺组织表面有不同程度的斑片状充血及水肿等，达到急性肺损伤的诊断标准［2］。

　　2.2 MDA和SOD检测结果

　　和对照组相比，依达拉奉组和抑肽酶组的MDA明显降低；SOD含量则明显增加，有统计学意义（P&<0.05），而且依达拉奉组的SOD含量显著增加（P&<0.01），但是依达拉奉组和抑肽酶组两组间并无统计学差异，见表1。表1 各组MDA和SOD活性比较

　　2.3 IL6和TNFα检测结果

　　急性肺损伤模型血中的TNFα和IL6水平均较高，依达拉奉能明显降低两者的水平，而抑肽酶降低TNFα和IL6的作用更为显著（P&<0.01），和依达拉奉组相比较，差异有统计学意义（P&<0.05）。见表2。表2 各组TNFα和IL6水平比较

　　2.4 肺组织观察

　　肉眼观察发现LPS组肺组织表面有散在红色斑片、斑点和水肿等。依达拉奉组和抑肽酶组的肺组织红色斑片较少，也有散在的红色斑点样改变，但范围较LPS组明显缩小。透射电镜观察：可以看到对照组中肺泡Ⅱ型细胞微绒毛消失，细胞质中有空泡形成，细胞核染色质边集、固缩等损伤性改变（图1a），细胞间质中有白细胞浸润（图1b）；依达拉奉组可见细胞微绒毛减少，板层小体排空，细胞核染色质部分边集，也可见少量白细胞浸润（图1c）；抑肽酶组细胞微绒毛稍有减少，部分板层小体排空，细胞核损伤不明显（图1d）。

3 讨 论

　　急性肺损伤的发生机制目前还不是非常清楚，一般认为致病因子诱导的细胞或体液免疫导致了肺组织内过度的或失控性的炎症反应是其发病的根本原因［3，4］。

　　依达拉奉是一种强效的新型氧自由基清除剂， 主要通过清除羟自由基，抑制脂质自由基的生成及细胞膜脂质过氧化而减轻自由基的损伤，还可以通过刺激前列环素的生成，减少炎症介质白细胞三烯的生成、保护细胞内质网机能等发挥细胞保护作用［5］。抑肽酶是一种活性单链多肽，通过抑制炎症反应中多种酶的活性从而减少炎性介质的释放，减少中性粒细胞与内皮细胞黏附、聚集和释放反应；此外，抑肽酶还有很强的血小板保护作用，抗纤溶作用显著［6，7］。本实验结果表明，依达拉奉和抑肽酶均能够降低LPS诱导的兔急性肺损伤模型静脉血中的MDA，TNFα和IL6，增加SOD含量，具有减轻急性肺损伤的作用。透射电镜观察也同样证实，两实验组的肺组织超微结构损伤较轻，而对照组的细胞损伤严重。但是两种药物对这些指标的影响是有明显差异的。表1中依达拉奉组SOD活力达到（82.86±10.50）Nu/ml，抑肽酶组为（71.93±9.07）Nu/ml，两者比较差异有统计学意义。其原因可能是在肺损伤的早期，首先有SOD活性的反应增加，依达拉奉可以和SOD竞争性消除自由基，使SOD相对过剩。所以，在提升SOD活力方面，依达拉奉明显强于抑肽酶。而且，抑肽酶本身就是体内多种酶的抑制剂，对SOD也可能有直接的抑制作用。但是抑肽酶减少TNFα和IL6水平却明显优于依达拉奉，表2中两项指标的统计数据组间均显示出明显差异。电镜图片也表明，抑肽酶组的肺组织损伤和依达拉奉组相比相对较轻。这可能是由于抑肽酶抑制了参与急性肺损伤的多种酶的活性（包括TNFα和IL6），其作用环节较多，抑制炎性反应效果更强，所以在急性肺损伤中能更有效地保护肺组织。

　　本实验结果表明，依达拉奉和抑肽酶对急性肺损伤均有保护作用，依达拉奉能显著增加SOD活性，减轻自由基的损伤作用；而抑肽酶能抑制参与急性肺损伤的多种酶活性，抑制炎性反应，对肺组织的保护效果更强。

参考文献

［1］ Matthay MA， Zimmerman GA，Esmon C，et al. Future research directions in acute lung injury: summary of a National Heart， Lung， and Blood Institute working group［J］. Am J Respir Crit Care Med，2003，167(7):1027-1035.

［2］ 中华医学会呼吸病学分会. 急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征的诊断标准(草案)［J］.中华结核和呼吸杂志，2000，23(4):203-205.

［3］ Chow CW，Herrera Abreu MT，Suzuki T， et al. Oxidative stress and acute lung injury［J］. Am J Respir Cell Mol Biol，2003，29(4):427-431.

［4］ Ackland GL， Mythen MG.Negative pressure pulmonary edema as an unsuspected imitator of acute lung injury/ARDS［J］. Chest， 2005，127(5):1867.

［5］ Tanaka M. Pharmacological and clinical profile of the free radical scavenger edaravone as a neuroprotective agent［J］. Nippon Yakurigaku Zasshi，2002，119(5):301-308.

［6］ Christopher MJ， Link DC.Regulation of neutrophil homeostasis［J］.Curr Opin Hematol，2007，14(1):3-8.

［7］ Landis RC， Asimakopoulos G，Poullis M， et al. The antithrombotic and antiinflammatory mechanisms of action of aprotinin［J］. Ann Thorac Surg，2001，72(6):2169-2175.