夏长江[1]2009年在《中性粒细胞在全氟异丁烯吸入性肺损伤中的作用机制研究》文中指出全氟异丁烯(Perfluoroisobutylene,PFIB)是一种常温下气态低分子高氟有机物,分子式为(CF3)2C=CF2。无色、无味的PFIB具有比光气强10倍的呼吸道吸入毒性,少量吸入就会头痛、咳嗽、胸痛、呼吸困难甚至引发急性肺损伤(acute lung injury,ALI)。迄今为止,PFIB导致ALI的机制还未完全明确,有效药物和治疗措施缺乏。国内外及本实验室基于整体动物的实验研究表明:中性粒细胞(polymorphonuclear leukocyte,PMN)在PFIB急性吸入性肺损伤,尤其是早期肺损伤中发挥了关键作用。这种由PMN介导的早期损伤在PFIB所致ALI乃至死亡的整个病程中占有重要地位;在晚期肺损伤中,其它因素如肺泡巨噬细胞(alveolar macrophage,AM)可能取代PMN成为主要的损伤因素,AM在肺损伤早期也可能具有一定作用。为了进一步阐明PMN、AM以及肺微血管内皮细胞(pulmonary microvascular endothelial cell,PMVEC)在PFIB吸入性急性肺损伤中的相互作用,本课题基于分离制备的PMN、AM、以及稳定传代培养的大鼠肺微血管内皮细胞(Rats pulmonary microvascular endothelial cell,RPMVEC)开展了如下研究。首先,基于小鼠PFIB吸入性急性肺损伤模型,采用Western Blot法检测了整体动物肺组织内粘附分子ICAM-1的表达情况。结果发现,小鼠肺内ICAM-1的表达在染毒后1h时达到最高水平,4h时降至正常水平。预先耗竭巨噬细胞的GdCL3组小鼠肺内ICAM-1的表达水平与正常对照组(生理盐水组)相似,较PFIB组明显下降。由此可见在PFIB吸入性肺损伤中,早期肺内粘附分子ICAM-1表达增强,AM与肺内粘附分子表达增强密切相关。继而,基于稳定传代培养的RPMVEC,观察了大鼠PFIB染毒后1h分离制备的AM培养上清对RPMVEC粘附分子(ICAM-1和E-选择素)表达水平的影响。结果发现:与正常对照组比,在PFIB染毒大鼠AM培养上清的作用下,RPMVEC表达的E-选择素和ICAM-1显着增高。该结果提示我们在PFIB诱发的ALI中,RPMVEC上粘附分子E-选择素和ICAM-1的表达增强与AM激活有关,从而有利于PMN在肺微血管的粘附和扣押。然后,在上述研究的基础上,采用Percoll密度梯度离心法从大鼠外周血中分离PMN,观察在大鼠PFIB染毒后1h分离制备的AM培养上清作用后,RPMVEC与PMN的粘附情况。结果发现:与正常对照组相比,在大鼠PFIB染毒后1h分离制备的AM培养上清作用后, PMN在RPMVEC上粘附增多。同时,还采用超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)测定试剂盒检测上清中的SOD的活性,采用MTT细胞活性测定法检测RPMVEC的生存活性。结果发现:与正常对照组比,大鼠PFIB染毒后1h分离制备的AM培养上清作用后RPMVEC的SOD活性和RPMVEC生存活性明显降低,结果提示:在PFIB吸入性肺损伤中,PMN介导的RPMVEC损伤增强与AM激活有关。如果在加入PMN悬液时,同时加入N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,N-AC)溶液和蛋白酶抑制剂溶液(protease inhibitor,PI),结果发现N-AC组、PI组以及N-AC+PI组的RPMVEC生存活性明显高于大鼠PFIB染毒后1h分离制备的AM培养上清作用组。即蛋白酶抑制剂和活性氧清除剂(N-乙酰半胱氨酸)在PMN介导的RPMVEC损伤中具有保护作用。上述这些体外实验结果表明,在PFIB吸入性肺损伤中,RPMVEC粘附分子的表达、PMN与RPMVEC的粘附作用、PMN的激活作用、PMN对RPMVEC的损伤作用均增强。这些过程均与AM的激活密切相关。蛋白酶抑制剂和活性氧清除剂(N-乙酰半胱氨酸)在PMN介导的RPMVEC损伤中具有保护作用。总之,PMN和AM在PFIB所致ALI中均发挥了重要作用。PMN直接介导组织损伤;而AM激活后可以通过影响肺微血管粘附分子表达、PMN在肺微血管的粘附和PMN激活进而影响PMN介导的组织损伤作用。
王延琳[2]2013年在《全氟异丁烯急性吸入性肺损伤的病理机制研究》文中进行了进一步梳理作为重要的化工原料和副产物，全氟异丁烯（perfluoroisobutylene，PFIB）是一种常温下为气态的无色无味低分子量的高氟有机物，能穿透普通防毒面具，且无特效的防治措施，是常见的可引起急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征（acutelung injury，ALI/acute respiratory distress syndrome，ARDS）的有毒化学品。目前，对PFIB所致ALI的发病机制研究认为直接氧化损伤可能是PFIB致病的重要机制之一；同时，多形核白细胞（polymorphonuclear leukocyte，PMN）介导的过度炎症反应可能是PFIB致病的另一重要机制。同时，肺泡巨噬细胞（alveolar macrophage，AM）参与PMN介导的PFIB急性吸入性肺损伤，并与PMN在肺内的扣押有关。PFIB急性吸入后可激活肺组织内多种细胞，尤其是间接激活AM内核因子κ B （nuclear factor-ha，NF-κ B），进而诱导AM表达多种致炎因子，这些致炎因子对PMN具有强烈的激活和趋化活性，但有关PFIB通过何种机制激活NF-κ B仍不清楚，PFIB急性吸入性肺损伤的机制研究仍有待完善。一、内源性血管紧张素II在PFIB急性吸入性肺损伤中的作用近年研究发现，肾素-血管紧张素系统（renin-angiotensin system，RAS）在ALI/ARDS的发生、发展中发挥重要作用。血管紧张素II（angiotensin Ⅱ，AngⅡ）作为RAS的主要效应物质不仅是重要的体液调节因子参与调节血液循环，而且还是重要的前炎症因子，可上调NF-κB活性，增加白介素-8（Interleukin-8，IL-8）、白介素-1β（Interleukin-1beta，IL-1β）、肿瘤坏死因子-α（Tumor necrosisfactor-α，TNF-α）等炎症因子的表达释放，引发炎症反应。而血管紧张素转换酶（angiotensin convert enzyme，ACE）/血管紧张素转换酶2（angiotensin convertenzyme2，ACE2）分别作为AngⅡ的正/负性调节酶影响ALI的进程。减少AngⅡ的生成或阻断AngⅡ受体均可减轻多种原因所致的肺损伤。AngⅡ在PFIB急性吸入性肺损伤中的作用如何，它是否作为PFIB急性吸入性肺损伤的始动因素激活NF-κ B进而介导PFIB急性吸入性肺损伤，目前尚未见文献报道。本文的研究目的之一即是对上述问题进行初步探讨。1、观察PFIB吸入染毒后，大鼠肺组织AngⅡ含量及其调节酶ACE的蛋白表达水平、酶活性与肺损伤程度的时间变化关系：大鼠PFIB急性吸入染毒后，肺系数、支气管肺泡灌洗液（bronchoalveolar lavage fluid，BALF）总蛋白含量和肺组织病理学检查等指标均显示肺损伤程度逐渐加重，至染毒后16h达峰值，染毒后24h明显缓解，因此确定本实验成功复制了大鼠PFIB急性吸入染毒病理模型。在此基础上，采用放射免疫分析方法检测PFIB染毒后大鼠的血液和肺组织匀浆中AngⅡ含量随时间的变化：血浆和肺组织中AngⅡ含量均呈现先升高后降低的变化趋势，其中肺组织AngⅡ含量在染毒后16h、24h较空白对照组显着降低。血浆AngⅡ含量与肺组织中AngⅡ变化趋势基本一致，但各时间点均无统计学差异；采用紫外线吸收法检测肺组织ACE酶活性随时间的变化：PFIB染毒后肺组织ACE活性在一定范围内波动，但各时间点无统计学差异。分析结果，肺组织AngⅡ含量和ACE酶活性的变化与肺损伤程度无明显的时间关联性，提示AngⅡ在大鼠PFIB急性吸入性肺损伤的发生、发展中可能不具有重要的病理学意义。2、针对RAS发挥病理生理作用的最关键成分AngⅡ，选择AngⅡ的AngⅡ1型受体（angiotensionⅡ type1receptor，AT1-R）阻断剂氯沙坦，从时间-效应和剂量-效应两个方面考察AngⅡ在大鼠PFIB急性肺损伤中的作用：①时间-效应关系，PFIB染毒对照组大鼠的各项肺系数和BALF总蛋白含量较溶剂对照组显着升高，说明染毒模型建立成功。但不同时间给予氯沙坦（分别在PFIB染毒前1h、染毒前0.5h、染毒后0.5h、染毒后1h、染毒后2h、染毒后4h和染毒后8h腹腔注射氯沙坦10mg/kg）阻断AngⅡ受体进行预防或治疗，各组大鼠肺系数和BALF总蛋白含量与染毒对照组比较没有显着性差异。②剂量-效应关系，PFIB染毒对照组大鼠的各项肺系数和BALF总蛋白含量显着高于溶剂对照组，说明染毒模型建立成功。但给予不同剂量氯沙坦（分别在PFIB染毒前1h腹腔注射氯沙坦1.25、2.5、5、10和15mg/kg）阻断AngⅡ受体进行预防，各组大鼠肺系数和BALF总蛋白含量与染毒对照组比较没有显着性差异。以上结果表明，不同给药时间和不同给药剂量给予氯沙坦阻断AT1-R对PFIB急性肺损伤的影响微弱，进一步提示AngⅡ在PFIB急性吸入性肺损伤中可能不具有重要意义。3、比较两种来源不同的AngⅡ受体阻断剂对PFIB急性吸入性肺损伤的防治效果：采用大样本量的小鼠为实验对象，观察国产和进口两种不同来源的氯沙坦对小鼠全身暴露吸入PFIB染毒后24h肺系数和72h死亡率的影响，实验结果表明染毒对照组和各个时间给药组（染毒前0.5h、染毒后0.5h和染毒后1h给药40mg/kg）比较均无显着性差异。这说明国产和进口来源的氯沙坦对小鼠PFIB急性吸入性肺损伤均无明显的防治作用。结果提示，AngⅡ在PFIB急性吸入性肺损伤中病理学意义有限。综合分析，大鼠PFIB急性吸入性肺损伤过程中肺组织AngⅡ及其调节酶ACE与肺损伤程度无明显的时间相关性。时间-效应和剂量-效应关系研究揭示AT1-R阻断剂氯沙坦对大鼠PFIB急性肺损伤无明显影响。选择多个时间点腹腔注射两种不同来源的氯沙坦对小鼠PFIB急性吸入性肺损伤均无明显的改善作用。结果表明，AngⅡ在PFIB急性吸入性肺损伤中的病理作用微弱，RAS在PFIB急性肺损伤的发生、发展过程中可能不发挥主要作用，PFIB通过AngⅡ激活NF-κB启动炎症级联的通路可能并不存在。以上结果可能与不同ALI模型对RAS的影响不同有关，也可能与RAS复杂的生物学作用有关，其具体机理有待进一步研究。二、PFIB对PMVEC功能的影响肺气血屏障（blood-gas barrier）的结构和功能受损在各种原因所致ALI中居中心地位。其中，肺毛细血管内皮细胞（pulmonary microvascular endothelialcell，PMVEC）作为各种致病因素作用的靶细胞首先受到攻击，也是PMN扣押和游出血管时首先接触的细胞，所以PMVEC在ALI时的结构和功能变化受到越来越多的学者关注。研究表明，肺损伤时气血屏障的细胞连接破坏、细胞骨架重排是炎性细胞渗出的关键环节，结果导致液体、蛋白、炎性介质等进入肺泡，这些构成了ALI的主要病理基础。PFIB染毒除了引起肺气血屏障主要细胞的结构发生病理改变，还影响细胞的分泌功能。一般情况下，血管内皮细胞受到炎症刺激时其胞内转录因子NF-κB被激活，促使多种炎性介质mRNA表达，进而诱发合成并释放肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α），同时诱导细胞间粘附分子-1（intercellular adhension molecular-1，ICAM-1）、血管细胞粘附分子-1（vascular celladhesion molecule-1，VCAM-1）、E-选择素等粘附分子的表达，促进PMN趋化和聚集，分泌基质金属蛋白酶（matrix metalloproteinases，MMPs）如基质金属蛋白酶-2（matrix metalloproteinase-2，MMP-2）、基质金属蛋白酶-9（matrixmetalloproteinase-9，MMP-9）等降解基底膜、破坏正常肺泡结构，并引发更多的炎性细胞聚集和活化。本课题的研究目的是，拟在前期PFIB染毒对肺气血屏障形态学研究的基础上，观察体外培养的PMVEC经PFIB染毒后分泌功能的变化特点，重点观察细胞因子（TNF-α、IL-1β）、粘附分子（ICAM-1）和基质金属蛋白酶（MMP-2、MMP-9）的表达情况，探讨PMVEC在PFIB急性吸入性肺损伤过程中形态结构改变与功能变化的关联性，以丰富对PFIB染毒后气血屏障结构和功能的变化规律及PFIB急性吸入性肺损伤发病机制的认识，为更有效和针对性地防治PFIB急性吸入性肺损伤提供重要依据。实验结果如下：①PFIB刺激PMVEC染毒后0.5h即迅速合成大量TNF-α，至2h达峰值。PMVEC合成大量TNF-α的同时缓慢释放到细胞外，至染毒后4h培养上清液中TNF-α含量才达峰值。②PFIB染毒后2h内刺激PMVEC合成大量的IL-1β，至2h达峰值，2h后伴随着PMVEC细胞凋亡数的增多合成的IL-1β也慢慢减少，但合成的IL-1β始终未释放到细胞外。③PFIB染毒后迅速促进PMVEC大量合成ICAM-1，但始终未有ICAM-1大量释放到细胞外。④染毒后PMVEC的培养上清液中MMP-2含量渐升高，至染毒后2h显着性增高，然后渐降低。PFIB染毒刺激PMVEC培养上清液中MMP-2迅速表达生物学活性。⑤PFIB染毒并未刺激PMVEC生成和释放大量MMP-9，提示PFIB急性吸入性肺损伤时PMVEC可能不是MMP-9的主要来源。综合前期研究结果分析，一方面PFIB染毒促进PMVEC大量凋亡，使肺气血屏障的完整性遭到破坏；另一方面刺激存活的PMVEC合成并释放大量TNF-α，表达ICAM-1。在上述因子与其它因素的综合作用下，PMN激活并粘附于PMVEC，释放活性氧自由基（reactive oxygen species，ROS）与蛋白酶类，对PMVEC及其基底膜造成进一步损伤。此外，PFIB染毒刺激PMVEC迅速释放大量MMP-2，后者可加速肺泡微血管内皮细胞连接的破坏、细胞骨架的重排，并破坏细胞外基质。以上因素综合作用的结果是肺气血屏障完整性受到破坏，失去对大分子的屏障作用，血浆蛋白漏出形成渗透梯度，血浆水分也随之进入血管外造成水肿，炎症介质等进入肺泡内，这些也是ALI主要的病理基础。
王和枚, 王延琳, 王虎, 赵建, 黄春倩[3]2013年在《血管紧张素Ⅱ在大鼠全氟异丁烯急性吸入性肺损伤中的作用》文中研究表明目的探讨血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)在大鼠全氟异丁烯(PFIB)急性吸入性肺损伤中的作用。方法 1)PFIB染毒后内源性AngⅡ及血管紧张素转化酶(ACE)表达的时-效规律观察。28只雄性Wistar大鼠,随机分为空白对照组(0 h)和PFIB染毒后1,2,4,8,16和24 h活杀组(n=4)。其中PFIB染毒组行头部暴露动态吸入PFIB染毒(剂量为145 mg·m-3×8 min),空白对照组行过滤空气暴露8 min。分别在染毒后相应时间点收集大鼠肺组织、血浆和支气管肺泡灌洗液(BALF)等样本,测定肺湿/干重比(W/D)、BALF蛋白含量,并进行肺组织病理学检查;同时测定肺组织匀浆与血浆中AngⅡ含量及肺组织匀浆ACE活性。2)血管紧张素Ⅱ1型受体(AT1)阻断剂氯沙坦钾在PFIB中毒性肺损伤中的防治学意义研究。分别从时-效与量-效两个方面对氯沙坦钾防治大鼠PFIB中毒性肺损伤的效果进行考察。如上采用大鼠头部暴露动态吸入PFIB染毒,剂量为145 mg·m~(-3)×8 min。在时-效关系研究中固定氯沙坦钾给药剂量为10 mg·kg~(-1),设PFIB染毒前1和0.5 h与染毒后0.5,1,2,4和8 h给药等7个药物干预组;在量-效关系研究中固定给药时间为染毒前1 h,设氯沙坦钾1.25,2.5,5,10和15 mg·kg~(-1)干预组;两者均设相应溶剂对照组与PFIB染毒对照组。以上各组动物数均为4只。在染毒后24 h处死动物,分别收集右肺组织及左肺BALF等样本,测定肺系数和BALF中总蛋白含量以评价肺损伤程度。结果 1)大鼠PFIB染毒后16 h肺W/D和BALF中蛋白含量显着升高,发生急性肺间质与肺泡水肿伴大量中性粒细胞渗出,染毒后24 h肺损伤程度明显缓解。肺组织AngⅡ含量在染毒后8 h前各时点呈现升高的趋势,但无统计学意义,染毒后16与24 h则显着低于空白对照组动物;血浆中AngⅡ含量与肺组织ACE酶活性在染毒后各时点呈现一定程度的波动,但与对照组比较均无显着性差异。2)PFIB急性吸入染毒后,时-效与量-效关系研究均显示氯沙坦钾对染毒大鼠肺系数及BALF中总蛋白含量均无显着影响,各药物干预组同相应PFIB染毒对照组比较均无显着性差异。结论大鼠吸入PFIB中毒后肺组织ACE活性及AngⅡ含量与肺损伤程度未见明显关联,AT1阻断剂氯沙坦钾对PFIB中毒性肺损伤无明显影响,提示AngⅡ在PFIB中毒性肺损伤中作用有限。
邵志华, 赵建, 徐进, 孙晓红, 胡祖良[4]2013年在《乌司他丁对小鼠全氟异丁烯吸入性肺损伤的作用》文中认为目的观察乌司他丁对全氟异丁烯吸入性急性肺损伤的防治效果。方法 采用小鼠全氟异丁烯全身暴露动态染毒系统对实验小鼠进行染毒,观察不同剂量的乌司他丁于全氟异丁烯暴露后不同时间尾静脉注射给药的存活率、肺系数(湿肺体比、干肺体比、肺含水量、肺湿干比)。结果在全氟异丁烯暴露后不同时间(1、2、4、8h)经尾静脉注射给药不同剂量乌司他丁(40万、80万U/kg),除于暴露后4和8h乌司他丁40万U/kg组观察到湿肺体比和肺湿干比给药组较对照组明显下降(P均<0.05)外,不论是肺系数还是中毒小鼠存活率观察,均未观察到乌司他丁对全氟异丁烯染毒小鼠明显的治疗作用(P均>0.05)。结论在本项研究的实验条件下,未观察到乌司他丁对全氟异丁烯吸入性急性肺损伤具有治疗作用。
赵光云, 王晓波, 袭荣刚, 姜爽, 吴立军[5]2013年在《返魂草素Ⅱ对小鼠全氟异丁烯吸入性急性肺损伤的预防作用》文中指出目的探讨返魂草素Ⅱ对全氟异丁烯吸入性急性肺损伤的预防作用。方法小鼠以全身暴露静态吸入全氟异丁烯方式染毒,剂量为263 mg.m-3染毒5 min。在小鼠全氟异丁烯染毒前30 min腹腔注射返魂草素Ⅱ,剂量分别为27.5、55、110 mg.kg-1。以染毒小鼠存活率、肺系数、支气管肺泡灌洗液中蛋白含量、组织病理学检查、组织超微结构检查等为观测指标,观察返魂草素Ⅱ对全氟异丁烯吸入性急性肺水肿的预防作用。结果与染毒对照组相比,返魂草素Ⅱ预防给药可显着降低全氟异丁烯染毒小鼠的湿(干)肺体比、肺含水量及肺湿/干比,明显降低支气管肺泡灌洗液中的蛋白含量,显着提高全氟异丁烯染毒小鼠的存活率,改善染毒小鼠的肺组织病变,且呈现一定的量效关系。结论返魂草素Ⅱ对全氟异丁烯所致肺水肿与炎性渗出具有抑制作用,并能有效对抗全氟异丁烯所致动物死亡。
赵建, 董俊军, 杨丽梅, 薛晓, 刘芳[6]2015年在《供硫剂对全氟异丁烯吸入性肺损伤的预防作用研究》文中进行了进一步梳理【目的】评价新合成的供硫剂对全氟异丁烯(perfluoroisobutylene,PFIB)吸入性急性肺损伤的预防作用,为PFIB吸入性肺损伤防治药物研究奠定基础。【材料和方法】采用小动物全身暴露动态染毒系统制备PFIB吸入性肺损伤模型。新型供硫剂DZ01是以3-巯基丙酮酸为结构基础新合成的多巯基化合物,阳性对照药为N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl cysteine,NAC)。采用雄性ICR小鼠进行存活率观察,实验分为8个处理组,即正常对照组、PFIB对照组、PFIB+NAC预防组、PFIB+NAC治疗组、PFIB+NAC防+治组、PFIB+DZ01预防组、PFIB+DZ01治疗组、PFIB+DZ01防+治组。采用雄性Wistar大鼠进行肺损伤评价和抗毒作用机制研究,实验设4个处理组,即正常对照组、PFIB对照组、PFIB+NAC预防组、PFIB+DZ01预防组,观察PFIB染毒后肺功能、支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)中蛋白质和磷脂含量、肺系数,以及BALF、血浆、肺组织中氧化-还原系统相关指标的变化。小鼠NAC和DZ01的给药剂量分别是105和356 mg/kg,预防组于染毒前30分钟采用腹腔注射给药,治疗组于染毒后1 h腹腔注射给药。大鼠NAC和DZ01的给药剂量分别是420和712mg/kg,于染毒前30分钟采用腹腔注射给药。【结果】在小鼠存活率实验中,NAC预防组、NAC防+治组、DZ01预防组以及DZ01防+治组实验动物存活率(分别是75%、75%、75%和92%)均显着高于PFIB对照组存活率(8.33%)。采用法国EMKA Vent2型全身体积描记系统及iox2 V2.2数据采集和分析系统记录的PFIB染毒前后的肺功能结果表明,与PFIB染毒前相比,PFIB对照组以及DZ01预防组动物的吸气时间和呼气时间均出现显着性降低,呼吸频率明显升高,反应肺顺应性的弛豫时间明显降低,NAC预防组动物变化不明显。在PFIB暴露后24 h,PFIB对照组湿肺质量以及采用体重进行加权计算的肺系数(湿肺体比)较正常对照组明显升高(p<0.01),NAC预防和DZ01预防组动物湿肺质量和肺系数明显低于PFIB对照组(p<0.01);BALF中蛋白质和磷脂含量变化相似,即PFIB对照组较正常对照组明显升高约10倍(p<0.01),NAC预防和DZ01预防组较PFIB对照组明显降低(p<0.01),其中蛋白质含量几乎降至正常水平;PFIB对照组动物肺组织中GSH含量出现较正常对照组降低的趋势性改变,DZ01预防组较PFIB对照组明显升高(p<0.05);PFIB对照组动物肺组织中GSH-Px活力较正常对照组明显降低(p<0.01),NAC预防组和DZ01预防组较PFIB对照组明显升高(p<0.01)。【结论】新型供硫剂DZ01对PFIB吸入性肺损伤的预防作用与NAC相当,其作用机制可能与其提高组织中还原性的巯基水平有关。
郑敏, 柳月珍, 邹春平, 杨丽梅, 刘莉[7]2017年在《基质金属蛋白酶-2和基质金属蛋白酶-9在全氟异丁烯吸入性肺损伤中的作用》文中研究指明目的阐明全氟异丁烯(perfluoroisobutylene,PFIB)吸入暴露致大鼠急性肺损伤形成过程中肺组织内基质金属蛋白酶-2(matrix metalloproteinase 2,MMP-2)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的变化规律,评价分析盐酸四环素(tetracycline hydrochloride,TET)对大鼠PFIB吸入性急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的治疗作用及其作用机制,为临床防治化学源性肺损伤提供参考。方法自制大鼠全身暴露动态吸入染毒系统构建大鼠PFIB吸入性ALI模型。在PFIB暴露前后不同时间采集支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)和组织样品,测定肺系数、BALF中蛋白质和磷脂,并采用酶谱分析检测BALF和肺组织中MMP-2和MMP-9活性。结果亚致死剂量PFIB吸入暴露可诱导形成典型的ALI。在正常大鼠肺组织中MMP-2和MMP-9活性极低,在BALF中几乎检测不到MMP-9。在亚致死剂量PFIB染毒组大鼠肺组织和BALF中,MMP-2活性显着性升高,而且其前体pro-MMP-2活性亦出现显着性升高;MMP-9仅观察到升高的趋势性变化,但差异无统计学意义。TET治疗能够显着改善PFIB吸入性急性肺损伤,而且能剂量依赖性的抑制肺组织和BALF中MMP-2活性,高剂量TET治疗可使肺组织中MMP-2活性降低至正常水平;其对pro-MMP-2的结果也相似。结论 pro-MMP-2与MMP-2在PFIB吸入性急性肺损伤大鼠肺组织和BALF中表达水平显着升高,且与ALI的进程高度一致;TET治疗能够显着下调pro-MMP-2与MMP-2的表达,从而减轻肺组织的损伤。提示这些MMPs在吸入PFIB所致ALI的发生过程中可能起着重要作用。
王海涛[8]2017年在《自噬在全氟异丁烯吸入性肺损伤中的病理学意义研究》文中认为全氟异丁烯(Perfluoroisobutylene,PFIB)是一种有机氟工业生产中的气态副产物,剧毒,它能够穿透普通防毒面具的防护而损伤人体。其毒性是光气的10倍,即使少量吸入就可引起急性肺损伤(Acute Lung Injury,ALI)的发生,严重者可以发展成急性呼吸窘迫综合征致其死亡。PFIB引起的吸入性肺损伤,起病急骤,主要的临床特征为渐进性呼吸困难及难治性低氧血症。由于目前对PFIB所致ALI的致病机理尚不完全清楚,致使缺乏行之有效的治疗手段及医学防护措施。国内外实验室及本课题组的先期研究发现:PFIB引起的ALI主要是中性粒细胞(Polymorphonuclear neutrophil,PMN)活化所致的过度炎症反应的结果。但是临床上单纯使用激素冲击性抗炎治疗,效果并不显着,死亡率仍然较高。自噬(autophagy)是真核细胞独有的一种利用溶酶体降解细胞内物质的过程。它具有两方面的作用:一方面可以降解细胞质中破碎的细胞器及过多或者变性的大分子物质,为细胞及蛋白质的合成提供能量及养料;另一方面它的过度活跃或者低下则有可能对细胞造成不利影响甚至破坏。近年来研究发现自噬过程与多种肺部疾病如急性肺损伤、肺动脉高压、肺部感染、慢性阻塞性肺疾病、特发性肺纤维化等的发生发展密切相关。自噬的“双刃剑”作用,使它在不同细胞乃至不同类型肺损伤中的作用也不完全相同。本实验的目的是了解PFIB吸入性肺损伤中肺组织是否有自噬活动的变化,揭示自噬的活动规律,探究自噬在PFIB所致ALI中的作用,为PFIB吸入性肺损伤的医学防治和寻找治疗靶标提供参考。首先将42只SPF级Wistar雄性大鼠(8周龄,180-200 g)随机分为7组(n=6)。根据本课题组先期研究的PFIB所致的吸入性肺损伤动物模型制备方法,对6个染毒组大鼠进行全身暴露动态吸入PFIB染毒(PFIB浓度290 mg/m3,染毒时间8 min),正常对照组在过滤空气下暴露8 min。分别于暴露后的1 h、2 h、4 h、8h、16 h及24 h 6个时间点对42只大鼠麻醉处死,并收集大鼠肺组织和支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage fluid,BALF)等样本。通过测定大鼠肺系数(肺湿干比、肺含水量、肺湿体比、肺干体比)、BALF中总蛋白含量,并进行肺组织病理学检查。然后通过透射电镜观察肺组织中自噬体的变化情况,蛋白免疫印迹法(Western blot)测定微管相关蛋白轻链3(LC3)的表达变化情况。结果发现:大鼠在PFIB染毒后16 h及24 h的肺系数和BALF中总蛋白含量显着升高,发生急性肺间质与肺泡水肿伴大量PMN渗出。对比本课题组以往的实验结果,证实本次实验的大鼠PFIB所致的ALI模型复制成功。在正常对照组以及PFIB染毒后1 h、2 h、4 h、8 h5个组中的Ⅰ型及Ⅱ型肺泡上皮细胞中均可见自噬体,且以染毒后1 h易见。PFIB染毒后1 h LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值显着升高,之后持续下降,24 h降至基础水平。以上实验结果提示,PFIB所致的ALI中伴有自噬活动的变化,存在消长现象。基于以上结果,我们进一步采用常用的自噬工具药——自噬诱导剂雷帕霉素(rapamycin,RAPA)和自噬抑制剂3-甲基腺嘌呤(3-methyladenine,3-MA)——来干预大鼠细胞自噬水平,观察对大鼠PFIB所致的ALI的影响。进一步探究自噬在PFIB所致的ALI中的作用。在3-MA抑制自噬的实验中,48只SPF级雄性大鼠(8周龄,180-200 g)随机分为8组(n=6),分别为溶剂对照1 h组、给药对照1 h组、溶剂染毒1 h组、给药染毒1 h组、溶剂对照8 h组、给药对照8 h组、溶剂染毒8 h组和给药染毒8 h组。其中4个给药组动物在染毒或空气暴露前30 min腹腔注射3-MA一次,剂量为30 mg/kg bw。4个溶剂组动物参照相应的给药方式及体积给予生理盐水。对4个染毒组大鼠进行全身暴露动态吸入PFIB染毒(PFIB浓度290 mg/m3,染毒时间8 min),4个对照组在过滤空气环境下暴露8 min。暴露后,分别于1 h、8 h 2个时间点对8组大鼠进行麻醉处死,收集肺组织及BALF。测定大鼠的肺湿干比(W/D)和BALF中的总蛋白含量,并进行肺组织病理学检查以及Western blot测定肺组织中的LC3的表达水平。结果发现,染毒后1 h各指标变化情况如下:1)给药对照组和给药染毒组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值均显着低于相应的溶剂对照组和溶剂染毒组,提示肺组织的自噬受到显着抑制;2)BALF中的总蛋白含量各组间无明显差异;3)溶剂染毒组与给药染毒组较较相应对照组的W/D比值均显着升高,但两组染毒组间无明显差异,提示PFIB染毒后1 h肺组织出现了明显肺水肿,但干预自噬对肺水肿没有明显影响。在染毒后8 h,1)两个给药组的LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值与相应的溶剂组比较仍有下降的趋势,但是无统计学意义,提示3-MA对肺组织细胞自噬仍有一定抑制作用;2)给药染毒组的W/D明显低于溶剂染毒组,但高于给药对照组,溶剂染毒组显着高于溶剂对照组;3)BALF中的总蛋白含量结果中,溶剂染毒组和给药染毒组均明显高于相应对照组,给药染毒组与溶剂染毒组比较有下降趋势,但没有统计学意义;4)从肺组织病理学检查中看出,给药染毒组较溶剂染毒组的肺组织血管周围水肿程度及炎性细胞渗出有所减轻。以上结果提示3-MA抑制自噬作用明显,在PFIB急性吸入性肺损伤早期(染毒后1 h)保护作用不明显,但在后期(染毒后8 h)对PFIB所致的肺损伤具有一定的保护作用。在RAPA诱导自噬的药物干预实验中,48只SPF级雄性大鼠(8周龄,180-200g)同样随机分为8组(n=6),分别为溶剂对照1 h组、给药对照1 h组、溶剂染毒1 h组、给药染毒1 h组、溶剂对照8 h组、给药对照8 h组、溶剂染毒8 h组、给药染毒8 h组。给药组的给药方式:从染毒前的第5天开始,按10 mg/kg bw腹腔注射RAPA,每天一次,第5天给药时间为染毒前30 min。4个溶剂组参照对应的给药方式及体积给予溶剂。染毒方式、取材时间及实验方法与3-MA实验相同。应用酶联接免疫吸附法(ELISA)测定BALF中IL-1β、IL-6、TNF-α的含量。结果表明:1)染毒后1 h,给药染毒组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值显着高于溶剂染毒组,给药染毒组也显着高于给药对照组,溶剂染毒组也显着高于溶剂对照组,说明RAPA能明显诱导自噬,同时也再次验证了PFIB染毒后自噬活动明显增强;2)染毒后1 h的W/D、BALF中的总蛋白含量及病理学检查和ELISA的结果,各组间均没有明显变化,提示此时肺组织损伤作用不明显;3)在染毒后8 h,给药染毒组和给药对照组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值仍显着高于相应的溶剂染毒组和溶剂对照组,表明在染毒后8 h RAPA对自噬的诱导作用仍十分明显;4)染毒后8h给药染毒组的W/D比值显着低于溶剂染毒组,给药染毒组的BALF中总蛋白含量也显着低于溶剂染毒组;组织病理学检查显示给药染毒组相较于溶剂染毒组肺水肿较轻,PMN及AM渗出较少。5)PFIB染毒后8 h的大鼠BALF中IL-1β、IL-6、TNF-α含量有不同程度的增高,以IL-1β升高最为显著;给药染毒8 h组较溶剂染毒8 h组的炎性因子含量显着性降低,以IL-1β、TNF-α为著。以上结果表明染毒后8 h给药染毒组的肺损伤程度比溶剂染毒组轻,提示RAPA对肺组织具有保护效应。总结以上的实验结果:1)PFIB所致的ALI中伴有自噬活动的变化,存在消长现象。在起病初期(1 h),Ⅰ型及Ⅱ型肺泡上皮细胞中自噬活动活跃,并在24 h内降至基础水平。2)自噬对PFIB所致的肺损伤具有促进作用。RAPA及3-MA均能对PFIB所致的ALI具有一定的保护作用。这可能因为自噬对PFIB所致的肺损伤具有促进作用,3-MA通过抑制细胞自噬而发挥对PFIB急性吸入性肺损伤的保护效应;而RAPA则因为兼具抗炎作用,并且因其抗炎作用而带来的对肺组织的保护作用超过了因其诱导自噬而对肺组织的损伤作用,从而减轻PFIB急性吸入性肺损伤。本课题对PFIB所致的ALI提供了新认识,为医学防治提供了参考意见。
赵建, 丁日高, 阮金秀, 张宪成, 孙晓红[9]2007年在《四氢吡咯二硫代氨基甲酯联合应用盐酸四环素对抗全氟异丁烯吸入性急性肺损伤》文中认为目的观察四氢吡咯二硫代氨基甲酯(pyrrolidine dithiocarbamate,PDTC)与盐酸四环素(tetracyclinehydrochloride,Tet)联用和单用对抗全氟异丁烯(perfluoroisobutylene,PFIB)吸入性急性肺损伤的效果差异,为进一步提高疗效,尽可能从多环节干预策略上提供组方依据。方法采用小鼠动态吸入PFIB周身暴露染毒装置对实验小鼠进行染毒,观察了PDTC与Tet联用对PFIB染毒小鼠的存活率、肺系数以及支气管肺灌洗液中蛋白含量的变化情况。结果PDTC预防和Tet治疗单独应用以及二者联用均可以显着性降低各项肺系数、减少支气管肺灌洗液中蛋白质的含量以及PFIB染毒小鼠的死亡率,尤以二者联用效果为佳。结论对PFIB吸入性肺损伤PDTC具有预防性保护作用,盐酸四环素具有预防性保护和早期治疗作用,两者联用可以取得较好的疗效。
赵建, 丁日高, 阮金秀, 张宪成, 孙晓红[10]2008年在《化学修饰的四环素对全氟异丁烯吸入性急性肺损伤的防治效果》文中研究说明目的观察化学修饰的四环素(米诺环素、多西环素)对全氟异丁烯(perfluoroisobutylene,PFIB)吸入性急性肺损伤的防治效果。方法采用小鼠动态吸入PFIB周身暴露染毒装置对实验小鼠进行染毒,观察了化学修饰的四环素(chemical modified tetracyclines,CMTs)给药组与中毒对照组小鼠的肺系数以及支气管肺灌洗液(bronchoalveo larlavage fluid,BALF)中蛋白质含量的变化情况。结果米诺环素预防可以显着性地降低各项肺系数以及减少BALF中蛋白质的含量;多西环素预防可以显着性地减少BALF中蛋白质的含量,多西环素治疗可以显着性地降低湿肺体比和干肺体比。结论CMTs药物米诺环素对PFIB吸入性急性肺损伤具有预防作用,而多西环素对PFIB吸入性急性肺损伤具有较弱的预防和治疗作用。
参考文献：
[1]. 中性粒细胞在全氟异丁烯吸入性肺损伤中的作用机制研究[D]. 夏长江. 中国人民解放军军事医学科学院. 2009
[2]. 全氟异丁烯急性吸入性肺损伤的病理机制研究[D]. 王延琳. 中国人民解放军军事医学科学院. 2013
[3]. 血管紧张素Ⅱ在大鼠全氟异丁烯急性吸入性肺损伤中的作用[C]. 王和枚, 王延琳, 王虎, 赵建, 黄春倩. 中国毒理学会第六届全国毒理学大会论文摘要. 2013
[4]. 乌司他丁对小鼠全氟异丁烯吸入性肺损伤的作用[J]. 邵志华, 赵建, 徐进, 孙晓红, 胡祖良. 中国临床研究. 2013
[5]. 返魂草素Ⅱ对小鼠全氟异丁烯吸入性急性肺损伤的预防作用[J]. 赵光云, 王晓波, 袭荣刚, 姜爽, 吴立军. 解放军药学学报. 2013
[6]. 供硫剂对全氟异丁烯吸入性肺损伤的预防作用研究[C]. 赵建, 董俊军, 杨丽梅, 薛晓, 刘芳. 中国毒理学会第七次全国毒理学大会暨第八届湖北科技论坛论文集. 2015
[7]. 基质金属蛋白酶-2和基质金属蛋白酶-9在全氟异丁烯吸入性肺损伤中的作用[J]. 郑敏, 柳月珍, 邹春平, 杨丽梅, 刘莉. 中国工业医学杂志. 2017
[8]. 自噬在全氟异丁烯吸入性肺损伤中的病理学意义研究[D]. 王海涛. 中国人民解放军军事医学科学院. 2017
[9]. 四氢吡咯二硫代氨基甲酯联合应用盐酸四环素对抗全氟异丁烯吸入性急性肺损伤[J]. 赵建, 丁日高, 阮金秀, 张宪成, 孙晓红. 中国工业医学杂志. 2007
[10]. 化学修饰的四环素对全氟异丁烯吸入性急性肺损伤的防治效果[J]. 赵建, 丁日高, 阮金秀, 张宪成, 孙晓红. 中国职业医学. 2008