全肺灌洗對(duì)肺纖維化兔動(dòng)脈血?dú)獾挠绊?/h1>
2011-02-01 01:41:30諸紀(jì)芬李光明曾劍兒雷建平
實(shí)用臨床醫(yī)學(xué) 2011年1期
諸紀(jì)芬,李光明,曾劍兒,雷建平
(江西省胸科醫(yī)院呼吸科,南昌330006)
全肺灌洗已廣泛應(yīng)用于塵肺、肺泡蛋白沉著癥等疾病的治療,但還沒(méi)有用于肺纖維化治療的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)用全肺灌洗治療肺纖維化,通過(guò)治療前后動(dòng)脈血?dú)獾淖兓瘉?lái)了解治療的效果。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組
選用3～6個(gè)月齡的健康新西蘭大白兔25只(由南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)動(dòng)物科學(xué)部提供),體質(zhì)量2.0～2.5 kg,雌雄不限,在開(kāi)放清潔環(huán)境下飼養(yǎng)3 d備用。將25只健康新西蘭大白兔按隨機(jī)數(shù)字表法分為3組,對(duì)照組(n=5)、模型組(n=5)及實(shí)驗(yàn)組(n=15)。又將實(shí)驗(yàn)組分為3個(gè)亞組:7 d組、14 d組及21 d組,每組各5只。
1.2 主要藥物和儀器
鹽酸平陽(yáng)霉素(8 mg·支-1,哈爾濱博來(lái)制藥有限公司,批號(hào):06120201)。小兒用簡(jiǎn)易呼吸器(江蘇泰興市輝春醫(yī)療器械有限公司,YZB/蘇0086-2005);新生兒喉鏡,片長(zhǎng)9.0 cm(上海醫(yī)療器械有限公司手術(shù)器械廠,YZB/滬0367-05A-2005);灌洗導(dǎo)管(河南省新鄉(xiāng)市駝人醫(yī)療器械有限公司)[1];硬脊膜外麻醉導(dǎo)管(外徑1 mm,常州市樂(lè)佳醫(yī)療器械有限公司,YZB/國(guó)0131-2006);血?dú)馑釅A分析儀(南京南分醫(yī)用實(shí)驗(yàn)儀器有限責(zé)任公司,DH-1830G型);腰椎穿刺針(上海埃斯埃醫(yī)械塑料制品有限公司,批號(hào):P20070210);電熱恒溫水溫箱(上海醫(yī)療器械七廠,5648型);OLMYPUS顯微鏡(日本OLYMPUS公司,CH40型)。
1.3 動(dòng)物模型制備
實(shí)驗(yàn)第1天,對(duì)照組經(jīng)氣管內(nèi)注入生理鹽水2 mL,模型組和實(shí)驗(yàn)組經(jīng)氣管內(nèi)一次性注入平陽(yáng)霉素8 mg·kg-1(溶于生理鹽水2 mL中)成功制備肺纖維化動(dòng)物模型[2]。7 d組、14 d組及21 d組分別在動(dòng)物模型制備后的第7、14、21天進(jìn)行全肺灌洗治療[1]。
1.4 動(dòng)物麻醉及全肺灌洗
將兔放在固定籠中,從耳緣靜脈依次注入地西泮1～2 mg·kg-1、氛胺酮10～15 mg·kg-1、阿托品0.05 mg·kg-1,用生理鹽水保留靜脈通道,注射完畢,兔即進(jìn)人麻醉狀態(tài)。將兔平放在手術(shù)臺(tái)上,仰臥,固定上、下肢。術(shù)者右手握住兔頸項(xiàng),示指輕壓喉結(jié)部,左手持新生兒喉鏡從口腔插入,盡量向上拉直頸項(xiàng),看清聲帶后,將灌洗導(dǎo)管經(jīng)口從聲門處插入,導(dǎo)管進(jìn)入氣管后動(dòng)物出現(xiàn)輕度嗆咳,即可判定為導(dǎo)管進(jìn)入氣管內(nèi)。將灌洗導(dǎo)管輕輕推進(jìn),手感稍有阻力時(shí)停止,稍后退0.5 cm,將套囊充氣以封閉右支氣管,接通輸氧管;封閉灌洗導(dǎo)管外口,同時(shí)用聽(tīng)診器聽(tīng)診,右肺聽(tīng)不到呼吸音,左肺呼吸音正常,說(shuō)明灌洗導(dǎo)管是在右支氣管內(nèi),且封閉良好;反之,灌洗導(dǎo)管在左支氣管內(nèi)。灌洗導(dǎo)管插入左支氣管的方法:導(dǎo)管插入氣管后,將兔右側(cè)臥位,用手托起右肩5～10 cm,使左支氣管與喉軸線夾角變小,易于插入。
全肺灌洗:一只手固定兔頭肩部,另一只手持灌洗導(dǎo)管保持固定位置,取側(cè)臥位,灌洗側(cè)在上,用注射器抽取生理鹽水10 mL(38℃水浴中恒溫),以約5 mL·min-1的速度從灌洗導(dǎo)管外口注入后把兔頭稍放低,自然引流至無(wú)液體流出,重復(fù)注入灌洗。灌洗完畢,用小兒簡(jiǎn)易呼吸器連接灌洗導(dǎo)管輔助呼吸約1 min,頻率20～25次·min-1,然后打開(kāi)控制氣囊閥門放氣,拔出灌洗導(dǎo)管,隔日進(jìn)行另一側(cè)肺灌洗,每次灌洗總量為25～30 mL·kg-1,灌洗后臀部肌內(nèi)注射普魯卡因青霉素40萬(wàn)U,2次·d-1,連用3 d。
1.5 標(biāo)本采集及項(xiàng)目觀察
于實(shí)驗(yàn)第1天和第5周末,經(jīng)兔右耳背動(dòng)脈抽取動(dòng)脈血1.0 mL行動(dòng)脈血?dú)鈾z查,觀察pH和動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)的變化。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
2 結(jié)果
實(shí)驗(yàn)第1天各組pH、PaO2、PaCO2檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1,其比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。實(shí)驗(yàn)第5周末各組動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果比較見(jiàn)表1。
表1 各組兔實(shí)驗(yàn)第1天、第5周末動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)結(jié)果比較±s
表1 各組兔實(shí)驗(yàn)第1天、第5周末動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)結(jié)果比較±s
*P＜0.05,**P＜0.01與對(duì)照組比較;#P＜0.05,##P＜0.01與模型相比較;△P＜0.05與7 d組比較。1 mm Hg=0.133 kPa。
組別n實(shí)驗(yàn)第1天pHPaO2/mm HgPaCO2/mm Hg實(shí)驗(yàn)第5周末pHPaO2/mm HgPaCO2/mm Hg對(duì)照組57.37±0.05103.5±7.836.6±2.77.40±0.0396.5±7.9 35.8±3.9模型組57.43±0.07100.1±7.734.7±3.67.28±0.06*66.9±5.4**37.4±5.1 7 d組57.37±0.0598.5±7.835.6±3.77.32±0.0385.2±6.7*##31.5±4.8 14 d組57.35±0.0495.6±8.132.1±3.27.31±0.0576.2±6.4*#34.4±6.0 21 d組57.43±0.0797.1±7.732.3±3.67.34±0.0670.9±4.4**△35.4±5.6
3 討論
在臨床上全肺灌洗已廣泛應(yīng)用于塵肺、肺泡蛋白沉著癥、重癥感染等疾病的治療,但尚未用于肺纖維化的治療。本研究中模型組和實(shí)驗(yàn)組采用平陽(yáng)霉素一次性氣管內(nèi)注入的方法成功制備肺纖維化模型,在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)組中的7 d組、14 d組及21 d組分別在動(dòng)物模型制備后的第7、14、21天行全肺灌洗治療,通過(guò)觀察動(dòng)脈血?dú)鈦?lái)了解治療的效果。
已有研究證實(shí),氣管內(nèi)注入平陽(yáng)霉素復(fù)制肺纖維化模型后,病理觀察發(fā)現(xiàn),14 d前以細(xì)胞浸潤(rùn)為主,相當(dāng)于肺纖維化的早期;21 d為細(xì)胞浸潤(rùn)與纖維增生共存,相當(dāng)于肺纖維化的中期;28 d以纖維增生為主,相當(dāng)于肺纖維化的晚期[3]。
本實(shí)驗(yàn)第1天各組動(dòng)脈血?dú)饨Y(jié)果比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。在第5周末,對(duì)照組PaO2高于其他各組(P＜0.05或P＜0.01);7 d組和14 d組PaO2高于模型組(P＜0.05或P＜0.01);7 d組PaO2高于21 d組(P＜0.05)。上述結(jié)果表明,全肺灌洗治療可提高肺纖維化兔的PaO2,尤其是在肺纖維化的早期,PaO2壓改善更明顯。
肺纖維化發(fā)病機(jī)制至今尚未完全清楚,大量臨床及實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:在肺纖維化的肺泡灌洗液中,巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、噬酸性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞增加,細(xì)胞活性增強(qiáng),血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、白介素(IL-1、6、8)等細(xì)胞因子明顯增多,這些細(xì)胞和細(xì)胞因子相互作用,形成一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞-細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),在肺泡炎的發(fā)生、發(fā)展及肺纖維化的形成中起著重要的作用[4-10]。全肺灌洗可清除肺泡內(nèi)的炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子等物質(zhì)[10],改善肺的彌散功能及通氣血流比例失調(diào),提高PaO2;阻斷細(xì)胞-細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的形成,恢復(fù)肺泡細(xì)胞正常的微環(huán)境,從而減輕肺泡炎的發(fā)生、發(fā)展,延緩肺纖維化的形成。在肺纖維化晚期,肺泡中的炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子明顯減少,肺纖維化已經(jīng)形成,全肺灌洗不能改善兔的PaO2。
PaO2是肺換氣功能的一個(gè)客觀指標(biāo),在一定程度上反映了肺纖維化的嚴(yán)重程度。本研究表明,早期全肺灌洗將有助于改善肺纖維化的進(jìn)展,明顯提高兔的PaO2,但是否有助于改善兔的生存期,有待進(jìn)一步研究。
[1] 王鶴,吳永偉,任文杰,等.無(wú)損傷性兔全肺灌洗實(shí)驗(yàn)研究[J].中國(guó)煤炭工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志,2003,6(9):875.
[2] 鄭向鵬,滑炎卿,盧晨,等.實(shí)驗(yàn)性特發(fā)性肺纖維化的早期影像研究——?jiǎng)游锬Ｐ偷慕J].上海醫(yī)學(xué)影像,2001,10(2):137-140.
[3] 鄭向鵬,滑炎卿,張國(guó)楨,等.實(shí)驗(yàn)性特發(fā)性肺纖維化早期的HRCT-病理對(duì)照[J].上海醫(yī)學(xué)影像,2001,10(4):247-250.
[4] 陳曉玲,黃善生,李文斌,等.大鼠肺纖維化形成中肺巨噬細(xì)胞增殖和凋亡的變化[J].中國(guó)病理生理雜志,2004,20(3):433-436.
[5] 胡萍,高占成.博萊霉素致小鼠肺纖維化模型的動(dòng)態(tài)演變及其發(fā)生機(jī)制[J].中國(guó)危重病急救醫(yī)學(xué),2006,18(8):474-479.
[6] 范賢明,張世波,劉春濤,等.ST AT1反義寡核苷酸對(duì)肺纖維化大鼠肺泡巨噬細(xì)胞分泌T NF-α、IL-8和NO的影響[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2006,22(4):487-490.
[7] 衛(wèi)張蕊,周國(guó)鋒,田瓊.炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子在肺纖維化中作用的研究進(jìn)展[J].細(xì)胞與分子免疫學(xué)雜志,2005,21(B03):85-87.
[8] 唐勇,方洵,張淑玉,等.TGFβ1和TNF-α水平與肺間質(zhì)纖維關(guān)系及其臨床意義[J].臨床肺科雜志,2005,10(2):151-153.
[9] 吳曉梅,王欣燕,周丹.特發(fā)性肺纖維化患者支氣管肺泡灌洗液中細(xì)胞因子研究[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志,2004,14(16):6-9.
[10] 吳曉丹,李善群,白春學(xué).全肺灌洗術(shù)的臨床應(yīng)用[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué),2006,13(1):52-55.
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全肺灌洗已廣泛應(yīng)用于塵肺、肺泡蛋白沉著癥等疾病的治療,但還沒(méi)有用于肺纖維化治療的報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)用全肺灌洗治療肺纖維化,通過(guò)治療前后動(dòng)脈血?dú)獾淖兓瘉?lái)了解治療的效果。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物與分組
選用3～6個(gè)月齡的健康新西蘭大白兔25只(由南昌大學(xué)醫(yī)學(xué)動(dòng)物科學(xué)部提供),體質(zhì)量2.0～2.5 kg,雌雄不限,在開(kāi)放清潔環(huán)境下飼養(yǎng)3 d備用。將25只健康新西蘭大白兔按隨機(jī)數(shù)字表法分為3組,對(duì)照組(n=5)、模型組(n=5)及實(shí)驗(yàn)組(n=15)。又將實(shí)驗(yàn)組分為3個(gè)亞組:7 d組、14 d組及21 d組,每組各5只。
1.2 主要藥物和儀器
鹽酸平陽(yáng)霉素(8 mg·支-1,哈爾濱博來(lái)制藥有限公司,批號(hào):06120201)。小兒用簡(jiǎn)易呼吸器(江蘇泰興市輝春醫(yī)療器械有限公司,YZB/蘇0086-2005);新生兒喉鏡,片長(zhǎng)9.0 cm(上海醫(yī)療器械有限公司手術(shù)器械廠,YZB/滬0367-05A-2005);灌洗導(dǎo)管(河南省新鄉(xiāng)市駝人醫(yī)療器械有限公司)[1];硬脊膜外麻醉導(dǎo)管(外徑1 mm,常州市樂(lè)佳醫(yī)療器械有限公司,YZB/國(guó)0131-2006);血?dú)馑釅A分析儀(南京南分醫(yī)用實(shí)驗(yàn)儀器有限責(zé)任公司,DH-1830G型);腰椎穿刺針(上海埃斯埃醫(yī)械塑料制品有限公司,批號(hào):P20070210);電熱恒溫水溫箱(上海醫(yī)療器械七廠,5648型);OLMYPUS顯微鏡(日本OLYMPUS公司,CH40型)。
1.3 動(dòng)物模型制備
實(shí)驗(yàn)第1天,對(duì)照組經(jīng)氣管內(nèi)注入生理鹽水2 mL,模型組和實(shí)驗(yàn)組經(jīng)氣管內(nèi)一次性注入平陽(yáng)霉素8 mg·kg-1(溶于生理鹽水2 mL中)成功制備肺纖維化動(dòng)物模型[2]。7 d組、14 d組及21 d組分別在動(dòng)物模型制備后的第7、14、21天進(jìn)行全肺灌洗治療[1]。
1.4 動(dòng)物麻醉及全肺灌洗
將兔放在固定籠中,從耳緣靜脈依次注入地西泮1～2 mg·kg-1、氛胺酮10～15 mg·kg-1、阿托品0.05 mg·kg-1,用生理鹽水保留靜脈通道,注射完畢,兔即進(jìn)人麻醉狀態(tài)。將兔平放在手術(shù)臺(tái)上,仰臥,固定上、下肢。術(shù)者右手握住兔頸項(xiàng),示指輕壓喉結(jié)部,左手持新生兒喉鏡從口腔插入,盡量向上拉直頸項(xiàng),看清聲帶后,將灌洗導(dǎo)管經(jīng)口從聲門處插入,導(dǎo)管進(jìn)入氣管后動(dòng)物出現(xiàn)輕度嗆咳,即可判定為導(dǎo)管進(jìn)入氣管內(nèi)。將灌洗導(dǎo)管輕輕推進(jìn),手感稍有阻力時(shí)停止,稍后退0.5 cm,將套囊充氣以封閉右支氣管,接通輸氧管;封閉灌洗導(dǎo)管外口,同時(shí)用聽(tīng)診器聽(tīng)診,右肺聽(tīng)不到呼吸音,左肺呼吸音正常,說(shuō)明灌洗導(dǎo)管是在右支氣管內(nèi),且封閉良好;反之,灌洗導(dǎo)管在左支氣管內(nèi)。灌洗導(dǎo)管插入左支氣管的方法:導(dǎo)管插入氣管后,將兔右側(cè)臥位,用手托起右肩5～10 cm,使左支氣管與喉軸線夾角變小,易于插入。
全肺灌洗:一只手固定兔頭肩部,另一只手持灌洗導(dǎo)管保持固定位置,取側(cè)臥位,灌洗側(cè)在上,用注射器抽取生理鹽水10 mL(38℃水浴中恒溫),以約5 mL·min-1的速度從灌洗導(dǎo)管外口注入后把兔頭稍放低,自然引流至無(wú)液體流出,重復(fù)注入灌洗。灌洗完畢,用小兒簡(jiǎn)易呼吸器連接灌洗導(dǎo)管輔助呼吸約1 min,頻率20～25次·min-1,然后打開(kāi)控制氣囊閥門放氣,拔出灌洗導(dǎo)管,隔日進(jìn)行另一側(cè)肺灌洗,每次灌洗總量為25～30 mL·kg-1,灌洗后臀部肌內(nèi)注射普魯卡因青霉素40萬(wàn)U,2次·d-1,連用3 d。
1.5 標(biāo)本采集及項(xiàng)目觀察
于實(shí)驗(yàn)第1天和第5周末,經(jīng)兔右耳背動(dòng)脈抽取動(dòng)脈血1.0 mL行動(dòng)脈血?dú)鈾z查,觀察pH和動(dòng)脈血氧分壓(PaO2)、二氧化碳分壓(PaCO2)的變化。
1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法
2 結(jié)果
實(shí)驗(yàn)第1天各組pH、PaO2、PaCO2檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表1,其比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。實(shí)驗(yàn)第5周末各組動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果比較見(jiàn)表1。
表1 各組兔實(shí)驗(yàn)第1天、第5周末動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)結(jié)果比較±s
表1 各組兔實(shí)驗(yàn)第1天、第5周末動(dòng)脈血?dú)鈾z測(cè)結(jié)果比較±s
*P＜0.05,**P＜0.01與對(duì)照組比較;#P＜0.05,##P＜0.01與模型相比較;△P＜0.05與7 d組比較。1 mm Hg=0.133 kPa。
組別n實(shí)驗(yàn)第1天pHPaO2/mm HgPaCO2/mm Hg實(shí)驗(yàn)第5周末pHPaO2/mm HgPaCO2/mm Hg對(duì)照組57.37±0.05103.5±7.836.6±2.77.40±0.0396.5±7.9 35.8±3.9模型組57.43±0.07100.1±7.734.7±3.67.28±0.06*66.9±5.4**37.4±5.1 7 d組57.37±0.0598.5±7.835.6±3.77.32±0.0385.2±6.7*##31.5±4.8 14 d組57.35±0.0495.6±8.132.1±3.27.31±0.0576.2±6.4*#34.4±6.0 21 d組57.43±0.0797.1±7.732.3±3.67.34±0.0670.9±4.4**△35.4±5.6
3 討論
在臨床上全肺灌洗已廣泛應(yīng)用于塵肺、肺泡蛋白沉著癥、重癥感染等疾病的治療,但尚未用于肺纖維化的治療。本研究中模型組和實(shí)驗(yàn)組采用平陽(yáng)霉素一次性氣管內(nèi)注入的方法成功制備肺纖維化模型,在此基礎(chǔ)上,實(shí)驗(yàn)組中的7 d組、14 d組及21 d組分別在動(dòng)物模型制備后的第7、14、21天行全肺灌洗治療,通過(guò)觀察動(dòng)脈血?dú)鈦?lái)了解治療的效果。
已有研究證實(shí),氣管內(nèi)注入平陽(yáng)霉素復(fù)制肺纖維化模型后,病理觀察發(fā)現(xiàn),14 d前以細(xì)胞浸潤(rùn)為主,相當(dāng)于肺纖維化的早期;21 d為細(xì)胞浸潤(rùn)與纖維增生共存,相當(dāng)于肺纖維化的中期;28 d以纖維增生為主,相當(dāng)于肺纖維化的晚期[3]。
本實(shí)驗(yàn)第1天各組動(dòng)脈血?dú)饨Y(jié)果比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。在第5周末,對(duì)照組PaO2高于其他各組(P＜0.05或P＜0.01);7 d組和14 d組PaO2高于模型組(P＜0.05或P＜0.01);7 d組PaO2高于21 d組(P＜0.05)。上述結(jié)果表明,全肺灌洗治療可提高肺纖維化兔的PaO2,尤其是在肺纖維化的早期,PaO2壓改善更明顯。
肺纖維化發(fā)病機(jī)制至今尚未完全清楚,大量臨床及實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明:在肺纖維化的肺泡灌洗液中,巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞、噬酸性粒細(xì)胞等炎性細(xì)胞增加,細(xì)胞活性增強(qiáng),血小板衍生生長(zhǎng)因子(PDGF)、轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)因子β(TGF-β)、腫瘤壞死因子α(TNF-α)、成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)、白介素(IL-1、6、8)等細(xì)胞因子明顯增多,這些細(xì)胞和細(xì)胞因子相互作用,形成一個(gè)復(fù)雜的細(xì)胞-細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò),在肺泡炎的發(fā)生、發(fā)展及肺纖維化的形成中起著重要的作用[4-10]。全肺灌洗可清除肺泡內(nèi)的炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子等物質(zhì)[10],改善肺的彌散功能及通氣血流比例失調(diào),提高PaO2;阻斷細(xì)胞-細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)的形成,恢復(fù)肺泡細(xì)胞正常的微環(huán)境,從而減輕肺泡炎的發(fā)生、發(fā)展,延緩肺纖維化的形成。在肺纖維化晚期,肺泡中的炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子明顯減少,肺纖維化已經(jīng)形成,全肺灌洗不能改善兔的PaO2。
PaO2是肺換氣功能的一個(gè)客觀指標(biāo),在一定程度上反映了肺纖維化的嚴(yán)重程度。本研究表明,早期全肺灌洗將有助于改善肺纖維化的進(jìn)展,明顯提高兔的PaO2,但是否有助于改善兔的生存期,有待進(jìn)一步研究。
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