成 問，孫明潔，王儒蓉，芶大明

（1.四川大學(xué)華西醫(yī)院麻醉科，四川 成都610041；2.遵義醫(yī)學(xué)院麻醉系，貴州 遵義563003）

新生兒尤其是早產(chǎn)兒，常出現(xiàn)周期性呼吸，甚至呼吸暫停等呼吸功能紊亂，是新生兒群體中一個(gè)重要的醫(yī)學(xué)問題之一。然而新生兒期易發(fā)生呼吸暫停的病因目前仍不清楚。前列腺素E2（prostaglandin E2，PGE2）是一種前炎癥介質(zhì)，在氣道炎癥反應(yīng)時(shí)，對(duì)氣道的平滑肌和神經(jīng)起一定的調(diào)節(jié)作用［1］。已有研究發(fā)現(xiàn)，發(fā)生呼吸暫停的新生兒尿中前列腺素代謝產(chǎn)物的含量與呼吸暫停的次數(shù)呈正相關(guān)［2］；嬰兒期腦脊液中的感染性標(biāo)志物C反應(yīng)蛋白與PGE2增高的水平有關(guān)［3］。以前的研究發(fā)現(xiàn)，新生大鼠右心房注射PGE2可產(chǎn)生明顯的呼吸暫停［4］，但其具體作用機(jī)制尚不明確。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖怯^察新生期大鼠右心房注射PGE2引起呼吸改變的作用機(jī)制。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 出生后7～9天的SD大鼠，雌雄不限，購買于四川大學(xué)華西醫(yī)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 動(dòng)物準(zhǔn)備 大鼠在0.3%苯巴比妥鈉（50mg／kg，腹腔注射）麻醉后行氣管切開插管，保留自主呼吸。麻醉深度以輕輕夾尾有無體動(dòng)反應(yīng)來判斷，無體動(dòng)反應(yīng)認(rèn)為麻醉深度合適。麻醉維持通過間斷追加0.3%苯巴比妥鈉（15mg／kg，腹腔注射）。右側(cè)頸外靜脈切開置管至上腔靜脈近右心房，以注射各種試劑，導(dǎo)管長(zhǎng)度以測(cè)量插管處至心尖搏動(dòng)處來進(jìn)行估計(jì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后以尸檢驗(yàn)證。持續(xù)監(jiān)測(cè)體溫并用加熱燈維持大鼠直腸溫度在37.5℃左右。若因麻醉或手術(shù)因素導(dǎo)致呼吸頻率低于75次／分者排除出實(shí)驗(yàn)。每次頸靜脈推注藥物前以同樣的速度給予等量溶劑作為對(duì)照。根據(jù)體重給予0.25μg／kg的PGE2，給予的容量是0.05ml，控制容量一定而濃度隨劑量不同而變化，以減少容量改變可能對(duì)呼吸產(chǎn)生的影響。推注的時(shí)間控制在3秒以內(nèi)。

1.2.2 實(shí)驗(yàn)分組 將24只7～9天（P7～9）大鼠平均分為3組，從右心房第一次推注0.25μg／kg PGE2，待30min后，分別從右心房注射辣椒平8μg／kg（辣椒素受體拮抗劑），S－3144 0.1mg／kg（P物質(zhì)受體拮抗劑），AH6809 5mg／kg（EP2受體拮抗劑），待15min后第二次從右心房推注0.25μg／kg PGE2，觀察右心房注射拮抗劑前后即第1次和第2次同量PGE2對(duì)呼吸的影響。

1.3 數(shù)據(jù)采集和分析 實(shí)驗(yàn)中將氣管切開插管連接到呼吸流量頭，經(jīng)呼吸放大器，將呼吸的原始信號(hào)輸入裝有Power Lab Chart5／PowerLab 8SP數(shù)據(jù)采集計(jì)算系統(tǒng)（ADInstruments，CastleHill，Australia），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集記錄和分析，得到呼吸頻率（f）、吸氣時(shí)間（Ti）、呼氣時(shí)間（TE）等參數(shù)。將TE延長(zhǎng)3倍以上定義為呼吸暫停。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 數(shù)據(jù)用±s表示，用SPSS 13.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，組內(nèi)比較采用配對(duì)t檢驗(yàn)。兩組以上比較采用單因素方差分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

在辣椒平、S－3144、AH6809 3組中，第1次（first injection）和第2次（second injection）注射PGE2后均出現(xiàn)呼吸暫停，但在辣椒平和S－3144兩組中，第1次和第2次注射PGE2引起的呼氣延長(zhǎng)時(shí)間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），而在AH6809組中，兩次呼氣延長(zhǎng)時(shí)間之間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），利用AH6809拮抗后，呼氣延長(zhǎng)時(shí)間比拮抗前縮短，約42%，見圖1。3組之間在推注PGE2前的呼吸頻率（f）和呼氣時(shí)間（TE）之間并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＞0.05），見圖2；產(chǎn)生呼吸暫停的潛伏期以及推注藥物時(shí)間在3組間無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（數(shù)據(jù)未顯示）。

圖1 右心房注射辣椒平、S－3144、AH6809前后注射PGE2所引起呼氣時(shí)間的變化Figure 1 The ventilatory alterations caused by injection of PGE2before and after capsazepine，S－3144and AH6809injection from the right atrium.

圖2 右心房注射辣椒平、S－3144、AH6809前各組基礎(chǔ)值比較Figure 2 The comparison of basic values before the right atrial injection of capsazepine，S－3144and AH6809

3 討論

早產(chǎn)兒呼吸暫停是兒科常見癥狀之一，起病急，可反復(fù)發(fā)生，導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)損害，最常見的為痙攣性腦性癱瘓和（或）耳聾［5］。研究表明，早產(chǎn)兒呼吸暫停多屬原發(fā)性，與中樞神經(jīng)的發(fā)育不成熟密切相關(guān)；足月兒多為繼發(fā)性，與窒息、感染等基礎(chǔ)疾病有關(guān)［6］。目前確切的發(fā)病機(jī)制還不清楚，近年來前列腺素樣物質(zhì)在發(fā)病中的作用日益受到關(guān)注。研究發(fā)現(xiàn)，呼吸暫停發(fā)生者尿中前列腺素代謝產(chǎn)物（PGE－M）的濃度明顯高于對(duì)照組，且呼吸暫停發(fā)生次數(shù)與尿中PGE－M濃度呈正相關(guān)，提示內(nèi)源性前列腺素樣物質(zhì)可能在呼吸暫停的發(fā)病過程中起作用［2］；嬰兒期腦脊液中的炎性標(biāo)志物與PGE2的增高水平有關(guān)，PGE2與呼吸暫停發(fā)生的頻率相關(guān)聯(lián)，暗示炎癥抑制呼吸是通過PGE2的生物合成與中樞活動(dòng)所引起的［3］。

前列腺素E2廣泛存在于組織細(xì)胞中，是花生四烯酸經(jīng)環(huán)氧合酶途徑代謝產(chǎn)生的一種前炎癥介質(zhì)。在氣道炎癥反應(yīng)時(shí)，肺泡的上皮細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等可產(chǎn)生并釋放前列腺素，對(duì)氣道平滑肌和神經(jīng)起一定的調(diào)節(jié)作用。有研究表明，PGE2在胎兒期和新生期羊能夠抑制呼吸［7］，且抑制體外呼吸相關(guān)性神經(jīng)元［8］。當(dāng)PGE2合成受到抑制后，呼吸活動(dòng)增加［9］。研究證實(shí)，靜脈注射或吸入辣椒素可通過刺激肺C類神經(jīng)纖維產(chǎn)生呼吸暫?；蚩人苑瓷洌?0］；在成年大鼠靜脈持續(xù)輸注前列腺素E2可增強(qiáng)肺C類纖維對(duì)右心房注射辣椒素的敏感性，明顯延長(zhǎng)辣椒素所產(chǎn)生的呼吸暫停，而其本身并不產(chǎn)生呼吸暫停作用［11］。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在出生后7～9天大鼠右心房注射前列腺素E2產(chǎn)生了長(zhǎng)時(shí)間呼吸暫停。我們之前的研究發(fā)現(xiàn)在出生后7～9天和21～23天大鼠右心房注射0.25μg／kg前列腺素E2后均產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間呼吸暫停，其呼氣時(shí)間延長(zhǎng)約7.5～9倍，且在7～9天大鼠前列腺素E2產(chǎn)生的呼吸暫停時(shí)間大于21～23天大鼠［4］。因此，本實(shí)驗(yàn)選用了出生后7～9天的SD大鼠來探討其呼吸暫停的機(jī)制。辣椒平（Capsazepine）是一種合成的辣椒素受體拮抗劑，可特異地抑制辣椒素的作用。Oh等用組織培養(yǎng)的感覺細(xì)胞進(jìn)行實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，辣椒平可阻斷辣椒素激活的單通道電流，說明辣椒平是直接作用于辣椒素受體的。在體實(shí)驗(yàn)中也得出了辣椒平可阻斷辣椒素產(chǎn)生的生物學(xué)效應(yīng)。已有研究證明肺C類纖維在辣椒素引起的未成熟期大鼠的呼吸抑制中起著重要的作用［10］。成年大鼠右心房持續(xù)輸注前列腺素E2可刺激肺迷走神經(jīng)中的C類神經(jīng)纖維，對(duì)辣椒素產(chǎn)生的呼吸抑制有易化作用［11］。本課題組以往的研究證實(shí)前列腺素E2所引起的呼吸抑制依賴于迷走神經(jīng)的完整性，迷走神經(jīng)切斷后，右心房注射前列腺素所引起的呼吸抑制完全消失［4］。由于肺C類纖維占肺部迷走神經(jīng)的75%～80%，其感受器廣泛分布于肺的毛細(xì)血管和呼吸道上皮等周圍，所以我們推測(cè)其引起呼吸抑制的作用機(jī)制可能與肺C類纖維有關(guān)。本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，在注射辣椒平后，PGE2引起的呼吸暫停依然存在，注射辣椒平前后PGE2產(chǎn)生的呼吸暫停的時(shí)間并無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，因此右心房注射前列腺素E2所引起的呼吸抑制不是通過辣椒素受體起作用的。

P物質(zhì)（SP）是初級(jí)感覺神經(jīng)末梢的肽類神經(jīng)遞質(zhì)，也是神經(jīng)源性炎癥的主要介質(zhì)，還是重要的神經(jīng)－免疫調(diào)節(jié)肽和前炎癥因子，參與了組織的損傷及免疫、炎癥反應(yīng)，引起各種炎癥介質(zhì)如組胺，激肽和前列腺素的釋放和聚集。在急性肺損傷的發(fā)生、發(fā)展中有重要的作用。主要是通過NK1型P物質(zhì)受體起作用的。曾有研究表明，P物質(zhì)會(huì)引起離體成年大鼠的支氣管組織前列腺素E2的釋放［12］。而單純吸入或靜脈注射P物質(zhì)會(huì)引起成年大鼠的氣管收縮［13］。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給予P物質(zhì)拮抗劑S－3144前后，PGE2產(chǎn)生的呼吸暫停時(shí)間之間沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)于外源性的前列腺素E2，P物質(zhì)受體拮抗劑不會(huì)阻斷其對(duì)呼吸的抑制作用。由此推測(cè)，前列腺素E2所引起的呼吸抑制不是通過NK1受體起作用的。

AH6809是一種特異的前列腺素E2受體拮抗劑。PGE2在體內(nèi)存在四種受體，分別為EP1、EP2、EP3、EP4，廣泛分布于支氣管上皮細(xì)胞、支氣管平滑肌細(xì)胞、血管內(nèi)皮和間質(zhì)細(xì)胞中。其中EP1／EP3可引起氣管收縮，而EP2／EP4則可引起氣管舒張。因此，有研究發(fā)現(xiàn)，PGE2可以引起氣道平滑肌舒張；而另一些研究發(fā)現(xiàn)，PGE2可以引起氣道平滑肌收縮。研究報(bào)道，EP2受體廣泛分布于許多組織和細(xì)胞中并介導(dǎo)PGE2的作用［14］。曾有實(shí)驗(yàn)研究通過同源染色體重組的成年大鼠來證實(shí)了前列腺素E2引起的支氣管擴(kuò)張主要是EP2受體的作用［15］。在EP2受體缺失的成年大鼠中，前列腺素E2幾乎完全不能引起氣道平滑肌的舒張，因此EP2可能主要引起成年大鼠氣道平滑肌舒張的受體，同時(shí)仍有其他引起氣道平滑肌舒張的物質(zhì)存在，如EP4。AH6809是作用于EP2受體的拮抗劑。在AH6809組中用AH6809拮抗以后再給予等劑量等濃度的前列腺素E2，觀察到PGE2引起的呼氣延長(zhǎng)時(shí)間縮短約42%，與未拮抗前所產(chǎn)生的呼氣延長(zhǎng)時(shí)間相比有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），但并不完全阻斷PGE2引起的呼吸暫停的發(fā)生。靜脈推注前列腺素E2前的呼氣時(shí)間相比仍有延長(zhǎng)。據(jù)此我們推測(cè)在未成熟期大鼠中前列腺素E2引起的呼吸抑制部分是通過EP2受體產(chǎn)生的，同時(shí)也可能與EP4、EP1／EP3等受體有關(guān)，但尚需進(jìn)一步研究證實(shí)。

4 結(jié)論

新生大鼠右心房注射PGE2引起的呼吸暫停部分是通過作用于前列腺素E2（EP2）受體產(chǎn)生的，而與辣椒素受體和P物質(zhì)受體無關(guān)。本實(shí)驗(yàn)為臨床實(shí)踐過程中治療新生兒呼吸暫停提供了重要的理論依據(jù)。對(duì)于PGE2濃度升高引起的新生兒呼吸抑制可用EP2受體特異性拮抗劑AH6809對(duì)抗以增加呼吸活動(dòng)，這對(duì)治療新生兒呼吸暫停提供了新的思路。

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