章義利 朱莉 張曉玲 涂軍偉 周秀云

不同劑量氨溴索對實驗性肺不張炎癥因子及影像學的影響

章義利 朱莉 張曉玲 涂軍偉 周秀云

目的 探討不同劑量氨溴索（ambroxol，AMB）對實驗性肺不張炎癥因子及影像學的影響。方法 將雄性實驗用中國小型豬隨機分成肺不張組（M組6只）、AMB處理組（T組18只）及對照組（C組6只）。其中T組又隨機分成30、60及90mg/Kg劑量的AMB處理的T30、T60及T90組，每組均為6只。M及T組小型豬的右主支氣管下端在纖支鏡下置入鎳鈦合金封堵器，T組小型豬在放入封堵器當天即予相對應(yīng)的AMB劑量靜脈注射，每8h注射1次，每3d CT檢查肺部確定肺不張的形成，在肺不張形成后的第3天，3組動物均處死，收集右下肺組織行炎癥因子TNF-α、IL-1β和IL-10檢測。結(jié)果 M組和T組呈典型的肺不張CT改變。各組肺組織勻漿中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的表達差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。與C組比較，M組和T組TNF-α、IL-1β水平明顯升高（均P＜0.01）；與M組比較，T組TNF-α、IL-1β水平明顯下降（均P＜0.01）；T60組和T90組與T30組比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.01），但T60組和T90組間無統(tǒng)計學差異。與C組比較，M組和T組IL-10表達顯著下降（均P＜0.01）；與M組比較，T組IL-10水平明顯升高（均P＜0.01）；但不同治療劑量3組之間無統(tǒng)計學差異。與C組比較，M組和T組CT值均有顯著提高（均P＜0.01），但M組和T組間CT值無統(tǒng)計學差異；與M組比較，T組肺不張面積顯著減小（均P＜0.01），肺不張占單側(cè)肺面積比T90組明顯低于T30組（P＜0.01），但T30和T60，T60和T90之間并無統(tǒng)計學差異。結(jié)論 大劑量AMB能抑制實驗性肺不張的炎癥因子TNF-α、IL-1β的表達，提升IL-10的表達，能減小肺不張面積。

小型豬 肺不張 氨溴索 炎癥因子 CT影像

肺不張（atelectasis）是重癥醫(yī)學科十分常見的肺部影像學變化，常與炎癥反應(yīng)、氣道堵塞、肺泡表面活性物質(zhì)減少等因素有關(guān)。近年來，研究證實，作為黏液稀化劑的氨溴索（ambroxol，AMB）有促進肺泡表面活性物質(zhì)合成、抗氧化、減少炎癥介質(zhì)和細胞因子釋放等作用[1]。故我們觀察了不同劑量AMB對實驗性肺不張炎癥因子及影像學的影響，并探討AMB對肺不張炎癥反應(yīng)的保護作用，現(xiàn)報道如下。

1 材料和方法

1.1 實驗動物 5月齡中國實驗用小型豬 [Ⅰ系雄性，普通級，許可證號SCXK（滬）2010-0028]30只，由金華市藥檢所實驗動物中心提供。30只小豬按隨機數(shù)字表分成肺不張組（M組，6只），AMB處理組（T組，18只）及對照組（C組，6只）；其中T組又分成30mg/kg、60mg/ Kg及90mg/KgAMB處理組，每組均為6只，分別為T30、T60及T90組。本研究得到金華市中心醫(yī)院動物實驗倫理委員批準。

1.2 主要儀器及試劑 XZ-3型纖維支氣管鏡（上海醫(yī)光儀器有限公司產(chǎn)品）；16排螺旋CT（德國西門子公司產(chǎn)品）；鎳鈦合金封堵器（上海形狀記憶合金材料有限公司產(chǎn)品）。

1.3 肺不張模型的建立 按照可復(fù)性肺不張小豬模型建立方法[2]：在M組和T組小型豬右主支氣管下端置入鎳鈦合金封堵器人為造成阻塞性肺不張（圖1），然后每3dCT檢查一次肺部，直至CT提示肺不張模型的確立。T組小型豬在置入封堵器后當天即予AMB針（上海勃林格殷格翰藥業(yè)有限公司，批號428885）30、60、90 mg/ kg靜脈注射，每8h注射1次，直至實驗結(jié)束。C組不作任何處理。在肺不張形成后的第3天處死所有動物（包括對照組），收集右肺下葉一部分稱重后放于凍存管中，標簽標注，置入液氮桶，備用。

圖1 右下肺置入封堵器

1.4 肺組織中TNF-α、IL-1β和IL-10的檢測 制備1%肺勻漿，于4℃、3 000r/min離心10min，取上清液置于-70℃保存。按酶聯(lián)免疫吸附試驗（ELISA）試劑盒說明方法分別測TNF-α、IL-1β和IL-10各炎性因子濃度。

1.5 肺不張的CT檢查 每組取6個層面，每個層面計算5個CT值，取均值。在同一層面，分別測量每組肺不張面積占單側(cè)肺面積比值，用百分數(shù)表示。

1.6 統(tǒng)計學處理 采用SPSS21.0統(tǒng)計軟件，測得計量資料采用表示，行方差齊性檢測，多組間比較行單因素方差分析，兩兩比較行Boferroni檢驗。

2 結(jié)果

2.1 大體標本所見 M組和T組右下肺肺不張形成，不張部分肺組織顏色較正常肺組織深類似于肝臟，體積明顯縮小，臨近不張的肺組織顏色較正常肺組織略淡，體積則代償性增大，呈肺氣腫表現(xiàn)（圖2）。

2.2 影像學表現(xiàn) M組和T組CT下肺不張表現(xiàn)為肺不張區(qū)域的CT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（圖3）。

圖2 肺不張的大體標本

圖3 肺不張的CT表現(xiàn)

2.3 各組肺組織勻漿中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的比較 見表1。

表1 各組肺組織勻漿中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的比較（ng/L）

由表1可見，各組肺組織勻漿中TNF-α、IL-1β和IL-10水平的表達差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05）。與C組比較，M組和T組TNF-α、IL-1β水平明顯升高（均P＜0.01）；與M組比較，T組TNF-α、IL-1β水平明顯下降（均P＜0.01）；T60組和T90組與T30組比較差異均有統(tǒng)計學意義（均P＜0.01），但T60組和T90組間無統(tǒng)計學差異。與C組比較，M組和T組IL-10表達顯著下降（均P＜0.01）；與M組比較，T組IL-10水平明顯升高（均P＜0.01）；但不同治療劑量3組之間無統(tǒng)計學差異。

2.4 各組CT值及肺不張占單側(cè)肺面積比的比較 見表2。

表2 各組CT值及肺不張占單側(cè)肺面積比的比較

由表2可見，與C組比較，M組和T組CT值均有顯著提高（均P＜0.01），但M組和T組間CT值無統(tǒng)計學差異；與M組比較，T組肺不張面積顯著減小（均P＜0.01），肺不張占單側(cè)肺面積比T90組明顯低于T30組（P＜0.01），但T30和T60，T60和T90之間并無統(tǒng)計學差異。

3 討論

AMB是溴己新的代謝產(chǎn)物，廣泛用于氣道黏液分泌增多的急性和慢性呼吸道疾病如慢性支氣管炎，由于AMB能促進支氣管分泌和清除，所以它常作為黏液溶解劑和祛痰劑。另外AMB還被用于成人急性呼吸窘迫綜合征、支氣管肺發(fā)育不全、肺泡蛋白沉積癥及外科大手術(shù)后的肺部并發(fā)癥等。近年來研究表明AMB可減少炎癥細胞因子的釋放和表達，它的抗炎效應(yīng)甚至和地塞米松相當。藥理作用涵蓋包括對腺體細胞的黏液調(diào)節(jié)、提高肺泡表面活性物質(zhì)的表達、中和氧化和亞硝化應(yīng)激、抑制呼吸病毒的復(fù)制、減少炎癥細胞因子和趨化的表達、抑制炎癥細胞的呼吸爆發(fā)和脂質(zhì)過氧化，甚至具有局部麻醉等作用。但對于肺不張中炎癥反應(yīng)是否存在保護作用，目前仍未見相關(guān)報道。

肺不張和多種因素有關(guān)，包括氣道阻塞、表面活性物質(zhì)減少等因素，局部的炎癥反應(yīng)也參與了肺不張的病理生理機制[3]，研究認為可能是局部低氧導(dǎo)致炎癥反應(yīng)，不僅不張區(qū)域可發(fā)生肺泡炎癥甚至非不張區(qū)域肺泡也發(fā)生炎癥反應(yīng)[4]。本研究也表明，肺不張時促炎癥細胞因子顯著升高，而抗炎癥因子顯著減少，提示炎癥反應(yīng)參與了肺不張的病理生理過程。促炎因子TNF-α和IL-1被認為是前炎癥介質(zhì)，具有觸發(fā)進一步炎癥反應(yīng)的作用；IL-10作為抗炎因子，能抑制炎癥細胞釋放前炎癥介質(zhì)，組織中IL-10水平反映炎癥應(yīng)激的程度。體外研究表明AMB能使受脂多糖（LPS）刺激的人巨噬細胞表達的TNF-α減少大約90%,并能顯著減少LPS誘導(dǎo)的人巨噬細胞IL-1的分泌和表達。在本試驗中觀察到肺不張小型豬應(yīng)用大劑量AMB后TNF-α和IL-1水平顯著下降，同時IL-10水平增加，在60mg/kg以下時隨劑量的增加炎癥因子TNF-α和IL-1的下降也越顯著，而IL-10表達與AMB劑量增加變化不大。本研究還表明，AMB能改善肺不張時影像學的變化，主要表現(xiàn)在肺不張面積能顯著減小，但增加劑量并不增加其效應(yīng)，本研究未發(fā)現(xiàn)其對CT值有影響。

總之，此研究結(jié)果提示的大劑量AMB可以抑制肺不張時的促炎因子TNF-α和IL-1的產(chǎn)生，促進抗炎因子IL-10水平表達的增加，在一定范圍內(nèi)隨著劑量的增加，其對TNF-α和IL-1抑制也相應(yīng)的增加，但對抗炎因子IL-10并無劑量相關(guān)性，AMB這種對炎癥介質(zhì)的作用可能有助于減輕肺不張時炎癥反應(yīng)過程，并能減小肺不張時的面積。

[1] Mokra D,Drgova A,Kopincova J,et al.Anti-inflammatory treatment in dysfunction of pulmonary surfactant in meconium-induced acute lung injury[J].Advances in Experimental Medicine and Biology,2013,756:189-196．

[2] 涂軍偉,章義利,王賽斌,等.小型豬可復(fù)性肺不張模型的建立[J].實驗動物科學,2015,32(2):23-26.

[3] Komatsu Y,Yamamoto H,Tsushima K,et al.Increased interleukin-8 in epithelial lining fluid of collapsed lungs during one-lung ventilation for thoracotomy[J].Inflammation,2012,35(6): 1844-1850.

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Inflammatory factor levels and CT images in experimental atelectasis pigs treated with different doses of ambroxol

ZHANG Yili, ZHU Li,ZHANG Xiaoling,et al.Department of Critical-care Medicine,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua 321000,China

Objective To investigate the effects of different doses of ambroxol on inflammatory factors and CT images in pigs with experimental atelectasis. Methods Thirty male China experimental miniature pigs(CEMP)were randomly divided into control group(C group,n=6),atelectasis model group(M group,n=6)and ambroxol treatment groups(T groups,n=18);T groups were further subgrouped to T30,T60and T90groups(n=6 in each).Atelectasis was induced by placement of Ni-Ti alloys occluder in the lower right main bronchus of pigs under bronchofiberscope after anesthesia(groups M and T).Intravenous injections of ambroxol hydrochloride at doses of 30mg/kg,60mg/kg or 90mg/Kg were given q8h for 3d in T30,T60and T90subgroups, respectively.The development of atelectasis was observed by CT scanning every 3d after occluder was placed.On d3 of atelectasis,all animals were sacrificed.TNF-α,IL-1β and IL-10 levels were measured using sandwich enzyme-linked immunosorbant assay(ELISA). Results Typical CT images of atelectasis were observed in group M.Concentration of TNF-α, IL-1β in M group was significantly higher than those in C group(P＜0.01),while those in T groups were markedly lower than those in M group.However,there was no significant difference in TNF-α and IL-1β levels between group T60and T90.The expression of IL-10 in M group was significantly decreased,compared with the control group(P＜0.01).After ambroxol treatment, the expression of IL-10 was increased in all T groups.CT value was significantly higher in M group than that in C group(P＜0.01), but was not significantly changed in T groups(P＞0.05)compared to M group.Reduced areas of atelectasis were observed in T groups,but there was no significant difference between groups T30and T60,and between groups T60and T90(P＞0.05). Conclusion Ambroxol can inhibit TNF-α,IL-1β levels and decrease IL-10 levels;and reduce the area of atelectasis in experimental atelectasis pigs.

Miniature pig Atelectasis AmbroxolInflammatory factorCTimage

2015-12-13）

（本文編輯：沈昱平）

浙江省科技計劃項目（2012C37090）

321000 金華市中心醫(yī)院重癥醫(yī)學科（章義利、朱莉、張曉玲、周秀云），呼吸科（涂軍偉）

周秀云，E-mail：seasune@163.com