呼吸机所致肺损伤家兔模型的建立与评价

目的建立呼吸机所致肺损伤家兔模型并进行评价。方法40只家兔随机分为3组:常规8mL/kg潮气量组(VT8组)、25mL/kg大潮气量组(VT25组)、40mL/kg大潮气量组(VT40组);除了VT8组外,VT25和VT40组内再分为2h和4h机械通气两个亚组。监测通气过程中的动脉血气、肺机械力学和血流动力学变化;肺组织HE染色观察肺损伤情况;测定肺湿/干比、BALF蛋白浓度,计数BALF中有核细胞和中性粒细胞数目。比较不同通气条件下家兔的肺损伤程度和重要的生理参数,确定复制呼吸机所致肺损伤家兔模型的最适条件。结果与VT8组相比较,大潮气量通气组的肺损伤评分显著升高,其中以VT40通气4h亚组最高。VT40组镜下可见肺泡结构变形,肺间质及肺泡腔渗出,炎症细胞浸润,部分肺组织实变及肺泡出血。VT25组则主要表现为肺间隔增厚,炎症细胞浸润,肺泡腔内渗出较少。随通气时间延长,大潮气量通气组的PaO2/FiO2呈下降趋势,其中VT40组在通气3h(<300mmHg)已符合急性肺损伤标准,而VT25组在各时间点PaO2/FiO2均在300mmHg以上。大潮气量通气组的肺湿/干比、BALF蛋白浓度及细胞数较VT8组有显著升高,并随通气时间延长而增加,以VT40通气4h亚组最高。结论使用潮气量40mL/kg通气4h能够复制出理想的呼吸机所致肺损伤家兔模型。

血红素氧合酶1干预对呼吸机所致肺损伤的影响

目的探讨血红素氧合酶1(HO-1)的干预对家兔呼吸机所致肺损伤(VILI)的影响。方法 24只家兔随机分为常规潮气量+PEEP组(C组)、呼吸机所致肺损伤组(VILI组)、呼吸机所致肺损伤+HO-1诱导剂干预组(Hm组);实验终点行动脉血气分析,Western blot和免疫组化方法检测肺组织HO-1的表达水平和细胞定位,观察肺组织形态变化并进行肺损伤评分,测定肺组织湿干重比值。结果 VILI组较C组HO-1蛋白表达水平升高,HO-1蛋白主要定位于肺泡上皮细胞和血管内皮细胞,在肺泡巨噬细胞和中性粒细胞也有表达。Hm组与VILI组比较,HO-1蛋白表达水平升高,PaO2/FiO2升高,肺湿干重比值和肺损伤评分降低,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 HO-1蛋白表达升高能减轻VILI,对VILI有一定的保护作用。

谷氨酰胺对呼吸机所致肺损伤中HSP70表达的影响

目的探讨谷氨酰胺(Gln)对呼吸机所致肺损伤(VILI)肺组织HSP70表达的影响及与细胞因子TNF-α的关系。方法建立正常条件通气及致伤通气大鼠肺损伤模型。雄性SD大鼠40只,随机分五组:对照组、致伤通气组、致伤通气预先给药(Gln)组(C1),致伤通气即时给药组(C2),致伤通气2h给药组(C3),分别于通气开始前、通气开始即刻及通气后2h静脉注射谷氨酰胺0.75g/kg,所有动物通气4h后经颈动脉放血处死,采用Westernbolt的方法检测各组大鼠HSP70的表达。结果大鼠在致伤通气早期(通气前预先和通气开始时即刻)静脉给予谷氨酰胺可使肺组织HSP70的表达明显增加。结论对呼吸机所致肺损伤的大鼠静脉注射谷氨酰胺0.75g/kg可诱导肺组织HSP70的产生,保护肺组织减轻损伤,早期用药效果更优。

呼吸机所致肺损伤家兔HSP70的表达和细胞因子的关系

目的研究在呼吸机所致肺损伤(VILI)的炎症反应中热休克蛋白(HSP70)表达的意义及其与细胞因子白细胞介素1β(IL-1β)、白细胞介素6(IL-6)的关系。方法健康成年新西兰白兔30只随机分为3组,致伤通气+3cmH2OPEEP(PEEP组),致伤通气+0cmH2OPEEP(ZEEP组),对照组(NVC),始终以正常条件通气。机械通气开始后4h处死动物。采用放射性免疫分析(RIA)方法测定血中细胞因子IL-1β、IL-6的含量。采用Western-blot法检测家兔肺组织HSP70的表达。结果家兔在致伤械通气4h后,血中IL-1β、IL-6的水平明显升高,肺组织HSP70的表达显著增加,且IL-1β、IL-6均与HSP70呈负相关,而在致伤械通气的同时加用PEEP,血清中IL-1β、IL-6的含量明显减少。结论HSP70可通过减少细胞因子的产生,保护肺组织避免VILI,而在机械通气过程中加用PEEP可保护肺组织减轻损伤。

洛沙坦通过抑制NF-κB减轻大鼠机械通气所致肺损伤

目的研究血管紧张素Ⅱ受体(AT1型)阻断剂洛沙坦(Losartan)对机械通气所致肺损伤(VILI)的保护作用。方法 40只健康SD大鼠,随机均分成A、B、C、D 4组。A组为空白对照组;B组为正常潮气量通气组;C组为大潮气量机械通气组;D组为大潮气量机械通气加Losartan处理组。实验结束后处死大鼠并留取肺组织、肺灌洗液标本。检测各组肺组织病理改变、NF-κB的活性及p65的水平,同时检测肺灌洗液中白细胞的水平、总蛋白浓度以及巨噬细胞炎性蛋白MIP-2的水平。结果 A、B组肺组织病理检查为正常肺组织;C组肺组织出现明显的炎性损伤性改变,而D组肺组织病理改变较C组明显减轻;和A、B组相比,C组NF-κB的活性、p65的水平显著性升高(均P<0.01);和C组比较,D组NF-κB的活性、p65的水平显著性下降(均P<0.05);和A、B组相比,C组肺灌洗液中总蛋白、白细胞计数、MIP-2等指标显著增高(均P<0.01);和C组比较,D组上述各项指标均显著降低(P<0.05或0.01)。结论血管紧张素Ⅱ受体阻断剂Losartan通过抑制NF-κB的活性显著减轻VILI。

银杏叶提取物对大鼠机械通气所致肺损伤SOD、MDA的影响

目的:研究银杏叶提取物对大鼠机械通气所致肺损伤超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的影响及机制。方法:将30只雄性SD大鼠随机分为3组:对照组(C组)、大潮气量组(H组)和银杏叶提取物组(E组)。H组和E组设置机械通气潮气量30 mL/kg,呼吸频率40次/min,I/E为1/3,呼气末正压为0 cmH2O,吸入氧浓度为21%。机械通气4 h后收集支气管肺泡灌洗液和血清测定SOD和MDA的水平,取肺组织测定肺湿/干重比(W/D),观察肺组织病理改变。结果:H组与C组相比,MDA、W/D水平均显著增高,SOD水平则显著降低;E组与H组相比,大鼠MDA、W/D水平均显著降低,SOD水平则显著升高。肺组织病理改变显示E组的病理损害明显比H组减轻。结论:银杏叶提取物能减轻肺水肿,减少机械通气所致的肺损伤。

酪氨酸蛋白激酶抑制剂对大鼠呼吸机所致肺损伤的保护作用

目的研究酪氨酸蛋白激酶抑制剂金雀异黄素(genistein)对大鼠呼吸机所致肺损伤(VILI)的保护作用。方法30只健康SD大鼠随机均分成A、B、C3组,A组为正常潮气量机械通气组:潮气量(VT)=8ml·kg-1;B组为大潮气量机械通气组:潮气量(VT)=40ml·kg-1;C组为大潮气量通气加Genistein处理组:潮气量(VT)=40ml·kg-1,C组大鼠实验前30min腹腔注射Genistein溶液(50mg·kg-1)。A、B、C3组机械通气频率(P)均为每分钟80次,通气时间均为2h。实验完毕收集肺组织和肺灌洗液标本。光镜观察肺病理改变,TUNEL法检测肺组织细胞凋亡情况,同时测定肺灌洗液中总蛋白、肺湿/干比、白细胞计数、肿瘤坏死因子(TNF-α)等指标以及肺组织中中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)的水平。结果和A组相比,B组肺病理改变明显,肺细胞凋亡数量增加,肺湿/干比、总蛋白、白细胞计数、MPO、TNF-α等指标均增高(P<0.01);和B组比较,C组肺病理改变明显减轻,肺细胞凋亡数量减少,肺湿/干比、总蛋白、白细胞计数、MPO、TNF-α等指标均降低(P<0.05)。结论酪氨酸蛋白激酶抑制剂genistein对大鼠呼吸机所致的肺损伤具有较好的保护作用。

盐酸戊乙奎醚预先给药对呼吸机所致肺损伤大鼠水通道蛋白5表达的影响

目的探讨盐酸戊乙奎醚对呼吸机所致肺损伤大鼠肺组织水通道蛋白5(AQP5)表达的影响。方法32只SD大鼠随机分为4组(n=8):对照组(C组)、大潮气量通气所致肺损伤组(ALI组)、盐酸戊乙奎醚低剂量组(P1组)和高剂量组(P2组),P1和P2组分别于机械通气前30 min经股静脉注射盐酸戊乙奎醚0.3和1.0mg/kg,随后进行机械通气,通气参数设定同ALI组。模型成功后取动脉血样行血气分析;取肺组织,光镜观察肺病理变化,免疫组化检测AQP5的表达;检测肺组织湿/干重比(W/D比),考马斯亮蓝法测支气管肺泡灌洗液(BALF)蛋白含量,双缩脲法测血浆蛋白含量,并计算肺通透性指数(LPI)。结果与C组比较,ALI组、P1组和P2组pH值、PaO2和AQP5表达下降,PaCO2、肺W/D比及LPI升高(P<0.05);与ALI组比较,P1组和P2组pH值、PaO2和AQP5表达升高,PaCO2、肺W/D比及LPI下降(P<0.05);P1组和P2组各指标组间差异无统计学意义(P>0.05)。结论盐酸戊乙奎醚0.3、1.0 mg/kg预先给药能够减轻大潮气量机械通气所致的大鼠肺损伤,其机制可能部分与通过上调AQP5的表达,减轻肺组织通透性和肺水肿有关。

呼吸机所致肺损伤肿瘤坏死因子-α的表达及核因子-κB活性的实验研究

目的研究呼吸机所致肺损伤(VILI)时肿瘤坏死因子-α(TNF-α)的表达及核因子-κB(NF-κB)DNA结合活性的变化,探讨VILI炎症反应的分子生物学机制。方法应用大潮气量(VT)机械通气建立兔VILI模型。40只雄性新西兰兔随机分为对照组、常规VT组、损伤1 h组2、h组及4 h组。用酶联免疫吸附法(ELISA)检测肺组织匀浆TNF-α含量,反转录多聚酶链反应(RT-PCR)检测mRNA表达。凝胶电泳迁移率分析法(EMSA)测定NF-κB的活性。同时检测动脉血氧分压(PaO2)和肺湿质量/干质量比值(W/D)及肺组织病理学检查。结果1)损伤4 h组PaO2较常规VT组显著降低(P<0.05),损伤4 h组W/D较对照组和常规VT组显著升高(P均<0.01)。2)损伤2 h组和损伤4 h组肺组织匀浆中TNF-α含量均显著高于对照组和常规VT组(P均<0.01)。各损伤组TNF-αmRNA含量均显著高于对照组和常规VT组(P均<0.01),损伤4 h组高于损伤1 h组(P<0.01)和损伤2 h组(P<0.05)。3)各损伤组NF-κB的DNA结合活性均显著高于对照组和常规VT组(P均<0.01),2 h活性达峰值,4 h仍维持在高水平。结论TNF-α升高参与了VILI的炎症反应过程,其升高可能与其mRNA表达增高有关。NF-κB的DNA结合活性增高可能参与了VILI时TNF-α的基因转录过程。

免疫增强型肠内营养对呼吸机所致肺损伤大鼠炎症反应及免疫功能的影响

目的探讨免疫增强型肠内营养对呼吸机所致肺损伤(VILI)大鼠炎症反应和免疫功能的影响。方法40只大鼠随机分为普通肠内营养组(EN组)和免疫增强型肠内营养组(SEN组),每组各20只,两组中又分别设立正常条件通气对照组(EN1组和SEN1组)和致伤通气组(EN2组和SEN2组)。肠内营养采用灌喂的方式进行。于机械通气0、4、24及72 h分别采集血液标本,测定外周血CD3+、CD4+和CD8+淋巴细胞亚群,血浆TNF-α和IL-6及红细胞膜花生四烯酸(AA)的含量。所有大鼠于机械通气72h后处死,取肺组织行HE染色观察肺组织病理学变化。结果(1)EN2组大鼠致伤通气24及72 h的CD3+、CD4+、CD4+/CD8+较EN1组和SEN1组明显下降,差异有统计学意义(P<0.05),而SEN2组略高于EN1组和SEN1组,但差异无统计学意义(P>0.05)。(2)机械通气4及24 h后,EN2组大鼠TNF-α和IL-6明显升高,较其余3组有显著差异(P<0.05),72 h时EN2组有所下降,但仍较其他组高(P<0.05)。而EN1组、SEN1组及SEN2组间比较无显著差异(P>0.05)。(3)机械通气后4、24、72 h时点EN2组大鼠红细胞膜AA含量下降(P<0.05),SEN2组接近正常水平与EN1组、EN2组比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论大鼠在致伤性机械通气前给予免疫增强型肠内营养能减轻炎症反应,增强免疫功能,保护肺组织减轻损伤。

呼吸机所致肺损伤家兔核因子-κB表达的意义

目的研究在呼吸机所致肺损伤(VILI)的炎症反应中加用呼气末正压(PEEP)对核因子-κB(NF-κB)的活性变化的影响。方法健康成年新西兰白兔30只随机分为3组:PEEP组(致伤通气+3 cm H2O PEEP)、ZEEP组(致伤通气+0 cm H2O PEEP组)和对照组(始终以正常条件通气)。机械通气开始后4 h处死动物。采用Western-blot法检测家兔肺组织NF-κB及核因子抑制蛋白(IκB-α)的含量。结果家兔在致伤通气4 h后,肺组织NF-κB表达显著增加,而在致伤通气的同时加用PEEP,肺组织NF-κB表达明显减少。结论在机械通气过程中加用PEEP可通过减少NF-κB的表达保护肺组织减轻损伤。

氧化应激与机械通气所致肺损伤相关性的实验研究

目的:观察家兔机械通气所致肺损伤过程中MDA、TAC水平变化,探讨氧化应激对家兔机械通气所致肺损伤的影响。方法:16只家兔随机分为常规潮气量+PEEP组(C组)、机械通气所致肺损伤组(VILI组),每组8只;通气4 h放血处死动物,测定肺组织MDA及TAC含量,观察肺组织形态变化并进行肺损伤评分,测定肺组织湿干比值。结果:与C组比较,VILI组肺组织MDA值升高,TAC值降低,肺湿干比增加,肺组织出现明显损伤改变、肺损伤评分升高,以上差异均具有统计学意义。结论:致伤性通气方式能引起肺脏明显的氧化应激,而肺内的抗氧化能力相对不足,是机械通气所致肺损伤的重要机制。

丙泊酚对呼吸机所致肺损伤促分裂原活化蛋白激酶活化及炎症反应的影响

目的探讨丙泊酚对呼吸机所致肺损伤大鼠肺部促分裂原活化蛋白激酶和炎症反应的影响。方法 SD大鼠随机均分成3组:常规潮气量通气组(C组)、大潮气量通气组(H组)和丙泊酚处理组(P组)。P组在大潮气量通气同时给予丙泊酚,C组和H组给予生理盐水。收集肺灌洗液和组织标本,测量肺组织湿/干比,观察肺病理改变,检测支气管肺泡灌洗液中总蛋白、白介素1β(IL-1β)和白介素6(IL-6)的含量,Western blot方法检测各组肺组织中促分裂原活化蛋白激酶和磷酸化水平。结果 C组大鼠肺部未见明显的病理改变,H组和P组肺部有明显的病理改变,而P组大鼠肺部病理改变较H组明显减轻;H组和P组肺组织湿/干比、p-p38、支气管肺泡灌洗液中白细胞总数、总蛋白含量、IL-1β和IL-6水平明显高于C组,上述指标P组明显低于H组。结论丙泊酚能够减轻大潮气量机械通气造成的大鼠肺损伤,其机制可能部分与阻断促分裂原活化蛋白激酶活化以及肺部炎症有关。

抑制小窝蛋白-1磷酸化对机械通气所致肺损伤的保护作用

目的：研究抑制小窝蛋白－1（ Cav－1）磷酸化对机械通气所致肺损伤的效应。方法50只健康雄性SD大鼠随机分为A、B1、B2、C1及C2五组（每组10只）。 A组为正常对照组，仅做气管切开；B1组为1 h大潮气量机械通气组；B2组为2 h大潮气量机械通气组；C1组为1 h大潮气量机械通气＋酪氨酸蛋白激酶抑制剂PP2（5 mg／kg）组；C2组为2 h大潮气量机械通气＋酪氨酸蛋白激酶抑制剂PP2（5 mg／kg）组。 C1和C2组在机械通气前1 h腹腔注射抑制剂。各组大鼠均连续监测平均动脉压（ MAP ）。光镜观察肺组织病理改变，并做弥漫性肺泡损伤系统（ diffuse alveolar damage， DAD）评分，比色法测定髓过氧化物酶（ myeloperoxidase， MPO）活性，计算肺湿／干比（W／D），蛋白印迹检测磷酸化小窝蛋白－1[P －Cav －1（Y14）]和小窝蛋白－1（Cav－1）表达情况，免疫组织化学染色法检测肺组织中内皮型一氧化氮合酶（eNOS）和白细胞介素－1受体相关激酶4（IRAK4）表达情况，酶联免疫吸附试验（ELISA）检测各组大鼠肺泡灌洗液TNF－α水平，伊文思蓝（ Evans blue）法检测肺血管通透性。结果 B1、B2、C1、C2组病理损伤评分、肺湿／干比、Cav－1、eNOS、IRAK4表达量、TNF－α水平、Evans blue渗出量、MPO活性、MAP及血气分析与A组比较差异均有统计学意义（均P＜0．05）；与A组比较，B1、B2、C1组P－Cav－1表达升高（均P＜0.05），而C2组P－Cav－1（Y14）表达量差异无统计学意义（P＞0．05）；C1组与B1组比较，C2组与B2组比较，病理损伤评分、肺湿／干比，P－Cav－1（Y14）、eNOS、IRAK4表达量、TNF－α的水平、Evans blue含量、MPO活性、MAP、及血气分析差异均有统计学意义（均P＜0.05）；C1组与B1组比较，C2组与B2组比较，Cav－1表达量差异无统计学意义（均P＞0．05）。结论抑制Cav－1磷酸化能够降低肺毛细血管通透性，减少炎症因子和炎症细胞的迁移，从而对大鼠机械通气所致肺损伤起到保护作用。

机械通气所致肺损伤研究进展

机械通气所致肺损伤是机械通气最严重的并发症,在临床上分为气压伤、容量伤、不张伤和生物伤等不同类型。不同的细胞内信号转导,细胞膜受体和压力感受器,以及不同类型的细胞都参与了机械通气所致肺损伤的机制。保护性肺通气策略,生物伤的治疗是防治机械通气所致肺损伤的关键。

高吸气峰压诱发呼吸机所致肺损伤及呼气末气道正压的保护作用

目的:探讨呼气末气道正压(PEEP)对高吸气峰压(PIP)所致肺损伤的保护作用。方法:20只成年SD大鼠随机分成四组,每组5只,对照组手术完毕后处死,其余三组给予机械通气:1 P10组,设置吸气峰压值为(PIP,cm H2O)/频率(f,次/分)/吸呼比(I:E)/呼气末正压(PEEP,cm H2O)为10/40/1∶1/0;2 P50组,设置PIP/f/I∶E/PEEP为50/20/1∶1/0;3 PEEP组,设置PIP/f/I:E/PEEP为50/40/1;1/10,20分钟后处死。观察呼吸机潮气量(VT)、呼吸系统阻力(Rrs)和动态肺顺应性(Cdyn),测定动脉血氧分压(Pa O2)。实验结束后测定肺组织含气容积密度(VV)、肺髓过氧化物酶(MPO)和白细胞介素-8(IL-8)含量。结果:与P10组比较,P50组VT、Rrs、MPO和IL-8均显著增加(P<0.05或P<0.01),而Pa O2、Cdyn和VV显著降低(均P<0.05);PEEP组上述各指标均显著优于P50组(P<0.05或P<0.01)。P10和对照组间上述指标均相近。结论:高气道压MV诱发明显VILI,加用PEEP可以保护肺结构和功能,减轻肺损伤。

中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白在小鼠呼吸机所致肺损伤模型中的表达

目的:中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(NGAL)是25 kD大小的脂质运载蛋白超家族一员。我们通过观察NGAL在小鼠呼吸机所致肺损伤(VILI)模型中不同机械通气策略对其表达的影响,探讨NGAL是否为VILI新的生物标志物。方法:采用不同的机械通气策略作用于小鼠,构建不同的急性肺损伤模型。利用实时定量RT-PCR观察小鼠肺组织NGAL mRNA的变化;利用Western blotting检测NGAL蛋白在肺组织、血清和支气管肺泡灌洗液(BALF)中的变化;采用免疫组化检测NGAL蛋白在损伤性通气肺组织中的空间定位。结果:不同的通气策略都能引起小鼠NGAL的表达升高,在损伤性通气策略组升高显著,高吸气末峰压组和大潮气量通气组NGAL mRNA和蛋白的表达明显升高,并且在肺组织的上皮细胞、血管内皮细胞和浸润的中性粒细胞中均有表达,提示NGAL是对机械刺激敏感的传感蛋白,可能参与了VILI的发病机制。结论:NGAL可能是一种新的、能早期判断VALI的生物标志物。监测血清和BALF中的NGAL水平有可能成为诊断VILI高危病人的有效工具。