氨溴索对实验性肺不张的保护作用

章义利，涂军伟，周秀云（金华市中心医院，浙江　金华　000，.重症医学科；.呼吸科；.肾内科）



氨溴索对实验性肺不张的保护作用

章义利1，涂军伟2，周秀云3
（金华市中心医院，浙江金华321000，1.重症医学科；2.呼吸科；3.肾内科）

[摘 要]目的：探讨氨溴索对实验性肺不张的保护作用。方法：雄性实验用中国小型猪18只，随机分成对照组（C组）、肺不张组（M组）及氨溴索处理组（T组），各6只。M组及T组小型猪的右主支气管下端置入镍钛合金封堵器，T组小型猪在放入封堵器后当天即予氨溴索针静脉注射（每次30 mg/kg，每日3次），CT扫描确定肺不张的形成。在肺不张形成后的第3天3组动物均行支气管灌洗，处死动物，收集右下肺组织行光镜病理学检查，收集灌洗液行二棕榈酸磷脂酰胆碱（DPPC）浓度、表面活性物质相关蛋白A（SP-A）浓度及大、小聚集体（LA、SA）比值检测，再次行CT检查比较肺不张面积的大小。结果：M组呈典型的肺不张病理学及CT改变，DPPC、SP-A浓度及LA/SA比值均明显下降，而T组肺不张病理学及CT改变明显减轻，肺不张面积明显减小，DPPC、SP-A浓度及LA/SA比值均较M组明显增高。结论：氨溴索对实验性肺不张具有保护作用，其机制可能为氨溴索可增加肺泡表面活性物质的表达，抑制LA向SA转换，从而减轻肺不张的程度。

[关键词]肺不张；氨溴索；肺泡表面活性物质；小型猪

肺不张除了使患者的肺泡气体交换及肺部力学恶化外，还可能导致较高的呼吸应力，因此在机械通气时引起肺泡上皮的损伤[1]。在持续的机械通气过程中广泛的微小肺不张不断发生，其中很大一部分的叶和段的肺不张是由于支气管阻塞造成的。

肺泡表面活性物质可极大地降低肺泡表面张力从而防止肺泡塌陷，其主要成分为二棕榈酰卵磷脂（dipalmitoyl phosphatidylcholine，DPPC）和表面活性物质相关蛋白（surfactant-associated protein，SP）。SP-A是SP的重要组成部分。表面活性物质可以通过离心分离出大聚集体（large aggregates，LA）和小聚集体（small aggregates，SA）。LA是表面活性物质的主要活性部分，而SA表面活性较小。本研通过分析DPPC、SP-A及LA、SA在肺不张时的变化及氨溴索对它们的影响，探讨氨溴索对肺不张的保护作用。

1　材料和方法

1.1实验动物 5月龄普通级雄性中国实验用小型猪I系18只，许可证号：SCXK（沪）2010-0028，由金华市药检所实验动物中心提供，随机分成3组，分别为对照组（C组）、肺不张组（M组）和氨溴索处理组（T组），每组6只。本实验得到金华市中心医院动物实验伦理委员批准。

1.2主要仪器和试剂 XZ-3型纤维支气管镜（上海医光仪器有限公司），镍钛合金封堵器（上海形状记忆合金材料有限公司），16排螺旋CT（西门子，德国），高效液相色谱仪（Waters，美国）；SP-A酶联免疫吸附试验（ELISA）试剂盒（批号J14036842，武汉华美生物工程有限公司）。

1.3动物造模 根据本课题组先前的造模方法[2]建立可复性肺不张模型：将镍钛合金封堵器置入M组和T组小型猪右主支气管下端造成阻塞性肺不张，封堵成功后每3 d行一次胸部CT检查，直至胸部CT显示出现肺不张的表现。将已经造成肺不张的小猪于形成肺不张后3 d，在支气管镜下行右侧支气管肺泡灌洗，0.9%氯化钠溶液10 mL/kg，分3次灌洗。取灌洗液经200×g离心10 min，去除细胞层，将回收的肺泡灌洗液混合记量，所有动物灌注液的回收率均＞85%。T组在放入封堵器后当天即予氨溴索针静脉注射，每次30 mg/kg，每日3次，直至支气管肺泡灌洗结束。灌洗前再次行胸部CT扫描，灌洗结束后处死动物，收集右肺下叶予4%多聚甲醛浸泡固定，常规石蜡包埋、切片，常规HE染色，光镜检查。1.4 指标测定 上述灌洗液取样，三氯甲烷提取磷脂酰胆碱后，应用高效液相色谱仪检测灌洗液内DPPC浓度。另取部分灌洗液，40 ℃下40 000×g离心15 min，沉淀物即为LA，上清液内溶解物为SA，再用高效液相色谱仪测定LA、SA的含量后计算比值。取部分灌洗液用ELISA法测定灌洗液内SP-A浓度，并用密度仪进行定量分析。

1.5肺不张的CT检查 每组实验动物在规定时间行CT横断面和冠状面检查，并测定每只动物的同一横断面的CT值。每只取6个层面，每个层面计算5 个CT弧度值，取均值。在同一层面，计算肺不张面积占单侧肺面积比值，用百分数表示。

1.6统计学处理方法 采用SPSS21.0统计软件分析，所有数据用±s表示，计量资料行方差齐性检测，方差齐性组间比较行单因素方差分析，多样本均数两两之间比较行Boferroni检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2　结果

2.1HE染色和CT表现 正常肺组织肺泡壁结构菲薄，肺泡内充满空气；肺不张组织光镜可见广泛肺泡膨胀不全，肺泡壁塌陷，肺泡内无气体，细支气管壁完整，毛细血管扩张、出血，细支气管和肺泡内充满中性粒细胞和组织细胞（见图1）；CT示右肺上叶形成肺不张，肺不张区域的CT弧度值增高，伴肺体积缩小，叶间胸膜移位，支气管、血管聚集，邻近组织气管移位和代偿性肺气肿等，可见空气支气管征（见图2）。

图1　肺不张HE染色（放大倍数：A为4×10，B为4×100）

图2　肺不张CT表现（箭头所示：A为横断面，B为冠状面）

2.2灌洗液中DPPC、SP-A浓度及LA/SA比值的变化

如表1所示，肺不张3 d后，M组DPPC浓度、SP-A浓度、LA/SA均明显低于C组（P＜0.05或P＜0.01）；T组各指标较M组有显著增加（P＜0.05或P＜0.01）。

2.3各组CT值及肺不张面积占单侧肺面积比的变化 如表2所示，M组CT值较C组显著增高（P＜0.01）；T组CT值和M组相比有下降趋势，但差异无统计学意义（P＞0.05），其不张面积占单侧肺面积的比例较M组显著下降（P＜0.01）。

表1　BALF中DPPC、SP-A浓度及LA/SA比值的变化（n=6，±s）

表1　BALF中DPPC、SP-A浓度及LA/SA比值的变化（n=6，±s）

与C组比：aP＜0.05，bP＜0.01；与M组比：cP＜0.05，dP＜0.01

组别　DPPC（mg/L）　SP-A（ng/mL）　LA/SA值C组　5.14±0.48a　530.18±26.34aa　0.90±0.30aaM组　4.37±0.44a　283.25±33.59ba　0.56±0.05baT组　4.91±0.28c　396.57±52.92bd　0.76±0.06bd

表2　CT值及肺不张面积占单侧肺面积比的变化（n=6，±s）

表2　CT值及肺不张面积占单侧肺面积比的变化（n=6，±s）

与C组比：aP＜0.01；与M组比：bP＜0.01

组别　C T值（H u）　肺不张面积占单侧肺面积比（% ）C组　-7 4 3 .0 ± 4 8 .0a　0 .0 M组　　2 1 .0 ± 7 .0a　5 2 .9 ± 1 0 .9aaT组　　9 .0 ± 4 .0a　3 4 .6 ± 6 .0ab

3　讨论

目前肺不张动物模型的建立方法较多，但这些模型的可重复性、可控制性及在符合人类发病特点上均难以令人满意。本课题用内支架封堵器堵塞右下肺支气管法建立的肺不张模型更接近于人类的阻塞性肺不张。CT检查是日常诊断肺不张最常用及最有效的方法，肺不张CT表现为肺不张区域的密度增高，伴肺体积缩小等。Strang等[3]提出肺不张胸部CT诊断标准：-1 000 Hu到-850 Hu为过度充气：-850 Hu到-500 Hu为正常充气；-500 Hu到-100 Hu为不全充气；-100 Hu到+100 Hu为肺不张。本研究制作的肺不张模型CT值为20～30 Hu，达到上述肺不张诊断标准。文献[4]报道肺不张的组织病理是肺泡塌陷，周围血管充血及由于缺少气体的压力造成血管扩张等病理改变。本研究制作的肺不张模型亦可见到上述病理变化。因此，从CT及病理结果上均可判断模型复制成功。

SP-A是最重要的SP，含量最丰富，约占SP总量的50%[5]，其主要功能包括：参与肺泡表面活性物质的形成和代谢，维持磷脂单分子层的稳定；阻止血浆蛋白进入肺泡腔；调节局部免疫和炎症反应，在肺脏抗感染中起到重要作用。肺泡表面活性物质代谢改变主要是LA、SA之间的转换发生异常。LA主要由新分泌的板层体和管髓体组成，具有很好的表面活性，SA是由无活性的破碎或衰老磷脂组成，正常情况下，肺泡表面活性物质以LA的形式进入肺泡，在各种因素的作用下，逐渐转换为表面活性差的SA[6]。有文献[7]报道肺不张2周时肺泡表面活性物质活性下降，而本研究表明肺不张3 d时支气管灌洗液中的DPPC和SP-A就显著下降，同时LA/SA比值也显著减小。提示肺泡表面活性物质在肺不张早期就起重要作用，因此增加肺泡表面活性物质尤其是SP-A及LA可能改善肺不张情况。

目前罕见关于氨溴索能否改善肺不张情况的文献报道。本研究结果表明，氨溴索能显著减少肺不张的面积及CT值，增加DPPC、SP-A浓度及LA/SA比值，考虑其可能原因为氨溴索增加了肺泡表面活性物质的表达，减少了LA向SA的转化[8-9]。

综上所述，肺不张时肺泡表面活性物质早期就显著减少，且LA向SA转化明显增加，氨溴索可明显减缓肺不张时肺泡表面活性物质的表达的减少，且抑制LA向SA转换，从而缓解肺不张的程度。

参考文献：

[1]TOJO K,NAGAMINE Y,YAZAWA T,et al.Atelectasis causes alveolar hypoxia-induced inflammation during uneven mechanical ventilation in rats[J].Intensive Care Med Exp,2015,3(1):56-72.

[2]涂军伟,章义利,王赛斌,等.小型猪可复性肺不张模型的建立[J].实验动物科学,2015,32(2):2 3-26.

[3]STRANG C M,HACHENBERG T,FREDEN F,et al.Development of atelectasis and arterial to end-tidal PCO2-difference in a porcine model of pneumoperitoneum[J].Br J Anaesth,2009,103(2):298-303.

[4]ROBBINS SL,ANGELL M,KUMAR V.Basic pathology [M].Washington:W.B.Saunders Com Pany,1981:374.

[5]CHRONEOS Z C,SEVER-CHRONEOS Z,SHEPHERD V L.Pulmonary surfactant:an immunological perspective [J].Cell Physiol Biochem,2010,25(1):13-26.

[6]HUANG W,MCCAIG L A,VELDHUIZEN R A,et al.Mechanisms responsible for surfactant changes in sepsis-induced lung injury [J].Eur Respir J,2005,26(6):1074-1079.

[7]MAGOMEDOV M K,TITOVA G P,BARINOVA M V.Morphology of pulmonary atelectasis in patients operated on not operated on faking into account pulmonary surfactant state [J].Arkh patol,1979,41(11):57-64.

[8]马玉腾,田英平,苏建玲,等.氨溴索对百草枯中毒大鼠肺组织损伤及肺表面活性蛋白-A的影响[J].中华劳动卫生职业病杂志,2006,24(6):348 -351.

[9]付学明,余加林,刘官信,等.盐酸氨溴索和地塞米松对胎鼠肺表面活性蛋白基因表达的影响[J].中华儿科杂志,2004,42(6):450-453.

（本文编辑：丁敏娇）

·论著·

Protective effect of ambroxol on experimental atelectasis

ZHANG Yili1,TU Junwei2,ZHOU Xiuyun3.1.Department of Critical-care Medicine,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua,321000; 2.Department of Respirology,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua,321000; 3.Department of Nephrology,Jinhua Municipal Central Hospital,Jinhua,321000

Abstract:Objective:To investigate the effect of ambroxol on experimental atelectasis.Methods:Eighteen male China experimental miniature pigs (CEMP) were randomly divided into three groups:contral group (C group),atelectasis group (M group) and ambroxol treatment group (T group),respectively (n=6).Ni-Ti alloys occluders were placed in the lower right main bronchus of M and T group animals with a bronchofiberscope after anesthesia.CEMP of T group were treated with high dose of ambroxol hydrochloride injection (30 mg/kg,q 8 h,respectively) after the occluders procedure was finished.The development of atelectasis was observed by computerized tomography scanning every three days after occluders were placed in.On the third day of atelectasis,bronchoalveolar lavage was carried out.The animals were killed at the end of experiment,dipalmitoylphosphatidylchol (DPPC),large aggregates (LA) and small aggregates (SA) from the bronchoalveolar lavage was measured using high performance liquid chromatography.SP-A from the bronchoalveolar lavage was measured using a sandwich ELISA technique.Histopathological changes of atelectasis were determined under a light microscope.Results:Typical pathology of atelectasis and computerized tomography imaging were observed in group M.Concentrations of DPPC,SP-A and rate of LA/SA in M group were significantly lower than that in C group,while concentrations of DPPC,SP-A and rate of LA/SA in T group were markly higer than those in M group.The area of atelectasis was shruken in T group compared to those in M group.Conclusion:These findings suggest that ambroxol has beneficial effect on experimental atelectasis.This may be the result that ambroxol can contribute to enhances pulmonary surfactant synthesis and reduce the conversion of LA to SA.

Key words:atelectasis; ambroxol; pulmonary surfactant; miniature pig

作者简介：章义利（1971-），男，安徽安庆人，副主任医师，硕士。

基金项目：浙江省公益性技术应用研究计划项目（2012C37090）。

收稿日期：2015-09-03

[中图分类号]R563.9

[文献标志码]A

DOI:10.3969/j.issn.2095-9400.2016.03.007