乌司他丁对心脏骤停大鼠复苏后心脑IL-1β和TNF-α的影响

张舒岩,及志勇,雷 宇,姜晓明,张舒石

(吉林大学第一医院,吉林 长春 130021)

乌司他丁对心脏骤停大鼠复苏后心脑IL-1β和TNF-α的影响

张舒岩,及志勇*,雷 宇,姜晓明,张舒石

(吉林大学第一医院,吉林 长春 130021)

目的探讨因窒息导至心脏骤停大鼠复苏后心脑IL-1β和TNF-α的变化及乌司他丁对其影响。方法采用呼气末夹闭气管窒息法建立大鼠心脏骤停模型,并心肺复苏成功后生存24小时,将30只健康Wistar大鼠随机3组分别为模型组,正常对照组,乌司他丁治疗组。复苏24小时后处死大鼠,取心脑组织标本,采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测心脑组织中 IL-1β和TNF-α的含量变化。结果心脑中 IL-1β和TNF-α含量变化,与对照组相比模型组心脑IL-1β和TNF-α含量明显升高,与模型组相比治疗组心脑IL-1β和TNF-α含量明显下降。结论心跳骤停复苏后大鼠心、脑组织内IL-1β和TNF-α等炎症细胞因子含量增多,乌司他丁可明显抑制心、脑组织中的炎症因子,而且存在明显量-效关系,从而缓解心跳骤停大鼠复苏中缺氧及再灌注后炎性因子所带来的损伤。

心脏骤停;白细胞介素-1β;肿瘤坏死因子-α;乌司他丁

(Chin J Lab Diagn,2010,14:1366)

乌司他丁又称尿抑制素,是一种广谱的蛋白酶抑制剂(UTI),其分解形成的低分子成分也具有很强的抑制水解酶的作用[1];临床上主要用于治疗急性胰腺炎,能在短期内缓解和消除急性胰腺炎的主要临床症状,纠正异常的血液化验指标,缩短住院时间,治疗的综合有效率为90%[2];急性肺损伤(ALI)/急性呼吸窘迫综合征(ARDS)以及全身炎症反应综合征(SIRS)、多器官功能障碍综合征(MODS)等。乌司他丁和地塞米松对急性肺损伤具有相近疗效,可替代地塞米松用于急性肺损伤的治疗,从而避免激素治疗带来的不良反应[3]。

1 资料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 动物模型与分组 选用健康实验用Wistar大鼠30只,由吉林大学实验动物中心提供,雌雄不限,体重(300+50)g,随机分为3组,每组10只:除对照组外,其余各组均在心脏骤停后予常规复苏方法。

1.1.2 药品、试剂及试验仪器 乌司他丁注射液(广东天普生化医药股份有限公司),大鼠 IL-1β,TNF-α酶联免疫吸附法(ELISA)试剂盒分(天津津脉,武汉博士德生物工程有限公司产品)。

1.2 实验方法

1.2.1 标本处理 复苏24小时时处死大鼠,取大鼠心脑组织标本-70度冷冻保存,另每组大鼠处死后,迅速取其中一只的部分心,脑组织,固定液固定,ELISA。

1.2.2 统计学处理 对计量资料用(x±s)表示。应用SPSS专业统计软件进行方差分析,组间差异比较采用t检验。以P＜0.05为差异有显著性,P＜0.01为差异有非常显著性。

2 实验结果

2.1 心脑中的IL-1β含量变化(表1)

对照组中心脑IL-1β的含量最低,模型组心脑IL-1β含量最高,乌司他丁治疗组心脑IL-1β含量介于前面两组之间。

表1 各组大鼠心脑中的IL-1β含量变化比较(±s)

表1 各组大鼠心脑中的IL-1β含量变化比较(±s)

注:与对照组比,*P＜0.01;与模型组比#P＜0.05

观察指标(pg/ml) 模型组 对照组 治疗组脑 IL-1β 0.194±0.028*0.088±0.007 0.103±0.027*#心 IL-1β 0.550±0.050*0.293±0.014 0.413±0.078*#

2.2 心脑中的TNF-α含量变化(表2)

对照组中心脑TNF-α的含量最低,模型组心脑TNF-α含量最高,治疗组心脑TNF-α含量介于前面两组之间。

表2 各组大鼠心脑中的 TNF-α含量变化及比较(±s)

表2 各组大鼠心脑中的 TNF-α含量变化及比较(±s)

注:与对照组比,*P＜0.01;与模型组比#P＜0.05

观察指标(pg/ml) 模型组 对照组 治疗组脑TNF-α 0.420±0.061*0.222±0.0130.290±0.037*#心TNF-α 0.976±0.067*0.698±0.0280.787±0.055*#

3 讨论

心肺复苏后患者必将面临缺血-再灌注损伤,关于缺血-再灌注损伤机制目前认为主要与氧自由基生成,钙超载和白细胞激活有关,其中白细胞激活机制近年来越来越得到学者关注。心肺复苏后出现包括多形核白细胞在内的多种炎症细胞被激活,产生多种细胞因子,参与缺血-再灌注引起的损伤作用[4]。研究表明,炎性细胞因子TNF-α和IL-1β不仅能直接促进中性粒细胞向损伤区聚集,而且TNF-α还可以刺激单核-巨噬细胞产生IL-1β,并呈剂量依赖性。这些炎性细胞因子相互影响,扩大炎症,如炎症介子失控,炎症泛滥,则可导致全身炎症反应综合征(SIRS),进而导致细胞死亡和多器官功能障碍综合征(MODS)的发生。炎症失控导致SIRS与代偿性抗炎反应综合征(CARS)失衡是MODS的主要发病机制,失控的炎症反应中不仅有炎症介质过度释放,而且伴有内源性抗炎介质的不足或过度释放,两者均可加重炎性损害,最终导致多器官功能障碍,衰竭以至死亡[5]。本次实验显示,心肺复苏后大鼠体内TNF-α和IL-1β表达较对照组明显升高,且TNF-α和 IL-1β呈正相关,与以往研究相符,提示复苏后大鼠体内存在炎性细胞激活。故临床上,对心肺复苏后患者体内TNF-α、IL-1β等炎症因子的大量释放的有效抑制,将会减轻缺血-再灌注损伤、防止MODS的发生。

IL-1β和TNF-α是机体来源广泛的两个细胞因子,均主要由活化的单核-巨噬细胞产生。有研究表明心肺复苏成功后患者血清TNF-α和IL-1等细胞因子增多[6]。IL-1β作为促炎细胞因子具有多向性生物功能,参与了对炎症和免疫反应的调节。关于IL-β在脑损伤中的机制,有学者认为IL-1β可激活巨噬细胞和星型细胞,促进内皮细胞激活血液中的凝血酶原进入炎症状态,增强白细胞反应,加重脑水肿,并诱发神经元凋亡作用。此外,IL-1β还有使血脑屏障通透性增加的作用,研究也表明TNF-α和IL-1β是参与了呼吸心跳骤停后脑损伤的介子之一。在缺血-再灌注损伤后,体内激活的白细胞产生大量IL-1β和TNF-α等细胞因子,同时 IL-1β和TNF-α等又作为促炎细胞因子又可导致炎症细胞活化,活化的炎症细胞突破了炎症细胞产生炎症介质的自限作用,通过自我持续放大的级联反应,产生大量促炎介质,导致机体促炎-抗炎介质平衡失控,SIRS发生。本次实验发现,复苏后大鼠心脑超微结构出现明显损伤性改变,而且与TNF-α和 IL-1β呈正相关,提示 TNF-α和IL-1β在复苏后大鼠心脑损伤中发挥重要作用。相信随着研究得深入,它将对减轻心跳骤停复苏后患者的缺血/再灌注损伤产生积极的作用。

[1]Matsumi M,Mizobuchi S,Kaku R et a1 Changes of urinary tripsin inhibitor in blood and urine,as well as serum cytokines in living related liver transp1antation[J].Masui,2003,52(3):251.

[2]李 鹏,包海军.乌司他丁治疗急性胰腺炎临床观察[J].中国医学理论与实践,2006,4(16):441.

[3]陈雪峰,李小民.乌司他丁和地塞米松对急性肺损伤治疗作用的比较[J].世界危重病医学杂志,2006,2(3):1182.

[4]Yang Z,Zingarelli B,Szab ó C.Effect of genetic disruption of poly(ADP-ribose)synthetase on delayed productionof inflammatory mediators and delayed necrosis during myocardial ischemia-reperfusion injury[J].Shock,2000,13(1):60.

[5]Keel M,Trentz O.Pathophysiology of polytrauma[J].Injury,2005,36(6):691.

[6]罗显荣,伍伟玲,叶小群,等.心肺复苏成功后血清细胞因子变化的观察[J].Chinese Criticial Care Medicine,2000,12:686.

the effects of TNF-α,IL-1β about Ulinastation during cardiopulmonary cerebral resuscitation rats

ZHANGShu-yan,JI Zhiyong,LEU Yu,et al.(First Hospital of Jilin University,Changchun130021,China)

ObjectiveTo observe changes of cytokine tumor necrosis factor-α(TNF-α),interleukin-1β(IL-1β)and the effects of Ulinastation during cardiopulmonary cerebral resuscitation rats.MethodsThe animalmodelof cardiac arrest(CA)was made by clamping endotracheal tube at expiration,and exist twent-four hours after cardiopulmonary resuscitation(CPR),twenty-fours healthy Wistar rats were randomly divided into control group,model group,treatment group.Kill the rats after twenty-fours hours,The levels of TNF-αand IL-1β were determined by ELISA.ResultsCompare with contral group the level of IL-1β and TNF-αwere increase significantly in the brain and heart of model group,compare withmodel group the level of IL-1β andTNF-α were reduced significantly in the brainandheart of treatment group.ConclusionQuantitation of TNF-αand IL-1β expression from cardiopulmonary cerebral resuscitation rats increase;significantly inhibit the quantitation of TNF-αand IL-1β expression from cardiopulmonary cerebral resuscitation rats,dose decide effect,ulinastation reduce the damadge led by ischemia/reperfusion from cardiopulmonary cerebral resuscitation rats.

cardiac arrest(CA);tumor necrosis factor-α;interleukin-1;ulinastation

R392

A

1007-4287(2010)09-1366-02

*通讯作者

张舒岩(1966-),男,主治医师,硕士研究生,从事急救医学工作。

2009-12-15)