氨茶碱对重症胎粪吸入新生兔的TNF-α和IL-8水平的影响

詹 峰 ，武 荣 ，金桂红 ，周海燕 ，李 娜 ，胡 波

1.安徽医科大学滁州临床学院儿科，安徽滁州 239000；2.安徽医科大学第一附属医院儿科，安徽合肥 230022

胎粪吸入综合征 （meconium aspiration syndrome，MAS）是指由于严重宫内窘迫，胎儿在宫内或分娩时经呼吸道吸入被胎粪污染的羊水引起呼吸窘迫的表现。5%～15%的新生儿在出生时可有胎粪污染羊水，其中5%的新生儿发生胎粪吸入性肺炎，多见于足月儿或过期产儿。国内报道的发病率为活产新生儿的1.2%～2.2%[1]。最近研究表明：全身应用或气管内甲基黄嘌呤[2]可以改善胎粪吸入性肺炎的肺功能。氨茶碱是甲基黄嘌呤衍化物，本实验在新生兔重度胎粪吸入模型上应用氨茶碱，观察其对TNF-α和IL-8水平的影响。

1 材料与方法

1.1 动物

日龄20～30 d的日本健康大耳新生兔24只，体重300～500 g，雌雄不限，由安徽医科大学动物实验中心提供。随机分成空白组（n=6）、通气对照组（n=6）、氨茶碱对照组（胎粪+SIMV 组）（n=6）、氨茶碱组（胎粪+SIMV+氨茶碱）（n=6）。

1.2 仪器设备

德国stephanie小儿呼吸机，迈瑞便携式多参数监护仪（型 号 ：PM-8000Express），MARTEL 血 气 分 析 仪 （型 号 ：

MC P8850B-130）等。

1.3 胎粪制备

收集数名健康足月新生儿第一次胎粪，其母亲无产前用药史，也未接受除维生素K、红霉素眼膏以外的药物，胎粪未被尿液污染，真空冷冻干燥。研磨成粉末状，用无菌生理盐水稀释成45 mg/ml浓度的均匀胎粪悬混液，分装-20℃保存，待用。

1.4 方法

1.4.1 建立重度胎粪吸入动物模型[3]固定，仰卧位，2%利多卡因局麻下气管插管，胶布固定，记录生理参数，通气对照组、氨茶碱对照组和氨茶碱组气管导管内注入4 ml/kg的胎粪混合物，分2次注入，每次2 ml/kg。继而注入2 ml空气，两次注入之间使用复苏气囊按压5 min，确保胎粪均匀进入支气管及肺泡。灌注全程给100%氧气。

1.4.2 机械通气 通气模式：同步间歇指令（SIMV），吸入氧浓度（FIO2）：0.25～0.5，吸气峰压（PIP）为 10～16 cm H2O（1 cm H2O=0.098 kPa），呼气末压 （PEEP）为 0.5～3.0 cm H2O，呼吸频率（RR）为 10～40 次/min，吸气时间（TI）为 0.25～05 s；参数调节以维持潮气量正常范围（4～10 ml/kg）、正常血氧饱和度（85%以上）及血气值为准。

1.4.3 氨茶碱的应用方法 胎粪吸入综合征模型制备后，氨茶碱组0.5 h和2.5 h静脉注射氨茶碱（2.0 mg/kg），氨茶碱用生理盐水稀释成1∶10，并在5 min内缓慢注入，通气对照组、氨茶碱对照组在同样时间静脉注射等量的生理盐水，氨茶碱组和氨茶碱对照组均通气6 h后处死，收集标本。

1.4.4 标本采集 支气管肺泡灌洗液：取左肺组织，用生理盐水（30 ml/kg）经气管反复支气管肺泡灌洗5次，收集灌洗液离心，上清液分装保存待测。肺组织匀浆：右肺中上叶加生理盐水，经匀浆机匀浆，制成匀浆液，离心（1 500 r/min）10 min后取上清液，-30℃保存待检。

1.4.5 检测指标和方法 计算各组肺组织湿干重比 （W/D）及肺组织匀浆和肺泡灌洗液中TNF-α、IL-8含量。后两者先采用酶联免疫吸附法（EL1SA）检测，再在RT-6000型酶标仪上测450 nm处的OD值。

1.5 统计学处理

实验数据以均数±标准差（x±s）表示，用 SPSS 13.0软件进行分析，以One-Way ANOVA分析组间差异，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 各组TNF-α及IL-8的变化情况

氨茶碱组和氨茶碱对照组比较，肺组织匀浆和BALF中TNF-α和IL-8含量降低，差异均有统计学意义（均P＜0.05）。氨茶碱组、氨茶碱对照组、通气对照组分别与空白组比较，肺组织匀浆和BALF中TNF-α和IL-8含量升高，差异均有统计学意义（均P＜0.05），氨茶碱组、氨茶碱对照组与通气对照组比较，肺组织匀浆和BALF中TNF-α和IL-8含量升高，差异有统计学意义（P＜0.05），见表 1。

表1 各组TNF-α及IL-8的变化情况（x±s，ng/L）Tab.1 Changes of TNF-α and IL-8 in each group（x±s，ng/L）

2.2 肺组织湿干重比（W/D）

氨茶碱组和氨茶碱对照组比较，肺组织湿干重比（W/D）差异有统计学意义（P＜0.05），氨茶碱对照组、氨茶碱组、通气对照组与空白组比较，肺组织湿干重比差异均有统计学意义（均P＜0.05）。氨茶碱组和通气对照组比较，肺组织湿干重比差异无统计学意义（P＞0.05），见表 2。

3 讨论

胎粪吸入综合征是由于胎儿发生宫内窘迫或产时窒息排出胎粪，吸入后胎粪到达各级气管、支气管及肺泡，引起肺组织一系列的病理生理改变，从而发生肺部病变。MAS的发生机制包括气道的机械性阻塞、表面活性物质的失活、肺动脉高压、肺部的化学性炎症损伤[4]。胎粪的胆酸、胆盐、胆绿素、胰酶、肠酶等均可导致肺损伤，释放出细胞因子，引起肺部的炎性反应，炎性反应又加重细胞因子的释放，其再加重炎性反应，如此形成恶性循环。

表2 各组湿干重比（W/D）（x±s）Tab.2 wet/dry weight ratio of each group

在MAS的发生中有多种细胞因子如IL-8、TNF-α[5]等，参与其病理生理过程。其中IL-8作为促炎性因子，在其发生中起了重要作用。胎粪中含有IL-8，对中性粒细胞具有趋化作用[6]。TNF-α是单核-巨噬细胞在内毒素、炎性介质、IL-1等细胞因子的作用下以自分泌方式生成的一种多肽，炎症早期，肺泡巨噬细胞激活，TNF-α产生增加，并促使中性粒细胞聚集、迁移至肺内，使中性粒细胞成为分布最广、数量最多的炎性细胞，同时又是TNF-α更大的来源。Kojima等[7]和Hageman等[8]先后报道了随着胎粪的吸入，肺部伴有中性粒细胞和肺泡巨噬细胞聚集，并释放一些生物活性物质产生炎症反应，从而引起胎粪性肺损伤。

氨茶碱为黄嘌呤类药物，为茶碱与乙二胺复盐，其药理作用主要来自茶碱，乙二胺使其水溶性增强。近年来发现氨茶碱除了具有支气管舒张作用外，还具有抗感染和免疫调节等作用[9-10]。氨茶碱是非选择PDE抑制剂，其可能作用机制如下：增加肺内cAMP[11]和GMP水平，导致支气管扩张和肺血管扩张和一些抗感染作用；试验证明茶碱可以减少人血单核细胞和肺泡巨噬细胞产生TNF-α，同时可以抑制TNF-α的基因表达[12]和细胞因子的基因表达[10]；氨茶碱可以增加抗炎因子IL-10的释放，促进中性粒细胞、嗜酸粒细胞和T淋巴细胞的凋亡，抑制TNF-α和前列腺素类的作用[13]。

在本实验中，新生兔胎粪灌注后肺组织匀浆和BALF中IL-8和TNF-α明显升高，提示细胞因子在胎粪吸入性肺损伤中起到重要作用。氨茶碱组和氨茶碱对照组比较，氨茶碱组肺组织匀浆和BALF中IL-8和TNF-α含量降低，氨茶碱组的湿干重比低，提示应用氨茶碱可以减少IL-8和TNF-α的产生，可以减轻重症胎粪吸入新生兔的肺水肿。实验中还发现与通气对照组、空白组比较，氨茶碱对照组和氨茶碱组肺组织匀浆和BALF中TNF-α和IL-8含量明显升高，提示机械通气本身可以加重急性肺损伤。Rimensberger等[14]报道机械通气是一种炎症前期刺激，能使炎症级联反应激活。

综上所述，氨茶碱可能通过抑制IL-8和TNF-α的分泌，从而减少肺部的炎症反应，对新生兔重症胎粪吸入可能有保护作用。关于氨茶碱的合适剂量、用法及机制尚有待进一步研究。

[1]吴梓梁,赖永洪,李文益,等.小儿内科学[M].郑州:郑州大学出版社,2003:1564.

[2]Mokra D,Mokry J,Tatarkova Z，et al.Aminophyllinetreatment in meconium-induced acute lung injury in a rabbit model[J].JPhysiol Pharmacol,2007,58(Suppl 5):399-407.

[3]周海燕,武荣.新生兔重度胎粪吸入模型的制备[J].安徽医学,2010,31(9):33-36.

[4]LI YH,YAN ZQ,Brauner A,et al.Meconium induces expression of inducible NOsynthase and activation of NF-B in tat alveolarm acrophages[J].Pediatr Res,2001,49(6):820-825.

[5]Vidyasagar D,Lukkarinen H,Kaapa P,et al.Inflammatory response and apoptosisin newborn lungsafter meconiumaspiration[J].Biotechnol Prog,2005,21(1):192-197.

[6]Okazaki K,Kondo M,Kato M,et al.Serum cytokine and chemokine profiles in neonates with meconium aspiration syndrome[J].Pediatrics,2008,121(4):e748-753.

[7]Kojima T,Hattori K,Fujiwara T,et al.Meconium induced lung injury mediated by activation of alveolar macrophages[J].Life Sciences,1994,54(21):1559-1562.

[8]Hageman JR,Caplan MS.An introduction to the structure and function of inflammatory mediators for clinicians[J].Clin Perinatol,1995,22(2):251-261.

[9]Salari P,Mojtahedzadeh M,Najafi A,et al.Comparison of the effect of aminophylline and low PEEP vs.high PEEP on EGF concentration in critically ill patients with ALI/ARDS[J].JClin Pharmacy Therapeutics,2005,30:139-144.

[10]Mascali JJ,Cvietusa P,Negri J,et al.Anti-inflammatory effects of theophylline:modulation of cytokine production[J].Ann Allergy Asthma Immunol,1996,77(1):34-38.

[11]Sciuto AM,Strickland PT,Kennedy TP,et al.Postexposure treatment with aminophylline protects against phosgene-induced acute lung injury[J].Exp Lung Res,1997,23(4):317-332.

[12]Spatafora M,Chiappara G,Merendino AM,et al.Theophylline suppresses the release of tumour necrosis factor-alpha by blood monocytes and alveolar macrophages[J].Eur Respir J,1994,7(2):223-228.

[13]Barnes PJ.Theophylline in chronic obstructive pulmonary disease:new horizons[J].Proc Am Thorac Soc,2005,2(4):334-339.

[14]Rimensberger PC,Fedorko L,Cutz E,et al.Attenuation of ventilatorinduced acute lung injury in an animal model by inhibition of neutrophil adhesion by leumedins(NPC 15669)[J].Crit Care Med,1998,26(3):548-555.