羟考酮对大鼠单肺通气后急性肺损伤的影响*

王开伟，朱国松，林洪启

(郑州大学人民医院麻醉科，郑州450003)

基础医学

羟考酮对大鼠单肺通气后急性肺损伤的影响*

王开伟，朱国松，林洪启△

(郑州大学人民医院麻醉科，郑州450003)

目的 探讨羟考酮对大鼠单肺通气后急性肺损伤的影响及机制。方法 32只成年清洁级SD大鼠随机分为4组:对照组、模型组、生理盐水组、羟考酮组,各8只。插管过深法建立大鼠急性肺损伤模型，取大鼠左肺上叶测量肺组织含水量；取大鼠部分左肺下叶进行HE染色，观察肺组织的病理学改变；酶联免疫吸附法(ELISA)检测炎症因子白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)等指标。结果 光镜下观察HE染色后的肺组织，对照组肺组织形态结构基本正常，未见明显病理学改变；模型组和生理盐水组肺组织中可见大量渗出及炎性细胞浸润，肺间质增厚且充血明显，肺泡变小，肺实质增加显著；羟考酮组肺组织可观察到少量渗出及炎性细胞浸润，肺组织病理学改变较轻，轻度充血。与对照组相比较，模型组和生理盐水组肺组织的含水量、病理学评分，炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α等指标均上升，差异有统计学意义(P<0.05)；与模型组相比较，羟考酮组肺组织的含水量、病理学评分，炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α等指标均下降明显，差异有统计学意义(P<0.05)。结论 羟考酮能够抑制SD大鼠单肺通气后急性肺损伤，其机制可能与其减轻炎症反应有关。

急性肺损伤；羟考酮；单肺通气；炎症反应

随着外科和麻醉水平的提高，单肺通气(one-lung ventilation, OLV)技术已经广泛应用于胸科手术中。单肺通气常见且严重的并发症是急性肺损伤。研究结果[1]发现，炎性因子触发急性炎症反应，引起全身炎症反应综合征，进而导致全身多个器官急性损伤，包括急性肺损伤。羟考酮是纯阿片受体激动剂，通过激动μ和κ受体起镇痛作用，可调节细胞因子水平，抑制炎症反应和氧化应激反应[2]。本研究拟探讨羟考酮对清洁级SD大鼠单肺通气后急性肺损伤的影响并探讨可能的机制。

1 材料与方法

1.1 材料 雄性清洁级SD大鼠，由郑州大学动物实验中心提供，SD大鼠合格证号：SCXK(豫)2010-0002。此研究方案由郑州大学动物实验伦理委员会批准。HX-100E小动物呼吸机由中国成都泰盟公司提供。羟考酮注射液由英国NAPP PHARMACEUTICALS LIMITED生产。白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、白细胞介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)和肿瘤坏死因子-α(Tumor necrosis factor-α,TNF-α)检测试剂盒购自南京凯基生物科技发展有限公司。

1.2 方法

1.2.1 实验分组 32只成年清洁级雄性大鼠随机分为4组:对照组、模型组、生理盐水组、羟考酮组,各8只。6%水合氯醛麻醉大鼠后置于仰卧位并固定四肢，气管切开后气管插管。对照组进行双肺通气2 h。其他3组用插管过深法将气管导管插入右侧主支气管，连接HX-100E小动物呼吸机行右侧单肺通气1.5 h后，退气管导管至主气管，再双肺通气0.5 h[3]。呼吸机参数调整为I∶E为1∶1，氧流量100%，单肺通气时呼吸频率80次/min，潮气量6 ml/Kg，双肺通气时呼吸频率为60次/min，潮气量10 ml/Kg。行大鼠股动脉穿刺置管测压，检测大鼠的心率和血压。大鼠急性肺损伤造模成功。尾部静脉穿刺置管，输液给药。动物专用电热毯和温箱进行保温。羟考酮组在开始机械通气时静脉给予4 mg/Kg羟考酮，生理盐水组给予相应剂量的生理盐水进行处理[3]，未给予药物的为模型组。待实验结束后，取大鼠的左肺组织进行相关指标的检测。

1.2.2 肺含水率测定 取左肺上叶，用滤纸吸去肺组织中的水分，称质量即湿质量。然后在80 ℃烤箱内，烘烤24 h后称质量即干质量。肺含水率(%)=(湿质量-干质量)/湿质量×100 %。

1.2.3 组织病理学检查和组织肺病理学评分标准 取左肺下叶，多聚甲醛液固定，石蜡包埋，切片后行HE 染色，中性树脂封片。采用盲法，由同一个病理科医生在光镜下观察肺病理学改变。肺损伤病理评分标准[4]：①白细胞在肺组织中的浸润范围: 0=0%，1=1%～25%，2=26%～50%，3=51%～75%，4=76%～100%。②肺泡腔白细胞量:0=无，1=偶有，2=大量白细胞，3=肺泡腔几乎充满白细胞，4=肺泡腔被白细胞充满并扩张。③肺泡腔渗出物的量，包括纤维素、透明膜、水肿液；0=无渗出物，1=偶见渗出物，2=清晰可见渗出物，3=几乎充满渗出物，4=肺泡腔被渗出物充满并扩张。④根据肺实质组织和空肺泡所占面积的百分比判断肺损伤的程度，0=正常，肺实质组织面积<15%，空泡面积>85%；1=肺实质组织面积15%～25%，空泡面积75%～85%；2=肺实质组织面积 25%～50%，空泡面积50%～75%；3=肺实质组织面积 50%～75%，空泡面积25%～50%；4=肺实质组织面积75%～100%，空泡面积0%～25%。

1.2.4 肺组织IL-6、IL-1β和TNF-α检测 采用ELISA法检测肺组织匀浆中IL-6、IL-1β和TNF-α的浓度。

2 结果

2.1 肺含水率和组织病理学评分 与对照组相比较，模型组和生理盐水组的肺含水率明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)；与模型组和生理盐水组相比较，羟考酮组的肺含水率明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组相比较，模型组和生理盐水组病理学评分明显升高，差异有统计学意义(P<0.05)。与模型组和生理盐水组相比较，羟考酮组病理学评分明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

2.2 肺组织病理学检测 光镜下观察HE染色后的肺组织，对照组肺组织形态结构基本正常，未见明显病理学改变；模型组和生理盐水组肺组织中可见大量的渗出及大量炎性细胞浸润，肺间质增厚且充血明显，肺泡变小；羟考酮组肺组织可观察到少量渗出及炎性细胞浸润，肺组织病理学改变较轻，轻度充血。见图1。

表1 单肺通气后肺含水率和病理学评分±s)

注：与对照组比较，1)P<0.05；与模型组和生理盐水组比较，2)P<0.05。

图1 4组肺病理图片(HE,×200)

2.3 肺组织匀浆中IL-6、IL-1β和TNF-α水平比较 模型组和生理盐水组肺组织中IL-6、IL-1β和TNF-α水平较对照组升高，差异有统计学意义(P<0.05)；羟考酮组肺组织中IL-6、IL-1β和TNF-α水平较模型组、生理盐水组明显降低，差异有统计学意义(P<0.05)。见表2。

表2 4组肺组织中IL-6、IL-1β和TNF-α水平比较

注：与对照组比较，1)P<0.05；与模型组和生理盐水组比较，2)P<0.05。

3 讨论

多种因素诸如氧化应激、缺血再灌注、细胞凋亡和炎症反应等均可引起急性肺损伤。缺血再灌注可引起全身炎症反应，导致器官损伤[5]。研究[6-7]发现，细胞因子介导的炎症反应在急性肺损伤中发挥重要作用，IL-6、IL-1β和TNF-α是参与肺部炎症损伤的重要炎性因子。与双肺通气相比较，单肺通气更易引起急性肺损伤，可能是因为肺缺血再灌注以及肺萎陷复张造成[8]。本研究结果显示，对照组肺组织形态结构基本正常，未见明显病理学改变，炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α水平较低，未发现明显的肺损伤。而在模型组和生理盐水组中，肺组织中可见大量渗出及炎性细胞浸润，肺间质增厚且充血明显，肺泡变小，肺实质增加显著，炎性因子水平升高，肺组织水肿严重，炎症反应损伤明显。而经过羟考酮干预后，肺组织中炎性因子IL-6、IL-1β和TNF-α明显下降，肺组织水肿和炎症损伤都明显减轻。

可能是由于羟考酮具有抑制炎性反应和氧化应激反应的作用[3]。同时也能调节细胞因子水平，维持促炎与抗炎细胞因子平衡[9]。有研究结果[10]证实，羟考酮可降低细胞内cAMP水平，干扰细胞炎性因子的合成和释放。但羟考酮对单肺通气后急性肺损伤作用机制尚不明确。本研究结果提示，单肺通气前给予4 mg/Kg的羟考酮可明显减轻急性肺损伤，其机制可能是通过抑制炎性因子的释放，发挥抗炎作用，减轻SD大鼠单肺通气后急性肺损伤。

[1] Rudan I, Boschi-Pinto C, Biloglav Z, et al． Epidemiology and etiology of childhood pneumonia [ J]. Bull World Health Organ,2011,86(5): 408-416.

[2] 陈刘芳,靖国庆,杨建国,等.不同剂量羟考酮对大鼠肾缺血再灌注损伤的影响[J].中华麻醉学杂志,2015,35(10):1277-1280.

[3] Leite C, Calixto MC, Tcto IF, et al. Characterization of pulmonary and systemic inflammatory responses produced by lung re-expansion after one-lung ventilation[ J]. J Cardiothorac Vase Anesth, 2012,26(3):427-432.

[4] Franco-Gou R, Rosello-Catafau J, Peralta C. Protection against lung damage in reduced-size liver transplantation[ J]. Crit Care Med, 2006, 34(5):1570-1571.

[5] Hayashi T, saito A, kuno S, et al. Damage to the endoplasmic reticular and activation of apoptotic machinery by oxidative stress in ischemic neurons[ J]. J Cercb Blood Flow Mevab, 2005,25(1):41-53.

[6] Franco-Gou R, Rosell-Catafau J, Peralta C. Protection against lung damage in reduced-size liver transplantation [J]. Crit care Med, 2006,34(5):1506-1513.

[7] Zhao HF, Zhang GW, Zhou J, et al. Biliary tract injury caused by different relative warm ischemia time in liver transplantation in rats [J]. Hepatobiliary Pancreat Dis Int, 2009, 8(3):247-254.

[8] Circu ML, Aw TY. Reactive oxygen species, cellular redox systems, and apoptosis[ J]. Free Radic Med, 2010, 48(6):749-782.

[9] 胡建,许建峰,刘耿,等. 不同剂量羟考酮术前用药对腹腔镜胆囊切除术后疼痛及炎症细胞因子的影响[J].临床麻醉学杂志,2015, 31(30):941-944.

[10] 张小铭，田胜兰. 围术期镇痛对IL-6/IL-10平衡的影响[J].中华麻醉学杂志，2003, 23(4):368-373.

[责任编辑：马香芹]

Influence of Oxycodone on Acute Lung Injury Following One-lung Ventilation in Rats

WANG Kai-wei, ZHU Guo-song, LIN Hong-qi

(DepartmentofAnesthesiology,People’sHospitalofZhengzhouUniversity,ZhengzhouHenan450003,China)

Objective To discuss the influence and mechanism of Oxycodone on acute lung injury following one-lung ventilation in rats.Methods Thirty-two adult male Sprangue-Dawley rats were randomly divided into four groups: control group, model group, saline group and Oxycodone group, with 8 rats each group. Acute lung injury model was esteblished with deep intubation; the water content in lung tissue was determined through taking the upper lobe of left lung; HE was stained through taking the lower lobe of left lurg to abserve the pathological changes of lung tissue; inflammatory facotr, interleukine-6, interleukin-1β and tumor necrosis facotr-α were measured with anzyme linked immunosorbent assay. Results After HE staining, in control group, there was no obvious pathological change of lung tissue, occasionally there were inflammatory cells and exudates. In model group and saline group, there were a large number of inflammatory cell infiltration and alveolar exudates. Pulmonary interstitial was obviously hyperemia and hemorrhage. However, in Oxycodone Group, the pathological change of lung tissue were relieved significantly. Compared with control Group, in model Group and saline Group, the content of lung water increased significantly (P<0.05); lung tissue pathological score increased significantly (P<0.05); the content of IL-6，IL-1β and TNF-α in lung tissue increased significantly (P<0.05). Compared with model Group, in Oxycodone Group, the content of lung water decreased significantly (P<0.05); lung tissue pathological score decreased significantly (P<0.05); the content of IL-6,IL-1βand TNF-α in lung tissue decreased significantly (P<0.05). Conclusion Oxycodone can alleviate acute lung injury induced by OLV, and the mechanism may be in evolve inhibition of inflammatory reaction.

acute lung injury; Oxycodone; one-lung ventilation; inflammatory reaction

2016-06-08

河南省科技计划项目(122300410408)。

王开伟(1975-)，男，河南省信阳市人，学士，副主任医师，从事临床麻醉工作。

△通信作者：林洪启， E-mail: lhq9988@126.com。

R 364.1+1

A

1008-9276(2017)02-0107-04