遵義醫學院附屬醫院程華剛教授團隊于2011年在《重慶醫科大學學報》雜志發表了一篇題為《西維來司他鈉對腦損傷繼發吸入性肺損傷大鼠的影響研究》的文章。該研究旨在研究西維來司他鈉霧化吸入對腦損傷繼發肺損傷大鼠的影響及其機制。
研究使用了動物模型，将大鼠分成六組，分别接受不同的處理方法。結果顯示，西維來司他鈉霧化吸入能夠顯著改善肺組織形态學，并降低中性粒細胞彈性蛋白酶（NE）和白介素-8（IL-8）的含量。本研究表明，西維來司他鈉霧化吸入能夠改善腦損傷繼發吸入性肺損傷大鼠的肺組織損傷，并降低中性粒細胞彈性蛋白酶（NE）和白介素-8（IL-8）的含量。這項研究有助于深入了解腦損傷繼發肺損傷的治療機制，為未來的治療提供了新的線索。
目的：探讨西維來司他鈉(Sivelestat sodiom)霧化吸入對腦損傷繼發肺損傷大鼠的影響,從炎性反應角度探讨其作用機制。
方法：SD大鼠60隻,随機分為6組,正常組(A),誤吸組(B),腦損傷誤吸組(C),生理鹽水霧化吸入組(D),地塞米松霧化吸入組(E),西維來司他鈉霧化吸入組(F),每組10隻,用酶聯免疫吸附(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法測定支氣管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)的中性粒細胞彈性蛋白酶(Neutrophil elastase,NE)和白介素-8(Interleukin-8,IL-8)含量，免疫透射比濁法測定BALF中白蛋白濃度;光鏡觀察肺組織病理改變。
結果：
1. 在肺組織形态學上，西維組改善最明顯，其次為地塞米松組；
2. 測量大鼠BALF中的NE含量，西維、地塞米松組低于誤吸、腦損傷誤吸、生理鹽水組(P<0.05)，西維組最為明顯；
3. 測量大鼠BALF中的IL-8含量，西維、地塞米松組均低于腦損傷誤吸組、生理鹽水霧化吸入組(P<0.05)，但西維與地塞米松組2組間差異無統計學意義(P>0.05)。
結論：西維來司他鈉霧化吸入對腦損傷繼發吸入性肺損傷大鼠肺組織的改善作用優于地塞米松，其作用機制可能與抑制NE的産生和活性，減輕NE對肺組織的直接損傷作用和抑制肺内炎性網絡循環反應導緻的肺組織損傷有關。
腦損傷（Braininjury，BI）後由于昏迷、嘔吐、咽反射減弱或消失，易發生口咽部分泌物或胃内容物吸入呼吸道，引起急性吸入性肺損傷甚至發展成呼吸窘迫綜合征，是顱腦損傷後死殘率高的重要原因之一[1]。目前認為中性粒細胞（Poly－morphonuclear leukocyte，PMN）聚集并釋放多種蛋白酶，尤其中性粒細胞彈性蛋白酶（Neutrophil elastase，NE）在急性肺損傷（Acute lung injury，ALI）的發病中起重要作用[2]。西維來司他鈉（Sivelestat sodiom）是一種NE抑制劑，可在發炎局部有效抑制NE，減輕肺組織損傷[3]。而目前研究多以全身給藥為主，全身用藥時由于局部藥物濃度低，給予劑量相應加大，增強藥物的毒副作用，同時增加患者經濟負擔。霧化吸入可使藥物深達終末支氣管及肺泡，吸收快，副作用較全身用藥小，但西維來司他鈉霧化吸入對吸入性肺損傷的效果并不十厘清楚。是以，本研究建立大鼠BI誤吸模型，探讨西維來司他鈉霧化吸入對BI繼發吸入性肺損傷的作用及其機制，以期為BI誤吸患者實施友善、經濟、無創的治療方案提供實驗依據。
1、一般狀況
制作BI模型時，大鼠緻傷後立即出現呼吸暫停，2s～5min後自行或人工協助恢複呼吸，繼之出現呼吸急促，面部、四肢發绀；全身抽搐、偏癱及昏迷。做誤吸模型時，胃液滴入氣管後，大鼠出現嗆咳，煩躁，甚至口鼻見血性泡沫樣分泌物等症狀。模型制作成功後死亡大鼠4隻，共56隻大鼠入統計學處理。
2、肺組織HE染色光鏡觀察
A組肺組織正常，B組可見肺間質血管擴張充血，肺泡間隔增厚，部分肺泡塌陷，炎細胞浸潤（見圖1）。
圖 1 炎細胞浸潤（HE×200）大鼠誤吸後，可見肺泡間隔增厚，部分肺泡塌陷
C、D2組可見肺間質血管擴張充血，肺泡塌陷，炎細胞浸潤明顯，肺泡間毛細血管擴張充血伴大量炎細胞浸潤及纖維素滲出，細支氣管内紅細胞及漿液滲出明顯（見圖2、3）。
圖 2 BI 誤吸組（HE×200）肺泡間隔紊亂，肺泡間毛細血管擴張充血伴大量炎細胞浸潤，肺泡腔及細支氣管紅細胞及漿液滲出明顯
圖3 生理鹽水組（HE×200） 肺泡間隔紊亂，肺泡間毛細血管擴張充血伴大量炎細胞浸潤及纖維素滲出，肺泡腔及細支氣管可見紅細胞
E組亦可見肺泡間隔增寬，部分肺泡融合，毛細血管擴張充血，白細胞浸潤等現象，但程度較C、D組輕（見圖4）。
圖4 地塞米松組（HE×200）肺泡結構基本存在，部分肺泡融合，部分肺泡間隔毛細血管擴張充血，伴炎細胞浸潤
F組肺泡結構基本存在，局部肺泡間毛細血管擴張充血，細支氣管管腔内見部分紅細胞，累積範圍較小，纖維素滲出不明顯（見圖5）。
圖5 西維來司他鈉組（HE×200）肺泡結構基本存在，局部肺泡間毛細血管擴張充血，累積範圍較小，纖維素滲出不明顯
3、BI誤吸大鼠BALF中NE、IL-8和白蛋白變化
A組BALF中NE和白蛋白含量最低，其次為F組，經單因素方差分析和Bonferroni檢驗，差異均有統計學意義；E、F2組BALF中IL-8濃度差異無統計學差異。見表1。
表1 各種大鼠BALF中NE、IL-8、白蛋白含量的組間比較（μg/x±s）
1、炎性反應與BI繼發吸入性肺損傷的作用機制
BI繼發吸入性肺損傷的發病機制較複雜，相關機理尚不十厘清楚。“二次打擊”理論從炎性反應角度提出，嚴重創傷、感染、休克等可對機體構成第一次打擊，使機體發炎細胞及免疫細胞處于激活狀态，如病情繼續發展或再次遭到其他損害因素，便構成二次打擊，使處于激發狀态的炎性細胞釋放大量發炎媒體，引起過度失控的發炎反應，進而導緻ALI的發生[6]。本研究顯示，C組BALF中NE、IL-8及白蛋白含量明顯高于A、B2組，肺組織出現嚴重的病理損害表現，說明BI誤吸可引起肺内過度炎性反應，發生肺損傷。其機制可能與“二次打擊”理論有關，顱腦損傷後應激反應及顱内壓升高等原因，引起交感神經興奮，全身血管收縮，組織缺血缺氧，中性粒細胞激活，介導多種炎性媒體産生[7]。誤吸對肺組織構成第二次打擊，中性粒細胞進一步激活，産生多種炎性因子和蛋白水解酶，特别是NE，直接降解細胞外基質的多種蛋白成分，破壞細胞間的緊密連接配接，血管通透性增加，同時誘導内皮細胞産生趨化性細胞因子，如IL-8、IL-6等，而IL-8是一種C-X-C家族的趨化因子，這些因子可反過來趨化并激活PMN，激活的PMN又可釋放更多的NE，形成網絡循環反應，加重肺損傷。
2、西維來司他鈉對BI繼發吸入性肺損傷大鼠的作用及機制
西維來司他鈉是一種NE抑制劑，體内、外實驗研究證明，西維來司他鈉可在發炎局部有效抑制彈性蛋白酶，減輕肺組織損傷[8]。急性吸入性肺損傷的病變部位主要在肺間質，抑制肺部炎性因子、PMN的活化、減少炎性反應對肺組織的直接作用是提高療效的重要途徑[9]。霧化吸入給藥可使藥液直接到達肺泡，避免首過效應，減少藥物用量，減輕不良反應，且經濟、無創[10]。本研究結果顯示，西維來司鈉組BALF中NE、白蛋白含量和肺組織病理損傷均低于生理鹽水對照組和地塞米松組，說明西維來司他鈉霧化吸入可以抑制NE和減輕肺損傷，主要表現為減輕血管内皮細胞損傷、改善血管通透性、抑制膠原纖維增生和炎細胞浸潤，減輕肺水腫。其作用機制可能為西維來司他鈉直接抑制了NE數量和活性，減少NE對肺組織的直接損傷和降低PMN介導的炎性網絡循環反應，進而對ALI起到治療作用。
3、地塞米松對BI繼發吸入性肺損傷大鼠的作用及機制
國内外對于ALI的治療一直沿用大劑量糖皮質激素沖擊療法[11]。研究表明，地塞米松能降低肺泡-毛細血管的通透性，減少滲出、能降低白細胞介素、惡性良性腫瘤壞死因子等。但大劑量激素可增加感染發生率與激素的其他并發症[11]。本研究結果顯示，地塞米松組BALF中IL-8含量與西維來司鈉比較無明顯差異，BALF中NE含量、白蛋白含量低于生理鹽水對照組，高于西維來司他鈉組，說明地塞米松抑制炎性反應和肺損傷有一定作用，但效果不如西維來司他鈉，這可能由于地塞米松是有效的糖皮質激素，具有廣泛的抗炎作用，減輕肺損傷。綜上所述，BI誤吸後大鼠肺部發生一系列炎性反應，NE是參與發炎發生的重要原因之一，霧化吸入西維來司他鈉和地塞米松均可抑制NE、IL-8等炎性媒體産生，平衡肺内炎性反應，減輕肺組織的損傷，但西維來司他鈉效果明顯優于地塞米松。由于臨床BI繼發吸入性肺損傷患者病情往往複雜多變，西維來司他鈉霧化的臨床治療效果如何，有待進一步研究。
1. 動物分組
SD健康雄性大鼠60隻，體重325～360g（由第三軍醫大學重慶大坪醫院實驗動物中心提供）。随機分為6組。A組：正常組，B組：單純誤吸組，C組：BI誤吸組，D生理鹽水對照組，E組：地塞米松霧化吸入組；F組：西維來司他鈉霧化吸入組。
2. 給藥方法
D、E、F組成功建立BI誤吸模型後分别給予NS10ml、地塞米松（6.25mg/kg）+NS10ml、西維來司他鈉（1.25mg/kg）+NS10ml霧化吸入，3次/d，每次20min，治療時間為3d，治療結束經頸動脈取血後處死大鼠，取所需标本。給藥方法：将大鼠置入30cm×15cm×20cm自制玻璃箱内，根據分組給予不同的溶液霧化吸入。霧化器為德國百瑞公司生産的PARITurboBOY型霧化治療器，總輸出率（TOR）500mg/min，霧粒直徑<5μm。
3. 建立模型
應用改進型Marmarou法[4]将常态清醒大鼠頭部置BI裝置的導引管下，用100g撞擊錘從50cm高處經引導管下滑緻大鼠重度BI。BI造模成功後，予10%水合氯醛（0.33mg/kg）腹腔内注射麻醉。将大鼠仰卧固定于操作台上，頸部正常備皮、消毒，矢狀切開表層皮膚，分離氣管，頭向上傾斜30°角，将胃液（0.4ml/kg）經氣管内滴入。觀察記錄大鼠全身狀況，縫合頸部皮膚，歸籠，予觀察、保溫。胃液來源：收集鼻飼患者的清晨胃液，靜置30min。實驗終止前死亡的大鼠不作為本次實驗的受試範圍。
4. 肺組織形态學觀察
取部分肺組織置于10%的甲醛中儲存，待光鏡檢查。
5. 支氣管肺泡灌洗液（BALF）中NE、白介素-8（IL-8）和白蛋白含量測定
參照文獻的方法[5]，從每隻大鼠擷取BAIF5～6ml。采用酶聯免疫吸附試驗法（Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）測定BALF中NE和IL-8的含量；免疫透射比濁法測定BALF中白蛋白濃度。
6. 統計學處理
所得資料用SPSS17.0軟體進行分析。計量資料以x±s表示，多個樣本均數間比較采用單因素方差分析，兩樣本均數比較采用Bonferroni檢驗。P＜0.05差異有統計學意義。
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