遵义医学院附属医院程华刚教授团队于2011年在《重庆医科大学学报》杂志发表了一篇题为《西维来司他钠对脑损伤继发吸入性肺损伤大鼠的影响研究》的文章。该研究旨在研究西维来司他钠雾化吸入对脑损伤继发肺损伤大鼠的影响及其机制。
研究使用了动物模型，将大鼠分成六组，分别接受不同的处理方法。结果显示，西维来司他钠雾化吸入能够显著改善肺组织形态学，并降低中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）和白介素-8（IL-8）的含量。本研究表明，西维来司他钠雾化吸入能够改善脑损伤继发吸入性肺损伤大鼠的肺组织损伤，并降低中性粒细胞弹性蛋白酶（NE）和白介素-8（IL-8）的含量。这项研究有助于深入了解脑损伤继发肺损伤的治疗机制，为未来的治疗提供了新的线索。
目的：探讨西维来司他钠(Sivelestat sodiom)雾化吸入对脑损伤继发肺损伤大鼠的影响,从炎性反应角度探讨其作用机制。
方法：SD大鼠60只,随机分为6组,正常组(A),误吸组(B),脑损伤误吸组(C),生理盐水雾化吸入组(D),地塞米松雾化吸入组(E),西维来司他钠雾化吸入组(F),每组10只,用酶联免疫吸附(Enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA)法测定支气管肺泡灌洗液(Bronchoalveolar lavage fluid,BALF)的中性粒细胞弹性蛋白酶(Neutrophil elastase,NE)和白介素-8(Interleukin-8,IL-8)含量，免疫透射比浊法测定BALF中白蛋白浓度;光镜观察肺组织病理改变。
结果：
1. 在肺组织形态学上，西维组改善最明显，其次为地塞米松组；
2. 测量大鼠BALF中的NE含量，西维、地塞米松组低于误吸、脑损伤误吸、生理盐水组(P<0.05)，西维组最为明显；
3. 测量大鼠BALF中的IL-8含量，西维、地塞米松组均低于脑损伤误吸组、生理盐水雾化吸入组(P<0.05)，但西维与地塞米松组2组间差异无统计学意义(P>0.05)。
结论：西维来司他钠雾化吸入对脑损伤继发吸入性肺损伤大鼠肺组织的改善作用优于地塞米松，其作用机制可能与抑制NE的产生和活性，减轻NE对肺组织的直接损伤作用和抑制肺内炎性网络循环反应导致的肺组织损伤有关。
脑损伤（Braininjury，BI）后由于昏迷、呕吐、咽反射减弱或消失，易发生口咽部分泌物或胃内容物吸入呼吸道，引起急性吸入性肺损伤甚至发展成呼吸窘迫综合征，是颅脑损伤后死残率高的重要原因之一[1]。目前认为中性粒细胞（Poly－morphonuclear leukocyte，PMN）聚集并释放多种蛋白酶，尤其中性粒细胞弹性蛋白酶（Neutrophil elastase，NE）在急性肺损伤（Acute lung injury，ALI）的发病中起重要作用[2]。西维来司他钠（Sivelestat sodiom）是一种NE抑制剂，可在炎症局部有效抑制NE，减轻肺组织损伤[3]。而目前研究多以全身给药为主，全身用药时由于局部药物浓度低，给予剂量相应加大，增强药物的毒副作用，同时增加患者经济负担。雾化吸入可使药物深达终末支气管及肺泡，吸收快，副作用较全身用药小，但西维来司他钠雾化吸入对吸入性肺损伤的效果并不十分清楚。因此，本研究建立大鼠BI误吸模型，探讨西维来司他钠雾化吸入对BI继发吸入性肺损伤的作用及其机制，以期为BI误吸患者实施方便、经济、无创的治疗方案提供实验依据。
1、一般状况
制作BI模型时，大鼠致伤后立即出现呼吸暂停，2s～5min后自行或人工协助恢复呼吸，继之出现呼吸急促，面部、四肢发绀；全身抽搐、偏瘫及昏迷。做误吸模型时，胃液滴入气管后，大鼠出现呛咳，烦躁，甚至口鼻见血性泡沫样分泌物等症状。模型制作成功后死亡大鼠4只，共56只大鼠入统计学处理。
2、肺组织HE染色光镜观察
A组肺组织正常，B组可见肺间质血管扩张充血，肺泡间隔增厚，部分肺泡塌陷，炎细胞浸润（见图1）。
图 1 炎细胞浸润（HE×200）大鼠误吸后，可见肺泡间隔增厚，部分肺泡塌陷
C、D2组可见肺间质血管扩张充血，肺泡塌陷，炎细胞浸润明显，肺泡间毛细血管扩张充血伴大量炎细胞浸润及纤维素渗出，细支气管内红细胞及浆液渗出明显（见图2、3）。
图 2 BI 误吸组（HE×200）肺泡间隔紊乱，肺泡间毛细血管扩张充血伴大量炎细胞浸润，肺泡腔及细支气管红细胞及浆液渗出明显
图3 生理盐水组（HE×200） 肺泡间隔紊乱，肺泡间毛细血管扩张充血伴大量炎细胞浸润及纤维素渗出，肺泡腔及细支气管可见红细胞
E组亦可见肺泡间隔增宽，部分肺泡融合，毛细血管扩张充血，白细胞浸润等现象，但程度较C、D组轻（见图4）。
图4 地塞米松组（HE×200）肺泡结构基本存在，部分肺泡融合，部分肺泡间隔毛细血管扩张充血，伴炎细胞浸润
F组肺泡结构基本存在，局部肺泡间毛细血管扩张充血，细支气管管腔内见部分红细胞，累积范围较小，纤维素渗出不明显（见图5）。
图5 西维来司他钠组（HE×200）肺泡结构基本存在，局部肺泡间毛细血管扩张充血，累积范围较小，纤维素渗出不明显
3、BI误吸大鼠BALF中NE、IL-8和白蛋白变化
A组BALF中NE和白蛋白含量最低，其次为F组，经单因素方差分析和Bonferroni检验，差异均有统计学意义；E、F2组BALF中IL-8浓度差异无统计学差异。见表1。
表1 各种大鼠BALF中NE、IL-8、白蛋白含量的组间比较（μg/x±s）
1、炎性反应与BI继发吸入性肺损伤的作用机制
BI继发吸入性肺损伤的发病机制较复杂，相关机理尚不十分清楚。“二次打击”理论从炎性反应角度提出，严重创伤、感染、休克等可对机体构成第一次打击，使机体炎症细胞及免疫细胞处于激活状态，如病情继续发展或再次遭到其他损害因素，便构成二次打击，使处于激发状态的炎性细胞释放大量炎症介质，引起过度失控的炎症反应，进而导致ALI的发生[6]。本研究显示，C组BALF中NE、IL-8及白蛋白含量明显高于A、B2组，肺组织出现严重的病理损害表现，说明BI误吸可引起肺内过度炎性反应，发生肺损伤。其机制可能与“二次打击”理论有关，颅脑损伤后应激反应及颅内压升高等原因，引起交感神经兴奋，全身血管收缩，组织缺血缺氧，中性粒细胞激活，介导多种炎性介质产生[7]。误吸对肺组织构成第二次打击，中性粒细胞进一步激活，产生多种炎性因子和蛋白水解酶，特别是NE，直接降解细胞外基质的多种蛋白成分，破坏细胞间的紧密连接，血管通透性增加，同时诱导内皮细胞产生趋化性细胞因子，如IL-8、IL-6等，而IL-8是一种C-X-C家族的趋化因子，这些因子可反过来趋化并激活PMN，激活的PMN又可释放更多的NE，形成网络循环反应，加重肺损伤。
2、西维来司他钠对BI继发吸入性肺损伤大鼠的作用及机制
西维来司他钠是一种NE抑制剂，体内、外实验研究证明，西维来司他钠可在炎症局部有效抑制弹性蛋白酶，减轻肺组织损伤[8]。急性吸入性肺损伤的病变部位主要在肺间质，抑制肺部炎性因子、PMN的活化、减少炎性反应对肺组织的直接作用是提高疗效的重要途径[9]。雾化吸入给药可使药液直接到达肺泡，避免首过效应，减少药物用量，减轻不良反应，且经济、无创[10]。本研究结果显示，西维来司钠组BALF中NE、白蛋白含量和肺组织病理损伤均低于生理盐水对照组和地塞米松组，说明西维来司他钠雾化吸入可以抑制NE和减轻肺损伤，主要表现为减轻血管内皮细胞损伤、改善血管通透性、抑制胶原纤维增生和炎细胞浸润，减轻肺水肿。其作用机制可能为西维来司他钠直接抑制了NE数量和活性，减少NE对肺组织的直接损伤和降低PMN介导的炎性网络循环反应，从而对ALI起到治疗作用。
3、地塞米松对BI继发吸入性肺损伤大鼠的作用及机制
国内外对于ALI的治疗一直沿用大剂量糖皮质激素冲击疗法[11]。研究表明，地塞米松能降低肺泡-毛细血管的通透性，减少渗出、能降低白细胞介素、肿瘤坏死因子等。但大剂量激素可增加感染发生率与激素的其他并发症[11]。本研究结果显示，地塞米松组BALF中IL-8含量与西维来司钠比较无明显差异，BALF中NE含量、白蛋白含量低于生理盐水对照组，高于西维来司他钠组，说明地塞米松抑制炎性反应和肺损伤有一定作用，但效果不如西维来司他钠，这可能由于地塞米松是有效的糖皮质激素，具有广泛的抗炎作用，减轻肺损伤。综上所述，BI误吸后大鼠肺部发生一系列炎性反应，NE是参与炎症发生的重要原因之一，雾化吸入西维来司他钠和地塞米松均可抑制NE、IL-8等炎性介质产生，平衡肺内炎性反应，减轻肺组织的损伤，但西维来司他钠效果明显优于地塞米松。由于临床BI继发吸入性肺损伤患者病情往往复杂多变，西维来司他钠雾化的临床治疗效果如何，有待进一步研究。
1. 动物分组
SD健康雄性大鼠60只，体重325～360g（由第三军医大学重庆大坪医院实验动物中心提供）。随机分为6组。A组：正常组，B组：单纯误吸组，C组：BI误吸组，D生理盐水对照组，E组：地塞米松雾化吸入组；F组：西维来司他钠雾化吸入组。
2. 给药方法
D、E、F组成功建立BI误吸模型后分别给予NS10ml、地塞米松（6.25mg/kg）+NS10ml、西维来司他钠（1.25mg/kg）+NS10ml雾化吸入，3次/d，每次20min，治疗时间为3d，治疗结束经颈动脉取血后处死大鼠，取所需标本。给药方法：将大鼠置入30cm×15cm×20cm自制玻璃箱内，根据分组给予不同的溶液雾化吸入。雾化器为德国百瑞公司生产的PARITurboBOY型雾化治疗器，总输出率（TOR）500mg/min，雾粒直径<5μm。
3. 建立模型
应用改进型Marmarou法[4]将常态清醒大鼠头部置BI装置的导引管下，用100g撞击锤从50cm高处经引导管下滑致大鼠重度BI。BI造模成功后，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，颈部常规备皮、消毒，矢状切开表层皮肤，分离气管，头向上倾斜30°角，将胃液（0.4ml/kg）经气管内滴入。观察记录大鼠全身状况，缝合颈部皮肤，归笼，予观察、保温。胃液来源：收集鼻饲患者的清晨胃液，静置30min。实验终止前死亡的大鼠不作为本次实验的受试范围。
4. 肺组织形态学观察
取部分肺组织置于10%的甲醛中保存，待光镜检查。
5. 支气管肺泡灌洗液（BALF）中NE、白介素-8（IL-8）和白蛋白含量测定
参照文献的方法[5]，从每只大鼠获取BAIF5～6ml。采用酶联免疫吸附试验法（Enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）测定BALF中NE和IL-8的含量；免疫透射比浊法测定BALF中白蛋白浓度。
6. 统计学处理
所得数据用SPSS17.0软件进行分析。计量资料以x±s表示，多个样本均数间比较采用单因素方差分析，两样本均数比较采用Bonferroni检验。P＜0.05差异有统计学意义。
参考文献：
[1] Schirmer-Mikalsen K，Vik A，Gisvold S E，et alSevere head injury：control of physiological variables，organ failure and complications in the intensive care unit[J].Acta Anaesthesiol Scand，2007，51（9）：1194-1201.
[2] Fujishima S，Morisaki H，Ishizaka A，et alNeutrophil elastase and systemic inflammatory response syndrome in the initiation and develop－ ment of acute lung injury among critically ill patients[J].Biomed Phar－ macother，2008，62（5）：333-338.
[3] Ryugo M，Sawa Y，Takano H，et alEffect of a polymorphonuclear elastase inhibitor（sivelestat sodium）on acute lung injury after car－ diopulmonary bypass：findings of a double -blind randomized study[J].Surg Today，2006，36 （4）：321-326.
[4] 宋 扬，韩一生.创伤性脑损伤大鼠动物模型及其评价体系的建 立[J].中华神经外科疾病研究杂志，2009，8（6）：521-524.
[5] 史 菲，邱 晨.大鼠支气管肺泡灌洗术标准化操作的探讨[J].中国现代医学杂志，2002，12（24）：67-69.
[6] Bone R C.Toward an epidemiology and natural history of SIRS （Systemic inflammatory response syndrome）[J]．JAMA，1992，268（24）：3452-3455.
[7] Kalsotra A，Zhao J，Anak K S，et alBrain trauma leads to enhanced lung inflammation and injury：evidence for role of P4504Fs in resolu－ tion[J].Cereb Blood Flow Metab，2007，27（5）：963-974.
[8] Ryugo M，Sawa Y，Takano H，et alEffect of a polymorphonuclear elastase inhibitor （sivelestat sodium）on acute lung injury after cardio－ pμlmonary bypass：findings of a double-blind randomized study[J].Surg Today，2006，36 （4）：321-326.
[9] 高冬娜，张 或.中性粒细胞弹性蛋白酶致急性肺损伤机制的研 究进展[J].中国危重病急救医学，2006，18（8）：510-512.
[10] 沈世琴，朱京慈.不同药物雾化吸入对重型颅脑损伤大鼠继发 肺损伤的作用研究[J].中华护理杂志，2007，42（3）：233-236.
[11] 余艳丽，曹殿青.急性肺损伤药物保护的研究进展[J].医学综 述，2008，14（21）：3284-3288.
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