白三烯制剂对大鼠急性肺损伤的干预作用

[摘要]目的：探讨白三烯抑制剂齐留通对博莱霉素（BLM）所致肺损伤的保护作用。方法：采用气管内滴注博来霉素致大鼠急性肺损伤模型，并给予齐留通胃管内灌注进行干预，另设生理盐水(NS)对照组。观察大鼠肺系数的改变、肺组织病理学检查及评分以及肺组织免疫组化转化生长因子-β1（TGF-β1）的表达水平。结果：齐留通干预组的肺系数、急性肺损伤程度以及TGF-β1在肺组织中的表达水平均显著低于模型组。结论：齐留通可减轻博莱霉素诱导的大鼠肺损伤程度，并可能通过调节全身炎症反应综合征与代偿性抗炎症反应综合征之间平衡的方式而实现对急性肺损伤的保护。

[关键词]白三烯；急性肺损伤；TGF-β1；博莱霉素

[中图分类号]R361 [文献标识码]B[文章编号]1673-7210（2007）07（a）-127-02

急性肺损伤(acute lung injury，ALI) 是临床常见的危重病症，其发病机制尚未完全清楚，目前尚缺乏有效的治疗措施。目前普遍认为，肺内过度的、失控的炎症介质的释放反应是各种病因所致ALI的根本原因[2]，因而ALI被认为与全身炎症反应综合征(SIRS)关系极为密切。白三烯（leukotrienes，LTs）是花生四烯酸通过5-脂氧合酶(5-LO)代谢途径产生的代谢产物。研究表明，LTs作为一种重要的前炎症介质，在许多炎性疾病发病机制中的重要作用已被逐渐认识，但其在ALI发病过程中的作用尚不清楚。本研究用博来霉素建立大鼠急性肺损伤模型，观察白三烯抑制剂齐留通对ALI的作用，为临床防治肺纤维化探索新措施。

1 材料与方法

1.1 材料

SD大鼠由中南大学实验动物学部提供。白三烯抑制剂齐留通由北京高盟化工有限公司提供原粉。BLMA5由哈尔滨博莱制药有限公司提供。转化生长因子β1(TGF-β1)抗体、链霉素亲和素-过氧化物酶复合物(SABC)免疫组化试剂盒购自武汉博士德生物工程有限公司。

1.2 模型的建立、分组与标本处理

18只SD雄性大鼠（200±20） g随机分为正常对照组（C组）、模型对照组（M组）和齐留通治疗组（T组）三组，每组6只。T组于气管内滴注BLMA5生理盐水溶液（5 mg/kg）以复制急性肺损伤动物模型，并于造模当天每日给予齐留通100 mg/kg 灌胃；M组以生理盐水代替齐留通灌胃；C组则均用生理盐水代替BLMA5和齐留通。各组动物均于制模开始后的第7天处死，取左下肺置于4%多聚甲醛溶液中固定，制备石蜡包埋切片供病理学检测。

1.3 观测指标及方法

1.3.1 肺系数每只大鼠处死后，立即开胸取出肺组织，擦去表面的血迹称湿重，计算肺系数：肺系数＝肺湿重（g）／体重（g）×100 。

1.3.2 HE染色判断肺组织损伤程度将左下肺石蜡块切片进行HE染色，光镜下观察各组大鼠肺组织损伤程度。根据Szapiel等[1]提供的方法用HE染色评定肺组织肺泡炎程度（0～Ⅲ级）。

1.3.3 免疫组化肺组织TGF-β1水平检测采用链霉素亲和素－过氧化物酶（SABC）法，实验步骤按试剂盒说明书进行操作。应用CMIAS真彩色医学图像分析系统，每张切片在高倍视野（×400）下随机选取8个视野，测定每个视野中阳性细胞中阳性颗粒的平均光密度值（A值），A值越大表明阳性表达水平越高。

1.4 统计学处理

采用SPSS13.0统计软件进行分析，计量资料以x±s表示。等级资料转化为计量资料，方法如下：0级记0分，Ⅰ级记1分，Ⅱ级记2分，Ⅲ级记3分。两组间比较用t检验，α＝0.05为检验水准，P＜0.05为差异有显著性意义。

2 结果

2.1 肺系数变化

如表1所示，B组动物肺系数明显高于C组（P＜0.01）；T组动物在齐留通干预后肺系数较B组明显下降（P＜0.01），但仍高于C组（P＜0.01）。

2.2 肺组织病理学检查

肺大体观察，C组肺脏呈粉红色，表面光滑，有光泽度且质地软；M组肺体积增大，表面暗红，光泽度差，可见散在的灶性出血点；T组肺脏病变较M组有所减轻。

光镜下观察HE染色切片发现，C组肺组织结构完整，肺泡隔无水肿、炎症，肺泡腔清晰，仅见个别肺组织有轻微肺泡炎表现；M组可见肺泡间隔和肺泡腔内有大量炎性细胞浸润，肺组织弥漫水肿，肺泡隔增宽，部分肺泡内可见出血（P＜0.01）。T组肺组织水肿、炎性细胞浸润、出血等表现均较M组明显减轻（P＜0.05）(表1)。

2.3 免疫组化检测

镜下可见肺组织TGF-β1表达主要在肺泡上皮细胞、巨噬细胞、支气管黏膜上皮细胞、间质细胞等的胞浆中。M组肺组织内TGF-β1表达水平明显增强，与C组比较有显著性差异（P＜0.01）；T组TGF-β1表达水平较M组降低（P＜0.01）(表1)。

3 讨论

ALI是指严重的全身损害包括感染、创伤、休克等原因引起的肺实质急性弥漫性损害。迄今为止在国内外尚缺乏有效的治疗手段，目前临床上除了输氧和皮质激素治疗有一定疗效外，其余措施均无明显效果，而且这两种治疗方法还有明显的副作用。因此，寻找新方法新药物来防治ALI尤为迫切。近年由于认识到过度的、失控的炎症反应在该病症的发生发展过程中起主导作用，人们开始重视针对ALI炎症反应环节进行药物干预治疗。白三烯（LTs）是花生四烯酸通过5－脂氧合酶(5-LO)代谢途径形成的代谢产物。近年研究表明，LTs作为一种重要的前炎症介质，其生物活性包括促进白细胞聚集、增殖、活化；刺激白细胞产生超氧化物致肺损伤；抑制炎性细胞的凋亡，促进促炎细胞因子的释放。本实验所用白三烯抑制剂齐留通为5-LO抑制剂，可在白三烯合成的较早阶段抑制白三烯的合成。本研究结果表明，T组大鼠的肺系数变化、肺泡炎程度均显著低于M组，说明LTs抑制剂齐留通对BLM所致的大鼠急性肺损伤有一定的保护作用，这与Kanaoka Y[2,3]等研究者发表的国外文献结果相符合。

目前研究已表明，全身炎症反应综合征与代偿性抗炎症反应综合征是ALI的发病基础，ALI是炎症反应与抗炎症反应失衡后在肺部的严重表现，其进一步发展可出现急性呼吸窘迫综合征（ARDS)和多器官功能障碍综合征(MODS)[4]。已证明，适度的抗炎症反应有助于机体抗衡全身炎症反应综合征，但反应若过于强烈，则可能会导致机体免疫功能降低和感染易感性增加，从而加重ALI。TGF-β1为一种重要的抗炎症反应介质，已有大量研究发现TGF-β1作为一种重要的促纤维化因子，在心、肝、肾、肺等多种脏器组织纤维增生性疾病中发挥重要的促纤维化作用[5,6]，但其在ALI/ARDS中的作用还不完全清楚。本研究免疫组化结果显示TGF-β1在M组肺组织中表达较C组明显增强，可能是由于肺损伤后细胞因子网络处于炎症前状态，在该状态的组织中， TGF-β1可从全身各种组织向肺组织内聚集并进行抗炎及肺损伤修复的结果。本研究也表明，T组大鼠肺组织中TGF-β1表达水平较M组明显减低，这与Bai JW等人[7]的研究结果相符合。结合LTs可促进白细胞聚集、活化、促进促炎细胞因子释放的生物活性，LTs抑制剂齐留通在BLM所致大鼠急性肺损伤发病过程中可能发挥维护炎症反应与抗炎症反应平衡、减轻肺损伤的作用。

综上所述，本实验证明白三烯抑制剂可减轻中性粒细胞、巨噬细胞和淋巴细胞等炎性细胞在肺泡腔和肺泡间隔中的浸润，减轻博来霉素所致急性肺损伤大鼠模型的肺部炎症，说明白三烯在急性肺损伤形成过程中发挥重要作用，白三烯抑制剂齐留通可用于急性肺损伤的防治，其作用可能与抑制白细胞在肺组织中的浸润、防止炎症反应和抗炎症反应之间的过度失衡有关。但由于急性肺损伤的发病机制较复杂，涉及多种细胞和细胞因子之间的相互作用，而白三烯的生物活性较广泛，故齐留通抑制急性肺损伤形成的具体机制尚有待于进一步研究。

[参考文献]

[1]Szapiel SV,Elson NA,Fulmer JD,et al.Bleomycin-induced interstitial pulmonary disease in the nude athymic mouse[J].Am Rev Respir Dis,1979,120(4):893-899.

[2]Kanaoka Y,Boyce JA. Cysteinyl leukotrienes and their receptors: cellular distribution and function in immune and inflammatory responses[J].J Immunol,2004,173(3):1503-1510.

[3]Sato E, Koyama S, Masubuchi T,et al.Bleomycin stimulates lung epithelial cells to release neutrophil and monocyte chemotactic activities[J]. Am J Physiol,1999,276(6Pt1):L941-L950.

[4]杨向红，孙仁华，徐云翔，等.SIRS、 MODS患者活化血小板与细胞因子关系的研究[J].中国急救医学，2004，24（4）：246-247.

[5]Gaedeke J, Neumayer HH, Peters H. Pharmacological management of renal fibrotic disease[J]. Expert Opin Pharmacother,2006,7(4):377-386.

[6]Liu X, Hu H, Yin JQ. Therapeutic strategies against TGF-beta signaling pathway in hepatic fibrosis[J]. Liver Int, 2006,26(1):8-22.

[7]Bai JW, Deng WW, Wu HC. The effect of montelukast on airway remodeling and the expression of interleukins and transforming growth factor-β2 mRNA[J]. Zhong hua Jie He He Hu Xi Za Zhi,2004,27(8):524-528.

（收稿日期：2007-04-25）

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