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N-乙酰半胱氨酸对犬体外循环后肺组织转化生长因子-β1的表达影响

陈淼  谢海辉  屈献峰  
【摘要】:目的探讨N-乙酰半胱氨酸(N-acetylcysteine,NAC)对犬体外循环(Cardiopulmonary bypass,CPB)后肺组织的转化生长因子-β1(TGF-β1)影响及机制。【方法】健康成年杂种犬24条,严格控制体重:15±0.2kg,随机分为三组:损伤对照组(C组)8条;预防组(N1组)8条;治疗组(N2组)8条。三组动物腹腔内注射戊巴比妥钠(25mg/kg),待麻醉生效后,插入内径(Inner diameter, ID)9.5mm带套囊气管导管,行右侧股动、静脉插管分别用于监测平均动脉压(Mean arterial pressure,MAP)、采取血样和监测中心静脉压(Central venous pressure,CVP)。开胸前接AH-Ⅱ型呼吸机,开胸后,三组均模拟Williams等建立CPB肺损伤模型,C组制模作损伤对照,N1组于体外循环开始前静脉注射NAC150mg/kg,余50mg/kg静脉维持泵入至实验结束,N2组于体外循环开始后复温前应用NAC,用法、用量同N1组,停机时三组动物均以机器收血回输及1:1000肾上腺素0.1mL/kg、多巴胺10?g/kg/min静脉泵入辅助循环至实验结束。三组均于体外循环前(T0)、体外循环中30min(T1)、停机后15 min(T2)、30min(T3)、60min(T4)各时间点取肺组织标本,免疫组化染色分析肺组织转化生长因子-β1(Transforming Growth Factor-Beta1,TGF—β1)的表达并光镜学观察病理变化;肺组织匀浆离心取上清液测丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量;电镜下观察Ⅱ型肺泡上皮细胞(TypeⅡaveolar epithelial, AEC-Ⅱ)超微结构的变化。同时于T0、T2时间点抽取动脉血样监测呼吸指数(Respiratory index,RI)。【结果】1、RI:T0时三组动物无明显差异(P0.05);T2时C组(4.57±0.69)明显高于N1组(0.81±0.04)和N2组(1.70±0.06)(P0.05),N2组高于N1组(P0.05)。2、肺组织MDA含量:组间比较:T0时肺组织匀浆MDA的含量无明显差异(P0.05),其余时间点,N1组、N2组MDA的含量均较C组低,差异有显著性意义(P0.05),其中T3时变化明显,差异有非常显著性意义(P0.01);N1组与N2组间MDA的含量差异无显著性意义{P(Sig.=0.057)0.05}。组内比较:三组CPB后MDA的含量较CPB前增高,差异有显著性意义(P0.05), CPB后各时间点MDA的含量无明显差异。3、光镜下肺组织病理改变:C组见肺组织结构紊乱,大量的炎性细胞浸润,肺泡毛细血管扩张、充血,肺泡壁明显充血,肺泡隔增宽,甚至肺泡腔内出现大量的红细胞,局灶性肺不张;N1组与N2组肺组织结构均清晰,见少量的炎性细胞浸润,肺泡毛细血管无扩张、充血,未见周围水肿液,肺泡结构未见明显破坏,肺组织损伤均较C组明显减轻。4、肺组织TGF-β1的表达:T0时偶见TGF-β1表达(P0.05);随心肺转流时间的延长,TGF-β1表达均增强,但N1组弱于N2组、C组(P0.05)且病理显示肺损伤明显减轻;除T1时T组与C组表达相近外(P0.05),N2组弱于C组(P0.05),病理显示肺损伤也明显减轻。5、Ⅱ型肺泡上皮细胞(TypeⅡaveolar epithelial,AEC-Ⅱ)超微结构:C组可见AEC-Ⅱ板层体明显排空,损伤严重,N1组偶见板层体排空,损伤明显减轻,N2组少见板层体排空,损伤也明显减轻。【结论】CPB期间多种途径产生大量的氧自由基(Oxygen free radical,OFR),肺组织TGF-β1表达明显增强,导致肺组织损伤,通过加入一定量的抗氧化剂NAC,可减轻肺组织的氧化损伤,下调TGF-β1的表达,改善RI,减轻AEC-Ⅱ损伤.对体外循环相关肺损伤有明显的保护作用。

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