人白介素-10对大鼠呼吸机相关性肺损伤的影响

目的:探讨人白介素-10(h IL-10)预先给药对大鼠呼吸机相关性肺损伤(VILI)的影响及其可能机制。方法:健康雄性SD大鼠36只(体重220～300 g),随机分为3组(n=12):自主呼吸组(Control组)、大潮气量机械通气组(VILI组)和大潮气量机械通气加h IL-10处理组(h IL-10组),其中Control组经口插管后维持自主呼吸4 h;VILI组采用大潮气量(VT=30 ml/kg)机械通气建立大鼠VILI模型,阿曲库铵静脉输注抑制自主呼吸、维持肌松,接小动物呼吸机机械通气,呼吸参数设定:呼吸频率(RR)=40次/分,通气时间4 h,吸呼比(I:E)=1:3,呼气末正压通气(PEEP)=0,吸入氧浓度(Fi O2)=21%,潮气量(VT)=30ml/kg,根据体重调节VT;h IL-10组机械通气开始前30 min从尾静脉注射h IL-10(剂量为8000 U/kg),余同VILI组,Control组、VILI组给予等量的生理盐水。各组于通气4 h后,开腹取血,采腹主动脉血样做血气分析,测定氧合指数(Pa O2/Fi O2);收集大鼠血清和支气管肺泡灌洗液(BALF),采用酶联免疫法(ELISA)检测肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、白细胞介素-8(IL-8)和细胞间黏附分子-1(ICAM-1)的浓度,BCA法测定支气管肺泡灌洗液(BALF)总蛋白(TP)含量;取右上肺组织做病理切片,HE染色镜下观察形态学变化及免疫组化检测核转录因子(NF-κB)p65蛋白的表达;右中叶肺组织称湿重后65℃烘烤至恒重,称干重,计算湿干重比(W/D);右下叶新鲜肺组织制备成匀浆,部分用于Western blot法检测细胞外信号调节激酶(ERK1)、p38丝裂原活化蛋白激酶(p38 MAPK)和NF-κB p65的含量,其余用于测定丙二醛(MDA)含量及超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果:1 Pa O2/Fi O2、W/D:机械通气4 h后,VILI组、h IL-10组大鼠Pa O2/Fi O2明显低于Control组(P<0.05),W/D明显高于Control组(P<0.05);与VILI组相比,h IL-10组大鼠Pa O2/Fi O2明显升高(P<0.05),W/D明显降低(P<0.05)。2 HE染色观察病理形态学改变:光镜下观察,Control组大鼠肺泡结构无明显损伤;VILI组大鼠肺泡结构破坏严重,肺泡内渗出物、出血和间质水肿明显,可见明显肺泡融合,肺间隔增宽,大量炎性细胞浸润;h IL-10组大鼠肺泡结构有一定程度损伤,肺间隔有少量增厚,但较VILI组减轻。3免疫组化检测NF-κB p65表达:与Control组相比,VILI组、h IL-10组大鼠NF-κB p65的表达明显增强(P<0.05);与VILI组相比,h IL-10组大鼠NF-κB p65的表达明显减弱(P<0.05)。4肺组织MDA含量、SOD活性及BALF中TP含量:与Control组相比,VILI组、h IL-10组大鼠MDA含量及TP含量均显著升高(P<0.05),SOD活性显著降低(P<0.05);与VILI组相比,h IL-10组大鼠MDA含量及TP含量均显著降低(P<0.05),SOD活性显著升高(P<0.05)。5血清和BALF中各炎性细胞因子浓度:与Control组相比,VILI组、h IL-10组大鼠血清和BALF中各炎性细胞因子水平均明显升高,差异显著(P<0.05);与VILI组相比,h IL-10组大鼠血清和BALF中各炎性细胞因子水平均明显降低,差异显著(P<0.05)。6 Western blot结果:与Control组相比,VILI组、h IL-10组大鼠p38 MAPK和NF-κB p65蛋白表达均明显增强,差异有统计学意义(P<0.05),ERK1蛋白表达水平无显著性差异(P>0.05);与VILI组相比,h IL-10组大鼠p38 MAPK、ERK1和NF-κB p65的表达均明显减弱,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:1大潮气量机械通气可诱发急性肺损伤,其发生机制与对肺泡结构的直接破坏,从而导致炎性介质的释放,氧化应激反应增强等有关。2 h IL-10作为机体重要的抗炎因子,可通过调节肺组织炎症反应,改善肺组织的氧合,减轻氧化应激反应等机制在一定程度上减轻大鼠VILI。