高游离脂肪酸引起肺损伤的大鼠模型的建立
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高游离脂肪酸引起肺损伤的大鼠模型的建立
234chineseJoumalofclinicalMedicine,2012.V01.19,No.’3中国临床医学2叫2年6月第19卷第3期
论著
.__i-一同Ej游离脂肪酸引起肺损伤的大鼠模型的建立
高远虞敏施盛金宇飚’袁忠祥
(上海交通大学附属第一人民医院心外科,+病理科,上海200080)
摘要目的:观察血游离脂肪酸(freefattyacids,FFA)升高对肺组织的损伤及辛伐他汀对此类肺损伤的保护作用。方法:将56只成年雄性SD大鼠随机分为4组,每组14只。4组分别为对照组(不予处理)、高三酰甘油血症组(HTG组)、高游离脂肪酸组(FFA组)、他汀组(实验前给予辛伐他汀,建立高游离脂肪酸模型同FFA组)。4组动物模型建立后各取8只采集其血和肺组织,检测血脂(总胆固醇、三酰甘油、FFA)、脂质过氧化指标[丙二醛(皿alondialdehyde,MDA)、超氧化物歧化酶(superox—idedismutase,s0D)]、血细胞因子[白细胞介素一6(interleukin-6,IL一6),肿瘤坏死因子一a(tumornecrosisfactor—q,TNF—d),内皮素一1(endothelin_1,ET一1),细胞黏附分子一1(intercellularadhesionmodule-1,ICAM一1)],并进行动脉血气分析和肺组织病理检查。4组各选取6只大鼠进行伊文思蓝试验,测定肺血管通透性。结果:HTG组、FFA组和他汀组血脂指标均较对照组显著升高,FFA组FFA比HTG组升高2倍以上。FFA组肺损伤明显,表现为血氧分压下降、肺毛细血管通透性升高、肺间质增厚和炎症细胞浸润、肺毛细血管淤血;同时MDA升高,s0D降低,IL_6、TN卜a、ET一1和ICAM一1均显著升高。HTG组肺损伤程度较轻,该组除ET一1外,各过氧化指标和细胞因子水平改变均较FFA组小。他汀组血脂水平低于FFA组,血氧、病理、血管通透性、过氧化指标和细胞因子均较FFA组有改善。结论:血FFA升高可能通过脂质过氧化途径和IcAM一1途径引起肺损伤,辛伐他汀对此有保护作用。
关键词游离脂肪酸;肺损伤;辛伐他汀
中图分类号R654.1文献标识码A
LungIIljuryInducedbyHighLeVelofFreeFattyAcidsinRatModelGA0Yk口孢11一厂Mi咒SHJS^P竹g.,JNY‰6i口o+Yr【,ANZ矗。咒gzia咒gDPp以,.≠7咒P咒£o厂Cardio可口sc“ZnrS“r98ry,+DPpnr£77zP咒£o厂P口f矗oZo—gy,Fir5£尸80pZP’sHos夕ifnZ,S^nng矗以i,i以o≠o”g己肪i可Prsi£y,S^盘咒g矗ni200080,C^i咒以
Abstract0bjective:Tobuildaratmodeloflunginjuryinducedbyhighleveloffreefattyacms(FFA),andtoinvestigatetheprotectiveeffectofSimvastatin.Methods:Atotalof56maleadultSprague—Dawleyratsweredividedintofourgroups:thecon—trolgroup,HTGgroup(hypertriglyceridemiamodel),FFAgroup(highFFAmodel)andStatingroup(ratsweretreatedwithsimvastatinbeforetheywereir巧ectedwithhighFFA).Afterthemodelsweresetup,eightratsineachgroupwereanesthetizedandbloodsamplesandlungtissueswerecollected.SixratsineachgroupunderwentEvansbluetestforpulmonarycapillarypermeability.Arterialbloodgas,serumlipid(totalch01esterol,tri91yceridel,FFA),peroxidationindex[malondialdehyde(MDA),superoxidedismutase(SOD)fandcytokinesinterleukin-6(IL一6),tumornecrosisfactora(TNFLd),endothelin一1(ET一1),intercellularadhesionmodule一1(IcAM一1)]weretested.Pathologicchangesofthelungswereobserved.Results:ser—umlipidinHTGgroup,FFAgroupandStatingroupwereallelevatedcomparedtothecontr01group,andFFAinFFAgroupwasaboutdoubleofthatinHTGgroup.InFFAgrouplunginjurywasobvious,includingdroppedbloodoxygen,increasedpulmonarycapillarypermeability,pulmonaryinterstitialthickening,inflammatorycellinfiltration,andpulmonarycapillarycongestion,accompaniedwithMDAaugmentation,decreaseofS()D,andincreaseofIL一6,TNF—a,ET一1,ICAM一1.Lungin—juryinHTGgroupwerelessseriousthanFFAgroup.TheStatingroupshowed10werserumlipidthanFFAgroup,andbloodoxygen,pathologicchanges,pulmonarycapillarypermeability,lipidperoxidationindexandcytokineinstatingroupwasamel一iorated.Conclusions:HighlevelofFFAcaninduce1unginjurythroughlipidperoxidationandICAM一1pathwayinratmodel.Simvastatincanreduce1unginjuryinthismodel.
KeyWordsFreefattyacids;Lunginjury;Simvastatin
在肺脂肪栓塞和高三酰甘油胰腺炎患者中,游者中更明显。我们的前期研究口1已发现体外循环术离脂肪酸(freefattyacids,FFA)是引起其肺损伤的后2h动脉血氧合指数与血FFA含量呈负相关,血主要原因。在心脏手术患者中,由于体外循环术需FFA含量是术后低氧血症(氧合指数<200)的独立要注射大剂量肝素抗凝,而肝素可增强脂蛋白脂酶危险因素,提示FFA可能与体外循环术后肺损伤有的活性,后者分解血三酰甘油(tri91yceride,TG)产关。本研究通过建立大鼠HTG模型,注射肝素造生FFA,故术中及术后会出现血FFA含量增高,这成FFA升高,观察肺损伤情况及辛伐他汀对此类肺
内容需要下载文档才能查看在高三酰甘油血症(hypertriglyceridemia,HTG)患损伤的保护作用。
中国临床医学2012年6月第19卷第3期ChineseJournalofclinicalMedicine,2012.V01.19,No.32351资料与方法仪(ADVIA2400,SIEMENS公司)测定血浆标本中总1.1实验动物体质量25()~300g成年雄性胆固醇(totalcholester01,TC)、TG与FFA含量。采Sprague—Dawley大鼠56只,购于中国科学院上海用硫代巴比妥法测定血浆MDA含量,黄嘌呤氧化酶实验动物中心,在清洁级环境下饲养。法测定血浆SOD活力,酶联免疫吸附试验(enzym}1.2实验试剂辛基苯基聚氧乙烯醚(TritonWRlinkedimmunosorbentassay,ELISA)试剂盒测定血浆1339),购于美国Sigma公司。伊文思蓝购于美国IL-6、TNF_a、ET-1和ICAM一1含量。
Sigma公司,甲酰胺购于上海永华化学品有限公司,1.7病理检查将甲醛固定的肺组织标本常规脱辛伐他汀为杭州默沙东公司生产,超氧化物歧化酶水,石蜡包埋、切片、HE染色,于光学显微镜下读片(SOD)、丙二醛(MDA)试剂盒均购于南京建成生物分析,由1名病理科医师独立读片。
科技有限公司。1.8统计学处理采用SPSS13.O软件包进行统计1.3分组将56只SD大鼠分为4组,每组14学分析。数据以均数±标准差伍±s)表示,多组间比只。对照组:大鼠不予处理;HTG组:依据文献瞳1较采用单因素方差分析与两两比较,P<0.05为差建立HTG大鼠模型,尾静脉注射TritonwR1339异有统计学意义。
75mg/kg,4h后取标本;FFA组:建立高游离脂肪2结果
酸模型,尾静脉注射TRITONwR133975mg/kg,2.1模型的建立及各组血脂指标比较各组大鼠h后尾静脉注射肝素3mg/kg,4h后取标本;他汀均成功完成实验,无意外死亡。HTG组、FFA组和组:实验前3d每天给予辛伐他汀3mg/kg灌胃,随他汀组均成功建立高脂血症模型,这3组的TC、TG后建立高游离脂肪酸模型的方法同FFA组。和FFA均显著高于对照组(P<0.05)。FFA组1.4标本采集4组动物建模完成后,各取8只采FFA显著高于HTG组(P<0.05),成功建立了高用10%苯巴比妥o.004mL/g腹腔注射麻醉,分离游离脂肪酸的模型。各组血脂指标比较见表1。颈动脉,取动脉血5~8mL,取其中o.5mL立即行表14组血脂指标比较
血气分析,剩余血样置于枸橼酸抗凝管中高速离心,
吸取血浆保存于一80℃冰箱待测。
1.5伊文思蓝试验4组各6只动物建模4h后,
自尾静脉注射2%伊文思蓝溶液50mg/kg,15min
后麻醉,放血处死,开胸自肺动脉以0.9%氯化钠液
灌洗肺血管,取肺组织O.2~O.3g,剪去周围组织,注:与对照组比较,8P<o.()5;与HTG组比较,6P<o.05;与FFA
mL/g肺组织),置组比较,。P<0.05
h,待色素全部浸出,取出肺组2.2各组动脉血气指标比较见表2。
织,1500r/min离心10min后取上清液。2.3各组脂质过氧化指标定量比较见表3。1.6血浆标本处理利用本院检验科大型生化分析2.4各组细胞因子指标定量比较见表4。
表24组血气指标比较
注:与对照组比较,8P<O.05;与HTG组比较,6P<().05;与FFA组比较,。P<O.05
表34组脂质过氧化指标比较18.38±O.57、26.29±1.28、17.96±1.48与16.62
±0.56。FFA组显著高于对照组(P<0.05);他汀
组伊文思蓝含量较FFA组显著减少(P<0.05),接
近HTG组水平。
2.6肺组织病理变化光镜下可见对照组大鼠肺
注:与对照组比较,aP<o.05;与HTG组比较,6P<O.05;与FFA组织肺间质宽度正常,无渗出,无炎症细胞浸润,见组比较,cP<O.【)5图1一a。HTG组肺间质轻度增厚,少量淋巴细胞浸
肺组织伊文思蓝含量比较HTG组、FFA润,见图1-b。FFA组肺间质明显增厚,并有淋巴细
内容需要下载文档才能查看胞、浆细胞、少量中性粒细胞浸润;毛细血管淤血,血2将其浸泡在甲酰胺溶液中(1037℃温箱中孵育722.5组、他汀组和对照组肺组织伊文思蓝含量分别为
236
L’11i}1cscJ()LIrllal()f(、lilli“IIMe【㈨nc.二I)1二.V()1.1‘,.Nd.。j
中国临床医学
二(11二年6』J
第1u卷
第3期
}t:与对!|{{组比较.“,’(IJ.(Ij;‘jHT(;组比较.“P(1J.I)5;与FFA组比较.。P二亿{lj
管周围淋巴细胞浸润.病变较为明显,见图卜c。他汀组肺IⅫ质轻度增厚.毛细血管淤血.血管周围少量淋巴细胞浸润,病变显著轻于FFA组,见图卜d。
组、FFA组中,随着FFA水平的升高.MDA逐步升高,s()D相应降低,可提示FFA可能通过脂质过氧化途径引起肺损伤。
我们的前期研究。1|发现,体外循环术后2h患者血中FFA含量与』llLI(、AM一1含量存在正相关性.这一结果在本实验中得到证实.4组的ICAM一1含量与FFA水平有大致平行关系.提示FFA可能通过I(:AM一1途径产生肺损伤作用。FF八的升高能直接诱导ICAM一1等黏附分子增加,1CAM一1被认为与肺血管内皮损伤有关.可以促进中性粒细胞与内皮细胞黏附,释放一系列炎性介质、细胞毒性氧代谢产物及磷酯酶产物,使血管内皮细胞进一步损伤和激活,从而使血管内皮细胞通透性增强,这与本实验结果中的病理表现和血管通透性改变相符h剖。
他汀类药物是3一羟一3一甲基一戊二酰辅酶A还原
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酶抑制剂,它除r可以降低TC和TG,还具有促进中性粒细胞凋亡、减轻中性粒细胞与上皮细胞间的相互作用、抑制脂多糖对TNF—a和II。一6的诱导.改善和修复血管内皮等功能,所以其除了降脂以外,还有对抗肺损伤作_I_}j。本研究中,他汀组与FFA组比较,TC、TG与FFA显著降低;随着FFA降低,肺氧合能力、肺病理及各过氧化和细胞因子指标均有明显改善。与HTG组相比,他汀组的FFA仍较高。但S()D、ET一1、TNF—a较HTG组改善,提示辛伐他汀具有降低血脂以外的抗炎和抗过氧化作用。
参考文献
[1:
虞敏.周黎瑾.萤莉蚯.等.体外循环术围术期血中游离脂肪酸含琏与肺损伤的丰}|父’rI:[J:.rII国临床医学.21112.19(1):14—16.
图14组大鼠肺组织的病理表现
3讨论
文献川报道.在人体和动物静脉注射脂肪乳剂加肝素可制造高FFA状态。本研究采用静脉注射
表面活化剂TritonwR1339的方法成功建立大鼠
HTG模型.冉注射人剂量肝素造成类似体外循环时的高FFA状态。
本研究中HTG组、FFA组和他汀组都彳r不同程度的肺功能损伤,表现为血氧分压卜.降、肺毛细血管通透性升高、肺问质增厚和炎症细胞浸润、肺毛细血管淤血。HTG组肺损伤程度较轻,血氧分压下降小明显,毛细ff『L管通透。陀增加和病理所见炎症水肿较少。FFA组病变较重,血气分析呈低氧表现。肺病理改变明显.『f|L管通透性增大,因为HTG组和FFA组TG含量近似,病变程度显然与FFA浓度相关。他汀组血气指标、病理、血管通透性均较FFA组有改善.提示辛伐他汀对FFA引起的肺损伤具有保护作月j。
FFA引起肺损伤的机制尚不明确,本研究探讨过氧化反应和细胞冈子的作用。MI)A水半可以反映机体内脂质过氧化的程度,间接反映出机体细胞受氧自由基损伤的严重程度;S()D活力高低反映机体清除氧自山基的能力。本研究中对照组、HT(;
[2]畅体雄周、肛魁.输注脂肪乳剂对伴高I|油三脂血症胰腺炎大
鼠胰腺的影l响!J].,{,华实验外科杂志.2()f15.22(-¨:l()76
lI}77.
[3j
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Y.Yasu
T.wataTla¨s,eta1.Freefattya【i(i
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II
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m。nonuckar
through(m}1ance【jangiotensin
andI)()lynl()rpll()nuckar3(}_14二.
cells[J].Hype九ension+2f11f1.56(1):
r4]M{j1}1cwM.TayE.cusiK.ElPvaIPdI)1asman。eefattyacidsiflrrcasccardloVascIllarnskbyi11du“ngplasmaend()111ellaIactiva“0n.myel01)eroxidase
bjomarkers()f
in
healthy
andPAl1
sL】bJefts:J].(、ardiovasc
[5:
I)ial,et01.2()111.u:9.
李业存.李颖川.周H月.肺血管内皮细胞损伤I.j修复在急性肺损伤叶1的作用[J一.中同临床医学.2¨l(1.{7(6):81q
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