急性百草枯中毒所致肺损伤的机制

百草枯(Paraquat，PQ，又名对草快)，一种非选择性、接触性除草剂，自1962年起，作为除草剂用于农业，由于它对周围环境无害，因而迅速推广使用。1966年，英国Bullivant首先描述2例百草枯意外中毒死亡事件。随后，世界各地相继报道百草枯中毒病例。人口服致死量约为3．0g。口服中毒后除引起消化道糜烂、出血外，还能损害多个重要脏器，尤其肺中浓度较高，可导致呼吸困难、急性肺水肿、进行性肺纤维化等临床表现，预后恶劣。因无特效解毒药，采用常规对症处理效果极差。百草枯中毒病人总病死率为20％-75％，口服20％百草枯病死率更高达60％-87.8％，且存活人群中绝大多数患者存在肺间质纤维化，     

内皮祖细胞移植在急性肺损伤治疗中的展望

内皮祖细胞是骨髓来源的祖细胞,可分化为成熟的内皮细胞,参与血管的修复和重建.广泛的毛细血管膜损伤、血管膜通透性增加是急性肺损伤的主要病理基础,调节修复损伤的肺血管将是减少高死亡率的新治疗靶向;研究发现,内皮祖细胞有助于损伤肺血管系统的修复,对ALI/ARDS预后具有重要作用.本文系统回顾内皮祖细胞的相关知识及介绍近年来在急性肺损伤研究中所取得的进展.     

雌激素在百草枯中毒致急性肺损伤及肺纤维化中的作用

百草枯中毒导致的急性肺损伤(ALI)及肺纤维化主要发病机制是氧化应激和肺泡Ⅱ型细胞凋亡.线粒体是凋亡的决定性环节,也是细胞内氧化应激的源头.雌激素是一类有广泛生物活性的甾体激素,在其受体的介导下,在各种发育和生理过程中有着广泛的作用.近年来,发现雌激素对肺损伤有明确的保护作用,而雌激素的保护作用与线粒体的功能调节有着密切联系.线粒体可能是雌激素发挥细胞保护作用的重要靶标.本文将对雌激素在肺损伤及肺纤维化中的作用作一综述.     

内皮祖细胞移植对急性肺损伤大鼠肺组织内皮素的影响

目的 观察内皮祖细胞(EPCs)移植对损伤肺组织内皮素(ET-1)表达的影响,从而进一步探讨干细胞移植对肺损伤的治疗作用.方法 将清洁级同遗传背景的SD大鼠24只,随机分为假损伤组、肺损伤组和细胞移植组,每组8只.采用密度梯度离心法分离、培养SD大鼠的骨髓EPCs.肺损伤组、细胞移植组大鼠经大鼠尾静脉注射脂多糖5 mg/kg建立肺损伤模型.造模后半小时,肺损伤组、细胞移植组大鼠经尾静脉注入内皮祖细胞悬液0.5 mL ,约2×106 个细胞;假损伤对照组大鼠同法注入等量的PBS溶液0.5 mL .分别于1周后处死动物取肺组织,采用RT-PCR、Western blot方法分析ET-1的表达情况.结果 与假损伤组相比,肺损伤组中的ET-1显著增加,细胞移植组中ET-1表达较肺损伤组显著减少,组间差异有统计学意义(P<0.05).结论 内皮祖细胞移植可以下调急性损伤肺组织的ET-1的表达,对急性肺损伤具有治疗作用.     

内皮祖细胞移植对肺损伤炎症状态的影响研究

将30例同遗传背景SD大鼠随机分为正常对照组、肺损伤组以及细胞移植组,每组10只;对肺损伤组和细胞移植组中的大鼠采用尾静脉注射脂多糖的方式建立急性肺损伤模型,正常对照组则给予等量的磷酸盐缓冲溶液,对各组大鼠的肺损伤炎症状态进行对比分析。结果与肺损伤组对比,细胞移植组中肿瘤坏死因子α明显较低,但两组对比无统计学意义(P0.05);与对照组(15.22±3.34)ng/L相比较而言,肺损伤组和细胞移植组中的肿瘤坏死因子α明显较高,差异有统计学意义(P0.05);且细胞移植组当中的抗炎递质白细胞介素10为(62.83±5.31)ng/L,也要明显高于肺损伤组,差异有统计学意义(P0.05)。细胞移植对白细胞介素10的表达具有促进作用,下调肿瘤坏死因子α的表达,有利于改善损伤肺组织的炎症状态,在临床实践中值得实现进一步的推广。     

内皮祖细胞对兔急性肺损伤血管通透性的影响

目的 观察并分析内皮祖细胞对急性肺损伤兔肺血管通透性的影响。方法 将96只雄性新西兰兔分为4组：空白对照组（BC组,16只）、空白对照＋内皮祖细胞治疗组（BC＋EPC组,16只）、急性肺损伤组（ALI组,32只）、急性肺损伤＋内皮祖细胞治疗组（ALI＋EPC组,32只）。ALI组和ALI＋EPC组兔注射乳化油酸建立模型,造模成功后0．5h,ALI-EPC组和BC＋EPC组各注射约10^6个内皮祖细胞的PBS液。所有实验动物予注射乳化油酸前（哪及建立急性肺损伤模型后0．5h（T。）、6h（T2）、12h（T3）、24h（T4）、48h（T5）分别监测氧分压（PaO2）。ALI组和ALI＋EPC组兔在T2至T5,BC组和BC＋EPC组在T4至T5时间点分别处死8只兔,比较各组兔的肺湿干重比值、肺泡灌洗液（BALF）蛋白含量、肺毛细血管通透指数（LPI）、肺泡病理评分（DAD）及组织病理检查在实验前、后的变化。结果ALI＋EPC组BALF蛋白含量在T2至T5时均较ALI组显著降低,氧分压、肺湿干重比值与LPI在T3至T5时与ALI组比较差异有统计学意义,而DAD评分仅在T4和L时较ALI组显著降低（P均〈0．05）。而BC组与BC＋EPC组各指标在各时间段之间比较差异均无统计学意义（P均〉0．05）。T5时,ALI＋EPC组病理图中炎症细胞及蛋白质渗出较Au组明显好转。结论 内皮祖细胞可以改善急性肺损伤兔肺的血管通透性。     

甘草酸二铵对百草枯中毒大鼠肺组织TLR -4 mRNA 表达的影响

目的探讨甘草酸二铵（ DG）对百草枯中毒（ PQ）致急性肺损伤（ ALI）大鼠肺Toll样受体4（TLR-4） mRNA、NF-κB mRNA表达及对血清白细胞介素-6（IL-6）、白细胞介素-17（IL-17）浓度的影响。方法将50只SD大鼠采用随机数字表法分为PQ组（n＝20）、DG治疗组（n＝20）和正常对照组（S组,n＝10）,PQ组和DG治疗组予百草枯100 mg/kg灌胃1次,DG组于灌胃后立即腹腔注射DG 50 mg/kg（1次/d）,S组和PQ组注射等剂量的生理盐水,观察至48 h。取肺组织检测肺湿干质量比（ W/D）;采用RT-PCR法检测肺组织TLR-4 mRNA、NF-κB mRNA的表达情况;ELISA法测定血清IL-6、IL-17浓度。另选择健康SD大鼠50只,分组及各组处置方法同上,观察其7 d内死亡率。结果与S组比较,PQ组W/D、TLR-4 mRNA、NF-κB mRNA表达均明显升高（P＜0．01）,血清IL-6、IL-17亦升高（P＜0．01）;DG组干预后,W/D降低, TLR-4 mRNA、NF-kB mRN、AIL-6及IL-17有所降低,与PQ组比较差异有统计学意义（ P＜0.01或P＜0．05）。 PQ组大鼠7 d死亡18只（死亡率90％）,DG组死亡8只（死亡率40％）,NS组无死亡（死亡率0）。结论甘草酸二铵可抑制PQ致ALI大鼠肺组织TLR-4 mRNA、NF-κB mRNA及血清IL-6、IL-17浓度的过度表达,从而减轻肺损伤程度。     

百草枯致兔急性肺损伤早期的病理研究

目的 研究百草枯(PQ)致兔急性肺损伤(ALI)早期的病理生理改变.方法 20只新西兰白兔随机分为对照组和百草枯组.百草枯组以35 mg/kg剂量一次性腹腔注射百草枯,建立ALI模型,对照组以等体积生理盐水注射.实验各组分别于建模2、4、6h时间点行320排CT扫描胸腔,得到灌注图像的CTP(CT Perfusion)参数[包括局部血流量(regional blood flower,rBF)、局部血容量(regional blood volume,rBV)、毛细血管通透性(permeability surface,rPS)],测定血清血管内皮生长因子(VEGF)质量浓度.6h后用空气栓塞法处死动物,取肺组织行病理观察.结果 分析百草枯组CTP参数和血清VEGF质量浓度,rBF和rBV随实验延长逐渐降低,rPS和血清VEGF质量浓度随时间延长逐渐升高,各个时间点与对照组比较差异均有统计学意义(P＜0.05).病理观察显示,光镜下百草枯组炎细胞浸润明显,肺泡上皮细胞增生,弥漫性肺泡间隔增宽,可见灶性出血.结论 PQ致兔ALI早期时肺灌注不良,血清VEGF质量浓度升高,结合病理结果提示,ALI早期时肺血管通透性增加.     

环磷酰胺对急性百草枯中毒小鼠肺损伤的保护作用

目的 探讨环磷酰胺对百草枯中毒致小鼠急性肺损伤的保护作用.方法 120只小鼠,随机分为4组,分别为空白对照(NS)组、百草枯对照(PQ)组、环磷酰胺对照(CP)组及环磷酰胺干预(T)组,NS对照组给予生理盐水×3 d,PQ组先给予生理盐水×2 d,第3天给予百草枯20 mg/kg染毒,CP组给予环磷酰胺80 mg/kg×2 d,第3天给予生理盐水,T组给予环磷酰胺80 mg/kg×2 d,第3天给予百草枯20 mg/kg染毒.染毒后第1、3、5、7天观察小鼠肺组织的病理变化并测定小鼠肺组织中的髓过氧化物酶(myeloperoxida, MPO)含量及血清中的肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor-α, TNF-α)及白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)的含量并进行比较. 结果 PQ组染毒后血清IL-6含量第1天明显升高,后逐渐下降,多高于NS组,差异有统计学意义,血清TNF-α含量及肺组织MPO含量亦如此;经环磷酰胺预处理后的中毒小鼠,血清IL-6、肺组织MPO含量在第3、5天均明显低于PQ组,而第1、7天时差异无统计学意义,血清TNF-α含量第1、3天时显著低于PQ组,第5、7天差异无统计学意义.从肺组织病理来看,经环磷酰胺预处理的中毒小鼠肺组织的炎症细胞浸润较PQ组减少.结论 环磷酰对急性百草枯中毒所致肺损伤可能有一定的保护作用.     

不同百草枯中毒剂量对兔肺损伤程度的影响

目的研究不同百草枯(PQ)中毒剂量对兔中毒性急性肺损伤(ALI)及肺纤维化(PF)程度的影响。方法将36只成年新西兰大白兔随机分成3组(A、B、C组),每组12只,分别经胃管灌入8mg/kg(A组)、16mg/kg(B组)和32mg/kg(C组)不同剂量的PQ。7d后处死动物,取肺组织行HE染色、ALI评分并行Masson染色以鉴定PF程度。结果 A组ALI评分为(8.33±1.03)分,明显低于B组([9.83±1.17)分,P=0.047)]和C组([11.50±1.38)分,P0.01],B组较C组差异也有统计学意义(P=0.03);A组PF程度为(31.09±2.05)%,明显低于B组([34.37±1.62)%,P=0.002]和C组([36.54±0.44)%,P0.01],B组较C组差异也有统计学意义(P=0.026)。Pearson相关分析显示不同剂量的PQ与ALI、PF程度明显相关。结论随中毒剂量的增大,兔急性肺损伤及PF的病理改变越显著。PQ剂量与肺损伤程度及PF程度密切相关。     

吡咯烷二硫代氨基甲酸对百草枯肺损伤Nrf2激活的影响

目的 观察吡咯烷二硫代氨基甲酸(PDTC)对百草枯(PQ)中毒后SD大鼠肺损伤和Nrf2通路激活的影响.方法 48只成年雄性SD大鼠建立PQ肺损伤模型后随机(随机数字法)分为对照组(Control)和PDTC组.中毒后1、2、3周各处死3只动物取肺组织,HE染色行急性肺损伤(ALI)评分,Masson染色鉴定肺纤维化(LF)程度,组织匀浆测定MDA、GSH含量,Weston blot检测磷酸化Nrf2水平.两样本均数的比较用成组t检验,生存曲线用Wilcoxon (Gehan)检验.结果 大鼠中毒后出现了明显的中毒症状,Control组和PDTC组各有4只和9只动物存活到实验结束,PDTC明显延长动物的存活时间,Wilcoxon (Gehan)=10.17023,P=0.001.Control组肺内MDA水平都高于PDTC组,而GSH水平均低于PDTC组,差异有统计学意义.PQ中毒后PDTC组肺内p-Nrf2水高于Control组,1周:(0.32±0.04) vs.(0.23±0.05),P=0.003;2周:(0.62±0.06) vs.(0.33±0.03),P＜0.001;3周:(0.61±0.04) vs.(0.33±0.05),P＜0.001.PDTC组AIL评分低于Control组,ALI分别为1周:(5±0.95) vs.(8±1.23),P=0.002;2周:(9±1.18) vs.(11±1.02),P=0.019;3周:(11±1.33) vs.(12±1.42),P=0.002.Control组动物中毒后1至3周肺纤维化程度分别为(40.87±7.25)％、(43.38±5.71)％和(45.91±3.97)％,明显高于PDTC组的(32.92±2.34)％、(33.45±3.04)％和(35.27±3.81)％,P值分别为0.017、0.001和0.001.结论 PDTC减轻PQ中毒后肺损伤、肺纤维化,延长动物的存活时间与激活Nrf2通路及增强抗氧化能力有关.     

肺保护性通气策略在急性百草枯中毒致肺损伤中的临床应用

目的探讨肺保护性通气策略（LPVS）在急性百草枯中毒（APP）致肺损伤中的临床应用价值。方法将31例急性百草枯中毒致肺损伤且符合上呼吸机指征的患者随机分为LPVS组16例和传统机械通气组（对照组）15例。分别观察3～5d内（通气期间）两组的潮气量（VT）、呼气末正压（PEEP）、气道峰压（PIP）、平均气道压（MAP）等呼吸机参数;动脉血氧分压（PaO2）、动脉血二氧化碳分压（PaCO2）、氧合指数（PaO2／FiO2）等动脉血气指标;以及呼吸机相关性肺损伤（VALI）、X线胸片与患者的病死率。结果LPVS组MAP水平低于对照组,差异有统计学意义（P〈0．01）,LPVS组患者的PIP、PEEP较对照组（P均〈0．05）;LPVS组患者的PaCO2、PaO2／FiO2高于对照组,差异均有统计学意义（P均〈0．01）,两组患者的PaO2比较差异无统计学意义（P〉0．05）;LPVS组VALI的发生率低于对照组,X线胸片显示进展延缓病例数高于对照组（P均〈0．05）：两组患者的病死率无统计学差异（P〉0．05）。结论采取LPVS可以一定程度改善APP肺损伤患者的呼吸功能、降低VALI的发生率,对APP导致的肺损伤有积极的治疗作用。     

糖皮质激素在百草枯致急性肺损伤中应用的研究进展

百草枯(PQ)中毒可以导致全身多器官损伤,以肺部受损最为严重,肾上腺皮质激素有稳定细胞膜、对抗脂质过氧化、抗炎和非特异性免疫抑制作用,能有效清除肺间质水肿和预防肺纤维化,已成为治疗百草枯致急性肺损伤患者的重要综合措施之一,但有关激素的给药时机、具体用量、给药途径及疗程等还需进一步研究.     

百草枯中毒大鼠肺组织热休克蛋白70表达及乌司他丁干预研究

目的 观察热休克蛋白70(HSP70)在百草枯(Paraquat PQ)中毒大鼠肺组织中表达及乌司他丁干预对其影响.方法 72只Spragne-Dawley(SD)大鼠随机(随机数字法)分为3组:空白对照组(A组)、染毒组(B组)和乌司他丁组(C组),每组各24只.B组和C组PQ灌胃(80 mg/kg)染毒建立急性中毒模型.C组于PQ灌胃后30 min腹腔注射给UTI(10万U·kg-1·d-1).观察染毒后12,24,48,72 h各组肺组织HSP70的表达、湿/干重比(W/D)和病理改变.HSP70采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)测定.计量资料以均数±标准差((x)±s)表示,组间单因素方差分析,结果以P＜0.05为差异有统计学意义.结果 与A组相比,各时间点B组和C组肺组织HSP70的表达明显增强,尤以C组为甚,差异有统计学意义.B组和C组肺组织病理检查可见PQ中毒后肺泡壁充血、炎性细胞浸润,并有局灶性出血.但C组病理改变较轻.结论 乌司他丁增强HSP70的表达,从而减轻PQ中毒大鼠急性肺损伤.     

大蒜素对脂多糖致急性肺损伤小鼠防治作用的实验研究

目的探讨大蒜素对脂多糖（LPS）致急性肺损伤（ALI）小鼠的防治作用。方法复制LPS致ALI小鼠模型。实验动物随机分为生理盐水对照组，ALI组，大蒜素预防组，大蒜素治疗组，大蒜素组。测定各组2、6h肺湿重／干重比值（W／D）。用酶联免疫吸附法（ELISA）测定各组2、6h血清和肺组织匀浆上清中肿瘤坏死因子-α（TNF—α）及白细胞介素-1β（IL—1β）浓度。观察各组肺组织病理改变。结果ALI组，2h肺W／D较对照组无明显变化，6h肺W／D显著高于对照组（P〈0．05）。而大蒜素预防组可使肺W／D显著降低（P〈0．05），但在大蒜素治疗组肺W／D无明显改善。大蒜素组较生理盐水对照组无明显变化。肺组织病理显示，在ALI组12h时可见肺间质充血、水肿，大量炎性细胞浸润，大蒜素预防组可明显改善肺组织病理变化，大蒜素治疗组无明显变化。ALI组，2h血清及肺组织中TNF—α及IL—1β含量均明显升高（P〈0．01），6h有所降低，但仍高于对照组（P〈0．01）；大蒜素预防组可明显降低血清及肺组织中TNF—α及IL—1β的含量，但大蒜素治疗组无明显效果。结论预先给予大蒜素可明显减轻LPS诱导的ALI小鼠肺组织炎症反应及肺水肿程度，对血清及肺组织中TNF—α及IL—1β的生成具有抑制作用。     

Expression of heat shock protein 70 in lung tissues of acute paraquat poisoned rats and intervention of ulinastatin

BACKGROUND:

Paraquat (PQ) is an effective herbicide and is widely used in agricultural production, but PQ poisoning is frequently seen in humans with the lung as the target organ. Clinically pulmonary pathological changes are often used to predict the severity and prognosis of the patients. In this study, we observed the expression of heat shock protein 70 (HSP70) in rat lung after PQ poisoning and to investigate the therapeutic effects of ulinastatin.

METHODS:

Seventy-two adult healthy SD rats were randomly divided into a control group (group A, n=24), a poisoning group (group B, n=24), and an ulinastatin group (group C, n=24). The rat models of acute PQ poisoning were established by intra-gastric administration of 80 mg/kg PQ to rats of groups B and C, and the rats of group C were intra-peritoneally injected with 100 000 IU/kg ulinastatin 30 minutes after poisoning. The expression of HSP70 in lung tissue was observed, and W/D and histopathological changes in the lung tissue were compared 12, 24, 48 and 72 hours after poisoning. The expression of HSP70 in the lung tissue was assayed by using RT-PCR. All quantitative data were processed with one-way analysis of variance to compare multiple sample means.

RESULTS:

Compared to group A, the expression of HSP70 in the lung of rats in groups B and C increased significantly at all intervals (P<0.05). The pathological changes in lung tissue of rats with PQ poisoning included congestion, leukocytes infiltration and local hemorrhage, whereas those of group C were significantly lessened.

CONCLUSION:

Ulinastatin may ameliorate acute lung injury to some extent after PQ poisoning in rats by enhancing the expression of HSP70.KEY WORDS: Paraquat, Poisoning, Ulilnastatin, Heat shock protein, Acute lung injury     

白细胞介素-6/糖蛋白130/转录激活因子3通路在百草枯诱导小鼠急性肺损伤中的作用机制

目的基于肺特异性白细胞介素-6(IL-6)敲除小鼠研究IL-6/糖蛋白130(gp130)/转录激活因子3(STAT3)通路在百草枯(PQ)诱导急性肺损伤(ALI)中的作用。方法野生型C57BL/6J小鼠分为IL-6野生型(IL-6 WT)组、IL-6 WT+PQ组,采用Sftpc(肺表面活性蛋白C基因)-Cre⁺小鼠与IL-6^FLOX/FLOX小鼠交配的方式得到肺特异性IL-6敲除小鼠并分为IL-6 KO组、IL-6 KO+PQ组,单次腹腔注射PQ诱导ALI,比较四组小鼠肺组织病理改变、肺泡动脉氧分压差(PA-aO₂)、肺组织湿/干质量比值(W/D)、IL-6/gp130/STAT3通路、核转录因子-κB(NF-κB) p65、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)及白细胞介素-1β(IL-1β)的差异。结果与IL-6 WT组比较,IL-6 WT+PQ组小鼠肺组织出现了典型的ALI病理改变,肺组织胞浆蛋白中IL-6、gp130、p-STAT3、TNF-α、IL-1β表达水平及胞核蛋白中NF-κB p65的表达水平、PA-aO₂、W/D明显增加(P <0.05);与IL-6 WT+PQ组比较,IL-6 KO+PQ组小鼠肺组织病理改变明显改善,肺组织胞浆蛋白中IL-6、gp130、p-STAT3、TNF-α、IL-1β的表达水平及胞核蛋白中NF-κB p65的表达水平、PA-aO₂、W/D明显降低(P <0.05)。结论 IL-6/gp130/STAT3通路激活与PQ诱导ALI有关。     

地塞米松对急性肺损伤肺组织中foxml基因的作用

目的 探讨脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)内毒素所致的小鼠急性肺损伤(acute lung in-jury,ALI)时肺组织foxml转录因子和foxml基因表达及其在ALI中的保护作用,并观察地塞米松(dex-amethasone,DEX)对foxml基因表达和病情转归的影响.方法 72只健康小鼠随机(随机数字法)分为3组:对照组(A组,n=24),模型组(B组,n=24),地塞米松治疗组(C组,n=24).对照组小鼠腹腔注射0.9%生理盐水(0.3 mL).模型组小鼠腹腔注射LPS(5 mg/kg).地塞米松治疗组小鼠腹腔注射u)s(5 mg/kg),6 h后腹腔注射地塞米松(5 mg/kg),三组分别选取24 h,48 h,72 h三个观测点.免疫组织化学方法检测各组小鼠肺组织foxml蛋白的表达,应用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)方法检测各组小鼠肺组织foxml基因的表达强度,并观察肺组织病理变化.结果 组间比较,在24 h,48 h,72 h时,模型组小鼠肺组织foxml mRNA与foxml蛋白均显著高于对照组(P<0.05),地塞米松治疗组小鼠肺组织foxml mRNA与foxml蛋白均显著高于模型组(P<0.05);组内比较,在48 h无论模型组和地塞米松治疗组小鼠肺组织foxml mRNA与foxml蛋白均达到高峰,48 h小鼠肺组织foxml mRNA与foxml蛋白显著高于72 h(P<0.05),72 h显著高于24 h(P<0.05).地塞米松治疗组和模型组比较,肺组织病理改变明显减轻.结论 在模型组和地塞米松治疗组,肺组织中foxml mRNA和foxml蛋白均明显增加.地塞米松通过促进肺组织中foxml mRNA和foxml蛋白表达,修复受损的内皮细胞和上皮细胞,减轻肺损伤的程度.