Toll信号通路在呼吸机相关性肺损伤中的作用

呼吸机相关性肺损伤(Ventilator-associated lung injury,VILI)是机械通气引起的严重并发症,目前临床上仍然缺乏完全有效的治疗策略。随着对VILI发病机制的不断深入研究,Toll样受体依赖的信号转导通路被认为参与了VILI的发生发展。Toll样受体识别相关配体后,通过启动细胞内外信号级联反应,介导肺部炎性因子的释放及释放后的病理生理改变。深入研究Toll样受体在VILI中的作用,可为临床提供参考。     

还原型谷胱甘肽对大鼠呼吸机相关性肺损伤的保护作用

目的研究型谷胱甘肽（GSH）对大鼠呼吸机相关性肺损伤（VILI）的保护作用。方法24只健康雄性SD大鼠随机分为3组（每组n=8）,A组为自主呼吸组;B组为大潮气量机械通气组;C组为大潮气量机械通气加GSH处理组。B、C 2组呼吸参数：潮气量（VT）=30 m l/kg、频率（P）为40次/m in、通气时间为4 h。每小时行1次动脉血气分析,计算氧合指数（PaO2/F iO2）。实验完毕收集肺组织和肺灌洗液标本。光镜观察肺组织病理形态改变,免疫组化检测Fas/FasL蛋白,检测肺湿/干重比（W/D）、肺组织丙二醛（MDA）、超氧化物歧化酶（SOD）、肺灌洗液中白细胞计数、肿瘤坏死因子（TNF-α）和蛋白总量。结果和A组比较,B组肺组织病理学改变明显,Fas/FasL蛋白增加,W/D、白细胞计数（WBC）、TNF-α、MDA等指标升高,而SOD及通气3 h以后PaO2/F iO2下降;和B组比较,C组肺组织病理学改变明显减轻,Fas/FasL蛋白质量减少,W/D、WBC、TNF-α、MDA等指标降低,SOD、PaO2/F iO2上升。结论GSH对VILI有一定的保护作用。     

替米沙坦对大鼠呼吸机相关性肺损伤的保护作用

目的 研究替米沙坦对呼吸机相关性肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)大鼠肺组织的影响.方法 40只健康雄性SD大鼠随机均分为自主呼吸对照组(A组)、大潮气量机械通气组(B组)、机械通气+小剂量(2.5 mg/kg)替米沙坦处理组(C组)、机械通气+大剂量(5 mg/kg)替米沙坦处理组(D组).采用大潮气量(40 ml/kg,2 h)建立大鼠VIH模型.实验中4组大鼠均给予动脉血气和血流动力学监测.机械通气前30 min分别采用替米沙坦溶液或PBS腹腔注射.实验至预定时间处死大鼠,光镜下观察肺组织病理改变并作Smith评分,免疫组织化学染色法检测肺组织中AT1R和PPAR-γ蛋白的表达,测定髓过氧化物酶(myeloperoxidase,MPO)活性及肺湿干质量比值(W/D),ELISA法测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中TNF-α及IL-8含量.结果 实验中B、C、D组pH值呈升高趋势,平均动脉压(MAP)、动脉血二氧化碳分压[p( CO2)]及氧分压[-p(O2)]呈下降趋势;通气2h后,与B组比较,C、D组MAP明显降低(P＜0.05);与A组比较,B、C、D组Smith评分、MPO活性、TNF-α和IL-8含量及W/D比值显著升高(P＜0.05,P＜0.01),PPAR-γ蛋白表达显著下降(P ＜0.05,P＜0.01),AT1R蛋白表达显著增加(P＜0.05,P＜0.01);与B组比较,C、D组PPAR-γ蛋白表达显著增加(P＜0.01),其余指标明显降低(P＜0.05,P＜O.01);与C组比较,D组Smith评分、TNF-α及IL-8含量及AT1R蛋白表达显著降低(P＜0.05),PPAR-γ蛋白表达显著增加(P＜0.05).结论 替米沙坦通过调节PPAR-y AT1R蛋白的表达,继而减少肺组织内致炎因子TNF-α与IL-8的产生,减缓肺内炎症反应及肺组织损伤程度,对VILI肺起到保护作用.     

p38信号通路在呼吸机相关性肺损伤中的作用

呼吸机相关性肺损伤（ventilator-induced lung injury,VILI）是由机械通气产生的严重并发症,VILI的类型主要包括：气压伤（baratrauma）、容积伤（volutrauma）、肺萎陷伤（atelectrauma）、生物伤（biotrauma）,目前临床上仍无有效的治疗策略。丝裂原活化蛋白激酶家族可以在一系列细胞外刺激下参与细胞应答,在哺乳动物中,已经发现了ERKs（extracellular signal-regulated kinase）、JNK/SAPK（c-jun N-terminal/stress-activated protein kinase）、ERK5/BMK1（ERK/big MAP kinase 1）以及p38四个亚家族。随着对VILI的不断深入研究,p38通路被认为参与了VILI的发生机制,深入研究p38信号通路在VILI中的作用,可为临床提供新的治疗靶点。     

减少呼吸机相关性肺损伤的新方法

尽管了解ARDS的发病机制及其各种影响患者预后的演变因素,机械通气支持仍然是治疗ARDS的基础,但是机械通气本身可以通过多种机制共同加重或引起肺部损伤,统称为呼吸机相关性肺损伤(VILI)。随着对ARDS更深入的了解,VILI在设计肺保护性通气策略过程中已经受到重视,目的是减轻VILI和改善预后。本文旨在阐述VILI的病理生理机制,讨论NAVA、体外生命支持、抗细胞因子疗法等新的减轻和治疗VILI的方法,并通过一些实验研究来证实这些观念。     

洛沙坦对大鼠呼吸机所致肺损伤保护作用的实验研究

目的研究洛沙坦(Losartan)对大鼠呼吸机所致肺损伤(VILI)的保护作用。方法45只SD大鼠随机均分成A、B、C组,A组为空白组(直接处死),B组为对照组,C为实验组。B、C两组均行大潮气量机械通气(VT=40ml/kg,RR=80次/分钟),通气时间为2小时。C组大鼠在进行实验1周前,每天用AT1受体特异性的阻断剂洛沙坦(Losartan)100mg灌胃1次。结果和A组相比,B组肺灌洗液(肺组织)中总蛋白、白细胞计数、MPO等值显著性增高,MIP-2、ICAM-1等基因的表达水平显著性升高(P<0.01);和B组相比,C组上述各项指标均显著性低于B组(P<0.05或0.01)。讨论大潮气量机械通气能产生明显的肺损伤,而AT1受体特异性的阻断剂洛沙坦能减轻VILI时肺损伤程度。     

低潮气量机械通气在呼吸机相关性肺损伤中的应用进展

机械通气用于急症患者的呼吸支持治疗和外科手术患者的全麻通气支持已经几十年,尽管它提供了一种救命的手段,但同时还可导致一系列并发症,其中呼吸机相关性肺损伤(ventilator induced lung injury,VILI)是机械通气最严重的并发症之一,其发生率在机械通气患者中高达15%.     

呼吸机相关性肺损伤与机械能

急性呼吸窘迫综合征是ICU最常见的疾病之一,病死率高达46%。机械通气作为其关键的支持治疗手段,有助于提高患肺的氧合状态。若呼吸机参数设置不当或自主呼吸努力过强均可能增加呼吸机相关性肺损伤风险,加速病情恶化,增加病死率。近年来,对呼吸机相关性肺损伤的研究,目前公认的经典机制包括气压伤、容积伤、剪切伤以及生物伤。研究者试图定性甚至定量导致肺损伤的因素。直到2016年Gattinoni等结合呼吸运动方程首次提出计算机械能概念及计算公式,为量化肺损伤带来新的研究方向。如何结合机械能的理念制定最佳的肺保护通气策略再次成为目前的研究热点。关于机械能的研究尚在起步阶段,现将从机械能方程的推导过程,各负荷因素对机械能的影响,分析最优化的通气模式和肺保护策略。     

表面活性蛋白-B在新生儿呼吸机相关性肺损伤中的研究进展

机械通气是危重新生儿呼吸衰竭时主要的抢救技术,已广泛应用于临床.目前,呼吸机相关性肺损伤(ventilator-induced iung injury,VILI)已经受到广泛关注,同时,肺泡表面活性物质(pulmonary surfactant,PS)的质和量改变是VILI的一个重要发病环节.表面活性蛋白(Surfactant Protein, SP)是构成肺表面活性物质的重要成分,其中,表面活性蛋白-B(SP-B)是最重要的一种,且研究较为广泛,SP-B能够促进磷脂在肺泡表面形成稳定的单分子层,从而降低肺泡表面张力、防止呼气末肺泡塌陷、增加肺顺应性[1],维持正常的呼吸功能起重要作用.因此,综述SP-B在新生儿VILI中的研究进展,对提高新生儿VILI的认识,治疗VILI起到重要的作用.     

细胞凋亡在呼吸机相关性肺损伤中的作用

目的:观察细胞凋亡在呼吸机相关性肺损伤(ventilator-induced lung injury,VILI)中的作用,探讨呼吸机相关性肺损伤的发生机制。方法:将50只健康雄性Wistar大鼠随机分为对照组和肺损伤组。对照组插管后不进行机械通气;肺损伤组插管后机械通气,潮气量为20 ml.kg-1,频率为50次.min-1,吸呼比为1∶3,FiO2为21%,通气时间为5 h。观察实验前后动脉氧分压变化,采用Annexin-V/PI双染方法检测肺组织及肺泡灌洗液细胞凋亡率。取各组大鼠左全肺称湿重,置于烘箱内80℃干烤24 h后称干重,并计算肺组织湿/干重(W/D)值;制备肺组织切片进行病理学观察。结果:两组大鼠动脉氧分压差异无统计学意义(P>0.05);肺损伤组肺组织及肺泡灌洗液细胞凋亡明显增加(P<0.01),肺组织W/D值显著高于对照组(P<0.01);肺损伤组肺组织病理切片可见肺组织水肿。结论:机械通气可导致肺损伤,细胞凋亡可能在VILI发生、发展过程中起重要作用。     

呼吸机相关肺损伤及预防

机械通气是治疗急性肺损伤（ALI）与急性呼吸窘迫综合征（ARDS）不可缺少的手段之一。但机械通气和呼吸机的使用过程中，也可能产生和加重肺损伤，其机理主要与肺组织的过度牵张、萎陷肺泡反复闭合-开放产生的剪力损伤及机械通气诱导产生的炎症介质的大量释放密切相关。以往对呼吸机相关肺损伤（VALI）的研究主要集中在高气道压和高容积引起的力学损伤。1988年由Tremblay首次提出的主要由细胞因子和炎性介质参与的肺损伤的过程，也称肺的生物性伤（Biotrauma），近年来已被认为是VILI的重要组成部分。     

DW-3000呼吸机所致老年大鼠急性肺损伤模型的建立

目的 建立DW-3000呼吸机所致老年大鼠急性肺损伤的动物模型.方法 将20只健康老年雄性SD( Sprague Dawley,SD)大鼠随机分为2组(A组为致伤组,B组为对照组),实施麻醉和气管术切开后,吸入空气进行机械通气,通气时间4h.A组大潮气量通气(30mL/kg),B组小潮气量通气( 8mL/kg).根据动脉血气结果计算氧合指数、肺系数.测定支气管肺泡灌洗液( BALF)中IL-1β、IL-8含量及肺组织匀浆中丙二醛(MDA)总抗氧化能力(T-AOC)水平.观察肺组织病理学改变.结果 A组大鼠氧合指数较B组显著下降,肺系数较B组显著增高.A组大鼠BALF中IL-1β、IL-8[( 123.4±7.31) ng/L,(68.10±10.20)ng/L]含量较B组[(54.70±8.04)ng/L,( 37.70±7.10) ng/L]显著增高.A组大鼠肺组织匀浆中MDA水平较B组显著增高,T-AOC水平较B组显著下降.病理学结果,A组大鼠肺组织中可见较多的炎性细胞浸润和肺泡壁结构的破坏.结论 DW-3000呼吸机大潮气量通气4h后,能够造成老年大鼠的急性肺损伤.     

HMGB1/TLRs 信号通路在大鼠机械通气肺损伤中的作用

目的：探讨高迁移率族蛋白B1(HMGB1)/Toll样受体(TLRs)信号通路在大鼠机械通气肺损伤(VILI)中的作用机制。方法32只健康SD大鼠随机分为4组：正常对照组( N组)不行机械通气,保留自主呼吸;高氧流量组( HN组)氧流量7 L/min;小潮气量机械通气组( LV组)潮气量7 ml/kg;大潮气量机械通气组( HV组)潮气量30 ml/kg。通气4 h后处死动物取肺组织,HE染色观察各组肺组织损伤情况,检测支气管肺泡灌洗液( BALF)中白细胞( WBC)计数、肺湿重干重比值( W/D);ELISA法检测BALF中IL-6、TNF-α、HMGB1水平;Western blot法检测肺组织HMGB1、TLR2、TLR4蛋白的表达。应用单因素方差分析及两样本均数t检验进行不同组间的比较。结果与N组相比,HV组及HN组大鼠肺W/D, BALF中WBC计数,BALF中HMGB1、TNF-α、IL-6水平以及HMGB1、TLR2、TLR4蛋白表达均显著增加,差异有统计学意义(P<0．05);LV组上述各指标与N组相比差异无统计学意义。结论大潮气量机械通气及高氧流量通气均可引起大鼠肺组织急性炎症反应,其机制可能与HMGB1/TLRs信号通路激活有关。     

沙丁胺醇对老年大鼠呼吸机相关肺损伤的干预作用

目的 探讨沙丁胺醇对老年大鼠呼吸机相关肺损伤（VILI）的干预作用.方法 将24只雄性Wistar老龄大鼠随机分为3组：正常对照组（第1组）、VILI未治疗组（第2组）、沙丁胺醇治疗组（第3组）,各接受不同潮气量的通气,通气时间为4h.检测各组大鼠左肺肺组织黄嘌呤氧化酶（XOD）与超氧物歧化酶（SOD）的活性,以及IL-2、IL-6、IL-8、TNF-α和丙二醛（MDA）的含量,同时观察肺组织HE染色和电镜下的变化.结果 第2组大鼠肺组织SOD与XOD的活性较第1组显著降低,而第3组较第2组明显提高（P均＜0.01）.第2组大鼠肺组织MDA、TNF-α、IL-2和IL-6含量较第1组升高（P均＜0.01）,第3组较第2组则显著降低（P均＜0.01）,各组大鼠肺组织IL-8含量差异无统计学意义（P＞0.05）;第2组大鼠肺组织HE染色显示炎症浸润明显,第3组较第2组明显减轻;电镜下第2组大鼠肺组织细胞及细胞器肿胀,毛细血管大量开放、充血,中性粒细胞激活,肺泡透明膜形成,第3组以上表现较第2组明显减轻.结论 沙丁胺醇能够减轻老年大鼠呼吸机相关肺损伤的炎症反应,提高了多种抗氧化物质的活性,改善微循环,从而减轻肺水肿的程度,对肺组织起到一定的保护作用.     

新生儿呼吸机相关性肺损伤动物模型的建立

目的　探索建立新生儿呼吸机相关性肺损伤动物模型的可靠方法。方法 使用新生大鼠共32只，分为正常组（无通气组），对照组（插管无通气），通气组（潮气量25ml/Kg，通气5小时）。通气组以气管切开方式进行气管插管，大潮气量过度通气造成肺损伤，观察形态学改变，验证模型的成败，并总结气管插管深度。结果 通气组的16只新生大鼠，15只病理学改变符合呼吸机相关性肺损伤表现，成功建立模型，成功率达95.83%，并总结适合的插管深度（体重为15-16、16-18、18-21、21-24、≥24克的插管深度分别为0.55-0.6、0.65-0.7、0.75-0.8、0.85-0.9、0.9-0.95厘米）。结论　本方法结合正确的插管深度是建立新生儿呼吸机相关性肺损伤的可靠方法。     

姜黄素对机械通气相关性肺损伤的保护作用及其机制研究

目的 研究姜黄素对机械通气相关性肺损伤的保护作用及其分子机制.方法 将30只健康的日本大耳白兔分为对照组、损伤组和姜黄素组.其中对照组采用正常潮气量8 mL/kg通气;损伤组采用20 mL/kg大潮气量机械通气诱导肺损伤;姜黄素组在损伤组基础上给予姜黄素鼻饲,并分别予以血红素氧合酶1(HO-1)激动剂钴原卟啉(CoPP)和抑制剂锌原卟啉(Zn-PP)干预.实验过程中检测氧合指数,48 h后处死动物获取肺组织标本检测肺组织湿干比(W/D)、丙二醛(MDA)水平及髓过氧化物酶(MPO)活性;用实时荧光定量-聚合酶链反应(RTQ-PCR)法检测HO-1 mRNA表达水平,比色法检测其活性,酶联免疫吸附试验(ELISA)检测肺泡灌洗液(BALF)中肿瘤坏死因子α(TNF-α)及白细胞介素6(IL-6)水平.结果 与对照组比较,损伤组氧合指数明显降低,W/D、MDA水平及MPO活性、肺损伤总积分增加(P＜0.05).姜黄素干预后,姜黄素组氧合指数较损伤组明显增加,W/D、MDA水平、MPO活性及肺损伤总积分明显降低;BALF中TNF-α及IL-6水平明显降低,HO-1活性及mRNA表达水平明显增加(P＜0.05).姜黄素组经HO-1激动剂CoPP处理后TNF-α、IL-6、肺损伤积分明显降低;经HO-1抑制剂ZnPP处理后TNF-α、IL-6、肺损伤积分明显增加.结论 姜黄素可能通过上调HO-1表达,从而改善机械通气相关性肺损伤兔肺部气体交换功能,减轻炎性反应.     

呼吸机所致肺损伤家兔模型的建立与评价

目的建立呼吸机所致肺损伤家兔模型并进行评价。方法40只家兔随机分为3组：常规8mL/kg潮气量组（VT8组）、25mL/kg大潮气量组（VT25组）、40mL/kg大潮气量组（VT40组）;除了VT8组外,VT25和VT40组内再分为2h和4h机械通气两个亚组。监测通气过程中的动脉血气、肺机械力学和血流动力学变化;肺组织HE染色观察肺损伤情况;测定肺湿/干比、BALF蛋白浓度,计数BALF中有核细胞和中性粒细胞数目。比较不同通气条件下家兔的肺损伤程度和重要的生理参数,确定复制呼吸机所致肺损伤家兔模型的最适条件。结果与VT8组相比较,大潮气量通气组的肺损伤评分显著升高,其中以VT40通气4h亚组最高。VT40组镜下可见肺泡结构变形,肺间质及肺泡腔渗出,炎症细胞浸润,部分肺组织实变及肺泡出血。VT25组则主要表现为肺间隔增厚,炎症细胞浸润,肺泡腔内渗出较少。随通气时间延长,大潮气量通气组的PaO2/FiO2呈下降趋势,其中VT40组在通气3h（〈300mmHg）已符合急性肺损伤标准,而VT25组在各时间点PaO2/FiO2均在300mmHg以上。大潮气量通气组的肺湿/干比、BALF蛋白浓度及细胞数较VT8组有显著升高,并随通气时间延长而增加,以VT40通气4h亚组最高。结论使用潮气量40mL/kg通气4h能够复制出理想的呼吸机所致肺损伤家兔模型。     

肺保护性机械通气治疗重症急性胰腺炎并发急性肺损伤的系统回顾

目的 回顾性分析肺保护性机械通气对急性出血坏死性胰腺炎并发急性肺损伤的治疗经验.方法 对50例急性出血坏死性胰腺炎术后并发急性肺损伤的患者实施了肺保护性机械通气治疗.通气方式:压力预设通气(吸入气压≤30 cm H2O);允许性高CO2通气(潮气量4～7 ml/kg);呼气末正压通气(PEEP 5～10 cm H2O);反比通气(吸呼比1.1:1～2:1);限制吸氧浓度(FiO2 50%～60%).结果死亡5例,死亡率为10%,其余45例均顺利脱离呼吸机(机械通气时间:72～168 h).结论 肺保护性机械通气能有效防治呼吸机相关性肺损伤,使急性肺损伤患者的机械通气更为合理化,从而提高其成活率,降低死亡率.     

E-选择素在呼吸机所致肺损伤中的作用

目的检测不同通气情况下血浆及肺组织中E-选择素的表达，探讨E-选择素在呼吸机所致肺损伤中的作用。方法SD大鼠随机分为3组：自主呼吸组（对照组，C组），低潮气量机械通气组（L组，VT=7ml／kg），高潮气量机械通气组（H组，VT=42ml／kg）。于通气2h后检测肺组织加MPO、肺水含量、血浆sE-选择素、肺组织E-选择素mRNA的表达。结果H组肺组织加MPO、肺水含量、血浆sE-选择素、肺组织E-选择素mRNA表达均明显升高，与对照组比较差异有显著性（P〈0．05）；而L组与C组比较差异无显著性（P〉0．05）。结论机械通气中通气量过高会产生肺损伤，增强E-选择素的表达。     

丙泊酚对呼吸机所致肺损伤大鼠的保护作用及其机制

目的探讨p38信号通路在丙泊酚抑制呼吸机所致肺损伤(VILI)大鼠肺组织表达高迁移率族蛋白B1(HMGB1)中的作用。方法将32只健康SD大鼠随机分为4组,每组8只。对照组(A组)不行机械通气,保留自主呼吸;常规通气组(B组)潮气量(VT)为8ml/kg;大潮气量通气组(C组)VT为30ml/kg;大潮气量通气+丙泊酚组(D组)VT为30ml/kg,同时静脉注射丙泊酚8mg/(kg.h)。机械通气4h后处死动物,测定支气管肺泡灌洗液(BALF)中总蛋白水平、白细胞计数以及肺湿干重比值(W/D)和中性粒细胞髓过氧化物酶(MPO)活性。采用Western blot方法检测肺组织HMGB1蛋白含量以及p38的激酶活性,采用RT-PCR方法检测HMGB1 mRNA的表达。应用单因素方差分析进行不同组别间的比较。结果通气4h后,与A组相比,C组总蛋白水平(1.58±0.46)g/L、白细胞计数(112.05±21.33)×107/L、肺W/D比值(8.25±0.92)、MPO活性(3.08±0.85)U/g、HMGB1蛋白(0.43±0.13)和mRNA(0.30±0.08)表达以及p38激酶活性(0.52±0.11)均明显增加(P0.05);与C组相比,D组上述各项指标的变化均明显降低(P0.05)。结论丙泊酚可改善VILI肺内炎症反应,可能与通过p38信号通路抑制HMGB1蛋白和mRNA的表达有关。