富氫生理鹽水可保護(hù)大鼠廣泛燒傷引起的急性肺損傷

本文概述論文來(lái)自Journal of Burn, Care and Research雜志。
作者：Yong Fang, Xiu-Jun Fu, Chuan Gu, Peng Xu, Ying Wang,  Wei-Rong Yu,  Qiang Sun,  Xue-Jun Sun, Min Yao, 
背景：廣泛的燒傷引起的急性肺損傷(ALI)及其極端表現(xiàn)，急性呼吸窘迫綜合征，與高發(fā)病率和死亡率相關(guān)。由于其潛在的病理生理過(guò)程仍難以捉摸，目前還沒(méi)有有效的治療方法。近年來(lái)，大量研究表明，氧化應(yīng)激和全身炎癥反應(yīng)在ALI的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用，燒傷誘導(dǎo)的ALI主要被認(rèn)為是肺繼發(fā)發(fā)作（間接損傷）。1,2,5-7嚴(yán)重?zé)齻^(guò)度產(chǎn)生活性氧(ROS)是ALI的潛在介質(zhì)。研究表明，與ALI相關(guān)的許多有害影響與燒傷損傷后超氧陰離子(O2)、過(guò)氧化氫（過(guò)氧化氫）、羥基自由基(OH)或過(guò)氧亞硝酸鹽(ONOO)的存在有關(guān)。羥基自由基和過(guò)氧亞硝酸鹽尤其成問(wèn)題，因?yàn)樗鼈儞碛斜瘸蹶庪x子和過(guò)氧化氫有更高的氧化能量水平。ROS攻擊脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA，引起細(xì)胞內(nèi)不可逆的氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致肺損傷。此外，ROS可通過(guò)激活核因子-B信號(hào)通路，誘導(dǎo)炎癥介質(zhì)的產(chǎn)生，從而對(duì)肺部造成額外的急性損傷。因此，抑制或減少氧化應(yīng)激的治療可能有利于影響嚴(yán)重?zé)齻T導(dǎo)的ALI的治療。

試驗(yàn)設(shè)計(jì)

大鼠隨機(jī)分為4組：1）假手術(shù)加生理鹽水處理組(S+N, n=8); 2) 燒傷加生理鹽水治療組(B+N, n=8); 3)燒傷加富氫鹽處理組(B+N, H=8); 4)燒傷加生理鹽水治療組(B+E, n=8); 5)
B+N組大鼠給予IP生理鹽水(5ml/kg；)。
 

富氫生理鹽水可減少嚴(yán)重?zé)齻笫蟮姆嗡[

為了確定富氫生理鹽水是否能減輕嚴(yán)重?zé)齻鸬腁LI，我們?cè)u(píng)估了氫氣對(duì)不同治療組肺水腫的影響。肺干：濕比用于評(píng)估肺水腫。燒傷后12小時(shí)，SN、BN、BH和BE組的肺干濕比分別為0.252（0.011）、0.228（0.013）、0.245（0.013）和0.238（0.014）(圖1A)。燒傷加生理鹽水組的肺干濕比明顯低于假手術(shù)對(duì)照組。與燒傷加生理鹽水處理的大鼠相比，富氫生理鹽水和依達(dá)拉奉處理的大鼠的肺干濕比明顯增加。BH組和BE組之間的肺干濕比無(wú)顯著性差異。
為了驗(yàn)證肺水腫的這種差異，我們采用蘇木精和伊紅染色進(jìn)行了肺組織學(xué)評(píng)估。燒傷后12小時(shí)，燒傷加生理鹽水動(dòng)物的肺組織學(xué)顯示為過(guò)度間質(zhì)水腫、肺泡壁增厚和大量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)(圖1C)。與假對(duì)照組相比，燒傷加富氫生理鹽水和加重大鼠(圖1D，E)，組織學(xué)圖像顯示肺泡壁中度間質(zhì)水腫，炎癥細(xì)胞中度浸潤(rùn)進(jìn)入肺泡(圖1B)。這些結(jié)果表明，富氫生理鹽水減輕了嚴(yán)重?zé)齻鸬腁LI患者的肺水腫。 圖1。富氫生理鹽水對(duì)廣泛性燒傷大鼠肺水腫的影響。A，在損傷后12小時(shí)，肺取自假對(duì)照組、燒傷加生理鹽水、燒傷加富氫生理鹽水和燒傷加依達(dá)拉奉大鼠(每組n8)。測(cè)定干肺重量與濕肺重量的比值(平均±SD，*P<.05，**P<.01)。對(duì)假(B)組、燒傷加生理鹽水(C)組、燒傷加富氫生理鹽水(D)組和燒傷(E)組的肺組織學(xué)圖像（蘇木精和伊紅）進(jìn)行評(píng)估。
 
 
富氫生理鹽水可改善嚴(yán)重?zé)齻笫蟮姆窝鹾瞎δ?/strong>
為了確定富氫生理鹽水是否對(duì)肺氧合功能有影響，我們使用臨床設(shè)備進(jìn)行了動(dòng)脈血?dú)夥治?。如?所示，在燒傷后12小時(shí)，燒傷加生理鹽水處理的動(dòng)物的PaO2水平明顯低于假手術(shù)對(duì)照組(B+NvsS+N，P<.05)。BH組和BE組的PaO2水平顯著高于BN組(P<.05)，而BH組和BE組之間無(wú)顯著性差異。4個(gè)治療組也檢測(cè)了PaCO2和SaO2，但四組間PaCO2和SaO2的差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P.05)

表1。動(dòng)脈血?dú)夥治鼋Y(jié)果
 

富氫生理鹽水可減輕嚴(yán)重?zé)齻笫蟮姆窝趸瘧?yīng)激

為了確定富氫生理鹽水對(duì)燒傷誘導(dǎo)的ali患者肺氧化應(yīng)激的影響，我們需要測(cè)定肺內(nèi)MDA和碳基的水平
分別用于評(píng)估對(duì)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)的氧化損傷。如圖2A所示，在燒傷后12小時(shí)，燒傷加生理鹽水組的肺中MDA含量明顯高于假手術(shù)對(duì)照組(P<.01)。與燒傷加生理鹽水治療相比，燒傷加富氫生理鹽水或加依達(dá)拉奉組的肺MDA水平顯著降低(P<.01)。同樣，肺水平的碳基(圖2b)在燒傷+生理鹽水治療大鼠明顯高于假大鼠(BH和SNP<.01)，和碳基水平在燒傷+富氫鹽水或+依達(dá)拉奉組明顯低于燒傷+生理鹽水組(P<.01)。BH組和BE組間三乙醚和碳基水平無(wú)顯著差異(P.05)。8-OH-dG含量，作為氧化應(yīng)激引起的DNA損傷的標(biāo)志，在燒傷后12小時(shí)在4個(gè)不同治療組的大鼠肺中測(cè)量(圖2C)。假手術(shù)組肺動(dòng)脈8-OH-dG水平顯著低于BN組(S+NvsB+N，P<0.5)

圖2。富氫生理鹽水可減輕嚴(yán)重?zé)齻鸬难趸瘧?yīng)激。在損傷后12小時(shí)，從假對(duì)照組、燒傷加生理鹽水、燒傷加富氫生理鹽水、和燒傷加依達(dá)拉奉大鼠(每組n8)中取肺。A，使用化學(xué)反應(yīng)試劑盒或ELISA試劑盒(平均±SD，**P<.01)測(cè)定肺內(nèi)氧化脂質(zhì)（丙二醛）、(B)氧化蛋白（碳基）和(C)氧化DNA(8-OH- dG )的產(chǎn)物。
 

富氫生理鹽水可降低了嚴(yán)重?zé)齻笫蠓尾垦装Y介質(zhì)的蛋白水平

炎癥介質(zhì)在燒傷誘導(dǎo)的ALI的發(fā)病機(jī)制中起著關(guān)鍵作用。采用ELISA法檢測(cè)肺組織中IL-1，IL-6和TNF-的蛋白濃度。與假燒傷對(duì)照組相比，燒傷后12小時(shí)，燒傷加生理鹽水處理大鼠肺組織中IL-1，IL-6和TNF-水平分別顯著增加了3.13倍、4.94倍和4.10倍(圖3A-C)。給予富氫生理鹽水和依達(dá)拉奉可顯著抑制燒傷引起的反應(yīng),肺組織中IL-1，IL-6和TNF-水平的升高(BHvsBN，P.01)。與依達(dá)拉奉相比，富氫生理鹽水治療對(duì)這三種炎癥介質(zhì)的抑制作用相似。

圖3。富氫生理鹽水可降低燒傷大鼠炎癥介質(zhì)的蛋白水平。在燒傷后12小時(shí)，從假對(duì)照組、燒傷加生理鹽水、燒傷加富氫生理鹽水和燒傷加依達(dá)拉奉大鼠(每組n8)中取肺。用抗白細(xì)胞介素(IL)-1(A)、抗IL-6(B)、抗腫瘤壞死因子(TNF)-(C)抗體(平均加減SD，**P<.01)對(duì)肺蛋白進(jìn)行ELISA分析。
 

富氫生理鹽水可抑制嚴(yán)重?zé)齻笫蠓蝺?nèi)的MPO水平

MPO是一種主要由中性粒細(xì)胞分泌的酶。因此，采用免疫組化方法分析肺MPO水平，以評(píng)估中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)到肺的情況。在燒傷后12小時(shí)，從假手術(shù)對(duì)照組中獲得的肺中幾乎沒(méi)有MPO染色(圖4A)。在燒傷和生理鹽水處理的大鼠的肺泡中發(fā)現(xiàn)MPO染色增加(圖4B)。與燒傷加生理鹽水處理的動(dòng)物相比，給予富氫生理鹽水或依達(dá)拉奉顯著降低了肺內(nèi)的MPO(圖4C，D)。對(duì)染色強(qiáng)度的程度進(jìn)行評(píng)分和量化，見(jiàn)圖4E。為了確認(rèn)免疫組化數(shù)據(jù)，我們使用ELISA檢測(cè)肺MPO蛋白水平。肺MPO蛋白水平的變化主要為與免疫組化結(jié)果一致
 

圖4。富氫生理鹽水可抑制燒傷大鼠肺組織中髓過(guò)氧化物酶(MPO)的激活。在損傷后12小時(shí)，從假對(duì)照組(A)、燒傷加生理鹽水(B)、燒傷加富氫生理鹽水(C)和燒傷加依達(dá)拉奉(D)大鼠(每組n8)中取肺。組織切片采用抗mpo免疫組化方法進(jìn)行分析。棕色表示MPO染色陽(yáng)性（箭頭表示肺泡染色陽(yáng)性）。(E)MPO染色強(qiáng)度的半定量分析。(F)肺蛋白采用ELISA法進(jìn)行MPO定量分析(平均±SD，**P<.01)

總結(jié)

給予富氫生理鹽水可改善廣泛燒傷大鼠模型的肺水腫和肺氧合功能。氫水可以明顯降低燒傷引起的肺部氧化產(chǎn)物水平升高，包括MDA等，氫水還可以降低肺部炎性介質(zhì)及髓過(guò)氧化物酶水平。
綜上所述，富氫鹽鹽水可以減少肺對(duì)脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和DNA的氧化損傷，減輕炎癥反應(yīng)，從而減輕嚴(yán)重?zé)齻蟮姆嗡[，增強(qiáng)肺氧合功能的恢復(fù)。因此，氫治療可能是一種很有前途的減輕肺損傷的策略。