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1、J o u rna l o f Me d i c al F o rumV o l . 2 7 N o . 2 2 N o v e m b e r 2 0 0 61 9 红霉素对内毒素诱导急性肺损伤 大鼠炎症因子的影响 徐 强， 周 正 ， 刘占 举 安阳 市人民医院 安阳市 4 5 5 0 00 摘要 目 的 观 察 红 霉 素 对 内 毒 素 诱 导 急 性 肺 损 伤 ( A ll ) 大 鼠 体内 白 介 素1 以IL一 1 因、 白 介 素6(lL 6)表 达 的 影响， 探讨红霉素对急 性 肺损伤的干 预作用。 方 法 气 道内 滴 注内 毒素( u s ) 4 11 扩k g 建立
2、大鼠A LI模型。 48只 雄 性S D大鼠随机分为3 组: 对照组、 实 验组、 治疗组， 每组16只。对照组于大鼠 尾静脉注 射生理盐水， 实 验组向大鼠 尾静 脉内 注 射内 毒素， 治疗组注 射内 毒素和红霉素注 射液。用双杭体夹 心酶标免疫( E H s A)分析法测定48只大鼠 血清中 IL一 1 日 、 I L 一 6 的 水 平 。 结 果 各组大鼠 血清中IL一 l p 、 IL一 6 的 水 平比 较: 实 验组和治疗组明 显高 于 对照 组， 尸 0 . 01; 实 验组高 于 治 疗 组， 尸 0 . 05。 结论 红霉素能 够 抑 制内 毒素 诱导 急 性 肺损伤(
3、A ll ) 大 鼠 体内 白 介素1 日 、 白 介素 6 的表达， 减少炎 症介质对急性肺损伤大鼠 肺组织的损伤， 起到干预急性肺损伤发展的作用。 关键词 急 性 肺 损伤; 白 细 胞 介 素l p ; 白 细 胞 介 素6 ; 红 霉 素 中图分类号: R一 3 3 2文献标识码: A文章编号: 1 6 7 2 一 3 4 2 2 ( 2 0 0 6 ) 2 2 一 0 1 9 一 3 E ffec tso f E r y thr o m y c i no nExP r e s s i o no f I L一 l p ， I L一 6i nA c u t e L u n gl nju
4、ry i nR a ts XU A n yang Qia ng， Z H O UZhe ng， UUZha nju Peopl e 云 HOsP i t a l ; A n y a ng 4 5 5 O 0 0 ， C h i n a A B S T R A C T O bje c ti v e T o o b s e rv e t h e e ffec t s o f E 耳 t h ro m y c i no ne x P r e s s i o no f I L 一 l p ， a n d I L 一 6i n a c u t e l u n g i nj u 卿( A L I ). M
5、e th o d s Ara t m o d e l ofA llw a s re p ro d u c e db y i n t r a t r a c h e a l i n s t i l l a t i o n o f e n d o t o x i n( L p S ) w i t h a d o s e o f 4 m 酬k g . F o u rty一 e i g h t S Dr a t s w e r e r a n d o m l y d i v i d e d i n t o t h re esrou p s : c o n tr o l 邵 o u p ， e x p
6、e ri m e n t srou pa n dt re a t m e n t 脚u P . N o rma l s a l i n ew a s i nj e c t e d t h ro u g hr a t t a i l v e i n i n c o n t ro l g r o u p， L P S w a s i nj e c t e d t h ro u g h t a i l v e i n i n e x p e ri m e n t g r o u p ， L P S a n d E 琢 t h r o m y c i n w e r e i nj e c t e d
7、i n t r e a t m e n t g ro u P . W i t h t h e m e t h o d o f e n z y m e 一 l i n k e d i m m u n o s o rb e n t a s - s a y ( E L I S A ) ， I L 一 l pa n dI L 一 6 l e v e l s w e rem e a s u re d i n 4 8 r a t s w i t h a c u t e l u n g i nj u 叮 . R e s u l t s C o m p a r e t h e l e v e l o f s
8、e ru mI L 一 1 日 、 I L 一 6 i n t h e t h re e g ro u p s w i t h e a c h o t h e r : e x p e r i m e n t a n d t r e a t - m e n t 群 o u p w e res i g n i fi c a n t l y h i g h e r t h a n c o n ro l grOu P ( P 0 . 0 1 ) ， w h i l e e x p e r i m e n t g ro u p w a s s i g n i f- i c a n t l y h i g
9、 h e r t h a n t r e a t m e n t g r o u p ( P 0 . 0 5 ) . C o n d usi o nE 斗 t h ro m y c i nc a ni n h i b i t t h e e x p r e s - s i o n o f I L 一 l pa n d I L 一 6 ， a n d m i t i g a t e t h e i nj u 钾ofA Llr a t s 、 l u n g s h y i n fl a m m a t o 理m e d i a t o r s . E 琢 t h - ro m y c i n m
10、 a y i n t e r v e n e t h e d e v e l o p m e n t o f t h e a c u t e l u n g i nj u 口 . K E Y WO R D SA I L ; I n t e rl e u k i n 一 1 日 ; I n t e ri e u k i n 一 6 ; E 叮 t h ro m y c i n 急性肺损伤( a c u t e l u n g i nj u 叮， A L I ) 和急性 呼 吸窘迫综合征( a c u te re s p i ra to r d i s t 一re s s s y n - d r
11、o m e， A R D S ) 是多器官功能障碍综合征( m u l t i p l e o r g a n d y s fu n c t i o n s y n d ro m e ， M o D S ) 在肺部的 表现， 其根本原因是机体受到各种病因作用后出现全身 炎 症反应 失 控 一 ， 具体表现为 全身 炎 症反 应综合 征( s y s t e m i c i n fl a m m a t o 巧r e s p o n s e s y n d ro m e， S I R S ) 和代偿性抗炎反应综合征失去平衡及两者之间彼 此作用相互加强。机体在发生全身炎症反应 ( sI R ) ，
12、 释放肿瘤坏死因子a ( T N F 一 a )、 白介素1 ( IL一 1) 、 IL一 6 、 I L 一 8等炎症介质的同时， 也释 放内 源性抗炎介质如IL一 4 、 IL一 10、 可溶性T N F 受体等， 即代偿性抗炎反应( c A R )， 如果SI R与 C A R保持动态平衡， 则机体内环境得以稳定。一 旦SI R占 绝对优势， 效应细胞激活并释放大量的炎 症介质， 就为全身炎症反应综合征( SI R S ) 。临床 上表现为多器官功能障碍综合征( M O D S ) ， 在肺部 即 可引发A R D s 一 。 体外研究己 证实红霉素可 直接抑制炎症介质的产生， 提示红霉
13、素有直接的 1 郑州大学第二附属医院 郑州市 4 5 0 0 14 2 0 医药论坛杂志2 006 年 11 月第27 卷第22 期 抗炎特性卜 。本研究利用气道内滴注内毒素 ( L P S ) 4 m 岁 k g 复制大鼠A LI模型川。 观察红霉 素对A H大鼠 模型IL一 p 、 IL一 6 表达的影响， 来探 讨红霉素对急性肺损伤的干预作用。 1 材料与方法 1 . 1 材料红霉素粉针剂( 北京第六制药厂) ， 内 毒素( LPs ， 美国5 1脚a 公司) ， 人I L 一 l p E L I s A 检 测试剂盒( 美国G E N Z Y M E公司) ， 人IL一 6 测定试 剂
14、盒( 武汉博士德生物工程公司) 。 1 . 2 动物分组雄性 S D大鼠48 只， 体重( 2 06 士 1 4 ) 9 ( 郑州大学实验动物实验中心提供) ， 随机分 为3 组: 对照组、 实验组和治疗组， 每组 16 只。腹 腔注射盐酸氯胺酮( 50m 酬k g ) 麻醉， 对照组经鼠尾 静脉注射生理盐水， 实验组和治疗组于鼠尾静脉 注射内毒素( L PS， S i g m a ) ， 剂量为4 m 岁k g ， 治疗组 在注射内毒素的同时由腹腔注射红霉素粉针( 北 京第六制药厂) 50 m 梦k g 。于注射6 h 后， 经由左心 室采血， 用便携式血气分析仪做血气分析。其余 血液分离血
15、清后置一 20冰箱冷冻待测定。 1 . 3 血清IL一 l p 、 I L 一 6 水平测定血清IL均采 用双抗体夹心酶标免疫分析法( E LI s A法) 测定， I L 一 l p 测定用美国 G E N z Y M E公司人 I L一1 日 E U S A试剂盒， IL一 6 测定用武汉博士德生物工程 公司IL一 6 试剂盒。操作步骤严格按试剂盒说明 书进行。 1 . 4 统计学分析测定结果以均数 士 标准差 恤土 、 ) 表示， 应用S P S S10 . 0 统计软件进行统计分 析。组间比较应用方差分析。 2 结果 实验组和 治疗组血清IL一 l p 、 IL一 6 浓度明 显高 于
16、对照组， 尸 0 . 01， 实验组浓度高于治疗组， 尸 0 . 05， 各组之间的比 较具有统计学意义。 详见表1 。 表1 各组大鼠 血清IL一 l p 、 I L 一 6 含量( 林 岁ml， 无 士 3 ) n 1 6 l 6 1 6 I L 一 1 日 ( 协 岁m l )I L 一 6 ( 协 岁m l ) 0 . 2 4士0 . 2 4 1 . 9 6土 0 . 3 3巾 1 . 2 8土 0 . 2 7. 0 . 3 8士0 . 2 5 5 . 3 6士 0 . 2 8* 3 . 5 2士 0 . 3 1 . 注: 与 对照 组比 较， 尸 0 . 01， 与 实 验组相比 较
17、， 尸 0 . 05. 3 讨论 A L I/ A R Ds 的 实质是肺泡内巨噬细胞和中性 粒细胞的 激活引起的急性炎症 8 一 。 严重感染或 创伤均可激活巨噬全身炎症反应在A L I/A R D S 的 发生发展中起关键作用。炎性细胞释放大量炎症 介质， 包括T N F 一 a 、 I L 一 l p 、 I L 一 6 、 I L 一 8 、 血小板 活化因子( P A F)等， 其中主要为T N F 、 IL一 l p 、 IL- 6 。这些炎症介质进一步激活中性粒细胞和内皮 细胞等， 又促进上述炎症介质的释放， 并产生氧自 由基、 氮氧化物、 蛋白酶、 花生四烯酸代谢产物等 形成级
18、联式瀑布反应， 这些炎症介质造成肺血管 内皮细胞的损伤， 使肺微血管通透性增高， 富含蛋 白质的渗出液“ 淹没” 肺间质和肺泡， 同时有红细 胞渗出和纤维素沉积。之后由于蛋白质沉积， 肺 泡内透明膜形成， 随之发生肺内的纤维组织增生， 肺泡间质纤维母细胞， 1 型肺泡细胞变形、 坏死， 为n 型肺泡细胞所增生替代。严重的纤维化可导 致肺实质广泛破坏而形成“ 蜂窝肺” 。临床上往往 渗出、 浸润和纤维增生同时并存， 肺实质病变较重 的和较轻的区域相邻并存， 肺下垂部病变要重于 肺上部。即所谓的肺部病变的“ 重力依赖性” 。 白细胞介素( I L)是由免疫细胞或其它非免疫 细胞产生的细胞因子， 自
19、1 9 7 9 年开始命名以来， 随 着分子生物学和细胞生物技术的迅速发展， 先后 发现了多种 IL， 目前已报导的有 IL 一1 一IL - 27 。 。 IL在调节免疫应答、 抗肿瘤、 造血、 机体防 御机制中 起着重要的作用。 IL一 1 的主要生理来源是单核一 巨噬细胞， 但 人血管内皮细胞和血管平滑肌细胞也可转录IL- 1 基因并编码出IL一 1 的两种异构体: IL一 la 和IL 一 1 国 。 其主 要 作用是 参与T 和B 细 胞的 增 殖 分化， 刺激造血细胞， 参与炎症反应， 是一个重要 的炎性介质， 也是炎症反应中的一个共同因子。 有研究认为IL一 l p 过量表达可能
20、通过以下途径在 肺损伤中发挥作用: 使膜磷脂过度降解， 直接引 起细胞膜损伤; 使血液中血管舒张因子活性下 降和内皮素增加而导致血管收缩; 诱导许多其 它细胞因子的产生， 如肿瘤坏死因子( T N F) 、 IL- 6 、 IL一 8 等， 而这些细胞因 子均与组织损伤有着密 切关系。 I L 一 6 是炎症反应中起重要作用的细胞因子 之 一， 是一种具有多 种生物活性的 细胞因 子 ， 。 可诱导纤维蛋白原产生启动凝血因子， 炎症部位 微血栓形成， 使病灶局部纤维母细胞增生， 胶原沉 积和纤维化粘连， 并伴有组织炎性细胞浸润及支 气管肺泡勃膜的损伤 ， 高浓度的IL一 6 可损伤血 管内皮细
21、胞、 促进免疫粘附、 微血栓形成， 并可抑 制内皮修复、 使血管受损及高通透状态延迟， 造成 肺损伤。 本研究结果表明， IL一 l p 、 IL一 6 等炎症 因子在A LI / A R D S 发病过程中 起到重要的作用， 是 J o u r n al o f Me d i c al F o rumV o l . 2 7 N o . 2 2 N o v e m b e r 2 0()621 引 起全身炎症反应综合征( s y s t e m i c i n fl a m m a t o 斗 r e s p o n s e s y n d r o m e ， S I R S ) 的 重 要
22、炎 症因 子。 细胞和组织学研究提示大环内醋类( M A ) 抗 生素具有不依赖于其抗菌活性的一系列抗炎作 用， 且其抗炎作用仅限于 14元环的M A ， 如红霉 素、 罗红霉素、 克拉霉素和 15元环的阿齐霉素， 而 16元环的交沙霉素等无此作用川。体外研究表 明， 大环内醋类抗生素对宿主防御反应的主要目 标即是巨噬细胞以及白细胞( 尤其是中性粒细 胞) ， 可促进巨噬细胞和中性粒细胞的凋亡。另 外， 此类药物还能抑制肥大细胞脱颗粒， 通过减少 炎 症分子组胺的释放达到抗炎的目 的 。 在对中 性粒细胞活性影响的体外实验中， 红霉素能显著 降低脂多糖( L PS) 诱导的中性粒细胞中白细胞勃
23、 附分子M acl 的表达水平， 并且对中 性粒细胞中解 整合素的表达具有直接下调作用。红霉素类衍生 物还在动物模型和各种临床病例诸如弥漫性泛细 支气管炎和慢性鼻窦炎中 体现其抗炎活性t ” 。 本 实验中， 治疗组大鼠 血清中IL一 l p 、 IL一 6 水平明 显低于实验组。提示红霉素通过抑制炎性因子的 表达， 减少炎症介质对急性肺损伤大鼠肺组织的 损伤。 综上 所 述， 本研 究结 果表明， IL一 l p 、 IL一 6 等 炎症因子在A LI / A R D S 发病过程中起到重要的作 用， 红霉素能抑制内 毒素大鼠 肺组织中的IL一 l p 、 IL一 6 表达， 降低血浆炎症介
24、质浓度， 减轻肺组织 的病理损害， 起到阻止急性肺损伤进一步向恶化 发展的作用。 参考文献 1 中 华医学会呼吸病学分会. 急性肺损伤/ 急性呼吸窘迫 综合征的诊断标准( 草案) . 中华结核和呼吸杂志， 2 0 0 0 ， 2 3 ( 4 ) : 2 0 3 2 叶任高. 内 科学. 6 版. 北京: 人民卫生出版社， 2 (X 又 : 1 48一 1 50 3 钱桂生. 全身炎症反应综合征、 急性肺损伤与急性呼吸 窘迫综合征. 解放军医学杂志， 19 99， 2 4 ( 5 ) : 3 13 4 张青， 毛宝龄， 钱桂生。 油酸和内毒素两次打击大鼠 急性肺 损伤动物 模型 研究. 第三军医
25、 大学学报， 2 (X 刃 ，22( 61) : 印 3 S C u l i c o ， E ra k o v i c V ， P a r nha mM J ， e t al . A n t i 一 i n fl a m m a t o - rye ffec t s o f m a c r o l i d e a n t i b i ot i c s . E u r J P H a rma c o l ， 2 0 0 1 ， 4 2 9 ( 1 3 ) : 2 09 6 S h i m a n e T ， A s a n o K ， M i z u t ani T ， e t al . I n
26、 h i b i t o rya c t i o no f ro x i t h ro m y c i no nt u m o rn e c ro s i sfact o ra 1 P H ap ro d u c t i o n fromm a s t 。 e l l s i n v i t ro . I n V i v o ， 1 9 9 9 ， 1 3 ( 6 ) : 5 0 3 7 T i l l e m a M S ， L o re n z K L ， We i s s M G ， e t a l . S u b l e t h ale n d o - t o x e m i a p
27、ro m o t e s p u l m o n a 甲c yt o k i n e 一 i n d u c e 叹 n e u t ro p h i l c h e m o at t ra c t a n t e x P r e s s i o na n t i n e u t ro P h i l r e c ru i t m e n t b u t n oto v e r l u n g i nj u 叮i n n e o n at alra t s . B i o l N e o n a t e ， 2 0 0 0 ， 7 8 ( 4 ) : 3 0 8 一 3 1 4 8 金惠铭.
28、病理生理学.北京: 人民卫生出版社， 2004: 2 6 6 一7 2 9 盛志勇， 胡森. 多器官功能障碍综合征. 北京: 科学出版 社， 1 9 9 9 : 1 石 3 1 0 T a n J ， D e l e u ra nB ， G e s s r B ， e t al R e 即l a t i o nofh u m a nT l y m p h o c t e c h e m o t axi s i nv i t rob y Tc e ll一 d e r i v e d c y t o k i n e s I L 一 1 2 ， I F N一 g a m a ， I L 一 4 ，
29、a n d I L 一 1 3 . J l m m u n o l ， 1 9 9 5 ， 1 5 4 : 37 4 2 一 37 5 2 l lD i n a re l l o C A . B i o l o gi C b a s i s fo r i n t e ri e u k i n 一 l i n d i s e a s e . B l o o d ， 1 9 9 6 ， 8 7 ( 6 1 ): 2 095 一 21 4 7 1 2 C a m p b e l l l L ， A b ra h a mC R ， M a s l i a hE ， e t al . N e u r o
30、 l o g i c d i s e a s e i n d u c e d i n t ra n s g e n i c m i c e h y c e re b ra l o v e re x p r e s - s i o no f i n t e r l e u k i n 一 6 . P ro cN at l A c a ds c i U S A， 1 9 9 3 ， 9 0 ( 2 1 ) : 1 0 0 6 1 一 1 0 0 6 5 1 3 L abr o M T ， A b d e i g h afl认 H . I m m u n o m o d u l a t i o n
31、b y m a c ro l i d e a n t i b i o t i c s . J C h e m o t h e r ， 2 0 0 1 ， 1 3 ( 1 ) : 3 2 0 0 6 一 8 一 1 6 收稿 医学信息 手术学分册2 0 07年征订启事 医学信息 手术学分册( I SSNl oo6 一 1 959 C N61一 1 278/R ) 是由中华人民共和国 科学技术部主管国 家 级科技期刊。 是中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊， 中国 核心期刊( 遴选) 数据库收录期刊， 中 国 期刊全文数据库全文收录期刊， 中国 期刊网、 中国学术期刊( 光盘版) 全文收录期刊。
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