钟鸣 诸杜明 薛张纲

（复旦大学附属中山医院麻醉科，上海 200032）

当肺萎陷超过几天后，快速复张肺会导致该侧肺发生肺水肿，称之为复张性肺水肿（reexpansion pulmonary edema，RPE）。RPE的确切机制尚未完全明了，已知的可能原因包括白细胞介素8（interleukin 8，IL－8）介导的多形核白细胞（polymorphonuclear leukocytes，PMNs）在肺内聚集，肺萎陷后缺氧性缺血的发生，以及之后复氧再灌注时的氧化性损伤［1－2］。

褪黑素是体内已知的最强抗氧化剂，其抗氧化作用机制多样，不仅能直接清除氧自由基，而且还能够通过抑制核转录因子－κB（nuclear factor kappa－B NF－kB）减少相关炎性介质的释放，从而缓解炎症细胞的激活。本研究旨在探讨褪黑素是否能够抑制肺不张时PMNs在肺内的聚集。

1 资料与方法

1.1 实验动物 成年雄性 Wistar大鼠（体质量250～300g），由上海西普乐－必凯实验动物有限公司提供。

1.2 实验步骤

1.2.1 40只大鼠随机分为对照组组C、褪黑素对照组组M、肺不张组组AC和褪黑素肺不张组组AC＋M每组10只。采用10%水合氯醛（0.3mL／100g）腹腔注射麻醉。实验全程监测麻醉深度，必要时予补充麻醉剂量。手术期间皮下注射0.9%氯化钠液5mL补充体液容量。

1.2.2 第1次手术麻醉完成后，大鼠右侧卧位，取左侧胸第4肋骨间隙，进入胸腔，暴露左肺肺门，游离左主支气管后，根据分组情况采取如下操作：C组和M组直接关闭胸腔；AC组、AC＋M组用丝线结扎左主支气管，确认无漏气，待左肺内气体吸收及左肺完全不张后，关闭胸腔。

1.2.3 待大鼠完全苏醒后，拔出气管导管，分别腹腔注射干预药物：C组、AC组注射1%乙醇2mL；M组、AC＋M组注射1%乙醇2mL＋褪黑素（Sigma，St.Louis）剂量为10mg／kg。同时给予各组大鼠水和食物，饲养24h。

1.2.4 第2次手术再次按第1次手术方法，原切口拆除缝线后进入胸腔，C组和M组确认左肺膨胀良好，AC组和AC＋M组确认左肺完全不张，之后处死取左肺标本待检。

1.3 血气分析 通过动脉血气分析测量动脉血氧分压（PaO2）和动脉二氧化碳分压（PaCO2）来评估氧合和通气功能，以间接反应肺水肿程度。

1.4 肺组织生化检测 肺组织总蛋白含量考马斯亮蓝染色法，肺组织丙二醛（malondial－dehyde，MDA）采用TBA法，髓过氧化物酶（Myeloperoxidase，MPO）采用过氧化氢还原法，肺组织IL－8采用ABC－ELISA法。

1.5 统计学分析 采用SPSS 18.0软件进行统计学分析。把握度为80%，I类错误风险为5%。计量数据采用均数±标准差（¯x±s）表示，均数比较采用独立样本t检验。计数数据采用Pearson卡方或Fisher精确检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 血气分析 AC组和AC＋M组大鼠氧合能力均显著低于C组，AC组大鼠氧合能力显著低于AC＋M 组（P＜0.05），见表1。

2.2 肺组织湿／干比 各组大鼠湿／干比值组间均无差异，见表1。

2.3 肺组织 MDA、MPO和IL－8浓度水平检测，AC组IL－8浓度显著高于AC＋M 组（P＜0.01），见表2。

表1 各组血气分析结果和肺组织湿／干比

2.4 HE染色形态学 观察HE染色后，通过对肺组织切片中PMNs计数来评估PMNs在肺内的聚集。同一观察者每张切片随机选取10个视野×200，对每一视野PMNs计数并累加10个视野的PMNs总数。C组和M组PMNs计数分别为（82±8.78）和（74.2±10.59），差异无统计学意义（P＞0.05），AC组和 AC＋M 组PMNs计数分别为（452.1±75.31）和（216.3±27.14），差异无统计学意义（P＜0.01）。

表2 各组肺组织NO、MDA、MPO和IL－8浓度水平

3 讨 论

肺不张时由于通气／血流比例失调，肺内存在大量“右向左分流”区域，造成严重低氧血症。本研究中，肺不张时肺组织湿／干比和MDA浓度并无显著升高，说明在肺不张时并无氧化性损伤及肺血管通透性的改变。本研究AC组肺组织IL－8显著高于对照组，而IL－8是目前已知最强的白细胞趋化因子，据此推测肺不张时存在驱使白细胞在肺内聚集的因素。

目前已知褪黑素不仅由松果体合成，也由视网膜、肾脏、消化道和血液中单核细胞合成。褪黑素不但有直接而强大的抗氧化作用，而且对免疫系统有双向调节作用，这种调节作用可能是通过褪黑素膜受体和核受体来完成的。NF－κB是炎性反应的重要中间介质，参与介导细胞核对促炎性因子、化学因子、白细胞黏附分子相关基因表达，调节合成前列腺素物质和活性氧簇所需酶的转录。研究显示褪黑素能够抑制NF－κB结合到DNA，阻止其移位至细胞核，从而减少NF－κB介导的促炎性因子的合成。

本研究中，AC＋M组动脉血氧分压显著高于AC组，推测其可能原因为褪黑素通过非特异的直接抗氧化作用使得手术创伤后肺组织的炎性反应有所减轻，缓解了肺血管内水向肺间质转移，改善术后肺组织氧弥散功能。本研究中，AC＋M组肺组织IL－8浓度显著低于AC组，其机制可能就是褪黑素通过抑制了NF－κB介导的核IL－8表达，从而抑制了白细胞在肺不张时期肺内的聚集。

［1］ Sakao Y，Kajikawa O，Martin TR，et al.Association of IL－8 and MCP－1with the development of reexpansion pulmonary edema in rabbits［J］.Ann Thorac Surg，2001，71（6）：1825－1832.

［2］ Nakamura M，Fujishima S，Sawafuji M，et al.Importance of interleukin－8in the development of reexpansion lung injury in rabbits［J］.Am J RespirCrit Care Med，2000，161（3Pt 1）：1030－1036.