滕娜 孙明洁 李会

[摘要] 目的 探讨吸入氢气（H2）对重症急性胰腺炎（SAP）大鼠肺损伤的影响。 方法 选取健康雄性SPF级Wistar大鼠48只，采用随机数字表法分为四组（每组12只）：假手术组（SH组）、重症胰腺炎组（SAP组）、1%H2组、2%H2组。除SH组，各组通过逆行胰胆管注射5%牛磺胆酸钠的方法制作大鼠SAP模型。1%H2组和2%H2组在模型制作过程中及造模成功后24 h持续吸入相应浓度的H2。造模后24 h采集股动脉血行血气分析并计算氧合指数（PaO2/FiO2），随后处死大鼠测定肺湿干重比（W/D）并进行肺组织损伤评分，酶聯免疫吸附法测定肺组织中8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）、Toll样受体4（TLR-4）、核因子-κB（NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6水平。 结果 与SH组比较，SAP组、l%H2组、2%H2组的W/D比值、肺组织损伤评分、8-OHdG、TLR-4、NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6显著升高，PaO2/FiO2降低（P < 0.05）。与SAP组比较，1%H2组、2%H2组的W/D比值、肺组织损伤评分、8-OHdG、TLR-4、NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6显著降低，PaO2/FiO2升高（P < 0.05）。1%H2组与2%H2组上述各指标比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。 结论 吸入H2能减轻重症急性胰腺炎所致肺损伤，其机制可能与抑制炎性反应和氧化应激有关。

[关键词] 氢气;胰腺炎;肺损伤;大鼠

[中图分类号] R657.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-7210（2020）05（c）-0026-04

Effect of hydrogen inhalation on lung injury induced by severe acute pancreatitis in rats

TENG Na   SUN Mingjie   LI Hui▲

Department of Anesthesia Operating， Qingdao Municipal Hospital， Shandong Province， Qingdao   266011， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of hydrogen（H2） inhalation on lung injury in rats with severe acute pancreatitis （SAP）. Methods Forty-eight healthy male SPF Wistar rats were selected， four groups （12 in each group） were divided into 4 groups by random number table method， sham operation group （SH group）， severe pancreatitis group （SAP group）， 1%H2 group， 2%H2 group. With the exception of SH group， the rat SAP model was made by injecting 5% sodium taurocholate into each group through retrograde cholangiopancreatine. H2 group 1% and H2 group 2% continuously inhaled H2 at the corresponding concentration during the process of model making and 24 h after successful model making. Blood gas analysis and oxygenation index （PaO2/FiO2） were calculated after 24 h of femoral arterial blood collection after modeling. The rats were then sacrificed to determine the lung wet-to-dry weight ratio （W/D） and the lung tissue injury score. The enzyme linked immunosorbent method was used for determination of levels of 8-hydroxyl deoxyguanosine （8-OHdG）， toll-like receptor 4 （TLR-4）， nuclear factor-κB （NF-κB）， tumor necrosis factor-α （TNF-α）， interleukin 1β （IL-1β）， IL-6 in the lung tissues. Results Compared with SH group， the W/D ratio of SAP group， 1%H2 group， 1%H2 group were analyzed， the lung tissue damage rating， 8-OHdG， TLR-4， NF-κB， TNF-α， IL-1β， IL-6 and IL-1 increased significantly， PaO2/FiO2 decreased （P < 0.05）. Compared with SAP group， W/D ratio， lung tissue damage rating， 8-OHdG， TLR-4， NF-κB， TNF-α， IL-1β， IL-6 and IL-1 in 1%H2 group and 2%H2 group significantly reduced， PaO2/FiO2 elevated （P < 0.05）. There was no significant difference in the above indicators between the 1%H2 group and the 2%H2 group （P > 0.05）. Conclusion Inhalation of H2 can reduce lung injury caused by severe acute pancreatitis， and the mechanism may be related to inhibition of inflammatory response and oxidative stress.

H2是一種电中性的小分子，细胞膜通透性强，可自由进入细胞内，顺利到达靶器官[9-10]。由于半衰期短，只能在持续吸入H2过程中才能发挥其生物作用[11-12]。本研究在制作重症胰腺炎模型全程中持续吸入1%、2%H2。与SAP组比较，吸入1%H2、2%H2能明显降低胰腺炎导致的肺损伤，改善肺功能。

氧自由基具有很强的氧化性，尤其是细胞毒性极强的羟自由基，直接损伤肺泡细胞膜和肺血管内皮[13]。8-OHdG是DNA氧化损伤最重要且敏感的标志物，也是评价机体氧化损伤的指标[14-15]。本研究中，与SH组比较，各组8-OHdG均有不同程度升高（P < 0.05），提示重症胰腺炎导致明显的肺组织氧化损伤。而与SAP组比较，吸入1%、2%H2能够明显降低肺组织中8-OHdG水平，结果提示吸入H2可能通过抑制氧化应激，减轻重症胰腺炎导致肺损伤。

TLR-4是诱导炎性反应的门户蛋白，研究显示它在多种病理反应中起重要作用[16-17]。重症胰腺炎时有大量的炎性因子释放入血[18]，可激活Toll-4信号通路，通过多种途径使作为炎性反应下游环节的NF-κB活化，活化的NF-κB进入核内调节相应基因的表达，可诱导产生多种促炎性细胞因子（如TNF-α等）的表达[19]。TNF-α是炎性反应重要的启动因子，能在细胞以及亚细胞水平上发生级联反应，诱导IL-1β、IL-6产生，在全身炎性反应尤其是肺损伤中的发挥着重要作用[20-22]。本研究结果显示，和SH组比较，l%H2组和2%H2组的NF-кB、TNF-α、IL-1β、IL-6表达水平明显升高（P < 0.05），而吸入H2明显抑制炎症介质表达。

综上所述，吸入H2能明显减轻急性胰腺炎所致肺损伤，其机制可能与抑制氧化应激和炎性反应有关。

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