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编号:10496582
氯喹对烟雾吸入伤大鼠肺细胞膜ATP酶活性和丙二醛含量的影响*
http://www.100md.com 《中国现代应用药学》 1999年第1期
     作者:杨天德 杨宗城 罗奇志 黎 鳌

    单位:杨天德重庆 400037 第三军医大学新桥医院麻醉科;杨宗城 罗奇志 黎 鳌 重庆 400038 第三军医大学烧伤研究所

    关键词:氯喹;三磷酸腺苷酶;磷脂;丙二醛;烟雾吸入伤

    中国现代应用药学990106摘要 目的:探讨氯喹对烟雾吸入伤大鼠肺细胞膜ATP酶活性及丙二醛含量的影响。方法:80只Wistar大鼠随机分成正常对照组,烟雾吸入伤1,3,6,12和24h组以及氯喹治疗6h和12h组;分别于各时相点活杀动物,取肺制备膜制剂,用生化比色法测定膜上Na+,K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性,用比色法测定膜上丙二醛含量,并用定磷法测定膜总磷脂含量。结果:烟雾吸入伤后,肺细胞膜3种ATP酶活性从伤后1h至伤后24h均明显降低(P<0.01),同时伴有膜丙二醛含量增加和膜总磷脂含量降低;氯喹治疗6h组Na+,K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶活性和总磷脂含量明显高于吸入伤6h组,而丙二醛却明显低于吸入伤6h组(P<0.05与P<0.01)。结论:肺细胞膜磷脂分解、丙二醛含量增加和ATP酶活性降低可能是烟雾吸入伤发生发展的重要原因;氯喹部分改善ATP酶活性、降低丙二醛含量、稳定细胞膜而对烟雾吸入伤具有防治作用。
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    Influences of chloroquine on the activities of adenosine triphosphatases and the content of malondiadehyde in pulmonary cellular membrane of rats with smoke inhalation injury

    Yang Tiande(Yang TD),Yang Zongcheng(Yang ZC),Luo Qizhi(Luo QZ),et al(Anesthesia Department of

    *全军95指令性课题第95L043号 Xinqiao Hospital,Chongqing 400037)

    ABSTRACT OBJECTIVE:To explore the influences of chloroquine on the activities of adenosinetriphosphatases(ATPases) and the content of malondialdehyde(MDA) on rats model of smoke inhalation injury.METHODS:Eighty wistar rats were randomly divided into normal control group,injurious groups at 1,3,6,12 and 24h following smoke inhalation,and chloroquine treatment groups(chloroquine was purchased from Sigma,10mg/kg,immediatly injected intraperitoneally after smoke inhalation) at 6h and 12h following smoke inhalation.The rats were killed at each time site and the lungs were incised for preparing pulmonary cellular membrane,the activities of Na+,K+-ATPase,Mg2+-ATPase and Ca2+-ATPase were detected by biochemistry-chromatometric method,the content of MDA was assayed by chromatometric method and the content of total phosphatide of pulmonary cellular membrane was measured by quantified phosphorus.RESULTS:The activities of three kinds of ATPases were declined significantly from 1 hour to 24 hours after smoke inhalation injury(P<0.01),with increasing in the content of MDA and decreasing in the content of total phosphatide of pulmonary cellular membrane,but the activities of Na+,K+-ATPase and Ca2+-ATPase and the content of total phosphatide were increased and the content of MDA was decreased in 6h group of chloroquine treatment while comparing with 6h group of smoke inhalation injury(P<0.05).CONCLUSION:The decomposition of phosphatide,the increase in the content of MDA and the decreases in the activities of ATPases in pulmonary cellular membrane might be important factors of the occurrence and the development of smoke inhalation injury.Chloroquine might prevent and treat smoke inhalation injury for partially improving the activities of ATPases,decreasing the content of MDA of pulmonary cellular membrane and stabilizing pulmonary cellular membrane.
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    KEY WORDS chloroquine,adenosinetriphosphatases,phosphatide,malondiadehyde,smoke inhalation injury

    烟雾吸入伤(Smoke inhalation injury)是当前烧伤病人死亡的重要原因之一,其发生机制尚未完全阐明。研究表明,磷脂酶A2(phospholipase A2,PLA2)激活与花生四烯酸代谢产物释放参与了烟雾吸入伤发生的病理生理过程[1,2],但有关磷脂酶A2抑制剂对烟雾吸入伤的影响尚无文献报道。本文在大鼠烟雾吸入伤模型上,观察了非特异性磷脂酶A2抑制剂氯喹(chloroquine,CQ)对受伤大鼠肺细胞膜ATP酶活性和丙二醛含量的影响。

    1 材料与方法
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    1.1 动物分组与致伤:80只Wistar大鼠(体重180~220g),♀♂不拘,随机分成正常对照组,烟雾吸入伤1,3,6,12h和24h组以及氯喹(Sigma产品,10mg/kg体重,伤后立即腹腔注射,用前配成10mg/ml)治疗6h和12h组。除治疗组外,其余各组于相应时间腹腔注射生理盐水1ml/kg体重。受伤组和治疗组动物按王敦报告的方法致伤[3]:即预热烟雾发生器使排烟管口温度至70℃,放入发烟材料(100g木屑+30ml煤油)发烟5min,然后启动呼吸机向发烟器吹入新鲜空气,使致伤室内充满烟雾(温度控制在38~40℃),5min后,将大鼠放入致伤室,使吸入烟雾5min,然后取出大鼠,呼吸空气,5min后再放入致伤室,共吸入烟雾3次,分别于各时相点活杀动物,取肺作各项指标测定。

    1.2 指标测定:①肺细胞膜制备,按文献方法[4],将新鲜肺组织用冰冷的Tris-HCl缓冲液(50mmol/L,含10mmol/L MgCl2,pH7.4)洗去血污,剔出支气管及其周围结缔组织,称重后剪碎,按1∶100(W/V)比例加入上述缓冲液,在冰浴中用内切式组织匀浆器(5000r/min,15s×2次)匀浆,然后经4℃、400g×10min离心,取上清超速离心(40000g×15min,4℃),用Tris-HCl缓冲液洗涤后再离心,沉淀用上述缓冲液重悬,按Lowry法作蛋白定量后备用。②ATP酶活性测定:取适量膜制剂,按ATP酶试剂药盒说明书(南京建成生物工程研究所),用定磷法同时测定Na+,K+-ATP酶、Mg2+-ATP酶和Ca2+-ATP酶,其活性单位表示为μmol Pi/mg.pro/h。③膜丙二醛含量测定:取适量膜制剂,用硫代巴比妥酸法测定膜丙二醛(Malondialdehyde,MDA)含量[5],以nmol/mg.pro表示。④细胞膜总磷脂(TP)测定:取一定量膜制剂,加入2倍容积的氯仿-甲醇(2∶1,V/V)抽提液,加塞后强振1min,3000r/min×10min离心,弃上层液,再加入下层液1/4容积的甲醇:蒸馏水(1∶1,V/V)强振1min,同上离心,弃上层液及界面杂质,用氮气吹干[6],用ATP酶测试药盒内定磷试剂,按李健斋的方法[7]测定细胞膜总磷脂含量,以μg/mg.Pro表示。
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    1.3 统计处理:各组计量资料以均数±标准差(±s)表示,用t检验比较各均数差异的显著性。

    2 结 果

    烟雾吸入伤后,肺细胞膜三种ATP酶活性从伤后1h至伤后24h均明显低于正常对照组(P<0.01),氯喹治疗动物伤后6h Na+,K+-ATP酶和Ca2+-ATP酶活性明显高于吸入伤6h组(P<0.05),但仍明显低于正常对照组P<0.01),而氯喹治疗12h组与吸入伤12h组无明显差别(P>0.05),但明显低于正常对照组(P<0.01)(见表1);伤后肺细胞膜总磷脂从伤后3h至24h均明显低于正常对照组(P<0.01),而丙二醛从伤后1h至伤后24h均明显高于正常对照组(P<0.01或P<0.05),氯喹治疗6h组总磷脂和丙二醛含量分别高于或低于吸入伤6h组(P<0.01或P<0.05),氯喹治疗12h组上述两指标与吸入伤6h组无明显差别(P>0.05),但氯喹治疗12h组丙二醛含量与正常对照组也无显著差别(P>0.05)(见表2)。表1 氯喹对烟雾吸入伤大鼠肺细胞膜ATP酶活性的影响(n=10,±s,μmPi/mg.Pro/h) 组 别
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    Na+,K+-ATPase

    Mg2+-ATPase

    Ca2+-ATPase

    正常对照组

    9.0±1.4

    2.6±0.5

    2.1±0.3

    吸入伤1h

    6.2±1.0*1

    1.9±0.3*1
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    1.5±0.2*1

    吸入伤3h

    5.0±0.7*1

    1.5±0.2*1

    1.2±0.2*1

    吸入伤6h

    4.8±0.8*1

    1.3±0.2*1

    1.1±0.2*1

    吸入伤12h
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    4.5±0.7*1

    1.2±0.2*1

    1.1±0.2*1

    吸入伤24h

    4.3±0.7*1

    1.3±0.3*1

    1.1±0.2*1

    氯喹(10mg/kg)治疗6h

    6.0±1.1*1,*2

    1.5±0.3*1
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    1.4±0.4*1,*2

    氯喹(10mg/kg)治疗12h

    4.6±0.6*1

    1.3±0.3*1

    1.1±0.2*1

    与正常对照组比较,*1P<0.01;与吸入伤6h比较,*2P<0.05

    表2 氯喹对烟雾吸入伤大鼠肺细胞膜总磷脂与丙二醛含量的影响(n=10,±s) 组 别

    TP

    (μg/mg.Pro)
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    MDA

    (nmol/mg.Pro)

    正常对照组

    163.5±21.7

    1.0±0.2

    吸入伤1h

    152.7±16.2

    1.8±0.4*1

    吸入伤3h

    132.1±17.0*1

    2.1±0.5*1
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    吸入伤6h

    114.7±18.1*1

    2.3±0.5*1

    吸入伤12h

    117.4±15.8*1

    1.8±0.5*1

    吸入伤24h

    105.6±8.2*1

    1.5±0.3*2

    氯喹(10mg/kg)治疗6h
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    142.8±14.1*1,*3

    1.5±0.2*2,4*

    氯喹(10mg/kg)治疗12h

    116.9±9.0*1

    1.3±0.2

    与正常对照组比较,*1P<0.01,*2P<0.05;与吸入伤6h比较,*3P<0.01,*4P<0.05

    3 讨 论

    磷脂酶A2激活与花生四烯酸代谢产物释放是烟雾吸入伤后重要的病理生理变化之一[1,2]。研究表明,磷脂酶A2激活是多种原因引发急性肺损伤的重要中介[8]。磷脂酶A2激活的确切机制尚未完全阐明,可能与蛋白激酶C(PKC)活性增加、去甲肾上腺素释放、缓激肽释放、补体激活、活性氧自由基攻击、中毒以及细胞内钙稳态失衡有关[9]。烟雾吸入伤时,大量毒性气体吸入,儿茶酚胺释放,补体激活,暴发性氧自由基释放以及纤溶-凝血系统的变化,可能参与了磷脂酶A2激活[10,11]。磷脂酶A2激活后,一方面它可能直接损伤肺泡上皮、毛细血管内皮,破坏肺泡表面活性物质,降解生物膜磷脂,引起细胞膜磷脂质和量的改变,进而引起膜通透性、流动性、膜上受体与酶功能的变化;另一方面,磷脂酶A2是血小板激活因子、花生四烯酸等代谢产物合成与释放的限速酶。磷脂酶A2激活后,这些物质大量释放,并引发脂质过氧化产物的大量产生,形成恶性循环,进一步导致膜结构和功能的损害[12]。我们发现,烟雾吸入伤后,肺细胞膜总磷脂持续降低,膜丙二醛含量持续增加,同时膜上ATP酶活性降低,表明烟雾吸入伤后,膜脂质破坏与膜功能受损。磷脂酶A2非特异性抑制剂-氯喹可以部分改善上述变化,间接阐明了磷脂酶A2在烟雾吸入性损伤发生中的变化和意义。
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    氯喹是一种人工合成的抗疟药,具有非特异性磷脂酶A2抑制作用,已广泛用于创伤、败血症、休克、缺血再灌注引起的组织器官损害和急性肺损伤防治的实验研究,并证明它可以改善多种原因引起的急性肺损伤,降低动物的死亡率[13,14]。本实验发现,烟雾吸入伤后立即注射10mg/kg的氯喹,对伤后6h肺细胞膜总磷脂、膜上Na+,K+-ATP酶Ca2+-ATP酶活性有明显改善作用,同时降低膜上丙二醛含量,说明氯喹对烟雾吸入性肺损伤具有一定的保护作用,但其剂量、用法和临床应用价值尚需进一步探讨。

    参考文献

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    [3] 王敦,冯中明,刘旭盛,等.大鼠烟雾吸入伤模型的制作.第三军医大学学报,1989,11∶379.

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    [5] Ohkawa H,Ohishi N,Yagi K.Assay for lipid peroxides in animal tissue by thiobarbituric acid reaction.Anal Biochem,1979,95∶351.

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    [8] 杨天德,杨宗城.磷脂酶A2与急性肺损伤.国外医学*生理、病理科学与临床分册,1997,17(1)∶24.

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    [10] 杨宗城,黎鳌.吸入性损伤的研究.史济湘主编.烧伤医学在中国.第1版.长沙:湖南科技出版社,1989∶247.

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    [13] 颜光涛,郝秀华,王录焕,等.磷脂酶A2阻断剂对失血性休克再灌注损伤的保护作用.中国应用生理学杂志,1994,12(3)∶281.

    [14] 李少华,董燕,陈思锋,等.磷脂酶A2在内毒素大鼠肺损伤中的作用.中国应用生理学杂志,1994,10(2)∶105.

    收稿日期:1997-11-10, 百拇医药