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编号:10497361
腹膜透析对豚鼠急发相肺过敏反应的影响
http://www.100md.com 《同济大学学报(医学版)》 2000年第3期
     作者:张劲农 向敏 谢建敏 付薇 彭毅 陶晓南 刘建社 邓安国

    单位:张劲农 向敏 谢建敏 付薇 彭毅 陶晓南(济医科大学附属协和医院 呼吸病研究室);刘建社 邓安国(透析中心,武汉 430022)

    关键词:腹膜透析;肺过敏反应;组胺;哮喘

    同济医科大学学报000313 摘要 为探讨腹膜透析是否对豚鼠急发相肺过敏反应 有阻抑效应,以抗原激发豚鼠诱发急性肺过敏反应,通过症状评分、血浆组胺含量和支气管 形态学变化,评价腹透对急发相肺过敏反应的影响。腹透组(n=7)和假腹透组(n=8) 症状评分的中位数(范围)分别为:1(0~2)和3 (0~4), 等级方差分析,H=7.59,P= 0.006;两组血浆组胺浓度: (579.1±296.0)×10-6和(925.7±172.1)×10 -6 (g/L),t=2.48,P=0.03;按病理病变轻重排秩后的平均秩次: 腹透组5 .64, 假腹透组11.95, 等级方差分析, H=5.99, P=0.01。结果表明腹膜透析对 豚鼠急发相肺过敏反应有阻抑效应,提示血液净化疗法对支气管哮喘具有潜在的治疗价值。
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    中图法分类号 R459.5, R392.8, R981, R562.2

    Peritoneal Dialysis Alleviates Acute All ergic Pulmonary Response of Guinea-pig

    Zhang Jinnong Xiang Min Xie Jianmin et al

    (Respiratory Disease Research Laboratory, Xiehe Hospital, Tongji Medical Univer sity, Wuhan 430022)

    Abstract In order to evaluate the antagonistic effect of perito neal dialysis (PD) on acute allergic pulmonary responses in guinea-pigs, PD was applied to ovalbumin sensitized guinea-pigs (PD groups, n=7). The animals only peritoneally incubated without PD served as control group (n=8). Compar ison between the two groups was made with regard to symptom score, plasma level of histamine and morphology of bronchi. Animals with PD vs animals with shammed PD: Symptom scores (median and range), 1(0 to 2) vs 3 (0 to 4), Kruskal-Wallis ANOVA by rank, H=7.59, P=0.006; plasma histamine (579.1±296.0)×10-6 vs (925.7±172.1)×10-6 (g/L), Student t test, t=2.48,P=0.0 3; averaged rank of the morphological severity: 5.64 vs 11.95, ANOVA by rank, H=5.99, P=0.01. The results demonstrated that PD could alleviate ac ute allergic pulmonary responses, suggesting that the blood purification therapy may be an alternative treatment for asthma.
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    Key words peritoneal dialysis; allergic pulmonary response; h istamine; asthma

    八十年代末即有学者报道支气管哮喘患者血液中的分子物质浓度增高[1,2]。已证 明哮喘发作期血液中致喘介质的浓度增高,导致支气管平滑肌痉挛,粘膜水肿等病理生理改 变。理论上,通过血液净化的方式,清除血液中具有致喘毒性的物质,超滤组织中过多的水 分,减轻支气管粘膜水肿,有助于缓解哮喘。腹膜透析(腹透)对低、中分子物质有良好的清 除率,推测其对哮喘发作期的症状可能有阻抑效应。因此我们通过豚鼠主动过敏反应哮喘模 型,观察了腹透对急发相肺过敏反应的影响。

    1 材料和方法

    实验动物及致敏方法:全部选用雌性英国短毛杂交豚鼠, 体重300~350 g,均由同济医科大 学实验动物学部提供。无菌配制浓度为100 g/L鸡卵清蛋白生理盐水溶液和100 g/L氢氧 化铝溶液,二者按1∶1混匀后备用。每只豚鼠以上述卵清蛋白溶液和氢氧化铝混合液2 ml ,摇匀后,常规消毒腹壁后注入腹腔内。清洁喂养3周后用于实验。
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    豚鼠血浆渗透压测定及计算:4只健康未致敏豚鼠,体重300~350 g,心脏抽血,置于Vacuta iner试管(含SST Gel and Clot Activator)内,送血浆Na+、K+、BUN和葡萄糖浓度测定 ,按以下公式计算血浆渗透压(mmol/L):

    2([Na+]+[K+])+[BUN]/2.8+[葡萄糖]/18,其中Na+、K+为mmol/L,BUN和葡萄糖为mg/dl。

    急性过敏激发实验及分组:①单纯激发组:动物装入笼中,取新鲜配制鸡卵清蛋白生理盐 水溶液,以氧气为动力喷射雾化(70%雾粒小于5微米),雾化至出现明显呼吸困难或15 min时 为止;②抗组胺组:激发前15 min动物肌注异丙嗪,2 mg/kg;③腹透组:以西地泮3 mg腹 腔 注射以镇静动物,10 min后将动物仰卧固定于小型动物手术台,将腹部毛发剪除,以酒精消 毒腹壁、普鲁卡因局麻后,用两根16号粗针头分别穿刺插入左右下腹部,确定进入腹腔,回 抽无回血和肠内容物后,固定于腹壁,各接一段输液管,分别用作腹腔注液和引流。雾化前 夹住引流管,注入Dianeal PD-2腹透液(广州百特医疗用品有限公司,渗透压334 mmol/L) 至腹壁轻度膨胀(约25~35 ml),然后开始以卵清蛋白雾化吸入15 min,并同时开放进出液管 且保持液体进出平衡30 min;④假腹透对照组:处理步骤同透析组,但仅穿刺插管左右下腹 部并夹管,不灌透析液。
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    动物过敏反应程度记分:卵清蛋白雾化激发后,观察30 min,若动物未出现任何反应,记分 0;出现咳嗽,记分1;出现呼吸困难,表现为呼吸时胸腹明显下陷、费力,记分2;出现呼 吸明显费力,胸腹呼吸肌收缩明显增强,上腹部和下胸部吸气时明显凹陷,眼结膜和眼睑发 绀等呼吸窘迫表现,记分3; 动物休克死亡,记分4。

    动物在抗原激发后,透析或不透析观察30 min后,以一次性塑料注射器心脏穿刺抽血,EDTA 二钠(终浓度5 mmol/L)抗凝,注入玻璃试管内,然后2000 r/min,4 ℃离心15 min,分离出 血浆,再以40 g/L高氯酸沉淀蛋白,离心分离无蛋白上清,方法参照文献[4],以 日产岛津荧光分光光度计(RF-510)测定组胺含量,激发/发射波长为360/450。

    肺标本病理制片:完成以上动物心脏抽血步骤后,以过量戊巴比妥钠腹腔注射麻醉致死后, 再开胸造成人工气胸,然后经气管内以2.94 kPa压灌注100 g/L福尔马林生理盐水溶液,维 持20 min,然后结扎气管,浸泡于100 g/L福尔马林生理盐水溶液内,固定1周后,全肺作额 状面切片,包埋、制片,H-E染色。
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    病理切片分析:将腹透组和假腹透组病理切片混合,以单盲法,由一位有经验的组织学医师 (本文第5作者)阅片,并按支气管痉挛和管腔炎性渗出的程度,对所有病理切片由轻到重进 行排序。

    统计学处理:包括t检验(双侧),等级方差分析等,检验水准α=0.05。

    2 结果

    测得健康豚鼠血清渗透压为306(5.9 mmol/L, n=4。较Dianeal PD-2腹透液(渗透压3 34)低8.4%。①单纯激发组(n=4)豚鼠在吸入抗原激发后,开始均出现咳嗽,继之,出现明显呼吸 窘 迫,表现为呼吸明显费力,胸腹呼吸肌收缩明显增强,上腹部和下胸部吸气时明显凹陷,眼 结膜和眼睑发绀,其中2只休克死亡;②预先肌注抗组胺药组(n=3) 豚鼠3只吸入抗原1 5 min,观察30 min均未见明显异常;③透析组(n=7) 抗原激发后反应较轻,一般仅出 现咳嗽,2只出现轻度呼吸费力,但均未出现明显呼吸窘迫;④假透析对照组(n=8) 抗 原激发后多发生明显呼吸窘迫,其中2只休克死亡。透析组和假透析对照组肺过敏反应程度 记分情况见表1。透析组和假透析组豚鼠过敏反应程度记分有明显统计学差异(Kruskal-Wal lis等级方差分 析,H=7.59, P=0.006)。
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    如表1所示,经抗原激发后,对照组血浆组胺浓度 (925.7±172.1) ×10-6 g/L, 透析组(579.1±296.0)×10-6 g/L,后者组胺浓度较对照组下降了37.4%,二组 间组胺浓度差异有显著统计学意义,P=0.03。

    假透析对照组见支气管平滑肌痉挛,从而造成粘膜纠集、皱褶,支气管腔内及粘膜及粘膜下 层炎性细胞浸润,支气管周围肺泡过度充气;透析组上述病变明显较轻。参见图1。 按病变程度,由轻到重排秩后的平均秩次(参见表1)如下:腹透组5.64, 假腹透组11.95, 等级方差分析, H=5.99, P=0.01。

    表1 腹膜透析对豚鼠急性肺过敏反应程度和血浆组胺浓度的影响 组别

    例数

    症状评分中位数(范围)
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    血浆组胺浓度

    (±s )×10-6 g/L

    病理切片排秩后的

    平均秩次

    假腹膜透析组

    8

    3 (0 ~ 4)

    925.7±172.1

    11.95

    腹膜透析组

    7

    1 (0 ~ 2)
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    579.1±296.0*

    5.64

    与假腹透组比较,等级方差分析,H=7.59, P=0.006; *与假腹透组比较,t检验,t=2.48,P=0.03(双侧);

    与假腹透组比较:等级方差分析,H=5.99, P=0.01

    图1 左图为1例假透析过敏豚鼠肺组织切片,右图为1例腹膜透析后过敏豚 鼠肺组织切片。假透析组见支气管腔内渗出(A处),支气管平滑肌痉挛,从而造成粘膜纠集 、邹褶(B处),支气管周围炎性细胞浸润(C处);透析组上述病变明显较轻。(HE染色,放大1 0倍)

    3 讨论
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    传统的及现代的治喘研究,多着眼于“平滑肌舒张”、“受体拮抗”和“减轻气道炎症”等 方面,无可否认,以皮质类固醇为主的抗炎治疗,取得了可观的临床疗效,但即使吸入性激 素治疗,长期应用,也难免有一定副作用。炎症介质拮抗剂对机体免疫力的影响虽较小,但 由于哮喘的发病过程中涉及多种炎症介质和细胞因子,单用炎症介质拮抗剂,很难达到激素 样的平喘和抗炎效果。曾怀疑PAF可能是一种“中心环节样的致喘介质”,能激发其他炎症 介质,拮抗PAF可对肺过敏反应中组胺的产生有一定抑制,但对硫肽白三烯并无影响[5 ]。 近年临床研究也表明,通过拮抗PAF治疗哮喘的临床疗效并不理想[6,7]。白三烯调 节剂治疗哮喘虽取得一定的疗效,但也不能取代皮质类固醇,仅有“节省类固醇效应” [8]。总 的来看,采取拮抗炎症介质以平喘的办法并不十分理想和有效。那么通过血液净化,降低 机体内致喘介质所造成的“致喘负荷”是否有效呢?

    中分子物质指分子量在200~3000(原子质量单位,或称道尔顿)的物质[3]。一些常见 的致喘介质如组胺(分子量 111.1)、硫肽白三烯(LTs,分子量 LTC4 623.8,LTD4 496.7 ,LTE4 441.6)以及血小板活化因子(PAF,分子量约为523)等属于低、中分子物质的范畴。 从逻辑上讲,证实这些物质是否为“致喘负荷”可有两条途径:①哮喘发作时这些物质的浓 度增高;②清除它们后哮喘缓解。业已证明哮喘发作时血液致喘化学介质和中分子水平增高 ,但尝试通过血液净化的方法清除致喘化学介质以治疗支气管哮喘的研究极为罕见。通过Me dline光盘检索,仅见前苏联学者Amatuni VG 等[2]曾以血液吸附(hemosorption) 的方法清除哮喘及慢性喘息性支气管炎患者血中增多的中分子物质,尤其是一些过氧化产物 ,可使患者临床症状缓解。膜脂质在磷脂酶A2、环氧合酶和5-脂氧合酶催化后生成的前列 腺素、血栓素及白三烯类为过氧化物代谢产物,我们推测这些物质可能是Amatuni VG 等发 现血液中含量增高的中分子脂质过氧化代谢产物的部分组成成分。
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    本组结果证明腹透对抗原激发引起的豚鼠急性肺反应有一定缓解作用。鉴于抗组胺药物可有 效拮抗吸入抗原所致的豚鼠急性肺过敏反应,因此我们认为组胺是本组豚鼠急性肺过敏反应 中的主要致喘介质。从症状和病理形态两个角度看,经腹透后,豚鼠的急性肺过敏反应较假 腹透豚鼠的急性肺过敏反应明显减轻,而且腹透后豚鼠的血浆组胺水平降低。动物腹透的 时间虽仅持续30 min,但血浆组胺水平仍下降了37.4%,说明腹透对小分子致喘介质有较快 的清除速率。组胺水平下降,“致喘负荷”减轻,可能是豚鼠急性肺过敏反应减轻的重要原 因。本实验所用的腹透液渗透压较豚鼠血清渗透压约高8%,推测腹透液的超滤作用,使呼吸 道粘膜水肿减轻,也有助于缓解肺过敏反应。

    本研究证明腹透可减轻豚鼠急发相过敏反应,提示通过血液净化清除致喘物质,减轻“致喘 负荷”,可能为哮喘,特别是不适用激素治疗的难治性哮喘提供一种新的治疗途径。

    张劲农,男,1961年生,副教授, 医学博士
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    参 考 文 献

    1,古国贤,王富强,曹玛利等.支气管哮喘患者血浆中分子含量测定临床意义的 初步观察. 中华结核和呼吸杂志,1989, 12(2):140

    2,Amatuni V G, Pogosian E S h, Budagian A L. Concentration of acid-so luble metabolites--middle molecules in the blood of bronchial asthma patients. Ter Arkh, 1987,59:36

    3,Kopple J D. Products of nitrogen metabolism and their toxicity. In M assry SG and Glassock RJ eds. Textbook of nephrology. 3rd ed. Vol 2. Baltimore: William & Wilkins, 1995. 1317~1324
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    4,Williams C A, Chase M W. Fluorometer assay of histamine. In: William s CA and Chase M W eds. Methods in immunology and immunochemistry. Vol 5. New Y ork: Academic Press, 1976. 129~139

    5,张劲农,张瑞祥,李蕙萍等.血小板活化因子拮抗剂对过敏肺几种炎症介质释 放的影响.中华结核和呼吸杂志, 1992,15(5):347

    6,Evans D J, Barnes P J, Cluzel M et al. Effects of a potent plate let-activating factor antagonist, SR27417A, on allergen-induced asthmatic resp onses. Am J Respir Crit Care Med, 1997, 156: 11

    7,Kuitert L M, Angus R M, Barnes N C et al. Effect of a novel pote nt platelet-activating factor antagonist, modipafant, in clinical asthma. Am J Respir Crit Care Med, 1995,151:1331

    8,廖东卫,张劲农. 白三烯调节剂在哮喘治疗中的应用. 实用肺科杂志, 1998, 5(4):27

    (1999-08-20 收稿), http://www.100md.com