吸入一氧化氮治疗脓毒性肺损伤对肺表面活性物质影响的研究
作者：赵丹虹 吴肇汉 孙波
单位：
赵丹虹(上海医科大学中山医院，上海 200032，赵丹虹现在哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)；吴肇汉(上海医科大学中山医院，上海 200032，赵丹虹现在哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)；孙波(上海医科大学中山医院，上海 200032，赵丹虹现在哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)
关键词：内毒素；肺损伤；急性；一氧化氮；肺表面活性物质
中国危重病急救医学000106 摘 要：目的：研究吸入一氧化氮(NO)治疗脓毒性急性肺损伤(ALI)时对内源性肺表面活性物质(PS)的影响。方法：机械通气条件下制作吸入NO治疗ALI的兔模型，观察NO的疗效，测定内源性PS系统总磷脂(TPL)、饱和磷脂(DSPC)含量，小与大聚集体比例(SA/LA)，Western dot blot法测定肺表面活性物质结合蛋白-A(SP-A)含量及Northern blot法测SP-A mRNA含量的变化，膜天平测定支气管肺泡灌洗液表面张力的改变。结果：吸入20 mmol/L NO对ALI有明显的治疗效果，对内源性PS中磷脂成分的含量和功能无破坏作用，可使SA/LA(0.9±0.2)较内毒素组(1.1±0.2)降低(P<0.01)；吸入NO对SP-A蛋白[(92.6±11.5)μg/kg]及其mRNA含量(49.8±9.4)与内毒素组[分别为(80.8±18.2)μg/kg与50.3±8.9]比较无进一步破坏作用。结论：短时间吸入低浓度NO对PS系统无不良影响，是治疗ALI的有效、安全的方法。
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分类号：R563;R332.2 文献标识码：A
文章编号：1003-0603(2000)01-0021-04
Influence of inhaled nitric oxide on pulmonary surfactant in septic acute lung injury
ZHAO Danhong,WU Zhaohan,SUN Bo
(Department of General Surgery,Zhongshan Hospital,Shanghai Medicial University,Shanghai 200032)
Abstract：Objective：To investigate changes in endogenous surfactant system after inhalation of nitric oxide (NO) in septic acute lung injury (ALI).Methods：：A lipopolysaccharide induced ALI model was replicated in rabbits and NO inhalation was given.Using this model,total phosphrous (TPL),disaturated phosphatidylcholine (DSPC),small aggregates and large aggregates ratio (SA/LA),minimum surfactant films tention (γmin) of bronchio-alveolar fluid(BALF) were studied.The surfactant associated protein (SP-A) and SPA mRNA were measured with Western dot blot or Northern blot.Results：：The results demonstrated that inhaled NO significantly improve pulmonary oxygation compared with untreated group (P<0.01).No difference in TPL,DSPC,γmin 60,SP-A protein and mRNA could be found between groups.The ratio of SA/LA (value 0.9±0.2) decreased and no further deterioration was found after inhaling NO.Conclusions：：We conclude that inhalation of NO at low concentration for a short time is an effective and safe therapy.
, 百拇医药
Key words：endotoxin;acute lung injury;nitric oxide;pulmonary surfactant▲
当前，及时正确治疗急性肺损伤(ALI)被认为是抢救多器官功能障碍综合征(MODS)的关键环节。90年代，吸入一氧化氮(NO)成为ALI治疗方法的一个重要进展。但是关于NO的代谢产物作为过氧化自由基进入呈疾病状态的肺内后，对肺表面活性物质(PS)会产生何种影响至今还缺乏了解。本实验研究NO对PS系统的影响。
1 材料与方法
1.1 NO治疗急性肺损伤模型的建立：健康成年新西兰大白兔，体重2.3～3.2 kg，术前禁食(不禁水)12小时，气管切开插管接呼吸机，采用压力控制辅助通气模式，右侧股动脉插管采集动脉血，经右颈静脉插管至右心室采混合静脉血。手术完毕后将动物随机分为3组：①正常对照组(5只)；②内毒素组(LPS组，8只)，LPS(Sigma,O5：B55，L2637，USA)0.1 mg/kg颈静脉缓慢注入制作ALI模型(总量的1/10于试验开始前12小时由耳缘静脉注入)，机械通气支持；③NO治疗组(NO组，7只)，LPS致ALI后吸入20 mmol/L NO。NO气流由质量流量控制仪调节。由NO/NO2分析仪(电化学感受器)监测NO和二氧化氮(NO2)的浓度，灵敏度可达到0.1 mmol/L。NO2不高于NO含量的0.5%。
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1.2 指标测定方法：测定基础状态和开始治疗及治疗6小时的血气值，据标准公式计算氧合指数(PaO2/FiO2)、肺内分流率(
s/t)，测定肺动态顺应性(Cdyn)和气道阻力(Rrs)。监测血高铁血红蛋白(MetHb)[1]、硝酸根和亚硝酸根(NO2-/NO3-)含量[2]。治疗6小时后处死动物，行支气管肺泡灌洗，测定灌洗液(BALF)中总磷脂(TPL)、饱和磷脂(DSPC)含量。Western dot blot法测肺表面活性物质结合蛋白A(SPA)含量[3]，抗SPA单克隆抗体由日本DaKo公司提供，以人羊水提取的SPA为标准品。BALF超速离心后测大、小聚集体(LA、SA)中TPL含量及SA/LA[4]。分子生物学Northern blot法[5]测肺组织中SPA mRNA含量。质粒PGEM3ZSPA(美国J A Whitsett博士惠赠)扩增后32P标记，异硫氰酸胍一步法抽提肺组织mRNA，经转膜、杂交后放射自显影。采用细胞图像分析仪测定，数值以扫描值表示。同张膜另作βactin杂交为内对照。另测定BALF表面张力[6]。
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1.3 统计学方法：所有数据用均数±标准差(
±s)表示，不同组间比较采用方差分析并作StudentNewmanKeul′s posthoc检验。P<0.05为有显著性差异。
2 结 果
2.1 LPS静注后6小时即造成明显的肺损伤。PaO2/FiO2和Cdyn明显下降，s/t和Rrs显著升高，尽管调整机械通气支持条件，LPS组各参数仍进行性损害。吸入NO治疗后6小时，PaO2/FiO2和Cdyn较LPS组有显著的改善，s/t及Rrs显著下降(P<0.01)，表现明显的治疗效果(表1)。
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表1 3组兔PaO2/FiO2和s/t测值(±s) 组别
PaO2/FiO2(kPa)s/t(×10-2)
基础值
治疗后0时
治疗后3小时
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治疗后6小时
基础值
治疗后0时
治疗后3小时
治疗后6小时
正常对照组
73.7±1.9
67.0±3.7
66.5±2.0
65.9±0.7
6.59±0.63
8.30±1.52
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8.6±1.51
9.4±1.26
LPS组
73.1±3.0
56.1±2.6**
44.4±5.1**
29.2±3.4**
7.16±1.14
12.80±1.38**
17.5±1.88**
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24.1±1.97**
NO组
67.8±4.1
52.0±2.2**
51.4±4.3**＃＃
37.5±1.8**＃＃
7.11±1.40
12.70±0.94**
13.7±0.70**＃＃
18.4±0.99**＃＃
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注：与正常对照组比较：**P<0.01；与LPS组比较：＃＃P<0.01;1 kPa=7.5 mmHg2.2 BALF中磷脂分析显示LPS组TPL、DSPC和SPA蛋白含量均较正常组减少(P<0.05，表2)。LPS组LA中TPL和DSPC含量均减少，SA/LA的比例增高。NO治疗组BALF中的TPL含量亦减少，但减少较LPS组轻，故SA/LA比例较LPS下降(表3)。SPA含量与LPS组相近。LPS组和NO治疗组BALF的最小表面张力在测定15和60分钟(γmin15、γmin60)时明显升高(表2)。
表2 3组兔BALF中磷脂、SPA蛋白和mRNA含量、表面张力测值(±s) 组别
TPL(mg/kg)
DSPC/TPL(%)
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γmin15(mN/m)
γmin60(mN/m)
SPA(μg/kg)
SPA mRNA
正常对照组
12.7±1.7
35.7±4.8
8.3±5.9
9.8±8.8
173.7±15.5
82.1±12.9
LPS组
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7.8±1.1*
26.6±5.6*
20.2±0.8*
20.9±0.7*
80.8±18.2*
50.3±8.9*
NO组
8.9±1.4*＃＃
30.7±3.9
21.9±2.4*
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26.4±3.0*
92.6±11.5*
49.8±9.4*
注：与正常对照组比较：*P<0.05；与LPS组比较：＃＃P<0.01
表3 3组兔LA、SA的比较和磷脂分析(±s) 组别
LA
SA
SA/LA
TPL(mg/kg)
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DSPC/TPL(%)
TPL(mg/kg)
DSPC/TPL(%)
正常对照组
7.9±1.2
54.5±1.9
4.2±0.3
14.4±1.4
0.5±0.1
LPS组
3.7±0.4**
52.0±3.3
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4.1±0.4
8.1±2.5**
1.1±0.2**
NO组
4.3±0.4**
52.7±3.2
3.9±0.3
8.8±2.5**
0.9±0.2**＃＃
注：与正常对照组比较：**P<0.01；与LPS组比较：＃＃P<0.01
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2.3 LPS组的SPA基因转录明显受到抑制，即SPA mRNA含量较正常对照组显著减少。吸入NO对SPA基因的转录未见进一步的抑制作用(表2)。吸入NO后，动物血中的MetHb含量显著升高，但未超过血红蛋白总量的2%,NO2-/NO3-的含量较LPS组稍有升高(表4)
表4 3组兔血MetHb和NO2-/NO3-含量的变化(±s) 组别
NO2-/NO3-(mmol/L)
MetHb(g/L)
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基础值
治疗后0时
治疗后6小时
基础值
治疗后0时
治疗后6小时
正常对照组
49.9±7.9
51.8±7.0
52.6±8.5**
0.6±0.1
0.7±0.1
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0.8±0.2
LPS组
51.8±6.9
73.2±6.1**
93.5±5.7**
0.7±0.2
0.7±0.2
0.8±0.2
NO组
51.3±7.8
73.7±6.0**
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114.0±11.4**＃＃
0.7±0.1
0.7±0.1
1.5±0.3**＃＃
注：与正常对照组比较：**P<0.01；与LPS组比较：＃＃P<0.01
3 讨 论
3.1 已经证明，急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者较少死于单纯的呼吸衰竭，而主要死于相继发生的MODS[7]。但是，若能较好地改善、维持ARDS患者的呼吸功能，则对预防MODS起着决定性的作用。吸入NO治疗ARDS成为近年的研究热点。随着研究的深入，NO的生物作用机制被一一揭示。NO可与血红素中的亚铁离子结合，形成亚硝酰基血红素酶蛋白复合物，能迅速而强烈地增强鸟苷酸环化酶(GG)的催化活性，使第二信使环磷酸鸟苷(cGMP)的生成速度加快50～200倍，增加信息传递，从而完成一系列生物学效应[8]。NO进入肺内之后，通过扩张肺泡，迅速弥散至血管平滑肌，产生选择性的舒张肺血管的作用，可有效地改善通气与血流比，减少肺内分流，降低肺动脉压；对ARDS的两个最重要的病理生理改变，即肺动脉高压和低氧血症的改善，NO具有不可替代的治疗作用[9]。多种动物模型和临床试用已初步取得了令人鼓舞的结果。但是吸入NO对ARDS的预后影响仍存在较大争议。其中之一即为NO及其毒性代谢产物对机体及PS的作用尚缺少深入的研究。在有氧环境中，NO易与O2发生反应形成NO2，NO2有50%～60%滞留于肺内，对肺有直接的毒性作用[10]。本实验过程中采用国际标准化的监测仪器和指标，控制吸入NO在较低浓度(20 mmol/L)，所产生NO2未超过1.5 mmol/L，NO入血后的代谢产物MetHb未超过2%，血中NO2-/NO3-含量较吸入NO前仅有轻度升高，表明吸入20 mmol/L NO既产生了改善血氧的作用，又是较为安全的浓度。
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3.2 吸入NO治疗ARDS另一个潜在毒性作用是NO有一未配对电子，易与O2-发生反应，形成ONOO-和OONOH-，二者均是很强的氧化剂[11]，通过脂质过氧化可破坏磷脂和肺上皮细胞，并与铁巯基集团结合抑制DNA和蛋白的合成。SPA是PS中含量最多的亲水性蛋白，主要存在于LA中，SPA通过分子间糖和植物血凝素结合位点的相互作用而聚合磷脂，对管状髓磷脂和多板层体的形成具有重要意义。SPA尚有拮抗血浆蛋白对PS灭活的作用。如果ONOO-和OONOH-与SPA蛋白上的巯基结合后，可改变其空间构相，使其发生断裂和聚合，对磷脂的聚集能力则降低，导致LA生成减少；与其他肺表面活性物质结合蛋白(SPB、SPC)在降低表面张力中的协同作用也受到抑制[12]，则可使BALF的最小表面张力升高。本实验中，NO组的TPL、LA比例较LPS组有明显升高，SPA蛋白含量、表面张力与LPS组相近，我们认为这可能是由于NO的抗炎作用使肺内聚集的分叶核粒细胞(PMN)减少，产生O2-减少；NO又作为信号传导可使呼吸道粘液生成增加，其中含有较高的抗氧化剂；NO并能灭活高活性的过氧基和烷氧基[13]。在上述综合因素作用下，内源性PS活性未发生降低。本实验中采用NO浓度(20 mmol/L)及吸入氧浓度(未超过0.50)均较低，因此形成的ONOO-相对较少，也是一重要因素。
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3.3 SPA基因位于第10号染色体的长臂上，多组实验表明SPA蛋白基因的转录受cAMP的向上调控[14]。NO通过激活GG，使细胞内cGMP含量增加，细胞内cGMP/环磷酸腺苷(cAMP)升高，理论上会产生SPA基因转录受抑制。本实验在吸入20 mmol/L NO 6小时后，SPA蛋白mRNA含量无进一步降低，确切的机制尚不清楚。可能与NO抑制炎症反应，调控多种细胞因子间的相互作用有一定的关系[15]。
本实验从氧合、肺功能方面证明吸入较低浓度NO对脓毒性ALI肺的支持作用。从内源性PS系统的成分含量及功能表明其是一安全的治疗方法。
基金项目：华瑞科研基金资助项目
上海医科大学博士研究生课题
作者简介：赵丹虹(1964-)，女(汉族)，黑龙江佳木斯人，博士，副主任医师。从事感染后多器官功能障碍的研究，已发表论文10篇，现在美国南加州大学医学院进行博士后研究工作。
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参考文献：
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收稿日期：1999-08-12, 百拇医药
单位：
赵丹虹(上海医科大学中山医院，上海 200032，赵丹虹现在哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)；吴肇汉(上海医科大学中山医院，上海 200032，赵丹虹现在哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)；孙波(上海医科大学中山医院，上海 200032，赵丹虹现在哈尔滨医科大学附属第二医院，黑龙江 哈尔滨 150086)
关键词：内毒素；肺损伤；急性；一氧化氮；肺表面活性物质
中国危重病急救医学000106 摘 要：目的：研究吸入一氧化氮(NO)治疗脓毒性急性肺损伤(ALI)时对内源性肺表面活性物质(PS)的影响。方法：机械通气条件下制作吸入NO治疗ALI的兔模型，观察NO的疗效，测定内源性PS系统总磷脂(TPL)、饱和磷脂(DSPC)含量，小与大聚集体比例(SA/LA)，Western dot blot法测定肺表面活性物质结合蛋白-A(SP-A)含量及Northern blot法测SP-A mRNA含量的变化，膜天平测定支气管肺泡灌洗液表面张力的改变。结果：吸入20 mmol/L NO对ALI有明显的治疗效果，对内源性PS中磷脂成分的含量和功能无破坏作用，可使SA/LA(0.9±0.2)较内毒素组(1.1±0.2)降低(P<0.01)；吸入NO对SP-A蛋白[(92.6±11.5)μg/kg]及其mRNA含量(49.8±9.4)与内毒素组[分别为(80.8±18.2)μg/kg与50.3±8.9]比较无进一步破坏作用。结论：短时间吸入低浓度NO对PS系统无不良影响，是治疗ALI的有效、安全的方法。
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分类号：R563;R332.2 文献标识码：A
文章编号：1003-0603(2000)01-0021-04
Influence of inhaled nitric oxide on pulmonary surfactant in septic acute lung injury
ZHAO Danhong,WU Zhaohan,SUN Bo
(Department of General Surgery,Zhongshan Hospital,Shanghai Medicial University,Shanghai 200032)
Abstract：Objective：To investigate changes in endogenous surfactant system after inhalation of nitric oxide (NO) in septic acute lung injury (ALI).Methods：：A lipopolysaccharide induced ALI model was replicated in rabbits and NO inhalation was given.Using this model,total phosphrous (TPL),disaturated phosphatidylcholine (DSPC),small aggregates and large aggregates ratio (SA/LA),minimum surfactant films tention (γmin) of bronchio-alveolar fluid(BALF) were studied.The surfactant associated protein (SP-A) and SPA mRNA were measured with Western dot blot or Northern blot.Results：：The results demonstrated that inhaled NO significantly improve pulmonary oxygation compared with untreated group (P<0.01).No difference in TPL,DSPC,γmin 60,SP-A protein and mRNA could be found between groups.The ratio of SA/LA (value 0.9±0.2) decreased and no further deterioration was found after inhaling NO.Conclusions：：We conclude that inhalation of NO at low concentration for a short time is an effective and safe therapy.
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Key words：endotoxin;acute lung injury;nitric oxide;pulmonary surfactant▲
当前，及时正确治疗急性肺损伤(ALI)被认为是抢救多器官功能障碍综合征(MODS)的关键环节。90年代，吸入一氧化氮(NO)成为ALI治疗方法的一个重要进展。但是关于NO的代谢产物作为过氧化自由基进入呈疾病状态的肺内后，对肺表面活性物质(PS)会产生何种影响至今还缺乏了解。本实验研究NO对PS系统的影响。
1 材料与方法
1.1 NO治疗急性肺损伤模型的建立：健康成年新西兰大白兔，体重2.3～3.2 kg，术前禁食(不禁水)12小时，气管切开插管接呼吸机，采用压力控制辅助通气模式，右侧股动脉插管采集动脉血，经右颈静脉插管至右心室采混合静脉血。手术完毕后将动物随机分为3组：①正常对照组(5只)；②内毒素组(LPS组，8只)，LPS(Sigma,O5：B55，L2637，USA)0.1 mg/kg颈静脉缓慢注入制作ALI模型(总量的1/10于试验开始前12小时由耳缘静脉注入)，机械通气支持；③NO治疗组(NO组，7只)，LPS致ALI后吸入20 mmol/L NO。NO气流由质量流量控制仪调节。由NO/NO2分析仪(电化学感受器)监测NO和二氧化氮(NO2)的浓度，灵敏度可达到0.1 mmol/L。NO2不高于NO含量的0.5%。
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1.2 指标测定方法：测定基础状态和开始治疗及治疗6小时的血气值，据标准公式计算氧合指数(PaO2/FiO2)、肺内分流率(
s/t)，测定肺动态顺应性(Cdyn)和气道阻力(Rrs)。监测血高铁血红蛋白(MetHb)[1]、硝酸根和亚硝酸根(NO2-/NO3-)含量[2]。治疗6小时后处死动物，行支气管肺泡灌洗，测定灌洗液(BALF)中总磷脂(TPL)、饱和磷脂(DSPC)含量。Western dot blot法测肺表面活性物质结合蛋白A(SPA)含量[3]，抗SPA单克隆抗体由日本DaKo公司提供，以人羊水提取的SPA为标准品。BALF超速离心后测大、小聚集体(LA、SA)中TPL含量及SA/LA[4]。分子生物学Northern blot法[5]测肺组织中SPA mRNA含量。质粒PGEM3ZSPA(美国J A Whitsett博士惠赠)扩增后32P标记，异硫氰酸胍一步法抽提肺组织mRNA，经转膜、杂交后放射自显影。采用细胞图像分析仪测定，数值以扫描值表示。同张膜另作βactin杂交为内对照。另测定BALF表面张力[6]。, 百拇医药
1.3 统计学方法：所有数据用均数±标准差(
±s)表示，不同组间比较采用方差分析并作StudentNewmanKeul′s posthoc检验。P<0.05为有显著性差异。2 结 果
2.1 LPS静注后6小时即造成明显的肺损伤。PaO2/FiO2和Cdyn明显下降，
s/t和Rrs显著升高，尽管调整机械通气支持条件，LPS组各参数仍进行性损害。吸入NO治疗后6小时，PaO2/FiO2和Cdyn较LPS组有显著的改善，s/t及Rrs显著下降(P<0.01)，表现明显的治疗效果(表1)。, http://www.100md.com
表1 3组兔PaO2/FiO2和
s/t测值(±s) 组别PaO2/FiO2(kPa)
s/t(×10-2)基础值
治疗后0时
治疗后3小时
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治疗后6小时
基础值
治疗后0时
治疗后3小时
治疗后6小时
正常对照组
73.7±1.9
67.0±3.7
66.5±2.0
65.9±0.7
6.59±0.63
8.30±1.52
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8.6±1.51
9.4±1.26
LPS组
73.1±3.0
56.1±2.6**
44.4±5.1**
29.2±3.4**
7.16±1.14
12.80±1.38**
17.5±1.88**
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24.1±1.97**
NO组
67.8±4.1
52.0±2.2**
51.4±4.3**＃＃
37.5±1.8**＃＃
7.11±1.40
12.70±0.94**
13.7±0.70**＃＃
18.4±0.99**＃＃
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注：与正常对照组比较：**P<0.01；与LPS组比较：＃＃P<0.01;1 kPa=7.5 mmHg2.2 BALF中磷脂分析显示LPS组TPL、DSPC和SPA蛋白含量均较正常组减少(P<0.05，表2)。LPS组LA中TPL和DSPC含量均减少，SA/LA的比例增高。NO治疗组BALF中的TPL含量亦减少，但减少较LPS组轻，故SA/LA比例较LPS下降(表3)。SPA含量与LPS组相近。LPS组和NO治疗组BALF的最小表面张力在测定15和60分钟(γmin15、γmin60)时明显升高(表2)。
表2 3组兔BALF中磷脂、SPA蛋白和mRNA含量、表面张力测值(
±s) 组别TPL(mg/kg)
DSPC/TPL(%)
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γmin15(mN/m)
γmin60(mN/m)
SPA(μg/kg)
SPA mRNA
正常对照组
12.7±1.7
35.7±4.8
8.3±5.9
9.8±8.8
173.7±15.5
82.1±12.9
LPS组
, 百拇医药
7.8±1.1*
26.6±5.6*
20.2±0.8*
20.9±0.7*
80.8±18.2*
50.3±8.9*
NO组
8.9±1.4*＃＃
30.7±3.9
21.9±2.4*
, 百拇医药
26.4±3.0*
92.6±11.5*
49.8±9.4*
注：与正常对照组比较：*P<0.05；与LPS组比较：＃＃P<0.01
表3 3组兔LA、SA的比较和磷脂分析(
±s) 组别LA
SA
SA/LA
TPL(mg/kg)
, 百拇医药
DSPC/TPL(%)
TPL(mg/kg)
DSPC/TPL(%)
正常对照组
7.9±1.2
54.5±1.9
4.2±0.3
14.4±1.4
0.5±0.1
LPS组
3.7±0.4**
52.0±3.3
, 百拇医药
4.1±0.4
8.1±2.5**
1.1±0.2**
NO组
4.3±0.4**
52.7±3.2
3.9±0.3
8.8±2.5**
0.9±0.2**＃＃
注：与正常对照组比较：**P<0.01；与LPS组比较：＃＃P<0.01
, 百拇医药
2.3 LPS组的SPA基因转录明显受到抑制，即SPA mRNA含量较正常对照组显著减少。吸入NO对SPA基因的转录未见进一步的抑制作用(表2)。吸入NO后，动物血中的MetHb含量显著升高，但未超过血红蛋白总量的2%,NO2-/NO3-的含量较LPS组稍有升高(表4)
表4 3组兔血MetHb和NO2-/NO3-含量的变化(
±s) 组别NO2-/NO3-(mmol/L)
MetHb(g/L)
, 百拇医药
基础值
治疗后0时
治疗后6小时
基础值
治疗后0时
治疗后6小时
正常对照组
49.9±7.9
51.8±7.0
52.6±8.5**
0.6±0.1
0.7±0.1
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0.8±0.2
LPS组
51.8±6.9
73.2±6.1**
93.5±5.7**
0.7±0.2
0.7±0.2
0.8±0.2
NO组
51.3±7.8
73.7±6.0**
, 百拇医药
114.0±11.4**＃＃
0.7±0.1
0.7±0.1
1.5±0.3**＃＃
注：与正常对照组比较：**P<0.01；与LPS组比较：＃＃P<0.01
3 讨 论
3.1 已经证明，急性呼吸窘迫综合征(ARDS)患者较少死于单纯的呼吸衰竭，而主要死于相继发生的MODS[7]。但是，若能较好地改善、维持ARDS患者的呼吸功能，则对预防MODS起着决定性的作用。吸入NO治疗ARDS成为近年的研究热点。随着研究的深入，NO的生物作用机制被一一揭示。NO可与血红素中的亚铁离子结合，形成亚硝酰基血红素酶蛋白复合物，能迅速而强烈地增强鸟苷酸环化酶(GG)的催化活性，使第二信使环磷酸鸟苷(cGMP)的生成速度加快50～200倍，增加信息传递，从而完成一系列生物学效应[8]。NO进入肺内之后，通过扩张肺泡，迅速弥散至血管平滑肌，产生选择性的舒张肺血管的作用，可有效地改善通气与血流比，减少肺内分流，降低肺动脉压；对ARDS的两个最重要的病理生理改变，即肺动脉高压和低氧血症的改善，NO具有不可替代的治疗作用[9]。多种动物模型和临床试用已初步取得了令人鼓舞的结果。但是吸入NO对ARDS的预后影响仍存在较大争议。其中之一即为NO及其毒性代谢产物对机体及PS的作用尚缺少深入的研究。在有氧环境中，NO易与O2发生反应形成NO2，NO2有50%～60%滞留于肺内，对肺有直接的毒性作用[10]。本实验过程中采用国际标准化的监测仪器和指标，控制吸入NO在较低浓度(20 mmol/L)，所产生NO2未超过1.5 mmol/L，NO入血后的代谢产物MetHb未超过2%，血中NO2-/NO3-含量较吸入NO前仅有轻度升高，表明吸入20 mmol/L NO既产生了改善血氧的作用，又是较为安全的浓度。
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3.2 吸入NO治疗ARDS另一个潜在毒性作用是NO有一未配对电子，易与O2-发生反应，形成ONOO-和OONOH-，二者均是很强的氧化剂[11]，通过脂质过氧化可破坏磷脂和肺上皮细胞，并与铁巯基集团结合抑制DNA和蛋白的合成。SPA是PS中含量最多的亲水性蛋白，主要存在于LA中，SPA通过分子间糖和植物血凝素结合位点的相互作用而聚合磷脂，对管状髓磷脂和多板层体的形成具有重要意义。SPA尚有拮抗血浆蛋白对PS灭活的作用。如果ONOO-和OONOH-与SPA蛋白上的巯基结合后，可改变其空间构相，使其发生断裂和聚合，对磷脂的聚集能力则降低，导致LA生成减少；与其他肺表面活性物质结合蛋白(SPB、SPC)在降低表面张力中的协同作用也受到抑制[12]，则可使BALF的最小表面张力升高。本实验中，NO组的TPL、LA比例较LPS组有明显升高，SPA蛋白含量、表面张力与LPS组相近，我们认为这可能是由于NO的抗炎作用使肺内聚集的分叶核粒细胞(PMN)减少，产生O2-减少；NO又作为信号传导可使呼吸道粘液生成增加，其中含有较高的抗氧化剂；NO并能灭活高活性的过氧基和烷氧基[13]。在上述综合因素作用下，内源性PS活性未发生降低。本实验中采用NO浓度(20 mmol/L)及吸入氧浓度(未超过0.50)均较低，因此形成的ONOO-相对较少，也是一重要因素。
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3.3 SPA基因位于第10号染色体的长臂上，多组实验表明SPA蛋白基因的转录受cAMP的向上调控[14]。NO通过激活GG，使细胞内cGMP含量增加，细胞内cGMP/环磷酸腺苷(cAMP)升高，理论上会产生SPA基因转录受抑制。本实验在吸入20 mmol/L NO 6小时后，SPA蛋白mRNA含量无进一步降低，确切的机制尚不清楚。可能与NO抑制炎症反应，调控多种细胞因子间的相互作用有一定的关系[15]。
本实验从氧合、肺功能方面证明吸入较低浓度NO对脓毒性ALI肺的支持作用。从内源性PS系统的成分含量及功能表明其是一安全的治疗方法。
基金项目：华瑞科研基金资助项目
上海医科大学博士研究生课题
作者简介：赵丹虹(1964-)，女(汉族)，黑龙江佳木斯人，博士，副主任医师。从事感染后多器官功能障碍的研究，已发表论文10篇，现在美国南加州大学医学院进行博士后研究工作。
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收稿日期：1999-08-12, 百拇医药