依法利珠單抗對大鼠機(jī)械通氣所致肺損傷的保護(hù)作用機(jī)制的研究.pdf

1、目的:
　　急性肺損傷(ALI:Acute lung injury)和急性呼吸窘迫綜合癥(ARDS: acuterespiratory distress syndrome)是肺泡-毛細(xì)血管屏障受損為特征的臨床疾病。對于呼吸功能嚴(yán)重受損的患者，機(jī)械通氣(MV:mechanical ventilation)是近幾十年來搶救危重病患者的一種不可或缺的生命支持手段。但人們發(fā)現(xiàn)機(jī)械通氣其在提供有效的呼吸支持治療的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些并發(fā)癥，導(dǎo)致

2、或加重病人原有的肺損傷，即機(jī)械通氣所致肺損傷(VILI:ventilator-induced lung injury)。這是機(jī)械通氣最嚴(yán)重的并發(fā)癥，易誘發(fā)炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS:Systemicinflammatory response syndrome)和多器官功能衰竭(MSOF:multiple systemorgan failure)，死亡率近50％。機(jī)械通氣所致肺損傷是指通氣過程中由于高容量或者高壓力等因素所導(dǎo)致的肺組織損傷，

3、其病理特征主要表現(xiàn)為肺泡毛細(xì)血管通透性增加、透明膜形成、肺出血、肺水腫、肺泡間隔增厚以及大量炎性細(xì)胞浸潤。
　　目前，機(jī)械通氣所致肺損傷在實(shí)驗(yàn)和臨床上均受到廣泛關(guān)注，大致可分為:氣壓傷、不張傷、容量傷和生物傷。氣壓傷(baratrauma)是指由于高氣道壓力使肺泡破裂肺內(nèi)氣體泄漏到肺泡外組織，最終可導(dǎo)致肺泡破裂、肺間質(zhì)及縱隔氣腫、甚至氣腹以及氣體栓塞等。不張傷(atelectrauma)，是指由于呼氣末肺內(nèi)容積過低或肺不張時(shí)，末梢

4、通氣道隨機(jī)械通氣的牽拉使不張肺泡周期性開啟和閉合從而產(chǎn)生高剪切力最終導(dǎo)致肺泡破裂，加重原有肺損傷。容量傷(volutrauma)是指由于大潮氣量機(jī)械通氣導(dǎo)致的容量性肺損傷，其主要與呼氣末肺內(nèi)容積過大引起的肺內(nèi)上皮與血管內(nèi)皮過度牽拉有關(guān)。前三種屬于機(jī)械性損傷，肺生物傷(biotrauma)是前三種機(jī)械傷最終共同途徑，是指由于機(jī)械通氣的各種機(jī)械刺激作用于肺內(nèi)細(xì)胞導(dǎo)致血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，同時(shí)也誘發(fā)炎性因子和炎性介質(zhì)在肺內(nèi)的釋放，最終導(dǎo)致肺內(nèi)炎癥

5、反應(yīng)。機(jī)械傷和生物傷是相互聯(lián)系的，機(jī)械傷造成生物傷，生物傷反過來會(huì)加重機(jī)械傷。一般而言早期出現(xiàn)機(jī)械性損傷，隨后以細(xì)胞因子、炎徒細(xì)胞介導(dǎo)的生物傷為主。對VILI研究涉及最多的炎癥細(xì)胞是中性粒細(xì)胞，涉及的細(xì)胞因子主要有TNF-α、IL-1β、IL-6等促炎性細(xì)胞因子。這些炎癥細(xì)胞和細(xì)胞因子相互作用，導(dǎo)致肺組織損傷，而且還可通過血液循環(huán)釋放到全身各個(gè)組織器官，誘發(fā)炎癥反應(yīng)綜合征(SIRS)和多器官功能衰竭(MODS)，甚至危及生命。
　

6、　中性粒細(xì)胞可通過肺泡-毛細(xì)血管膜屏障進(jìn)行遷移、黏附、聚集在肺組織從而產(chǎn)生肺損傷。ICAM-1是一種免疫球蛋白超家族類單鏈糖蛋白，要分布于血管內(nèi)皮細(xì)胞和上皮細(xì)胞，可以調(diào)控細(xì)胞間的黏附性，通過與淋巴細(xì)胞功能相關(guān)抗原-1（lymphocyte functionao antigen-1，LFA-1）介導(dǎo)雙向信號傳遞，參與激活白細(xì)細(xì)胞與基質(zhì)細(xì)胞間的相互作用，激活白細(xì)胞與血管內(nèi)皮細(xì)胞間的粘附作用，激活白細(xì)胞的黠附聚集釋放反應(yīng)，促進(jìn)炎癥的發(fā)生。

7、r>　　依法利珠單抗(efalizumab，Raptiva)為針對淋巴細(xì)胞功能抗原-1(LFA-1)的重組人CDlla單克隆抗體，它通過阻斷LFA-1與細(xì)胞間黏附分子-l（ICAM-1）的相互作用，阻斷T細(xì)胞活化、遷移和黏附。這些研究表明，依法利珠單抗能夠通過抑制炎性細(xì)胞的聚集來減輕炎癥反應(yīng)。
　　本研究中我們假設(shè)依法利珠單抗能夠抑制中性粒細(xì)胞黏附聚集，抑制炎癥反應(yīng)，減輕機(jī)械通氣所致肺損傷(VILI)，實(shí)驗(yàn)中我們通過大鼠尾靜脈注射

8、依法利珠單抗或IgG作為對照來治療VILI，結(jié)果顯示依法利珠單抗確實(shí)明顯減輕機(jī)械通氣所致肺損傷。同時(shí)，與IgG對照組相比，依法利珠單抗能夠降低髓過氧化物酶(MPO)活性，減少中性粒細(xì)胞聚集。另外，我們發(fā)現(xiàn)依法利珠單抗抑制炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6和MIP-2的產(chǎn)生。因此，依法利珠單抗對機(jī)械通氣所致肺損傷有治療作用。
　　方法:
　　動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，本研究分兩部分。
　　第一部分大鼠機(jī)械通氣肺損傷模型的建立及機(jī)械

9、通氣肺炎癥反應(yīng)
　　1.大鼠機(jī)械通氣肺損傷模型:育齡8-12周、體重240-290g重的雄性SD大鼠，腹腔注射硫噴妥鈉(37mg/kg)進(jìn)行麻醉，氣管切開，分別以大潮氣量（潮氣量VT42ml/kg，呼吸頻率40次/分，PEEP=(O)）和普通潮氣量(潮氣量VT7ml/kg，呼吸頻率40次/分，PEEP=3 cmH2O)進(jìn)行機(jī)械通氣，然后尾靜脈注射司可林(5mg/kg)。機(jī)械通氣2h，維持呼吸末二氧化碳分壓PaCO235-45cmH

10、2O、室溫?zé)艟S持體溫37-38℃。
　　2.機(jī)械通氣所致肺損傷的炎性反應(yīng):機(jī)械通氣2小時(shí)后分別測定肺組織的病理形態(tài)學(xué)變化，肺組織濕/干比支氣管肺泡灌洗液(BAL)中蛋白含量、中性粒細(xì)胞數(shù)目、TNF-a，IL-6，IL-1b和MIP-2，測定肺MPO活性。
　　第二部分 CD11a單抗，依法利珠單抗對機(jī)械通氣所致肺損傷的保護(hù)作用
　　1.LFA-1/ICAM-1在機(jī)械通氣所致肺損傷中的作用。
　　2.依法利珠單抗減

11、輕機(jī)械通氣所致肺損傷的保護(hù)機(jī)制。
　　結(jié)果:
　　1.與小潮氣量機(jī)械通氣組相比，大潮氣量機(jī)械通氣形成以肺組織破壞、肺水腫形成、中性粒細(xì)胞浸潤為特征的機(jī)械通氣所致肺損傷。
　　與小潮氣量機(jī)械通氣組相比，大潮氣量機(jī)械通氣肺組織損傷嚴(yán)重，肺水腫滲出及肺濕干重比值增加，支氣管肺泡灌洗液中總蛋白、白細(xì)胞增多，TNF-α、IL-6、IL-1b、MIP-2等促炎性細(xì)胞因子水平增高，肺組織MPO活性增肌。
　　2.1 LFA-1

12、/ICAM-1的表達(dá)上調(diào)導(dǎo)致在機(jī)械通氣所致肺損傷
　　LFA-1/ICAM-1是介導(dǎo)、調(diào)節(jié)白細(xì)胞黏附、聚集的重要因素，在機(jī)械通氣過程中，LFA-1/ICAM-1表達(dá)上調(diào)，促使白細(xì)胞遷移、黏附、聚集到肺組織，引起炎性介質(zhì)、細(xì)胞因子的激活釋放，從而引發(fā)炎癥反應(yīng)，導(dǎo)致肺損傷。
　　2.2依法利珠單抗通過下調(diào)LFA-1/ICAM-1減輕機(jī)械通氣所致肺損傷
　　依法利珠單抗是淋巴細(xì)胞功能抗原-1(LFA-1)的重組人CD11a單

13、克隆抗體，通過下調(diào)LFA-1/ICAM-1的表達(dá)，阻斷LFA-1與細(xì)胞間黏附分子-1(ICAM-1)的相互作用，能夠抑制白細(xì)胞細(xì)胞激活、遷移、減少白細(xì)胞的趨化過程，抑制炎性介質(zhì)、細(xì)胞因子的釋放，從而減輕機(jī)械通氣所致肺損傷。
　　結(jié)論:
　　1.大潮氣量機(jī)械通氣產(chǎn)生了以炎癥反應(yīng)為主肺損傷。
　　2.1 LFA-1/CAM-1的激活引起的白細(xì)胞的聚集引發(fā)的炎癥反應(yīng)是VILI的發(fā)生的關(guān)鍵。
　　2.2依法利珠單抗通過抑