依法利珠單抗對大鼠機械通氣所致肺損傷的保護作用機制的研究.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-毛細血管屏障受損為特征的臨床疾病。對于呼吸功能嚴重受損的患者，機械通氣(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)現機械通氣其在提供有效的呼吸支持治療的同時，會產生一些并發(fā)癥，導致

2、或加重病人原有的肺損傷，即機械通氣所致肺損傷(VILI:ventilator-induced lung injury)。這是機械通氣最嚴重的并發(fā)癥，易誘發(fā)炎癥反應綜合征(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致的肺組織損傷，

3、其病理特征主要表現為肺泡毛細血管通透性增加、透明膜形成、肺出血、肺水腫、肺泡間隔增厚以及大量炎性細胞浸潤。
　　目前，機械通氣所致肺損傷在實驗和臨床上均受到廣泛關注，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氣體泄漏到肺泡外組織，最終可導致肺泡破裂、肺間質及縱隔氣腫、甚至氣腹以及氣體栓塞等。不張傷(atelectrauma)，是指由于呼氣末肺內容積過低或肺不張時，末梢

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

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

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

7、r>　　依法利珠單抗(efalizumab，Raptiva)為針對淋巴細胞功能抗原-1(LFA-1)的重組人CDlla單克隆抗體，它通過阻斷LFA-1與細胞間黏附分子-l（ICAM-1）的相互作用，阻斷T細胞活化、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胞的聚集來減輕炎癥反應。
　　本研究中我們假設依法利珠單抗能夠抑制中性粒細胞黏附聚集，抑制炎癥反應，減輕機械通氣所致肺損傷(VILI)，實驗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，結果顯示依法利珠單抗確實明顯減輕機械通氣所致肺損傷。同時，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，減少中性粒細胞聚集。另外，我們發(fā)現依法利珠單抗抑制炎癥因子TNF-α、IL-1β、IL-6和MIP-2的產生。因此，依法利珠單抗對機械通氣所致肺損傷有治療作用。
　　方法:
　　動物實驗，本研究分兩部分。
　　第一部分大鼠機械通氣肺損傷模型的建立及機械

9、通氣肺炎癥反應
　　1.大鼠機械通氣肺損傷模型: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)進行機械通氣，然后尾靜脈注射司可林(5mg/kg)。機械通氣2h，維持呼吸末二氧化碳分壓PaCO235-45cmH

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

11、輕機械通氣所致肺損傷的保護機制。
　　結果:
　　1.與小潮氣量機械通氣組相比，大潮氣量機械通氣形成以肺組織破壞、肺水腫形成、中性粒細胞浸潤為特征的機械通氣所致肺損傷。
　　與小潮氣量機械通氣組相比，大潮氣量機械通氣肺組織損傷嚴重，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、白細胞增多，TNF-α、IL-6、IL-1b、MIP-2等促炎性細胞因子水平增高，肺組織MPO活性增肌。
　　2.1 LFA-1

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

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