吸入一氧化氮改善兔缺血再灌注肺气体交换的意义
作者：曹华 廖崇先 陈道中
单位：福建医科大学附属协和医院心外科(福州 350001)
关键词：一氧化氮；再灌注，肺；气体交换；家兔
福建医科大学学报990210 目的 评价吸入一氧化氮(NO)对再灌注兔肺气体交换改善的效果。方法 40只健康新西兰大白兔随机分成4组，每组10只。Ⅰ组未缺血组；Ⅱ组未缺血+吸入NO组；Ⅲ组缺血再灌注组；Ⅳ组缺血再灌注+吸入NO组。Ⅱ、Ⅳ组吸入NO 50×10-6，再灌注240min连续动态观察PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt、高铁血红蛋白。结果 (1)吸入NO不影响正常兔肺气体交换功能；(2)再灌注时吸入NO后PaO2上升，PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt下降。(3)吸入NO对高铁血红蛋白的升高无明显影响。结论 吸入NO能明显改善再灌注肺早期气体交换功能。
, 百拇医药
Effects of Inhaled Nitric Oxide on the Gas Exchange of Ischemia-Reperfusion Lung in Rabbit
Cao Hua Liao Chongxian Chen Daozhong
(Department of Cardiovascular Surgery,The Affiliated Union Hospital,Fujian Medical University,Fuzhou,350001)
Objective To evaluate the effect of pulmonary gas exchange by inhaled nitric oxide(INO) on ischemia reperfusion(I/R) lung in rabbit model.Methods Forty Newzealand rabbits were divided into four groups:groupⅠ normal control;group Ⅱ no I/R with INO;group Ⅲ I/R;group Ⅳ I/R with INO.PaO2,PaCO2,A-aDO2, Qs/Qt and methemoglobin were continuously observed quantitatively.Results (1)INO unaffected the gas exchange of the normal lung.(2)INO provided at the start of reperfusion significantly improved PaO2 and decreased PaCO2,A-aDO2,Qs/Qt.(3)No significant effect of INO on methemoglobin.Conclusion INO can significantly ameliorate the early gas exchange of reperfusion lung.
, 百拇医药
Key words nitric oxide;reperfusion,lung;gas exchange;rat
在心胸外科领域，肺移植、心肺联合移植、体外循环及主动脉手术后常出现早期肺功能不全，甚至呼吸窘迫综合征等并发症，并难以预测，其主要原因是肺再灌注损伤。吸入NO对肺再灌注损伤影响的研究尚处于起步阶段，争议不少，国内尚未见报道。为了评价吸入NO改善再灌注肺气体交换的效果，笔者于1997年5～11月利用家兔模型观察缺血再灌注早期吸入50×10-6NO对肺气体交换的影响。
1 材料和方法
1.1 研究对象和分组
健康新西兰大白兔40只(福建省药物检验所动物中心提供),雌雄不拘，体重1.8～2.3kg。随机分为4组，每组10只，分别为未缺血组(Ⅰ组)、未缺血+吸入NO组(Ⅱ组)、缺血再灌注组(Ⅲ组)、缺血再灌注+吸入NO组(Ⅳ
, 百拇医药
组)。
1.2 实验程序
1.2.1 麻醉与监测
动物麻醉，首次静脉注射安定1～2mg/kg，氯胺酮15～20mg/kg。卡肌宁1mg/kg，气管切开，插入5F气管导管，连结呼吸机(浙江医疗仪器厂)，定容型机械通气，潮气量8～10ml/次,呼吸频率28～33min-1,吸呼比为1∶1.3,吸入空气。维持动脉血PaO2>90mmHg和PaCO235～45mmHg。麻醉维持视情况小量追加。分离颈总动脉，置22G动脉穿刺针，进行血压监测。
1.2.2 建立肺缺血再灌注模型与吸入NO。兔胸部正中开胸，右心房注射肝素200U/kg。分离左肺门，剥除可见的淋巴，结扎神经及支气管动脉，置阻断绳。吸气时在左肺半膨胀状态阻断左肺动脉、肺静脉及支气管，同时潮气量减少50%，避免右肺过度膨胀。左肺缺血60min后，松解左侧阻断绳，随即阻断右肺门，使左肺单侧再灌注240min[1]。未缺血组同样等待60min后，再阻断右肺门。Ⅱ、Ⅳ组在阻断右肺门前5min吸入50×10-6NO。NO标准气体由北京普莱克斯气体有限公司提供。由一氧化氮监测仪(英国Micro Medical)监测吸入NO和NO2浓度。
, 百拇医药
1.3 观察指标及测定方法
1.3.1 血气分析
各组在阻断右肺门后相应时间点分别在右心房、颈动脉抽取血样标本0.5ml。用NOVA血气分析仪(美国NOVA公司)测定氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡动脉血氧差(A-aDO2)、动脉血氧含量(CaO2)、静脉血氧含量(CvO2)。计算肺内动静脉分流(Qs/Qt)，其公式为：Qs/Qt＝100×[0.0031×A-aDO2/(0.0031×A-aDO2+CaO2-CvO2)]
1.3.2 外周白细胞数和中性粒细胞CD18的表达
各组在阻断右肺门后相应时间点在颈动脉内抽血0.5ml。以库尔特细胞测定仪(美国Beckman公司)测量外周白细胞数，流式细胞仪(美国Becton Dicbinson公司)测定CD18在中性粒细胞上的表达。
, 百拇医药
1.3.3 血浆NO-2/NO-3检测
阻断右肺门后相应时间点在右心房抽血1ml。还原Griess反应测定血浆NO-2/NO-3含量。本实验采用一氧化氮检测盒(南京弘扬生物有限公司)。
1.3.4 实验结束时，取左肺组织测定肺组织含水量及丙二醛含量(硫代巴比妥法)。取左下肺叶组织，苏木素伊红染色，光镜下观察肺组织形态学变化。测定吸入NO前以及实验结束时，血浆高铁血红蛋白含量(丹麦Cosm Radiometer公司)。
1.4 统计学处理 结果以均数±标准差表示，应用SPSS软件包统计分析。
2 结 果
, 百拇医药
2.1 吸入NO对再灌注肺气体交换的影响 Ⅳ组吸入NO 60min后，PaO2升高，30min后，PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt不同程度的降低，以240min差别最显著(表1)。
表1 各组PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt的变化
0 min
30min
60min
120min
240min
PaO2(mmHg)
, 百拇医药
Ⅰ
84.04±5.53
86.75
±5.63
83.33±5.49
85.17±5.36
82.16±5.23
Ⅱ
87.26±5.38
86.45±5.54
89.32±5.07
88.34±5.23
, http://www.100md.com
87.93±5.94
Ⅲ
85.27±4.20
69.88±4.76
59.57±4.49*
50.48±4.61*
43.67±4.54**
Ⅳ
85.03±5.04
75.01±4.65
73.64±5.35
, 百拇医药
71.65±4.78
70.46±4.54
PaCO2(mmHg)
Ⅰ
35.64±3.67
36.33±3.02
35.04±3.84
34.30±3.91
36.71±4.01
Ⅱ
33.69±3.76
, http://www.100md.com 34.01±3.33
31.75±2.42
32.64±3.01
32.11±3.30
Ⅲ
36.60±2.23
48.55±3.20*
52.51±3.15*
58.42±3.76**
67.63±4.05**
Ⅳ
, 百拇医药
35.89±3.06
37.88±3.80
37.54±3.37
37.63±3.61
37.28±3.82
A-aDO2(mmHg)
Ⅰ
18.53±1.76
17.34±1.56
19.43±1.61
18.32±1.53
, http://www.100md.com
19.02±1.99
Ⅱ
17.38±1.71
16.03±1.21
15.98±1.98
15.42±1.92
15.32±1.86
Ⅲ
23.30±2.36
40.63±4.54
50.47±4.54*
, 百拇医药 53.47±4.72*
62.23±5.23**
Ⅳ
29.09±2.45
32.51±2.60
33.39±3.06
33.80±3.20
34.43±2.95
Qs/Qt(%)
Ⅰ
5.03±0.93
, 百拇医药
4.98±0.72
5.20±1.21
5.02±1.01
5.10±0.94
Ⅱ
4.95±0.91
4.86±1.02
4.43±0.83
4.33±0.95
4.77±1.03
Ⅲ
4.85±0.86
, 百拇医药
10.54±1.44*
12.14±1.76*
15.86±2.14*
19.42±2.35**
Ⅳ
5.99±0.75
7.17±1.04
7.39±1.13
7.53±0.98
7.83±1.56
Ⅰ：未缺血组；Ⅱ：未缺血+吸入NO组；Ⅲ：缺血再灌注组；Ⅳ：缺血再灌注+吸入NO组.与Ⅰ组相比，*：P<0.05，**：P<0.01(下表同)
, 百拇医药
2.2 吸入NO对外周白细胞数及CD18的表达的影响 Ⅲ组外周白细胞急骤减少和CD18表达增强(表2)。
表2 各组外周白细胞数、CD18变化
0min
30min
60min
120min
240min
外周白细胞数(109/L)
Ⅰ
3.21±0.89
, 百拇医药
3.10±0.81
3.09±0.79
3.10±0.73
3.18±0.64
Ⅱ
3.56±0.86
3.46±0.89
3.34±0.71
3.54±0.79
3.54±0.68
Ⅲ
3.65±0.91
, http://www.100md.com
1.98±0.54**
1.47±0.37**
0.90±0.24**
0.58±0.13**
Ⅳ
3.36±0.91
2.99±0.79
2.74±0.85
2.59±0.64
2.50±0.58
CD18(%)
, 百拇医药
Ⅰ
8.34±1.31
9.01±1.74
10.03±1.62
11.81±1.64
12.03±1.54
Ⅱ
7.55±1.48
8.21±1.31
8.83±1.04
9.21±1.42
9.30±1.51
, 百拇医药
Ⅲ
8.12±1.34
14.10±2.05
24.03±2.48*
55.38±5.54**
68.24±6.23**
Ⅳ
9.73±1.71
10.63±1.83
13.02±1.93
14.46±2.23
, 百拇医药
15.33±7.10
2.3 动脉血浆NO-2/NO-3含量变化 Ⅲ组和Ⅰ组相比，在30,60min时，血浆NO-2/NO-3含量明显下降(P<0.05)，但在120,240min时，差别无显著意义(P>0.05，表3)表3 各组NO-2/NO-3的变化(μmol/L)
0min
30min
60min
120min
, http://www.100md.com 240min
Ⅰ
53.32±5.01
56.30±8.21
58.23±9.21
60.23±10.23
61.33±7.25
Ⅱ
75.64±5.34
134.76±10.24*
186.94±17.54*
, 百拇医药
199.38±21.88**
214.37±30.38**
Ⅲ
57.83±4.08
30.64±2.86*
32.36±3.56*
51.24±3.38
66.34±4.38**
Ⅳ
80.75±9.65
, 百拇医药
124.76±17.59*
163.98±23.63*
199.76±26.91**
243.57±32.16**
2.4 肺组织光镜检查 Ⅲ组肺组织出血，肺泡腔炎症细胞浸润，内皮细胞肿胀；Ⅳ组肺组织仅轻度水肿，肺泡腔未见明显炎症细胞浸润，内皮细胞结构完整。Ⅲ组肺组织含水量和丙二醛含量明显升高。
3 讨 论
目前认为，NO、氧自由基、过氧化亚硝酸根在肺缺血再灌注过程中起关键作用，中性粒细胞扮演主要角色[2]。再灌注早期氧自由基造成内皮细胞功能障碍以及超氧阴离子等与NO的结合，使NO合成和分泌减少。NO 减少，使粘附分子，特别是CD18的表达增强，造成大量白细胞在肺内“扣押”(sequestration)和血小板的聚集等病理生理反应，引起肺通透性增加，肺水肿形成，最终导致肺功能不全，甚至呼吸窘迫综合征。
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NO是通过一氧化氮合酶催化底物L-精氨酸生成的。NO半衰期短，为3～5s，很快被氧化成稳定氮氧化物NO-2/NO-3，因此，本实验以NO-2/NO-3含量作为检测NO水平的指标，实验显示，Ⅲ组动脉血浆NO-2/NO-3水平在30,60min明显降低，同时，PaO2下降，PaCO2，Qs/Qt、A-aDO2均不同程度上升，CD18表达增强，外周白细胞数明显减少，肺组织含水量及丙二醛含量增多，肺泡腔白细胞浸润。因此，在灌注早期NO水平的下降，可能是导致再灌注早期气体交换功能障碍的主要原因之一。
吸入NO仅限作用于肺血管，对体循环无影响，这是NO供体或NO前体无法替代的优势，因此，1996年Kan,Obabayash等学者首先报道猪、狗行单肺移植术后吸入NO能明显改善肺气体交换[3]，然而国外研究均采用冷缺血再灌注模型，操作复杂、影响因素多。本课题采用兔肺热缺血再灌注模型，具有下列优点：(1)容易造成肺损伤;(2)实验条件易控制，影响因素少;(3)不昂贵，简单易操作;(4)接近临床肺移植、体外循环等手术引起的肺再灌注损伤。
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实验结果显示吸入NO能明显升高再灌注肺PaO2，降低PaCO2、Qs/Qt、A-aDO2，从而改善再灌注肺气体交换。吸入NO对再灌注肺的影响主要有以下几点：
(1)吸入NO下调CD18在中性粒细胞的表达，从而减少中性粒细胞在肺内“扣押”，CD18与ICAM的结合是中性粒细胞粘附、聚集、游离于内皮细胞的关键，该过程主要由CD18依赖调节[4]。实验显示Ⅲ组在30min后CD18在中性粒细胞的表达明显增强(P<0.01或P<0.05)，外周白细胞急剧减少(P<0.05)，Ⅳ组CD18在PMN表达及外周白细胞数与Ⅰ组相比，差别无显著意义
(P>0.05)。
(2)吸入NO激活肺血管平滑肌细胞内可溶性鸟苷酸环化酶，使胞内cGMP水平增高，松弛血管平滑肌，肺动脉、肺毛细血管阻力下降，肺血流重新分配，使整个肺部的血流比例趋向合理[5]。
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(3)吸入NO抑制血小板聚集、粘附，减少血小板活化因子(PAF)产生， PAF拮抗剂CM3988提高移植肺功能[6]。
另外吸入NO能维持肺血管舒缩功能，减轻肺水肿，以及降低肺组织脂质氧化反应，减少丙二醛含量。从本研究还可以看出，Ⅲ组NO-2/NO-3水平在240min时反而上升，目前认为可能由于再灌注损伤后期，诱导型一氧化氮合酶过度表达的结果[7]。由此可见，缺血再灌注早期吸入NO能改善肺气体交换，但临床肺移植及体外循环造成的肺功能不全，影响因素较多，所以吸入NO在临床应用尚需进一步研究和论证。
1 Balkhy HH,Peterson MB,Connolly RJ,et al.Comparison of eurocollins and university of wisconsin solution in single flush preservation of the ischemic reperfused lung:an in vivo rabbit model.Transplantation,1995;59:1090
, 百拇医药
2 Cassatella MA,Bazzoni F,Ceska M,et al.IL- 8 production by human polymorphonuclear leukocytes.J Immunol,1992;148:3216
3 Bacha EA,Herve P,Murakami S,et al.Lasting beneficial effect of short-term inhaled nitric oxide on graft function after lung transplantation.J Thorax Cardovasc Surg,1996;112:590
4 Clancy RM.Nitric oxide,an endothelial cell relaxation factor inhibit neutrophil superoxide amino production via a direct action on NAPDH oxidize.J Chin Invest,1992;90:1116
, http://www.100md.com
5 钟慈声,孙安阳(主编).一氧化氮的生物医学.上海:上海医科大学出版社,1996:218～231
6 Shahbazi T,Jones N,Radomski MW,et al.Nitric oxide donors inhibit platelet spreading on surfaces coated with fibrinogen but not with fibronectin.Thromb Res,1994;75:631
7 Qayuami AK,Jamieson RE,Poostizadeh A,et al.Effects of platelet-activating factor antagonist CV-3988 in preservation of heart and lung for transplantation.Ann Thorac Surg,1991;52:1026
(收稿：1998-11-20 修回：1999-01-19), http://www.100md.com
单位：福建医科大学附属协和医院心外科(福州 350001)
关键词：一氧化氮；再灌注，肺；气体交换；家兔
福建医科大学学报990210 目的 评价吸入一氧化氮(NO)对再灌注兔肺气体交换改善的效果。方法 40只健康新西兰大白兔随机分成4组，每组10只。Ⅰ组未缺血组；Ⅱ组未缺血+吸入NO组；Ⅲ组缺血再灌注组；Ⅳ组缺血再灌注+吸入NO组。Ⅱ、Ⅳ组吸入NO 50×10-6，再灌注240min连续动态观察PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt、高铁血红蛋白。结果 (1)吸入NO不影响正常兔肺气体交换功能；(2)再灌注时吸入NO后PaO2上升，PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt下降。(3)吸入NO对高铁血红蛋白的升高无明显影响。结论 吸入NO能明显改善再灌注肺早期气体交换功能。
, 百拇医药
Effects of Inhaled Nitric Oxide on the Gas Exchange of Ischemia-Reperfusion Lung in Rabbit
Cao Hua Liao Chongxian Chen Daozhong
(Department of Cardiovascular Surgery,The Affiliated Union Hospital,Fujian Medical University,Fuzhou,350001)
Objective To evaluate the effect of pulmonary gas exchange by inhaled nitric oxide(INO) on ischemia reperfusion(I/R) lung in rabbit model.Methods Forty Newzealand rabbits were divided into four groups:groupⅠ normal control;group Ⅱ no I/R with INO;group Ⅲ I/R;group Ⅳ I/R with INO.PaO2,PaCO2,A-aDO2, Qs/Qt and methemoglobin were continuously observed quantitatively.Results (1)INO unaffected the gas exchange of the normal lung.(2)INO provided at the start of reperfusion significantly improved PaO2 and decreased PaCO2,A-aDO2,Qs/Qt.(3)No significant effect of INO on methemoglobin.Conclusion INO can significantly ameliorate the early gas exchange of reperfusion lung.
, 百拇医药
Key words nitric oxide;reperfusion,lung;gas exchange;rat
在心胸外科领域，肺移植、心肺联合移植、体外循环及主动脉手术后常出现早期肺功能不全，甚至呼吸窘迫综合征等并发症，并难以预测，其主要原因是肺再灌注损伤。吸入NO对肺再灌注损伤影响的研究尚处于起步阶段，争议不少，国内尚未见报道。为了评价吸入NO改善再灌注肺气体交换的效果，笔者于1997年5～11月利用家兔模型观察缺血再灌注早期吸入50×10-6NO对肺气体交换的影响。
1 材料和方法
1.1 研究对象和分组
健康新西兰大白兔40只(福建省药物检验所动物中心提供),雌雄不拘，体重1.8～2.3kg。随机分为4组，每组10只，分别为未缺血组(Ⅰ组)、未缺血+吸入NO组(Ⅱ组)、缺血再灌注组(Ⅲ组)、缺血再灌注+吸入NO组(Ⅳ
, 百拇医药
组)。
1.2 实验程序
1.2.1 麻醉与监测
动物麻醉，首次静脉注射安定1～2mg/kg，氯胺酮15～20mg/kg。卡肌宁1mg/kg，气管切开，插入5F气管导管，连结呼吸机(浙江医疗仪器厂)，定容型机械通气，潮气量8～10ml/次,呼吸频率28～33min-1,吸呼比为1∶1.3,吸入空气。维持动脉血PaO2>90mmHg和PaCO235～45mmHg。麻醉维持视情况小量追加。分离颈总动脉，置22G动脉穿刺针，进行血压监测。
1.2.2 建立肺缺血再灌注模型与吸入NO。兔胸部正中开胸，右心房注射肝素200U/kg。分离左肺门，剥除可见的淋巴，结扎神经及支气管动脉，置阻断绳。吸气时在左肺半膨胀状态阻断左肺动脉、肺静脉及支气管，同时潮气量减少50%，避免右肺过度膨胀。左肺缺血60min后，松解左侧阻断绳，随即阻断右肺门，使左肺单侧再灌注240min[1]。未缺血组同样等待60min后，再阻断右肺门。Ⅱ、Ⅳ组在阻断右肺门前5min吸入50×10-6NO。NO标准气体由北京普莱克斯气体有限公司提供。由一氧化氮监测仪(英国Micro Medical)监测吸入NO和NO2浓度。
, 百拇医药
1.3 观察指标及测定方法
1.3.1 血气分析
各组在阻断右肺门后相应时间点分别在右心房、颈动脉抽取血样标本0.5ml。用NOVA血气分析仪(美国NOVA公司)测定氧分压(PaO2)、二氧化碳分压(PaCO2)、肺泡动脉血氧差(A-aDO2)、动脉血氧含量(CaO2)、静脉血氧含量(CvO2)。计算肺内动静脉分流(Qs/Qt)，其公式为：Qs/Qt＝100×[0.0031×A-aDO2/(0.0031×A-aDO2+CaO2-CvO2)]
1.3.2 外周白细胞数和中性粒细胞CD18的表达
各组在阻断右肺门后相应时间点在颈动脉内抽血0.5ml。以库尔特细胞测定仪(美国Beckman公司)测量外周白细胞数，流式细胞仪(美国Becton Dicbinson公司)测定CD18在中性粒细胞上的表达。
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1.3.3 血浆NO-2/NO-3检测
阻断右肺门后相应时间点在右心房抽血1ml。还原Griess反应测定血浆NO-2/NO-3含量。本实验采用一氧化氮检测盒(南京弘扬生物有限公司)。
1.3.4 实验结束时，取左肺组织测定肺组织含水量及丙二醛含量(硫代巴比妥法)。取左下肺叶组织，苏木素伊红染色，光镜下观察肺组织形态学变化。测定吸入NO前以及实验结束时，血浆高铁血红蛋白含量(丹麦Cosm Radiometer公司)。
1.4 统计学处理 结果以均数±标准差表示，应用SPSS软件包统计分析。
2 结 果
, 百拇医药
2.1 吸入NO对再灌注肺气体交换的影响 Ⅳ组吸入NO 60min后，PaO2升高，30min后，PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt不同程度的降低，以240min差别最显著(表1)。
表1 各组PaO2、PaCO2、A-aDO2、Qs/Qt的变化
0 min
30min
60min
120min
240min
PaO2(mmHg)
, 百拇医药
Ⅰ
84.04±5.53
86.75
±5.63
83.33±5.49
85.17±5.36
82.16±5.23
Ⅱ
87.26±5.38
86.45±5.54
89.32±5.07
88.34±5.23
, http://www.100md.com
87.93±5.94
Ⅲ
85.27±4.20
69.88±4.76
59.57±4.49*
50.48±4.61*
43.67±4.54**
Ⅳ
85.03±5.04
75.01±4.65
73.64±5.35
, 百拇医药
71.65±4.78
70.46±4.54
PaCO2(mmHg)
Ⅰ
35.64±3.67
36.33±3.02
35.04±3.84
34.30±3.91
36.71±4.01
Ⅱ
33.69±3.76
, http://www.100md.com 34.01±3.33
31.75±2.42
32.64±3.01
32.11±3.30
Ⅲ
36.60±2.23
48.55±3.20*
52.51±3.15*
58.42±3.76**
67.63±4.05**
Ⅳ
, 百拇医药
35.89±3.06
37.88±3.80
37.54±3.37
37.63±3.61
37.28±3.82
A-aDO2(mmHg)
Ⅰ
18.53±1.76
17.34±1.56
19.43±1.61
18.32±1.53
, http://www.100md.com
19.02±1.99
Ⅱ
17.38±1.71
16.03±1.21
15.98±1.98
15.42±1.92
15.32±1.86
Ⅲ
23.30±2.36
40.63±4.54
50.47±4.54*
, 百拇医药 53.47±4.72*
62.23±5.23**
Ⅳ
29.09±2.45
32.51±2.60
33.39±3.06
33.80±3.20
34.43±2.95
Qs/Qt(%)
Ⅰ
5.03±0.93
, 百拇医药
4.98±0.72
5.20±1.21
5.02±1.01
5.10±0.94
Ⅱ
4.95±0.91
4.86±1.02
4.43±0.83
4.33±0.95
4.77±1.03
Ⅲ
4.85±0.86
, 百拇医药
10.54±1.44*
12.14±1.76*
15.86±2.14*
19.42±2.35**
Ⅳ
5.99±0.75
7.17±1.04
7.39±1.13
7.53±0.98
7.83±1.56
Ⅰ：未缺血组；Ⅱ：未缺血+吸入NO组；Ⅲ：缺血再灌注组；Ⅳ：缺血再灌注+吸入NO组.与Ⅰ组相比，*：P<0.05，**：P<0.01(下表同)
, 百拇医药
2.2 吸入NO对外周白细胞数及CD18的表达的影响 Ⅲ组外周白细胞急骤减少和CD18表达增强(表2)。
表2 各组外周白细胞数、CD18变化
0min
30min
60min
120min
240min
外周白细胞数(109/L)
Ⅰ
3.21±0.89
, 百拇医药
3.10±0.81
3.09±0.79
3.10±0.73
3.18±0.64
Ⅱ
3.56±0.86
3.46±0.89
3.34±0.71
3.54±0.79
3.54±0.68
Ⅲ
3.65±0.91
, http://www.100md.com
1.98±0.54**
1.47±0.37**
0.90±0.24**
0.58±0.13**
Ⅳ
3.36±0.91
2.99±0.79
2.74±0.85
2.59±0.64
2.50±0.58
CD18(%)
, 百拇医药
Ⅰ
8.34±1.31
9.01±1.74
10.03±1.62
11.81±1.64
12.03±1.54
Ⅱ
7.55±1.48
8.21±1.31
8.83±1.04
9.21±1.42
9.30±1.51
, 百拇医药
Ⅲ
8.12±1.34
14.10±2.05
24.03±2.48*
55.38±5.54**
68.24±6.23**
Ⅳ
9.73±1.71
10.63±1.83
13.02±1.93
14.46±2.23
, 百拇医药
15.33±7.10
2.3 动脉血浆NO-2/NO-3含量变化 Ⅲ组和Ⅰ组相比，在30,60min时，血浆NO-2/NO-3含量明显下降(P<0.05)，但在120,240min时，差别无显著意义(P>0.05，表3)表3 各组NO-2/NO-3的变化(μmol/L)
0min
30min
60min
120min
, http://www.100md.com 240min
Ⅰ
53.32±5.01
56.30±8.21
58.23±9.21
60.23±10.23
61.33±7.25
Ⅱ
75.64±5.34
134.76±10.24*
186.94±17.54*
, 百拇医药
199.38±21.88**
214.37±30.38**
Ⅲ
57.83±4.08
30.64±2.86*
32.36±3.56*
51.24±3.38
66.34±4.38**
Ⅳ
80.75±9.65
, 百拇医药
124.76±17.59*
163.98±23.63*
199.76±26.91**
243.57±32.16**
2.4 肺组织光镜检查 Ⅲ组肺组织出血，肺泡腔炎症细胞浸润，内皮细胞肿胀；Ⅳ组肺组织仅轻度水肿，肺泡腔未见明显炎症细胞浸润，内皮细胞结构完整。Ⅲ组肺组织含水量和丙二醛含量明显升高。
3 讨 论
目前认为，NO、氧自由基、过氧化亚硝酸根在肺缺血再灌注过程中起关键作用，中性粒细胞扮演主要角色[2]。再灌注早期氧自由基造成内皮细胞功能障碍以及超氧阴离子等与NO的结合，使NO合成和分泌减少。NO 减少，使粘附分子，特别是CD18的表达增强，造成大量白细胞在肺内“扣押”(sequestration)和血小板的聚集等病理生理反应，引起肺通透性增加，肺水肿形成，最终导致肺功能不全，甚至呼吸窘迫综合征。
, 百拇医药
NO是通过一氧化氮合酶催化底物L-精氨酸生成的。NO半衰期短，为3～5s，很快被氧化成稳定氮氧化物NO-2/NO-3，因此，本实验以NO-2/NO-3含量作为检测NO水平的指标，实验显示，Ⅲ组动脉血浆NO-2/NO-3水平在30,60min明显降低，同时，PaO2下降，PaCO2，Qs/Qt、A-aDO2均不同程度上升，CD18表达增强，外周白细胞数明显减少，肺组织含水量及丙二醛含量增多，肺泡腔白细胞浸润。因此，在灌注早期NO水平的下降，可能是导致再灌注早期气体交换功能障碍的主要原因之一。
吸入NO仅限作用于肺血管，对体循环无影响，这是NO供体或NO前体无法替代的优势，因此，1996年Kan,Obabayash等学者首先报道猪、狗行单肺移植术后吸入NO能明显改善肺气体交换[3]，然而国外研究均采用冷缺血再灌注模型，操作复杂、影响因素多。本课题采用兔肺热缺血再灌注模型，具有下列优点：(1)容易造成肺损伤;(2)实验条件易控制，影响因素少;(3)不昂贵，简单易操作;(4)接近临床肺移植、体外循环等手术引起的肺再灌注损伤。
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实验结果显示吸入NO能明显升高再灌注肺PaO2，降低PaCO2、Qs/Qt、A-aDO2，从而改善再灌注肺气体交换。吸入NO对再灌注肺的影响主要有以下几点：
(1)吸入NO下调CD18在中性粒细胞的表达，从而减少中性粒细胞在肺内“扣押”，CD18与ICAM的结合是中性粒细胞粘附、聚集、游离于内皮细胞的关键，该过程主要由CD18依赖调节[4]。实验显示Ⅲ组在30min后CD18在中性粒细胞的表达明显增强(P<0.01或P<0.05)，外周白细胞急剧减少(P<0.05)，Ⅳ组CD18在PMN表达及外周白细胞数与Ⅰ组相比，差别无显著意义
(P>0.05)。
(2)吸入NO激活肺血管平滑肌细胞内可溶性鸟苷酸环化酶，使胞内cGMP水平增高，松弛血管平滑肌，肺动脉、肺毛细血管阻力下降，肺血流重新分配，使整个肺部的血流比例趋向合理[5]。
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(3)吸入NO抑制血小板聚集、粘附，减少血小板活化因子(PAF)产生， PAF拮抗剂CM3988提高移植肺功能[6]。
另外吸入NO能维持肺血管舒缩功能，减轻肺水肿，以及降低肺组织脂质氧化反应，减少丙二醛含量。从本研究还可以看出，Ⅲ组NO-2/NO-3水平在240min时反而上升，目前认为可能由于再灌注损伤后期，诱导型一氧化氮合酶过度表达的结果[7]。由此可见，缺血再灌注早期吸入NO能改善肺气体交换，但临床肺移植及体外循环造成的肺功能不全，影响因素较多，所以吸入NO在临床应用尚需进一步研究和论证。
1 Balkhy HH,Peterson MB,Connolly RJ,et al.Comparison of eurocollins and university of wisconsin solution in single flush preservation of the ischemic reperfused lung:an in vivo rabbit model.Transplantation,1995;59:1090
, 百拇医药
2 Cassatella MA,Bazzoni F,Ceska M,et al.IL- 8 production by human polymorphonuclear leukocytes.J Immunol,1992;148:3216
3 Bacha EA,Herve P,Murakami S,et al.Lasting beneficial effect of short-term inhaled nitric oxide on graft function after lung transplantation.J Thorax Cardovasc Surg,1996;112:590
4 Clancy RM.Nitric oxide,an endothelial cell relaxation factor inhibit neutrophil superoxide amino production via a direct action on NAPDH oxidize.J Chin Invest,1992;90:1116
, http://www.100md.com
5 钟慈声,孙安阳(主编).一氧化氮的生物医学.上海:上海医科大学出版社,1996:218～231
6 Shahbazi T,Jones N,Radomski MW,et al.Nitric oxide donors inhibit platelet spreading on surfaces coated with fibrinogen but not with fibronectin.Thromb Res,1994;75:631
7 Qayuami AK,Jamieson RE,Poostizadeh A,et al.Effects of platelet-activating factor antagonist CV-3988 in preservation of heart and lung for transplantation.Ann Thorac Surg,1991;52:1026
(收稿：1998-11-20 修回：1999-01-19), http://www.100md.com