BQ-610对脓毒症大鼠呼吸力学和动脉血气影响的实验研究
作者：张希洲 陈学云 俞康龙 杨兴易 景炳文 陈德昌 袁文俊 郑昌林
单位：张希洲 郑昌林(湖北宜昌市第一人民医院ICU，443000)；陈学云 俞康龙 杨兴易 景炳文 陈德昌 袁文俊(上海第二军医大学长征医院急救科)
关键词：BQ-610；受体拮抗剂；脓毒症；气道阻力；肺动态顺应性
中国急救医学000501 [摘 要] 目的 观察内皮素A受体拮抗剂BQ-610对脓毒症大鼠呼吸力学和动脉血气的影响。方法 30只雄性SD大鼠随机分成正常对照组、对照组、治疗A组、治疗B组和预防用药组。通过持续静脉泵注大肠杆菌内毒素复制大鼠脓毒症模型，分别监测治疗组治疗前后和其它组不同时相的气道阻力(Raw)、肺动态顺应性(Cdyn)和动脉血气的变化。结果 对照组大鼠Raw、PaCO2明显上升，Cdyn、PaO2明显下降，与正常对照组同时相相同指标比具有非常显著性差异(P<0.01)；BQ-610预防用药组上述指标与正常组相比无显著性差异(P>0.05)，与对照组相同时相的上述指标相比具有非常显著性差异(P<0.01)；治疗A组治疗前后上述指标有明显差异(P<0.05)；治疗B组治疗前后上述指标早期无明显差异(P>0.05)，但后期治疗B组治疗前后上述指标有较明显的差异(P<0.05)；A组和B组之间同时相上述指标相比也有显著性差异(P<0.05)。结论 ET-1和ETAR参与了脓毒症和脓毒性休克的病理生理过程；在脓毒症时，内皮素A受体拮抗剂BQ-610可降低气道阻力，改善动态肺顺应性和肺内气体交换。对预防和治疗脓
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[中图分类号] R 966；R 631.4 [文献标识码] A
[文章编号] 1002-1949(2000)05-0257-03
Effect of the specific endothelin-1 receptor antagonist BQ-610 on respiratory dynamics in the sepsis rats:experimental research
ZHANG Xi-zhou
CHEN Xue-yun,YU Kang-long，et al.
(ICU,First Hospital,Hubei Yichang 443000,China)
[Abstract] Objective To investigate the effect of BQ-610 on respiratory dynamics in the sepsis rats:Methods Thirty male SD rats were divided into normal,control,prevention,treatment A and B group,The changes of airways resistance(Raw),dynamic pulmonary compliance (Cdyn),Arterial oxygen tension (PaO2)and Arterial carbon dioxide(PaCO2)were measured in every group.Results There are significant differences between the prevention group/normal group and control group in Raw,Cdyn,PaO2 and PaCO2 (P<0.01).Raw increased and Cdyn,PaO2 decrease in control groups,PaCO2 decrease too in prophase.But the PaCO2 increased in anaphase(P>0.05).PaO2,PaCO2 had no significant improved in treatment A group;but had a significant improved in treatment B in prophase.Conclusions selective ETAR antagonist BQ-610 may significantly decrease Raw,improve Cdyn,improve pulmonary function in sepsis and septic shock rats and had concentration-dependent manner.ET-1 and ETAR suggest an important role in the mechanisms and pathogenesis of sepsis.
, 百拇医药
[Key words] BQ-610; Shock,septic; Airway resistance; Dynamic pulmonary compliance
自1988年发现内皮素(endothelin,ET)以来，我们逐渐认识到ET-1极其特异性受体ETAR在诸多疾病中的病理生理作用。BQ-610是一种特异性的内皮素A受体(endothelin receptor subtype-A,ETAR)拮抗剂。它们能与内皮素-1(endothelin-1,ET-1)竞争特异的ETAR，阻断ET-1和ETAR的生物学效应[1]。为了探讨ET-1和ETAR在脓毒症中的病理生理作用，我们通过复制脓毒症模型，观察BQ-610对脓毒症大鼠呼吸力学和动脉血气的影响，观察BQ-610对脓毒症并发急性呼吸功能障碍(特别是急性肺损伤)的防治效果，现报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 选重225±25 g、鼠龄56±1.5天的SD雄性大鼠30只(由上海希普尔公司实验动物中心提供)，随机分成正常对照组、对照组、预防用药组、治疗A组和治疗B组。
, 百拇医药
1.2 主要实验仪器 Baxter model As40A微量注射泵(新加坡产)；Fleisch气流换能头(瑞士产)；YZ0.1-I型压力换能器(上海医用电子仪器厂生产)；Godart呼吸流速仪(荷兰产)；Model Smup-PG1生物信号处理系统(上海医科大学生理教研室研制)；AVL-900型血气分析仪(瑞士产)。
1.3 主要实验试剂 BQ-610(美国Sigma公司产品)；大肠杆菌内毒素E.coli O111：B4(LPS，美国Sigma公司产品)。
1.4 实验方法 参照Woldowd等[2]方法复制脓毒症模型。动物用10%氯氨酮(上海中西药业股份有限公司新罔制药厂生产)100 mg.kg-1腹腔注射麻醉，分别行左股静脉插管，右颈动脉插管和气管插管，右颈动脉插管供采血监测动脉血气。气管插管后通过注满水且排空气泡的Fleisch气流换能头与Godart呼吸流速仪相联，待测定潮气量(VT)、呼吸流速(V)、气道阻力(Raw)、肺动态顺应性(Cdyn)，同时行食道插管(食道插管为一长约25 cm，外径3 mm，内径2 mm，头端剪有4个侧孔的聚乙烯导管)，插至食道中下1/3处，导管经三通开关与压力换能器相连，以测定食道内压，本文用以代替胸内压(IPP)，上述呼吸流速仪和食道内压压力换能器均与Model Smup-PG1生物信号处理系统相联。以上各组均在插管后30分钟，测定基础状态下的Raw、Cdyn、VT、V、IPP和pH、PaO2、PaCO2、SaO2和D(A-a)O2，除正常组(左股静脉均以3 ml.h-1的速度泵入生理盐水)外其余各组经左股静脉以2 mg.kg-1.h-1的速度泵入大肠杆菌内毒素E.coli O111：B4(LPS)，预防用药组在泵注LPS开始时以3.5 μg.kg-1.h-1速度同时静脉泵注BQ-610[3]，治疗组均在泵注内毒素2小时后静脉泵注BQ-610(治疗A组：1.75 μg.kg-1.h-1，治疗B组：3.5 μg.kg-1.h-1)；分别记录各组30分钟、2小时、8小时、10小时的Raw、Cdyn、VT、V、IPP(连续测三次取平均)，同时采动脉血送血气分析室。根据公式Raw=IPP/V及Cdyn=VT/IPP[4]将Raw和Cdyn换算成mmHg。
, 百拇医药
1.5 统计方法 资料用第四军医大学SPLM统计软件处理。数据采用
±s表示，治疗组以及预防用药组用药前后资料分别用配对资料t检验，其余各组用方差分析，两两比较采用Student-Newan-Keuls法检验。
2 结果
2.1 呼吸力学 对照组Raw随时间逐渐升高，Cdyn逐渐下降(P<0.01)，预防用药组Raw和Cdyn在整个观察过程中变化不显著(P>0.05)，治疗A组和治疗B组Raw在8小时后虽较基础值明显升高(P<0.05)，但与对照组比具有显著性差别(P<0.05)。增加肺顺应性，也具有剂量依赖性(P<0.01)，见表1、2。
表1 BQ-610对脓毒症和脓毒性休克大鼠Raw的影响(mmHg.ml-1.s-1)(±s) 组别
, 百拇医药
例数
30分钟
2小时
8小时
10小时
正常组
6
0.185±0.013
对照组
6
0.183±0.008
0.260±0.010
0.448±0.030★★◇◇
, 百拇医药
0.918±0.047★★◇◇
预防用药组
6
0.188±0.013
0.287±0.248
0.198±0.003++
0.254±0.044◇++
治疗A组
6
0.190±0.011
0.244±0.020◇
, 百拇医药
0.253±0.061◇+▲
0.452±0.037◇◇++▲▲
治疗B组
6
0.198±0.006
0.199±0.005
0.207±0.011++
0.208±0.012◇++▲**
★★与正常组比P<0.01 ★与正常组比P<0.05 **与治疗A组比(同时相)P<0.01 *与治疗A组(同时相)比P<0.05
, 百拇医药
◇◇与自身基础值比P<0.01 ◇与自身基础值比P<0.05 ▲▲与预防用药组比P<0.01 ▲与预防用药组比P<0.05
++与对照组比P<0.01 +与对照组比P<0.05表2 BQ-610对脓毒症和脓毒性休克大鼠肺Cdyn的影响(ml.mmHg-1)(
±s) 组别
例数
30分钟
2小时
8小时
10小时
正常组
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6
1.092±0.038
对照组
6
1.104±0.043
1.036±0.042★◇
0.895±0.025★★◇◇
0.357±0.018★★◇◇
预防用药组
6
1.131±0.047
, 百拇医药
1.129±0.047
1.118±0.057
1.117±0.056
治疗A组
6
1.132±0.045
1.098±0.044
0.993±0.036◇+
0.771±0.046◇◇▲▲++
治疗B组
6
, 百拇医药
1.073±0.051
1.069±0.051
1.017±0.017◇*++
1.013±0.018◇**▲++
★★与正常组比P<0.01 ★与正常组比P<0.05 **与治疗A组比(同时相)P<0.01 *与治疗A组(同时相)比P<0.05
◇◇与自身基础值比P<0.01 ◇与自身基础值比P<0.05 ▲▲与预防用药组比P<0.01 ▲与预防用药组比P<0.05
++与对照组比P<0.01 +与对照组比P<0.05
2.2 动脉血气 对照组早期动脉血气分析为低氧血症和呼吸中毒，后期出现明显的低氧血症和CO2潴留，较其基础值和正常对照组以及预防用药组比具有显著性差异(P<0.01)，治疗组后期的低氧血症和CO2潴留均有不同程度的改善，治疗B组比治疗A组更明显(P<0.05)。预防用药组各时相无明显变化(P>0.05)，见表3。表3 BQ-610对脓毒症和脓毒性休克大鼠动脉血气的影响(±s) 组别
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检测时间
(h)
例
数
pH
PaO2
(mmHg)
PaCO2
(mmHg)
SaO2
D(A-a)O2(mmHg)
, http://www.100md.com 正常组
6
7.40±0.01
89.33±2.4
35.78±0.75
97.6±1.3
27.08±1.58
对照组
基础值
6
7.42±0.02
89.25±3.75
, 百拇医药 32.25±1.43
97.1±2.0
26.55±2.55
2
7.50±0.01★★☆☆
82.73±3.08★★☆☆
25.80±2.10★★☆☆
94.8±0.8★★☆☆
29.93±2.55★☆
8
, 百拇医药
7.37±0.02★★☆☆
75.9±1.65★★☆
38.03±0.75★★☆☆
86.5±1.2★★☆☆
35.48±1.35★★☆☆
10
7.33±0.01★★☆☆
72.08±0.9★★☆☆
39.83±1.13★★☆☆
, 百拇医药
83.6±1.5★★☆☆
39.68±2.85★★☆☆
预防用药组
基础值
6
7.40±0.03
88.73±3.68
40.96±2.25
97.5±1.5
27.68±1.05
2
, 百拇医药 7.40±0.02
88.80±3.68
41.18±2.18
97.1±1.4
27.60±1.13
8
7.42±0.03◇▲▲
88.20±3.45▲▲
40.88±2.33▲▲
97.4±1.5
28.13±1.05▲▲
, 百拇医药
10
7.38±0.03▲▲
87.9±3.30▲▲
42.00±2.78▲
96.6±1.2
28.43±1.50▲▲
治疗A组
基础值
6
7.40±0.03
88.35±3.60
, 百拇医药
41.55±3.60
97.2±1.3
28.13±1.13
2
7.44±0.03☆
86.85±3.60☆
40.35±3.83◇◇▲▲
95.9±1.2
28.35±1.13
8
7.37±0.09▲▲
, 百拇医药
85.95±3.68◇◇▲▲
41.18±3.68◇◇▲▲
96.1±1.4☆▲▲
28.50±1.35▲▲
10
7.41±0.04▲▲
85.68±3.30◇▲▲
42.15±3.60▲▲
96.0±1.4☆▲▲
, http://www.100md.com
29.18±1.28☆▲▲
治疗B组
基础值
6
7.40±0.03
90.15±3.75
41.55±2.25
97.0±1.6
27.23±3.00
2
7.42±0.02☆☆
89.93±3.60☆
, http://www.100md.com
41.10±2.40☆
96.3±1.2☆▲
27.60±2.10
8
7.37±0.03◇◇▲▲
89.55±3.98◇▲▲
41.18±2.40◇▲▲
96.2±1.1▲▲
28.58±1.20▲▲
10
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7.37±0.03▲▲
90.00±3.68▲▲**☆
41.48±2.18▲▲
95.2±1.4▲▲*
29.10±1.43☆▲▲*
★★与正常组比P<0.01 ★与正常组比P<0.05 ▲▲与对照组比P<0.01 ▲与对照组比P<0.05
**与治疗A组比P<0.01 *与治疗A组比P<0.05 ◇◇与预防用药组比P<0.01 ◇与预防用药组比P<0.05
☆☆与自身基础值比P<0.01 ☆与自身基础值比P<0.05
, 百拇医药
2.3 呼吸频率 预防用药组各时相与正常对照组相应时相比无显著差异(P<0.05)，对照组随时间的延长呼吸频率较基础值显著增高(P<0.01)，最后呼吸多超过基础值的1.5～2倍。治疗A组较治疗B组上升幅度略高，但较对照组上升幅度明显降低(P<0.01)，A组与B组比较也具有统计学意义(P<0.05)，见表4。
表4 各组大鼠呼吸频率的变化(RR，次.min-1) 组 别
例数
基础值
2小时
8小时
10小时
正常对照组
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6
69.3±5.8
72.0±5.1
72.8±4.9
75.8±8.9
非用药组
6
68.2±4.4
80.8±9.3◇◇
141.2±6.2◇◇★★
141.2±8.5◇◇☆☆
, 百拇医药
预防用药组
6
73.7±11.3
76.8±11.8
87.8±25.5◇**
89.0±24.4◇**
治疗A组
6
72.5±7.7
77.2±11.2◇
88.7±18.2◇◇**
, 百拇医药
99.8±16.9◆◆**★◇◇
治疗B组
6
73.3±5.3
74.0±5.1◇
85.0±12.3◇**
94.8±19.5◆**★◇
◇◇与基础值比P<0.01 ◇与基础值比P<0.05 ★★正常对照组比P<0.01 ★正常对照组比P<0.05
◆◆与预防用药组比P<0.01 ◆与预防用药组比P<0.05 **与对照组比P<0.01 *与对照组比P<0.05
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3 讨论
ET-1是迄今为止发现的一种最强的内源性缩血管活性肽，而ET-1只有与主要分布在血管、气管和支气管平滑肌细胞膜上的ETAR结合后方可实现其生物学效应。ETAR为ET-1选择性膜受体，介导ET-1所致血管、气管和支气管强烈而持久的收缩和痉挛[1]。本实验表明，脓毒症后期，Raw显著增加，Cdyn明显降低，呼吸频率增快，是基础值的1.5～2倍，且出现较严重的低氧血症和CO2潴留，类似于急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的动脉血气改变。早期应用BQ-610能降低脓毒症对大鼠的气道阻力，改善气道顺应性，减慢呼吸频率，改善低氧血症和CO2潴留，并存在明显的剂量依赖性。此现象可能是因为脓毒症时，肺组织(包括气道平滑肌细胞和血管平滑肌细胞)均大量表达ET-1和ETAR(另文报道)。肺组织大量表达的收缩因子ET-1和ETAR结合后，使肺内的血管持久过度的收缩和痉挛，同时上调气道平滑肌的收缩兴奋性，使气道重建和气道平滑肌收缩兴奋的阈电位提前和兴奋性增高，引起小支气管提前关闭，导致气道阻力(Raw)明显增加。由于小气道的闭塞，小气道功能发生障碍，又由于肺血管的持续收缩，导致肺通气和换气功能的障碍，前后两者均加重肺的通气/血流比例失调，早期出现低氧血症和代偿性过度换气，后期表现为低氧和高碳酸血症类似ALI的血气改变。BQ-610作为ETAR特异性受体拮抗剂，能与ET-1竞争特异性的ETAR，阻断ET-1和ETAR的生物学效应，改善血管和气管的收缩和痉挛[5]。因此BQ-610能预防和改善脓毒症时血管和气道平滑肌的痉挛，降低Raw，提高Cdyn，改善肺组织的气体交换，改善低氧血症。
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本实验还发现，在疾病的后期，大剂量应用BQ-610，对气道的顺应性和Raw的改善不明显，但低氧血症和CO2潴留较对照组仍有一定程度的改善。因此，我们认为，ET-1和ETAR在脓毒症发病早期各脏器的血流调节和气道顺应性的调节中起至关重要的作用。但疾病的后期，由于感染时过度的炎性免疫应答，TNF、IL-2、IL-4、IL-8、PAF等多种细胞因子相继产生，它们之间相互诱生、抑制、协同、拮抗构成广泛而复杂的网络，如阻断网络中的某一介质，必然影响其他介质的产生和作用；另外，循环中收缩因子仅仅是全身细胞因子中很小的一部分，而在脓毒症后期，ET-1和ETAR以及TNF、IL、PAF等仍在大量的表达，收缩因子ET-1不仅以旁分泌方式还以自分泌的方式发挥其生物学效应，应用受体拮抗剂阻断的是循环中的部分收缩因子，因而不可能完全阻挡疾病的发展。由于脓毒症是一个从无到有、从轻到重的动态发展过程，因此在脓毒症综合治疗的同时，早期合理选用能阻断ET-1和ETAR的结合的ETAR拮抗剂BQ-610，能有效的早期控制肺小血管的收缩和痉挛，控制气道的高反应性和小气道的阻塞以及气道重建的发展，改善Cdyn，降低Raw，同时改善小气道的通气功能，改善肺内气体交换，减少肺内分流，因此改善通气/血流比值，对预防和控制脓毒症时急性呼吸功能障碍的发生和发展具有重要意义。
, 百拇医药
[参考文献]
[1]张希洲，陈学云，杨兴易.内皮素受体研究新进展[J].国外医学-创伤和外科基本问题分册，1998，29(4)：193-196.
[2]Wolkow PP,Bartus JB,Gryglewski RJ.Pneumotoxicity of lipopolysaccharide in nitric oxide-deficient rats is limited by a thromboxane synthase inhibitor[J].J Physiol Pharmacol,1997,48(4):645-653.
[3]Illing B,Horn M,Han H,et al.Protective effect of the specific endothelin-1 antagonist BQ-610 on mechanical function and energy metabolism during ischemia/reperfusion injury in isolated perfused rat hearts [ J ].
, 百拇医药
1996,27(4):487-494.
[4]Groan Enhorning.Surfactant research of interest to the clinician [ J ].
Progress Respir Res,1990,25:265-270.
[5]Han H,Neubauer S,Braeker B,et al.Endothelin-1 contributes to ischemic/reperfusion injury in isolated rat heart attenuation of ischemic injury by the endothelin-1 antagonists BQ 123 and BQ-610[J].J Mol Cell Cardiol,1995,27(2):761-6.
收稿：1999-05-17
修回：1999-11-26, 百拇医药
单位：张希洲 郑昌林(湖北宜昌市第一人民医院ICU，443000)；陈学云 俞康龙 杨兴易 景炳文 陈德昌 袁文俊(上海第二军医大学长征医院急救科)
关键词：BQ-610；受体拮抗剂；脓毒症；气道阻力；肺动态顺应性
中国急救医学000501 [摘 要] 目的 观察内皮素A受体拮抗剂BQ-610对脓毒症大鼠呼吸力学和动脉血气的影响。方法 30只雄性SD大鼠随机分成正常对照组、对照组、治疗A组、治疗B组和预防用药组。通过持续静脉泵注大肠杆菌内毒素复制大鼠脓毒症模型，分别监测治疗组治疗前后和其它组不同时相的气道阻力(Raw)、肺动态顺应性(Cdyn)和动脉血气的变化。结果 对照组大鼠Raw、PaCO2明显上升，Cdyn、PaO2明显下降，与正常对照组同时相相同指标比具有非常显著性差异(P<0.01)；BQ-610预防用药组上述指标与正常组相比无显著性差异(P>0.05)，与对照组相同时相的上述指标相比具有非常显著性差异(P<0.01)；治疗A组治疗前后上述指标有明显差异(P<0.05)；治疗B组治疗前后上述指标早期无明显差异(P>0.05)，但后期治疗B组治疗前后上述指标有较明显的差异(P<0.05)；A组和B组之间同时相上述指标相比也有显著性差异(P<0.05)。结论 ET-1和ETAR参与了脓毒症和脓毒性休克的病理生理过程；在脓毒症时，内皮素A受体拮抗剂BQ-610可降低气道阻力，改善动态肺顺应性和肺内气体交换。对预防和治疗脓
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[中图分类号] R 966；R 631.4 [文献标识码] A
[文章编号] 1002-1949(2000)05-0257-03
Effect of the specific endothelin-1 receptor antagonist BQ-610 on respiratory dynamics in the sepsis rats:experimental research
ZHANG Xi-zhou
CHEN Xue-yun,YU Kang-long，et al.
(ICU,First Hospital,Hubei Yichang 443000,China)
[Abstract] Objective To investigate the effect of BQ-610 on respiratory dynamics in the sepsis rats:Methods Thirty male SD rats were divided into normal,control,prevention,treatment A and B group,The changes of airways resistance(Raw),dynamic pulmonary compliance (Cdyn),Arterial oxygen tension (PaO2)and Arterial carbon dioxide(PaCO2)were measured in every group.Results There are significant differences between the prevention group/normal group and control group in Raw,Cdyn,PaO2 and PaCO2 (P<0.01).Raw increased and Cdyn,PaO2 decrease in control groups,PaCO2 decrease too in prophase.But the PaCO2 increased in anaphase(P>0.05).PaO2,PaCO2 had no significant improved in treatment A group;but had a significant improved in treatment B in prophase.Conclusions selective ETAR antagonist BQ-610 may significantly decrease Raw,improve Cdyn,improve pulmonary function in sepsis and septic shock rats and had concentration-dependent manner.ET-1 and ETAR suggest an important role in the mechanisms and pathogenesis of sepsis.
, 百拇医药
[Key words] BQ-610; Shock,septic; Airway resistance; Dynamic pulmonary compliance
自1988年发现内皮素(endothelin,ET)以来，我们逐渐认识到ET-1极其特异性受体ETAR在诸多疾病中的病理生理作用。BQ-610是一种特异性的内皮素A受体(endothelin receptor subtype-A,ETAR)拮抗剂。它们能与内皮素-1(endothelin-1,ET-1)竞争特异的ETAR，阻断ET-1和ETAR的生物学效应[1]。为了探讨ET-1和ETAR在脓毒症中的病理生理作用，我们通过复制脓毒症模型，观察BQ-610对脓毒症大鼠呼吸力学和动脉血气的影响，观察BQ-610对脓毒症并发急性呼吸功能障碍(特别是急性肺损伤)的防治效果，现报告如下。
1 材料与方法
1.1 实验动物及分组 选重225±25 g、鼠龄56±1.5天的SD雄性大鼠30只(由上海希普尔公司实验动物中心提供)，随机分成正常对照组、对照组、预防用药组、治疗A组和治疗B组。
, 百拇医药
1.2 主要实验仪器 Baxter model As40A微量注射泵(新加坡产)；Fleisch气流换能头(瑞士产)；YZ0.1-I型压力换能器(上海医用电子仪器厂生产)；Godart呼吸流速仪(荷兰产)；Model Smup-PG1生物信号处理系统(上海医科大学生理教研室研制)；AVL-900型血气分析仪(瑞士产)。
1.3 主要实验试剂 BQ-610(美国Sigma公司产品)；大肠杆菌内毒素E.coli O111：B4(LPS，美国Sigma公司产品)。
1.4 实验方法 参照Woldowd等[2]方法复制脓毒症模型。动物用10%氯氨酮(上海中西药业股份有限公司新罔制药厂生产)100 mg.kg-1腹腔注射麻醉，分别行左股静脉插管，右颈动脉插管和气管插管，右颈动脉插管供采血监测动脉血气。气管插管后通过注满水且排空气泡的Fleisch气流换能头与Godart呼吸流速仪相联，待测定潮气量(VT)、呼吸流速(V)、气道阻力(Raw)、肺动态顺应性(Cdyn)，同时行食道插管(食道插管为一长约25 cm，外径3 mm，内径2 mm，头端剪有4个侧孔的聚乙烯导管)，插至食道中下1/3处，导管经三通开关与压力换能器相连，以测定食道内压，本文用以代替胸内压(IPP)，上述呼吸流速仪和食道内压压力换能器均与Model Smup-PG1生物信号处理系统相联。以上各组均在插管后30分钟，测定基础状态下的Raw、Cdyn、VT、V、IPP和pH、PaO2、PaCO2、SaO2和D(A-a)O2，除正常组(左股静脉均以3 ml.h-1的速度泵入生理盐水)外其余各组经左股静脉以2 mg.kg-1.h-1的速度泵入大肠杆菌内毒素E.coli O111：B4(LPS)，预防用药组在泵注LPS开始时以3.5 μg.kg-1.h-1速度同时静脉泵注BQ-610[3]，治疗组均在泵注内毒素2小时后静脉泵注BQ-610(治疗A组：1.75 μg.kg-1.h-1，治疗B组：3.5 μg.kg-1.h-1)；分别记录各组30分钟、2小时、8小时、10小时的Raw、Cdyn、VT、V、IPP(连续测三次取平均)，同时采动脉血送血气分析室。根据公式Raw=IPP/V及Cdyn=VT/IPP[4]将Raw和Cdyn换算成mmHg。
, 百拇医药
1.5 统计方法 资料用第四军医大学SPLM统计软件处理。数据采用
±s表示，治疗组以及预防用药组用药前后资料分别用配对资料t检验，其余各组用方差分析，两两比较采用Student-Newan-Keuls法检验。2 结果
2.1 呼吸力学 对照组Raw随时间逐渐升高，Cdyn逐渐下降(P<0.01)，预防用药组Raw和Cdyn在整个观察过程中变化不显著(P>0.05)，治疗A组和治疗B组Raw在8小时后虽较基础值明显升高(P<0.05)，但与对照组比具有显著性差别(P<0.05)。增加肺顺应性，也具有剂量依赖性(P<0.01)，见表1、2。
表1 BQ-610对脓毒症和脓毒性休克大鼠Raw的影响(mmHg.ml-1.s-1)(
±s) 组别, 百拇医药
例数
30分钟
2小时
8小时
10小时
正常组
6
0.185±0.013
对照组
6
0.183±0.008
0.260±0.010
0.448±0.030★★◇◇
, 百拇医药
0.918±0.047★★◇◇
预防用药组
6
0.188±0.013
0.287±0.248
0.198±0.003++
0.254±0.044◇++
治疗A组
6
0.190±0.011
0.244±0.020◇
, 百拇医药
0.253±0.061◇+▲
0.452±0.037◇◇++▲▲
治疗B组
6
0.198±0.006
0.199±0.005
0.207±0.011++
0.208±0.012◇++▲**
★★与正常组比P<0.01 ★与正常组比P<0.05 **与治疗A组比(同时相)P<0.01 *与治疗A组(同时相)比P<0.05
, 百拇医药
◇◇与自身基础值比P<0.01 ◇与自身基础值比P<0.05 ▲▲与预防用药组比P<0.01 ▲与预防用药组比P<0.05
++与对照组比P<0.01 +与对照组比P<0.05表2 BQ-610对脓毒症和脓毒性休克大鼠肺Cdyn的影响(ml.mmHg-1)(
±s) 组别例数
30分钟
2小时
8小时
10小时
正常组
, http://www.100md.com
6
1.092±0.038
对照组
6
1.104±0.043
1.036±0.042★◇
0.895±0.025★★◇◇
0.357±0.018★★◇◇
预防用药组
6
1.131±0.047
, 百拇医药
1.129±0.047
1.118±0.057
1.117±0.056
治疗A组
6
1.132±0.045
1.098±0.044
0.993±0.036◇+
0.771±0.046◇◇▲▲++
治疗B组
6
, 百拇医药
1.073±0.051
1.069±0.051
1.017±0.017◇*++
1.013±0.018◇**▲++
★★与正常组比P<0.01 ★与正常组比P<0.05 **与治疗A组比(同时相)P<0.01 *与治疗A组(同时相)比P<0.05
◇◇与自身基础值比P<0.01 ◇与自身基础值比P<0.05 ▲▲与预防用药组比P<0.01 ▲与预防用药组比P<0.05
++与对照组比P<0.01 +与对照组比P<0.05
2.2 动脉血气 对照组早期动脉血气分析为低氧血症和呼吸中毒，后期出现明显的低氧血症和CO2潴留，较其基础值和正常对照组以及预防用药组比具有显著性差异(P<0.01)，治疗组后期的低氧血症和CO2潴留均有不同程度的改善，治疗B组比治疗A组更明显(P<0.05)。预防用药组各时相无明显变化(P>0.05)，见表3。表3 BQ-610对脓毒症和脓毒性休克大鼠动脉血气的影响(
±s) 组别, http://www.100md.com
检测时间
(h)
例
数
pH
PaO2
(mmHg)
PaCO2
(mmHg)
SaO2
D(A-a)O2(mmHg)
, http://www.100md.com 正常组
6
7.40±0.01
89.33±2.4
35.78±0.75
97.6±1.3
27.08±1.58
对照组
基础值
6
7.42±0.02
89.25±3.75
, 百拇医药 32.25±1.43
97.1±2.0
26.55±2.55
2
7.50±0.01★★☆☆
82.73±3.08★★☆☆
25.80±2.10★★☆☆
94.8±0.8★★☆☆
29.93±2.55★☆
8
, 百拇医药
7.37±0.02★★☆☆
75.9±1.65★★☆
38.03±0.75★★☆☆
86.5±1.2★★☆☆
35.48±1.35★★☆☆
10
7.33±0.01★★☆☆
72.08±0.9★★☆☆
39.83±1.13★★☆☆
, 百拇医药
83.6±1.5★★☆☆
39.68±2.85★★☆☆
预防用药组
基础值
6
7.40±0.03
88.73±3.68
40.96±2.25
97.5±1.5
27.68±1.05
2
, 百拇医药 7.40±0.02
88.80±3.68
41.18±2.18
97.1±1.4
27.60±1.13
8
7.42±0.03◇▲▲
88.20±3.45▲▲
40.88±2.33▲▲
97.4±1.5
28.13±1.05▲▲
, 百拇医药
10
7.38±0.03▲▲
87.9±3.30▲▲
42.00±2.78▲
96.6±1.2
28.43±1.50▲▲
治疗A组
基础值
6
7.40±0.03
88.35±3.60
, 百拇医药
41.55±3.60
97.2±1.3
28.13±1.13
2
7.44±0.03☆
86.85±3.60☆
40.35±3.83◇◇▲▲
95.9±1.2
28.35±1.13
8
7.37±0.09▲▲
, 百拇医药
85.95±3.68◇◇▲▲
41.18±3.68◇◇▲▲
96.1±1.4☆▲▲
28.50±1.35▲▲
10
7.41±0.04▲▲
85.68±3.30◇▲▲
42.15±3.60▲▲
96.0±1.4☆▲▲
, http://www.100md.com
29.18±1.28☆▲▲
治疗B组
基础值
6
7.40±0.03
90.15±3.75
41.55±2.25
97.0±1.6
27.23±3.00
2
7.42±0.02☆☆
89.93±3.60☆
, http://www.100md.com
41.10±2.40☆
96.3±1.2☆▲
27.60±2.10
8
7.37±0.03◇◇▲▲
89.55±3.98◇▲▲
41.18±2.40◇▲▲
96.2±1.1▲▲
28.58±1.20▲▲
10
, http://www.100md.com
7.37±0.03▲▲
90.00±3.68▲▲**☆
41.48±2.18▲▲
95.2±1.4▲▲*
29.10±1.43☆▲▲*
★★与正常组比P<0.01 ★与正常组比P<0.05 ▲▲与对照组比P<0.01 ▲与对照组比P<0.05
**与治疗A组比P<0.01 *与治疗A组比P<0.05 ◇◇与预防用药组比P<0.01 ◇与预防用药组比P<0.05
☆☆与自身基础值比P<0.01 ☆与自身基础值比P<0.05
, 百拇医药
2.3 呼吸频率 预防用药组各时相与正常对照组相应时相比无显著差异(P<0.05)，对照组随时间的延长呼吸频率较基础值显著增高(P<0.01)，最后呼吸多超过基础值的1.5～2倍。治疗A组较治疗B组上升幅度略高，但较对照组上升幅度明显降低(P<0.01)，A组与B组比较也具有统计学意义(P<0.05)，见表4。
表4 各组大鼠呼吸频率的变化(RR，次.min-1) 组 别
例数
基础值
2小时
8小时
10小时
正常对照组
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6
69.3±5.8
72.0±5.1
72.8±4.9
75.8±8.9
非用药组
6
68.2±4.4
80.8±9.3◇◇
141.2±6.2◇◇★★
141.2±8.5◇◇☆☆
, 百拇医药
预防用药组
6
73.7±11.3
76.8±11.8
87.8±25.5◇**
89.0±24.4◇**
治疗A组
6
72.5±7.7
77.2±11.2◇
88.7±18.2◇◇**
, 百拇医药
99.8±16.9◆◆**★◇◇
治疗B组
6
73.3±5.3
74.0±5.1◇
85.0±12.3◇**
94.8±19.5◆**★◇
◇◇与基础值比P<0.01 ◇与基础值比P<0.05 ★★正常对照组比P<0.01 ★正常对照组比P<0.05
◆◆与预防用药组比P<0.01 ◆与预防用药组比P<0.05 **与对照组比P<0.01 *与对照组比P<0.05
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3 讨论
ET-1是迄今为止发现的一种最强的内源性缩血管活性肽，而ET-1只有与主要分布在血管、气管和支气管平滑肌细胞膜上的ETAR结合后方可实现其生物学效应。ETAR为ET-1选择性膜受体，介导ET-1所致血管、气管和支气管强烈而持久的收缩和痉挛[1]。本实验表明，脓毒症后期，Raw显著增加，Cdyn明显降低，呼吸频率增快，是基础值的1.5～2倍，且出现较严重的低氧血症和CO2潴留，类似于急性肺损伤(acute lung injury,ALI)的动脉血气改变。早期应用BQ-610能降低脓毒症对大鼠的气道阻力，改善气道顺应性，减慢呼吸频率，改善低氧血症和CO2潴留，并存在明显的剂量依赖性。此现象可能是因为脓毒症时，肺组织(包括气道平滑肌细胞和血管平滑肌细胞)均大量表达ET-1和ETAR(另文报道)。肺组织大量表达的收缩因子ET-1和ETAR结合后，使肺内的血管持久过度的收缩和痉挛，同时上调气道平滑肌的收缩兴奋性，使气道重建和气道平滑肌收缩兴奋的阈电位提前和兴奋性增高，引起小支气管提前关闭，导致气道阻力(Raw)明显增加。由于小气道的闭塞，小气道功能发生障碍，又由于肺血管的持续收缩，导致肺通气和换气功能的障碍，前后两者均加重肺的通气/血流比例失调，早期出现低氧血症和代偿性过度换气，后期表现为低氧和高碳酸血症类似ALI的血气改变。BQ-610作为ETAR特异性受体拮抗剂，能与ET-1竞争特异性的ETAR，阻断ET-1和ETAR的生物学效应，改善血管和气管的收缩和痉挛[5]。因此BQ-610能预防和改善脓毒症时血管和气道平滑肌的痉挛，降低Raw，提高Cdyn，改善肺组织的气体交换，改善低氧血症。
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本实验还发现，在疾病的后期，大剂量应用BQ-610，对气道的顺应性和Raw的改善不明显，但低氧血症和CO2潴留较对照组仍有一定程度的改善。因此，我们认为，ET-1和ETAR在脓毒症发病早期各脏器的血流调节和气道顺应性的调节中起至关重要的作用。但疾病的后期，由于感染时过度的炎性免疫应答，TNF、IL-2、IL-4、IL-8、PAF等多种细胞因子相继产生，它们之间相互诱生、抑制、协同、拮抗构成广泛而复杂的网络，如阻断网络中的某一介质，必然影响其他介质的产生和作用；另外，循环中收缩因子仅仅是全身细胞因子中很小的一部分，而在脓毒症后期，ET-1和ETAR以及TNF、IL、PAF等仍在大量的表达，收缩因子ET-1不仅以旁分泌方式还以自分泌的方式发挥其生物学效应，应用受体拮抗剂阻断的是循环中的部分收缩因子，因而不可能完全阻挡疾病的发展。由于脓毒症是一个从无到有、从轻到重的动态发展过程，因此在脓毒症综合治疗的同时，早期合理选用能阻断ET-1和ETAR的结合的ETAR拮抗剂BQ-610，能有效的早期控制肺小血管的收缩和痉挛，控制气道的高反应性和小气道的阻塞以及气道重建的发展，改善Cdyn，降低Raw，同时改善小气道的通气功能，改善肺内气体交换，减少肺内分流，因此改善通气/血流比值，对预防和控制脓毒症时急性呼吸功能障碍的发生和发展具有重要意义。
, 百拇医药
[参考文献]
[1]张希洲，陈学云，杨兴易.内皮素受体研究新进展[J].国外医学-创伤和外科基本问题分册，1998，29(4)：193-196.
[2]Wolkow PP,Bartus JB,Gryglewski RJ.Pneumotoxicity of lipopolysaccharide in nitric oxide-deficient rats is limited by a thromboxane synthase inhibitor[J].J Physiol Pharmacol,1997,48(4):645-653.
[3]Illing B,Horn M,Han H,et al.Protective effect of the specific endothelin-1 antagonist BQ-610 on mechanical function and energy metabolism during ischemia/reperfusion injury in isolated perfused rat hearts [ J ].
, 百拇医药
1996,27(4):487-494.
[4]Groan Enhorning.Surfactant research of interest to the clinician [ J ].
Progress Respir Res,1990,25:265-270.
[5]Han H,Neubauer S,Braeker B,et al.Endothelin-1 contributes to ischemic/reperfusion injury in isolated rat heart attenuation of ischemic injury by the endothelin-1 antagonists BQ 123 and BQ-610[J].J Mol Cell Cardiol,1995,27(2):761-6.
收稿：1999-05-17
修回：1999-11-26, 百拇医药