納洛酮對慢性阻塞性肺疾病合并意識障礙大鼠血清和腦脊液胱抑素C的影響

洪原城 范洪濤 林大東 黃種杰 程真順 (中國人民解放軍第80醫(yī)院呼吸內(nèi)科，福建 泉州 362000)

慢性阻塞性肺疾病(COPD)是呼吸系常見慢性病，病變不可逆，致殘率高〔1〕，居全球死因第四。患者有嚴重呼吸困難、焦慮、低氧和高碳酸血癥，并發(fā)意識障礙〔2〕，蛋白酶-抗蛋白酶系統(tǒng)失衡是致其發(fā)病的重要原因〔3〕。胱抑素C(CysC)是一種巰基蛋白酶抑制劑，其水平與COPD合并意識障礙關(guān)系密切〔4〕。本文擬探討納洛酮對COPD合并意識障礙大鼠的血清和腦脊液CysC水平的影響，為COPD并發(fā)意識障礙的臨床研究提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 動物與設(shè)備 6周齡Wistar大鼠80只隨機均分為正常組、模型組、尼可剎米組和納洛酮組，DH-1831血氣分析儀，OlympusCX41光學(xué)顯微鏡、紅河牌香煙。

1.2 試劑與藥物 注射用鹽酸納洛酮(山東魯抗辰欣藥業(yè)有限公司);注射用尼可剎米(六安華源制藥有限公司);異氟醚、胱抑素C ELISA試劑盒(武漢御和生物科技有限公司)。

1.3 造模 除空白組外所有大鼠置于熏煙箱內(nèi)被動吸入煙霧，1 h·5 d-1·w-1，10 w 后置于常壓低氧裝置內(nèi)，5 h/d，2 w后造COPD模成功。異氟醚吸入，麻醉后電解毀損大鼠中腦被蓋部，制備COPD合并意識障礙大鼠模型。

1.4 給藥 尼可剎米組予尼可剎米0.375 g/kg腹腔注射，St;納洛酮組予鹽酸納洛酮0.2 mg/kg腹腔注射。

1.5 檢測 水合氯醛麻醉，腹主動脈采血0.5 ml，檢測酸堿度(pH)、二氧化碳分壓(PCO2)及氧分壓(PaO2);取靜脈血2 ml、腦脊液0.1 ml，免疫比濁法檢測各組血清及腦脊液CysC水平;取各組大鼠右肺組織，浸置于中性甲醛溶液中固定12 h，石蠟包埋、切片，鏡下觀察。

2 結(jié)果

2.1 各組大鼠肺泡組織病理圖片 見圖1。光鏡下正常大鼠肺泡排列整齊，結(jié)構(gòu)正常;模型組肺泡壁變薄，部分破壞而融合成肺大泡;尼可剎米組見部分肺泡腔擴大，肺泡壁較薄;納洛酮組僅見少量肺泡腔擴大，納洛酮能顯著改善COPD大鼠的肺泡結(jié)構(gòu)的病理改變，其作用優(yōu)于尼可剎米。

2.2 血清及腦脊液CysC水平測定 見表1。模型組血清CysC水平顯著高于其他3組，納洛酮組水平低于尼可剎米組;而模型組腦脊液CysC水平顯著低于其他3組，納洛酮組水平高于尼可剎米組。

圖1 各組大鼠肺泡組織病理圖片(HE，×200)

表1 各組大鼠血清及腦脊液CysC水平(± s，n=20)

表1 各組大鼠血清及腦脊液CysC水平(± s，n=20)

與模型組比較:1)P＜0.05;與尼可剎米組比較:2)P＜0.05

項目 血清 腦脊液正常組 0.26±0.251) 4.37±0.211)模型組 1.23±0.45 3.52±0.65尼可剎米組 0.62±0.24 3.98±0.26納洛酮組 0.31±0.321)2) 4.29±0.161)2)

2.3 各組大鼠的動脈血氣指標 見表2。模型組大鼠pH值及PO2均低于正常組，PCO2顯著高于正常組，PCO2上升，使腦細胞內(nèi)pH值下降，腦細胞酸中毒達到一定程度就產(chǎn)生意識改變;而納洛酮組pH值及PO2顯著高于模型組及尼可剎米組，PCO2顯著低于模型組及尼可剎米組。

表2 各組大鼠的動脈血氣指標(± s，n=20)

表2 各組大鼠的動脈血氣指標(± s，n=20)

與模型組比較:1)P＜0.05;與尼可剎米組比較:2)P＜0.05

項目 pH PCO2(mmHg) PO2(mmHg)正常組 7.41±0.011) 40.7±7.41) 88.6±17.71)模型組 7.23±0.08 65.1±9.8 58.9±13.2尼可剎米組 7.30±0.05 54.4±3.1 71.5±8.9納洛酮組 7.39±0.041)2) 45.4±2.91)2) 80.1±12.91)2)

3 討論

CysC是內(nèi)源性神經(jīng)保護因子，存于人體各種體液中，CysC水平與COPD等呼吸系統(tǒng)疾病密切相關(guān)〔5〕。腦脊液中CysC的濃度最高，其變化與神經(jīng)細胞失調(diào)、神經(jīng)元損傷和神經(jīng)退化性疾病密切相關(guān)〔6〕。

本文證實了COPD大鼠合并意識障礙時，血清CysC水平升高而腦脊液CysC水平下降;同時說明納洛酮對腦細胞功能的保護和修復(fù)，可能是通過降低血清CysC升高腦脊液CysC，調(diào)節(jié)二者維持平衡而達到的，其作用優(yōu)于尼可剎米。

本文提示納洛酮可以促進體內(nèi)二氧化碳排出，減輕腦組織缺氧和二氧化碳潴留，其改善動脈血氣的作用優(yōu)于尼可剎米。另外，低氧血癥、高碳酸血癥與大鼠血清CysC水平的增高、腦脊液CysC水平的降低有著密切關(guān)系。我們推測當COPD大鼠發(fā)生低氧血癥時，巨噬細胞等炎癥細胞缺氧受損可釋放出大量的CysC，導(dǎo)致大鼠血清CysC升高，腦脊液中CysC水平下降，以致CysC與胱氨酸蛋白酶之間的平衡失調(diào)，腦神經(jīng)元受到損傷，而誘發(fā)意識障礙。因此，血清和腦脊液CysC可能在COPD并發(fā)意識障礙過程中起著重要的作用。綜上所述，血清和腦脊液CysC可能與COPD并發(fā)意識障礙密切相關(guān);納洛酮可以改善COPD合并意識障礙大鼠動脈血氣指標，調(diào)節(jié)血清和腦脊液CysC水平使之達到平衡，為治療COPD合并意識障礙提供了新的理論依據(jù)。

1 林武強，黃澤寬，吳衛(wèi)鋒.無創(chuàng)通氣聯(lián)合噻托溴銨治療重度慢性阻塞性肺疾病21例療效分析〔J〕.實用醫(yī)學(xué)雜志，2011;27(10):1849-51.

2 中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)分會慢性阻塞性肺疾病學(xué)組.慢性阻塞性肺疾病診治指南〔J〕.中華結(jié)核和呼吸雜志，2007;30(1):8-17.

3 Abboud RT，Vimalanathan S.Pathogenesis of COPD.Part I.The role of protease-antiprotease imbalance in emphysema〔J〕.Int J Tuberc Lung Dis，2008;12(4):361-7.

4 Turk V，Bode W.The cystatins:protein inhibitors of cysteine proteinases〔J〕.FEBS Lest，2007;285(2):2132-91.

5 史 菲，酆孟潔，陶維華.血清胱抑素C對慢性阻塞性肺疾病合并呼吸衰竭行機械通氣患者的預(yù)后評估〔J〕.中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志，2011;21(23):2912-4.

6 Sanchez JC，Guillaume E，Lwscuyer P，et al.Cystatin C as a potential cerebrospinal fluid marker for the diagnosis of Creutzfeldt-Jakob disease〔J〕.Proteomics，2008;4(8):2229-30.