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摘要：目的評(píng)價(jià)右美托咪定對(duì)糖尿病大鼠肺組織的保護(hù)作用。方法40只成年雄性SD大鼠隨機(jī)分為4組（n＝10）：正常組（N組）、不同劑量右美托咪定處理組（DEX1組、DEX2組）、糖尿病組（DM組）。DM組和DEX1組、DEX2組采用腹腔注射鏈脲佐菌素60mg／kg的方法制備糖尿病模型，N組僅腹腔注射等容量枸櫞酸緩沖液。模型建立8周后，DEX1組和DEX2組每日在腹腔內(nèi)分別注射右美托咪定5μg／kg、10μg／kg，N組和DM組每日僅腹腔注射等容量生理鹽水。1周后，各組大鼠10％水合氯醛腹腔注射麻醉，經(jīng)股動(dòng)脈插管抽取動(dòng)脈血作血?dú)夥治觯S后處死，取肺組織，測(cè)定濕／干重比（W／D比）、光學(xué)顯微鏡觀察并進(jìn)行病理學(xué)評(píng)分、用ELISA法檢測(cè)肺泡灌洗液（BALF）中TNF－α、IL－6的含量。結(jié)果與N組比較，DM組、DEX1組和DEX2組的PaO2顯著下降（P＜0．05），肺組織病理評(píng)分、TNF－α、IL－6含量顯著升高（P＜0．05）。DEX1組和DEX2組與DM組比較，大鼠動(dòng)脈血PaO2明顯提高（P＜0．05），W／D比值、肺組織病理評(píng)分、TNF－α、IL－6含量顯著下降（P＜0．05）。結(jié)論右美托咪定可抑制糖尿病大鼠肺組織炎性反應(yīng)，減輕糖尿病大鼠肺損傷。

關(guān)鍵詞：糖尿病；右美托咪定；肺損傷；炎癥反應(yīng)

糖尿病是一種慢性代謝性疾病，常引起全身多器官功能損害，研究表明肺組織也是糖尿病損害的靶器官之一，可出現(xiàn)限制性通氣功能障礙和彌散、阻塞性及混合性通氣功能障礙，出現(xiàn)代謝源性肺功能異常［1］。糖尿病患者術(shù)中使用呼吸機(jī)更可能加重其肺損傷，因此探討其有效的防治措施具有重要的意義。右美托咪定（Dexmedetomidine，Dex）是一種α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，近年研究發(fā)現(xiàn)，右美托咪定對(duì)肺組織有保護(hù)作用［2］，但是否能有效抑制糖尿病肺損傷尚不明確。本研究擬探討右美托咪定對(duì)糖尿病大鼠肺組織的保護(hù)作用。

1材料與方法

1．1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物分組和糖尿病大鼠模型的制備

健康成年雄性SD大鼠40只，體重200－250g，購(gòu)于湖北省實(shí)驗(yàn)動(dòng)物研究中心，動(dòng)物合格證號(hào)：SCXK（鄂）2015－0018。采用隨機(jī)數(shù)字表法分為4組，每組10只：（1）正常組（N組）；（2）右美托咪定低劑量組（DEX1組）；（3）右美托咪定高劑量組（DEX2組）；（4）糖尿病組（DM組）。DEX1組、DEX2組、DM組大鼠按60mg／kg鏈脲佐菌素（STZ，溶解于0．1mol／LpH4．2枸櫞酸緩沖液）腹腔注射建立糖尿病模型，N組僅腹腔注射等容量枸櫞酸緩沖液。72h后尾靜脈采血測(cè)定空腹血糖＞16．7mmol／L，尿糖定性≥＋＋＋作為糖尿病動(dòng)物模型建立標(biāo)準(zhǔn)，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)者均淘汰。糖尿病模型建立后每周定期檢測(cè)糖尿病大鼠血糖值，觀察各組大鼠體重變化及24h飲水量和尿量。糖尿病大鼠模型建立8周后，DEX1組每日在腹腔內(nèi)注射Dex5μg／kg，DEX2組每日在腹腔內(nèi)注射Dex10μg／kg，N組和DM組僅腹腔注射等容量生理鹽水。Dex購(gòu)自江蘇恒瑞醫(yī)藥股份有限公司，產(chǎn)品批號(hào)：15051232。1周后，各實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行取材。本實(shí)驗(yàn)中動(dòng)物處置方法符合動(dòng)物倫理學(xué)標(biāo)準(zhǔn)。

1．2標(biāo)本采集及指標(biāo)檢測(cè)

1．2．1血?dú)夥治?/p>

各組大鼠10％水合氯醛腹腔注射麻醉，經(jīng)股動(dòng)脈插管抽取動(dòng)脈血作血?dú)夥治觯瑴y(cè)定pH值、PaO2和PaCO2。

1．2．2檢測(cè)肺泡灌洗液（BALF）TNF－α、IL－6含量

采用頸動(dòng)脈快速放血處死動(dòng)物后，立即從隆突處離斷左、右肺，行左主支氣管肺泡灌洗。10ml5℃生理鹽水反復(fù)肺灌洗3次，將回收得到的灌洗液離心15min，取上清液，－70℃凍存。用酶聯(lián)免疫吸附試驗(yàn)（ELISA法）檢測(cè)BALF中TNF－α、IL－6的含量，試劑盒購(gòu)自欣博盛生物科技有限公司，貨號(hào)TNF－α：Cat＃：ERC102a，IL－6：Cat＃：ERC003，操作過(guò)程嚴(yán)格按照檢測(cè)試劑盒說(shuō)明進(jìn)行。

1．3肺組織檢測(cè)（取下肺組織并用液氮保存待測(cè)）

1．3．1肺組織濕／干重比：取右肺下葉，稱(chēng)濕質(zhì)量后置于真空冷凍干燥機(jī)48h，稱(chēng)干質(zhì)量，計(jì)算肺組織濕／干質(zhì)量比（W／D比）。

1．3．2肺組織病理學(xué)評(píng)分：另取右肺組織浸泡于10％甲醛溶液中固定，常規(guī)石蠟包埋、切片，HE染色后用普通光學(xué)顯微鏡觀察并進(jìn)行病理學(xué)評(píng)分。評(píng)分內(nèi)容為間質(zhì)水腫、肺泡水腫、中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)和肺泡內(nèi)充血，分別依其嚴(yán)重程度評(píng)0－4分（0分，無(wú)病變或非常輕微；1分，輕度病變；2分，中度病變；3分，重度病變；4分，極重度病變），并計(jì)算四項(xiàng)指標(biāo)的總分為肺損傷評(píng)分。

1．4統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS20．0進(jìn)行分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，組間比較采用單因素方差分析，兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)。P＜0．05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2結(jié)果

2．1大鼠動(dòng)脈血血?dú)夥治霰容^

與N組比較，DM組、DEX1組和DEX2組大鼠動(dòng)脈血PaO2顯著下降（P＜0．05），但DEX1組和DEX2組與DM組比較，大鼠動(dòng)脈血PaO2明顯提高（P＜0．05）。DEX1組和DEX2組之間比較無(wú)顯著性差異性（P＞0．05），pH值、PaCO2各組比較無(wú)顯著差異（P＞0．05）。

2．2各組肺組織W／D比值變化和肺組織病理評(píng)分

DM組W／D比值顯著高于N組（P＜0．05），DEX1組和DEX2組W／D比值顯著低于DM組（P＜0．05）。光鏡下顯微鏡下N組肺組織未見(jiàn)明顯異常，DM組可見(jiàn)大量炎性細(xì)胞浸潤(rùn)，肺泡腔內(nèi)可見(jiàn)滲出物，肺間質(zhì)出現(xiàn)增厚和水腫，DEX1組和DEX2組肺組織少量炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)，肺間質(zhì)增厚減輕，肺泡萎陷明顯減輕，肺泡結(jié)構(gòu)較DM組完整，肺受損程度明顯減輕。肺組織病理評(píng)分DM組、DEX1組和DEX2組顯著高于N組（P＜0．05），DEX1組和DEX2組顯著低于DM組（P＜0．05）。

2．3肺泡灌洗液TNF－α、IL－6的含量

DM組、DEX1組和DEX2組大鼠肺泡灌洗液TNF－α、IL－6的含量與N組比較顯著上升（P＜0．05），DEX1組和DEX2組與DM組比較TNF－α、IL－6的含量明顯下降（P＜0．05）。DEX1組和DEX2組之間比較無(wú)顯著性差異（P＞0．05）。

3討論

本研究以大鼠空腹血糖＞16．7mmol／L，尿糖定性≥＋＋＋為標(biāo)準(zhǔn)，成功建立了DM動(dòng)物模型。結(jié)果顯示，與N組比較，DM組大鼠肺組織W／D比值顯著增高，光鏡下可見(jiàn)肺間質(zhì)和肺泡水腫，肺泡結(jié)構(gòu)被破壞，肺組織中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)，提示DM大鼠肺組織病理?yè)p傷明顯，并且DM組PaO2顯著降低，說(shuō)明DM組大鼠肺換氣功能也有明顯損害。而給予右美托咪定后，糖尿病大鼠PaO2升高，肺組織病理評(píng)分和W／D比值降低，表明右美托咪定能抑制糖尿病肺損傷的病理改變，并改善糖尿病大鼠肺氣體交換功能。目前認(rèn)為，多種因素參與了糖尿病的肺損傷過(guò)程，其中炎癥反應(yīng)也是重要因素之一［3］。研究指出高血糖狀態(tài)下蛋白質(zhì)非酶糖基化反應(yīng)形成糖基化終產(chǎn)物（AGEs），致氧化應(yīng)激反應(yīng)增強(qiáng)，大量炎性因子釋放，引起肺組織功能及結(jié)構(gòu)的改變［4］。糖尿病患者循環(huán)中多種炎癥因子IL－6、IL－8、TNF－α等升高，而這些炎癥因子己被證實(shí)在介導(dǎo)外周氣道炎癥、慢性阻塞性肺病（COPD）和哮喘發(fā)病中具有重要作用，說(shuō)明糖尿病時(shí)炎癥參與了糖尿病肺的改變。劉光等對(duì)糖尿病大鼠肺組織觀察顯示肺泡水腫，肺間質(zhì)和血管周?chē)醒装Y細(xì)胞浸潤(rùn)，炎性因子IL－4、IL－6表達(dá)增多，提示糖尿病大鼠肺組織炎癥反應(yīng)明顯［5］。Cukurova等研究發(fā)現(xiàn)，介導(dǎo)炎癥反應(yīng)的核因子NF－κB抑制劑可以減輕糖尿病大鼠肺泡基底膜增厚和肺間質(zhì)單核炎癥細(xì)胞的浸潤(rùn)，改善肺功能［6］，從另一個(gè)側(cè)面反應(yīng)了炎癥造成了糖尿病肺損傷。TNF－α、IL－6是非常關(guān)鍵的炎性因子，對(duì)肺有強(qiáng)烈的毒性，其表達(dá)水平反應(yīng)了炎癥反應(yīng)的嚴(yán)重程度。

本研究觀察到，DM組肺組織TNF－α和IL－6含量顯著升高，肺組織炎性病理改變明顯，這與文獻(xiàn)報(bào)道是一致的。而DEX1組和DEX2組大鼠肺組織TNF－α和IL－6表達(dá)水平顯著下降，提示右美托咪定通過(guò)抑制糖尿病大鼠肺部炎癥反應(yīng)，從而減輕肺部病理性損傷。右美托咪定是一種新型的高選擇性α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑，具有鎮(zhèn)靜、鎮(zhèn)痛和抗交感神經(jīng)作用，近年研究發(fā)現(xiàn)右美托咪定具有抑制炎癥反應(yīng)的作用［7］。Taniguchi等將右美托咪定用于內(nèi)毒素血癥大鼠，發(fā)現(xiàn)可以降低TNF－α、IL－6水平，抑制肺部中性粒細(xì)胞的浸潤(rùn)，降低大鼠死亡率［8］。另有研究發(fā)現(xiàn)，右美托咪定能改善機(jī)械通氣致肺損傷［9］和內(nèi)毒素誘導(dǎo)的急性肺損傷［10］，其機(jī)制是降低TNF－α、IL－6、IL－1β等炎性因子的表達(dá)，并認(rèn)為α2腎上腺素能受體激動(dòng)劑抗炎作用可能與巨噬細(xì)胞、單核細(xì)胞調(diào)節(jié)炎癥因子的產(chǎn)生有關(guān)。本研究參照文獻(xiàn)［11］和預(yù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果將右美托咪定5μg／kg和10μg／kg腹腔注射一周用于糖尿病大鼠，結(jié)果表明，右美托咪定能抑制糖尿病大鼠肺部炎癥反應(yīng)，改善肺部病理?yè)p傷和肺氣體交換功能。但兩個(gè)劑量右美托咪定干預(yù)組之間沒(méi)有顯著性差異，因此右美托咪定對(duì)糖尿病肺保護(hù)作用是否有封頂效應(yīng)以及確切機(jī)制有待進(jìn)一步研究。綜上所述，右美托咪定可抑制糖尿病大鼠肺組織炎性反應(yīng)，減輕糖尿病大鼠肺損傷。

作者：汪忠玉1;曾資平1;張燕1;張景輝2 單位：1.北京大學(xué)深圳醫(yī)院，2．華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院