中性粒细胞内皮质醇与炎症反应关系的研究

【摘要】：目的：脓毒症导致的急性肺损伤／急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)是临床常见的危重病。虽然中性粒细胞是其发病过程中最为重要的炎症细胞之一,但是,由于中性粒细胞生存时间短、不易被分离纯化,既往关于脓毒症、ALI/ARDS早期中性粒细胞病理生理学变化的研究报道相对少见。本研究以内毒素作为刺激因素,研究中性粒细胞内皮质醇和受体(GR)的变化、相关的调节因素及其对炎症反应的影响,并探讨地塞米松和羟基红花黄色素A(HSYA)白勺干预作用,旨在进一步探索脓毒症、ALI/ARDS白勺发病机制和药物治疗措施。 方法：采用改进的方法分离、纯化和培养中性粒细胞。中性粒细胞悬液随机分为内毒素时间组、内毒素剂量组、地塞米松剂量组和HSYA剂量组,每组4个观测点,每个观测点3个样本。内毒素剂量组在内毒素刺激4h处以不同剂量的内毒素(Oμg/ml、0.1μg/ml、1.0μg/ml)作为观测点。在1.0μg/ml的内毒素刺激后,内毒素时间组在0、1、2、4h处作为观测点；在4h处,地塞米松剂量组以不同剂量的地塞米松(Ommol/ml、0.001mmol/ml、0.01mmol/ml、0.1mmol/ml)作为观测点,HSYA剂量组以不同剂量的HSYA(Ommol/ml、0.01mmol/ml、0.1mmol/ml、1.0mmol/ml)作为观测点。采用酶联免疫吸附测定等方法检测细胞培养液内肿瘤坏死因子(TNF)-α和基质金属蛋白酶(MMP)-9含量、细胞内皮质醇、GR、11β-羟基类固醇脱氢酶(11β-HSD)1等指标。 结果： 1.分离回收的中性粒细胞的原初状态保持良好,纯化率大于90%。 2.随内毒素刺激时间的延伸,细胞培养液内TNF-α含量在1h处显著增高(5.233±0.188 vs 4.370±0.444；p0.05),在4h处又较1h处降低(4.602±0.392vs 5.233±0.188; p0.05); MMP-9含量呈逐步增高的趋势。细胞内皮质醇含量呈先降低后增高的趋势,11β-HSD1活性呈增高的趋势。细胞内GRα含量在2h、4h处显著下降(0.480±0.139,0.453±0.151 vs0.637±0.065; p0.05), GRβ含量在2h、4h处呈增高趋势。GRa/GRβ比值在4h处显著下降(1.530±0.538 vs3.330±1.984,p0.05)。 3.随内毒素剂量的增加,细胞培养液内TNF-α含量在内毒素低剂量组显著增高后(5.453±0.655 vs 4.149±0.312；p0.05)又呈下降的趋势；MMP-9含量呈逐步增高的趋势。细胞内皮质醇含量、11β-HSD1活性呈逐步增高的趋势。细胞内GRα含量在内毒素高剂量组显著降低(0.503±0.150 vs 0.723±0.075；p0.05),GRp含量呈逐步增高的趋势。GRa/GRβ比值在内毒素中、高剂量组显著下降(2.027±0.292,1.707±0.541 vs 3.470±1.434,p0.05)。 4.随地塞米松剂量的增加,细胞培养液内TNF-α含量在地塞米松中、高剂量组显著下降(4.917±0.189,4.867±0.431 vs 5.510±0.150；p0.05)；MMP-9含量呈逐步增高的趋势。细胞内皮质醇含量呈逐步增高的趋势,11β-HSD1活性显著下降(0.240±0.392 vs 2.147±0.609；p0.05)。细胞内GRa含量呈逐步下降的趋势,GRβ含量在地塞米松高剂量组显著增加(0.230±0.020 vs0.177±0.021; p0.05). GRa/GRβ比值显著下降(1.340±0.139 vs 2.030±0.748,1.850±0.416,1.857±0.372,p0.05)。 5.随HSYA剂量的增加,细胞培养液内TNF-a含量呈逐步下降的趋势；MMP-9含量在HSYA高剂量组显著下降(28.763±6.007 vs 36.638±2.996；p0.05)。细胞内皮质醇含量、11β-HSD1活性呈增高趋势。细胞内GRα含量在HSYA高剂量组显著增高(0.560±0.101 vs 0.403±0.125；p0.05),GRp含量呈逐步降低的趋势。GRa/GRβ比值在HSYA中、高剂量组显著升高(2.683±0.516,3.207±0.542 vs 1.520±0.090,p0.05)。 结论： 1.改良后的方法有助于提高中性粒细胞纯化率和保持其原初状态。 2.中性粒细胞炎症反应实验中,同时采用多个分析指标为宜。 3.中性粒细胞炎症反应强度随刺激时间的延伸和刺激强度的增加而增加,及早去除不良刺激是控制炎症反应的有力措施。 4.炎症反应的极早期,中性粒细胞可能存在细胞内皮质醇相对不足,及早使用外源性糖皮质激素(GC)可能有益。 5.随刺激时间的延伸和刺激强度的增加,中性粒细胞内11β-HSD1活性增高、GRα含量降低、GRp含量增加,可能会诱导产生细胞内皮质醇相对过剩和GC抵抗现象。 6.外源性GC可能在生物转化作用下增加中性粒细胞内皮质醇的含量,但又可能通过降低11β-HSD1活性等途径抑制细胞内皮质醇含量过度增加。 7.炎症反应过程中,外源性GC可能以剂量依赖方式诱导中性粒细胞内GRa含量降低、GRβ含量增加,强化GC抵抗现象,大剂量使用GC可能不利于中性粒细胞炎症反应的控制。 8. HSYA可能以剂量依赖的方式诱导中性粒细胞内GRα含量增加、GRβ含量降低,减弱GC抵抗现象,抑制中性粒细胞炎症反应。