全氟异丁烯吸入性肺损伤的防治药物研究

【摘要】：全氟异丁烯(perfluoroisobutylene，PFIB)作为氟塑料工业生产中的副产物，具有来源广、毒性强、难防难治(其可以穿透普通的防毒面具)的特点，故作为一种潜在的军用毒剂以及恐怖袭击手段而日益受到各国政府的关注。前苏联曾经将PFIB装备部队，而后英、美也积极从事有机氟化合物的研究工作，但是到目前为止，对PFIB吸入染毒引发的急性肺损伤(acute lung injury，ALI)尚无有效救治药物及防治措施，因此阐明PFIB中毒作用机理，研究其有效的防治药物以及救治措施是防化医学工作者所面临的艰巨任务之一。 已有的研究表明，过度炎症反应是PFIB吸入性肺损伤发生发展的重要环节。Lehnert等的研究表明，在大量吸入PFIB中毒早期肺毛细血管床即出现血液单核细胞以及中性粒细胞聚集，随着中毒后时间的延长，大量中性粒细胞及肺泡巨噬细胞聚集肺内是PFIB肺损伤的重要表现。本课题组王和枚博士的研究亦表明：在PFIB吸入性急性肺损伤中，中性粒细胞肺内集聚和扣押是动物死亡和肺水肿发生和发展的一个重要中间环节。因此，本课题以中性粒细胞作为研究PFIB吸入性急性肺损伤防治措施的着眼点，一方面，研究激活、趋化中性粒细胞肺组织内积聚、扣押的炎症因子的变化规律；另一方面，研究肺组织局部聚集和扣押的中性粒细胞活化后所释放的活性氧的变化规律，以及蛋白分解酶(主要是弹性蛋白酶)的变化规律，同时针对这两方面尝试进行防治药物研究。现将实验结果总结如下： 1．中性粒细胞肺内积聚和扣押的机制研究及药物干预策略探索 中文摘要 在炎症反应中，过度表达的炎症细胞因子如IL一lp、IL一8、TNF一a等是诱发和 趋化中性粒细胞局部聚集和扣押的关键性因素，而调控这些炎症细胞因子转录表 达的关键性转录因子是核因子一出(nuclear facto卜KB，NF一沼)。在炎症反应中NF一沼 在外来刺激(如感染、缺血缺氧、组织损伤等)的作用下，由无活性的p65/p50/l沼 三聚体解离形成有活性的二聚体p65/p50，并迅速穿过核孔进入到细胞核内，特异 性地与DNA上相应靶基因调控元件的KB识别序列结合，单独或与其他核转录因 子协同作用，上调这些靶基因的表达，从而发挥相应的生理或病理作用。我们以 NF一虑的强效抑制剂四氢毗咯二硫代氨基甲酷(Pyrmlidine dithiocarbamate，PDTc) 为工具药，尝试进行PFIB吸入性肺损伤的防治研究。 1.1 PFIB吸入染毒后肺组织内NF-比的变化规律以及PDTC的作用 首先，我们采用电泳迁移率变动分析(Eleetrophoretie Mobi一itys址ft Assays， EMSA)的方法研究了PFIB染毒小鼠肺组织内NF一比的活性变化规律，结果表明 在PFIB染毒后0.5h，肺组织中活化入核的NF一虑就显著性升高，并持续至染毒 后lh，其后快速降低;在染毒前30min腹腔注射NF一KB的强效抑制剂一四氢毗咯 二硫代氨基甲酷(p邓olidine dithiocarbamate，pDTc)(120m叭g)进行预防可以显 著性地抑制NF一虑的早期活化入核。说明PFIB可以通过某些机制激活NF一沼，促 进其从胞浆向细胞核内迁移，发挥其转录因子的作用，而PDTC预防则可以抑制 NF一虑的活化。 1.2 PFIB吸入染毒后血清中致炎细胞因子的变化规律以及PDTC的作用 我们通过放射性免疫标记的方法测定了染毒小鼠血清中NF一虑调控表达的致 炎细胞因子如IL一lp、IL一8、翎F一a等的变化规律，结果表明在PFIB染毒后，血清 中IL一lp的含量在染毒后0.5h开始升高，至染毒后1h达峰，其后开始明显降低; IL一8的含量在染毒后lh显著性升高并持续至染毒后4h，其后明显降低;血清中 TNF一a的含量显著性升高。PnTC(1 20mg/kg)于pFIB染毒前30min腹腔注射后， 显著性的降低了染毒后lh小鼠血清中IL一lp和IL一8的含量，并将其维持在较低的 水平，而且小鼠血清中TNF一a的含量也降至与正常对照组相近。说明PFIB通过激 活NF一沼而促进炎症细胞因子的过度表达，PDTC腹腔注射则可以通过抑制NF一KB 的活化而进一步抑制炎症细胞因子的表达。 第一4一页 中文摘要 1.3 PDTC对PFIB吸入性肺损伤的防治效果 实验结果表明PDTc(1 20m叭g)于染毒前30min腹腔注射，可以显著性的降 低各项肺系数和减轻支气管肺灌流液中蛋白质的含量，但是在染毒后PDTC (120m叭g)腹腔注射则未观察到有明显的治疗作用，而且在PFIB染毒后10h腹 腔注射PDTC有促进支气管肺灌流液中蛋白质漏出的作用，加重了PFIB吸入性肺 损伤的病变严重程度。 染毒小鼠存活率的实验结果表明:PFIB染毒对照组染毒小鼠的死亡率为 83.33%，PDTC预防组的死亡率为25%，PDTC预防显著性地降低了PFIB染毒小 鼠的死亡率(p0 .01)，说明PDTC对PFIB吸入性肺损伤具有预防性保护作用。 对PDTC预防作用的剂量一效应关系分析表明，PDTC预防可以剂量依赖性的 降低干肺体比、支气管肺灌流液中总蛋白和白蛋白的含量，说明PDTC对PFIB吸 入性肺损伤的预防作用具有剂量依赖性。同时我们也发现肺湿干比随着PDTC给 药剂量的增加而剂