温故知新｜地塞米松与倍他米松对大鼠胎肺形态发育影响的对比
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育儿
2024-07-01 17:03
北京
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引用格式：陈筱青,周晓玉,阚清,等. 地塞米松与倍他米松对大鼠胎肺形态发育影响的对比[J]. 中华围产医学杂志,2009,12(01)：36-40. DOI:10.3760/cma.j.issn.1007-9408.2009.01.010作者单位:210008 南京医科大学附属南京儿童医院新生儿科[陈筱青(现在江苏省妇幼卫生保健中心)、周晓玉、阚清];南京医科大学儿科研究所(郭锡熔) 【摘 要】
目的 比较产前小剂量应用地塞米松、倍他米松对大鼠胎肺形态发育的影响。
方法 15只孕鼠随机分成对照组、地塞米松治疗1d组、3d组和倍他米松治疗1d组及3d组,每组3只。地塞米松及倍他米松3d组分别于妊娠第16、17、18天连续腹腔注射地塞米松或倍他米松,剂量为 0.2mg/(kg·d);地塞米松及倍他米松1d组于妊娠第16、17天腹腔注射4ml生理盐水,妊娠第18 天给予相应剂量药物。对照组大鼠于妊娠第16、17、18天连续注射4ml生理盐水。光镜及电镜观察各组孕鼠的胎仔肺组织形态发育变化。
结果 (1)与对照组相比,倍他米松3d、1d组及地塞米松3d组肺泡结构发育较为成熟。(2)倍他米松3d组的肺泡间隔为(23.38±7.77)μm,地塞米松3d 组为(30.82±5.32)μm,倍他米松1d组为(33.37±9.30)μm,均小于对照组[(71.15±48.72)μm] (P<0.01);倍他米松1d组的呼吸膜周径为(43.24±18.20)μm、肺泡表面积为(412.71±298.45) μm2,倍他米松3d组分别为(61.22±23.58)μm 和(780.23±428.34)μm2,地塞米松3d组分别为 (40.31±15.20)μm 和 (471.08±324.63)μm2,均 大 于 对 照 组 [分别为 (32.06±11.40)μm 和 (285.70±175.77)μm2](P<0.01);倍他米松1d组与地塞米松1d组相比肺泡间隔薄,呼吸膜周径及肺泡表面积增大(P<0.01)。倍他米松3d组与地塞米松3d组相比肺泡间隔薄(P<0.01),呼吸膜周径及肺泡表面积增大(P<0.01)。(3)透射电镜观察发现,倍他米松1d、3d及地塞米松3d组肺泡Ⅱ型上皮细胞内可见板层小体,以倍他米松和地塞米松3d组改变最为明显,而对照组未见板层小 体。
结论 小剂量地塞米松、倍他米松均能促进胎肺发育,但倍他米松效果更好。
【关键词】地塞米松;倍他米松;肺;胚胎发育
产前应用糖皮质激素(glucocorticoid,GC)作为 预防新生儿呼吸窘迫综合征(neonatal respiratory distress syndrome,NRDS)的常规方法已广泛应用于临床。其中最为常用的是地塞米松和倍他米松, 倍他米松副作用低、疗效确切,是首选药物[1]。近年来大剂量、多疗程的激素治疗对母婴的潜在影响已引起广泛重视,小剂量应用 GC 越来越受到临床医生的推崇。因此本研究利用早产大鼠胎肺模型比较产前单次及重复应用小剂量的地塞米松、倍他米松对胎肺形态发育的影响。1.实验动物:健康清洁级成年、无交配史SD大鼠(江苏省实验动物供应 中心提供 )饲养室温 18~23 ℃,相对湿度为60%~65%,每日12h灯照与12 h 黑暗交替。选择雌鼠15 只,体重 250~300g,在发情期与雄性大鼠按1∶1比例合笼饲养,次日晨雌鼠阴道发现白色阴栓者确定为妊娠第1天。 2.实验分组:15只孕鼠随机分为地塞米松1d 组、3d组,倍他米松1d组、3d组以及生理盐水对照组,每组3只,各组间孕鼠体重差异无统计学意 义。地塞米松及倍他米松3d组分别于妊娠第16、17、18 天连续腹腔内注 射地塞米松或倍他米松 0.2mg/(kg·d)(地塞米松磷酸钠注射液由天津药业焦作有限公司生产,批号06070811;倍他米松磷酸钠注射液由泗水希尔康制药有限公司生产,批号 0701081),用生理盐水稀释至4 ml;地塞米松及倍他米松1d组于妊娠第16、17天腹腔注射4 ml生理盐水,妊娠第18天给予相应剂量药物。对照组大鼠于妊娠第16、17、18天连续注射4ml生理盐水。给药时间为每天上午的9:00~11:00。1.获取标本:妊娠第19天上午采用颈椎脱臼法处死孕鼠快速剖宫取孕囊,剪开羊膜腔,快速断头法处死仔鼠,取出肺脏组织,每只孕鼠取6只仔鼠的肺组织用于光镜观察及图像分析,1只用于电镜检查。 2.胎肺组织形态观察及图像分析:完整胎肺组织置于4%多聚甲醛固定,常规脱水、透明、浸蜡、包埋,选取右上肺叶组织进行4μm 切片,苏木素、伊红染色,光镜下观察胎肺组织形态发育。从切片组织的上、中、下部位选取3处不同视野,从同一胎肺其他切片中同法选取另外3处不同视野,总共不少于6个视野进行图像分析。采用捷达801彩色病理图文分析软件测量肺泡间隔厚度、肺泡内膜周长即呼吸膜周径。测量时注意避开大、中支气管和血管。软件根据周长计算出等效圆半径,根据公式4πr2 由等效圆半径计算 出该圆球形表面积即为肺泡表面积。 3.胎肺超微结构观察:取右上肺叶,用5%戊二醛固定,PBS漂洗,1%锇酸固定,丙酮梯度脱水,醋酸铀块染过夜、包埋后超薄切片,双铅染色, JEM1010透射电镜下观察胎肺超微结构。 采用SPSS13.0软件进行统计分析。正态分布计量资料采用均数±标准差(x±s)表示,多组计量 数据经对数转换、方差齐性检验后,进行单因素方差 分析并采用LSD 法进行两两比较;方差不齐的数据进行非参数检验及两两比较。P<0.05为差异有统计学意义。 本研究中的肺组织均为未呼吸的胎肺,不同于出生后具有呼吸功能的肺脏。呼吸过的仔鼠肺泡内 充满气体,肺泡腔增大,肺泡间隔仅为数微米,气血 屏障发育良好。本实验中早产仔鼠肺泡尚未发育成熟,肺泡内充满液体,肺泡间隔较生后的肺组织厚。与对照组相比,倍他米松1d组、3d组及地塞米松3d组肺泡腔结构大而规则、肺泡间隔厚度较薄、周围结缔组织少;其中倍他米松3d组及地塞米松3d 组改变明显;而地塞米松1d组与对照组相似,表现 为肺泡腔小、肺泡间隔厚、周围结缔组织致密。见图1。 除地塞米松1d组外,各治疗组肺泡间隔均小于对照组,呼吸膜周径、肺泡表面积均大于对照组 (P<0.01)。倍他米松1d组与地塞米松1d组相比肺泡间隔小,呼吸膜周径及肺泡表面积均增大 (P<0.01)。倍他米松3d组与地塞米松3d组相比肺泡间隔薄(P<0.01),呼吸膜周径及肺泡表面积明显增大(P<0.01)。地塞米松1d组的肺泡间隔、呼吸膜周径及肺泡表面积与对照组相比差异无统计学意义(P>0.05)(表1)。 除地塞米松1d组外各治疗组的胎肺Ⅱ型上皮细胞数多于对照组,单个Ⅱ型上皮细胞胞浆内板层 小体数也多于对照组,板层小体致密、染色深、板层结构清晰,胞质内线粒体等细胞器发达,肺泡上皮细胞绒毛结构清晰,间质中易见开放的毛细血管。治疗组中尤以倍他米松3d组和地塞米松3d组中上 述改变最为明显。对照组肺泡上皮胞浆中见较多絮状物,未见板层小体,细胞器少见,肺泡腔呈“缝隙” 状。见图2。 ![]()
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1994年美国国立卫生研究院(National Institutes of Health,NIH)推荐,在有早产危险的孕妇中使用 GC;2002年美国妇产科协会对于 GC 的应用予以支持,GC 作为产前促肺成熟药物一直广泛应用于临床。GC促肺成熟机制可能涉及:GC与肺泡Ⅱ型上皮细胞的特异性膜受体结合,产生多种 GC 相关蛋白,作用于Ⅱ型上皮细胞,促进肺泡表面活性物质的合成与释放,从而降低肺内毛细血管渗透压, 减轻肺水肿,降低 NRDS发生;GC可加速肺抗氧化酶系统的发育成熟,从而改善肺泡功能[2]。 地塞米松和倍他米松是临床常用的促肺成熟的 GC,与其他 GC 相比较易通过胎盘屏障进入胎儿, 没有盐皮质激素活性,对免疫系统的抑制作用较弱, 但可促进肺泡Ⅱ型上皮细胞中磷脂和表面活性蛋白的合成。与地塞米松相比,倍他米松促肺成熟效果更佳,且对仔鼠及新生鼠的生长抑制作用较轻[3],其血浆峰值低、需要注射次数少、对新生儿肾上腺抑制作用小[4]。Lee等[5]的研究表明,与倍他米松相比, 应用地塞米松可增加新生儿死亡率、颅内出血和早产儿视网膜病等的发生率。将产前接受倍他米松和地塞米松治疗的孕母所生婴儿比较发现,倍他米松组新生儿期 NRDS及支气管肺发育不良的患病率均较低[6]。对胎儿期接受 GC治疗的2岁婴儿随访研究证实,与倍他米松组相比,地塞米松组的婴儿中白血病和神经发育异常的发生率上升[7]。因此,与地塞米松相比,产前促肺成熟治疗中使用倍他米松是更好的选择[1,5]。本研究对比了产前应用地塞米松和倍他米松对胎肺形态结构发育的影响,发现地塞米松1d组胎肺形态结构发育与对照组比较差异 无统计学意义,而同剂量的倍他米松治疗组胎肺形态结构发育较对照组好;倍他米松3d组的肺泡结构发育最为成熟,且电镜观察结果和光镜观察结果相一致。因此,本研究从形态学角度证实了倍他米松的促肺成熟疗效可能优于地塞米松。 GC的产前治疗对母婴的影响一直是国内外围产医学研究的热点。荟萃分析显示:产前单剂量使用GC能够加速胎儿肺成熟、降低新生儿死亡率以 及 NRDS、颅内出血、坏死性小肠结肠炎、生后48h内妇感染等疾病的发 生率,可常规用于高危早产孕妇 [8]。对于一周内面临早产或 GC用药后一周仍未分娩的孕妇使用重复剂量的 GC对于婴儿短期内是有益的[9]。但随机对照临床试验未能证实GC重复使用较单次使用能相应的降低新生儿死亡 率[10], GC重复用药较单次用药的儿童在生理及认知能力方面未见统计学差异[11],至今尚无足够证据评估重复使用 GC的利弊[12]。随着产前重复应用 GC的增 多,其对母婴的不良反应的报道也日益增加。研究发现产前使用 GC 会抑制早产儿生长、代谢、内分 泌、行为及神经系统发育[13],导致子代低出生体重、 小头围、脑组织重量持续下降[14-15],败血症发生率增加,且会抑制新生儿下丘脑-垂体-肾上腺轴对应激的反应[16],生后肺气肿发生率增加并可能持续至成年。对母体的危害主要表现为:增加母体子宫内膜 炎与绒毛膜羊膜炎的发生率,抑制母体肾上腺轴的 功能,导致妊娠期血糖升高、胎盘老化[17]、胎盘重量 下降,并与重复使用 GC 剂量相关[18]。因此,近年来国外学者多倾向于单次使用 GC [19]。 为了比较产前应用地塞米松和倍他米松对胎肺 形态结构发育的差异,尽可能减少 GC 所带来的副作用,本研究选用0.2mg/(kg·d)的小剂量给药。光镜观察及图像分析结果提示:除地塞米松1d组外,地塞米松3d组及倍他米松1d组、3d组均能很好地促进胎肺发育成熟;表现为肺泡腔增大,肺泡间隔变薄,有效气血屏障发育良好,从而为早产鼠出生后建立良好的呼吸功能创造了条件。这与国内研究通常采用的0.8mg/(kg·d)的剂量所构建的动物模型效果相似。Jobe和 Soll [1]认为,小剂量的激素治疗同当前的推荐剂量亦同样有效,但需进一步的随机对照临床研究来验证。肺表面活性物质由肺 泡Ⅱ型上皮细胞合成,储存在板层小体中,再分泌至 肺泡腔发挥作用,所以板层小体是肺泡Ⅱ型上皮细胞分化成熟的特征性标志。本研究的电镜观察结果也证实:产前倍他米松1次和3次用药、地塞米松3 次用药均能促进肺泡Ⅱ型上皮细胞的分化、板层小体的增多以及细胞器的成熟;地塞米松及倍他米松3d组较其他治疗组的形态学改变更为显著,这与光镜观察结果相似。本研究证实:小剂量的倍他米 松及地塞米松均能很好的促进肺泡形态结构的发 育,倍他米松疗效优于地塞米松,且单次应用倍他米松亦有效,因此可替代地塞米松成为产前促肺成熟 的更好选择。然而,基于动物模型的小剂量的激素 用药的结论,对人类是否同样有效,尚需大样本多中心的临床研究证实。![]()
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