温故知新｜早产猪呼吸窘迫综合征模型的建立与治疗

学术 2024-11-12 17:04 北京

点击上方蓝字“中华围产医学杂志” →选择关注| 点击右上角“···” → 选择“设为星标 ★ ”

"温故知新"栏目将定期发送杂志往期刊出文章，便于读者在微信平台回顾经典文章，从而推陈出新，为科研工作提供更多灵感。

本文发表于《中华围产医学杂志》2005年第5期

引用格式：王晓宁,孙波,郭春宝,等. 早产猪呼吸窘迫综合征模型的建立与治疗[J]. 中华围产医学杂志,2005,8(05)：334-337. DOI:10.3760/cma.j.issn.1007-9408.2005.05.017

相关推荐

1、温故知新｜足月新生儿急性呼吸窘迫综合征动态氧合参数监测与预后的关系

2、温故知新｜肺保护性通气策略对新生儿呼吸窘迫综合征并发症的发生率和外周血炎症介质的影响

3、论著｜内蒙古地区新生儿急性呼吸窘迫综合征多中心回顾性临床流行病学调查及危险因素分析

王晓宁孙波郭春宝孙中厚钱莉玲汪薇喻文亮 KarenLu WilliamTaeusch

作者单位:200032 上海,复旦大学附属儿科医院呼吸急救实验室(王晓宁、孙波、郭春宝、孙中厚、钱莉玲、汪薇、喻文亮);美国加利福尼亚大学旧金山分校儿科[Department of Pediatrics,University of California, SanFrancisco,California94110,USA(KarenLu,WilliamTaeusch)]

【摘要】

目的建立早产猪呼吸窘迫综合征 (respiratory distress syndrome,RDS)模型并探讨猪肺表面活性物质(pulmonary surfactant,PS)制剂的治疗效果。

方法选择相当于足月孕期85%(94~97d)的早产猪作RDS模型,随机分成4组 (C组:对照组;C50组:PS50mg/kg;C100组:PS100mg/kg;N组:自主呼吸组)。除 N组外,其余早产猪气管切开插管,压力控制模式通气,吸入高浓度氧和标准潮气量通气。分别在治疗0~6h测血气与呼吸力学参数,6h后处死动物留取肺组织和肺泡灌洗液(bronchoalveolar lavage,BALF)进行形态学与生化分析。

结果 RDS动物BALF中总磷脂约10mg/kg;电子显微镜下板层小体仅零星可见;光学显微镜下可见肺泡基本处于萎陷状态。C100组 PaO2/FiO2 由(92±37)上升到(235±137)mm Hg,肺顺应性由(0.48±0.08)上升到(0.76±0.29)ml/(cm H2O·kg),肺泡扩张均匀,少见损伤;C50组肺氧合及呼吸力学改善不明显。

结论早产猪RDS模型用于研究新生儿呼吸系统疾病具有一定价值,100mg/kg的 PS对肺氧合、呼吸力学及形态学的改善具有明显作用。

【关键词】 呼吸窘迫综合征,新生儿;肺表面活性剂;呼吸,人工;疾病模型,动物

新生儿呼吸窘迫综合征 (respiratory distress syndrome,RDS)是早产儿死亡的重要原因之一,主要是肺发育不成熟,合成与分泌肺表面活性物质(pulmonarysurfactant,PS)的量不足,肺泡气液界面表面张力升高,顺应性降低导致肺泡在吸气过程中不容易被打开而表现为呼吸困难,肺泡萎陷,气体交换减少,通气血流比例失调及肺内分流,又可加重临床表现。补充外源性 PS已成功用于治疗新生儿RDS,但早产儿RDS的发生发展机制研究和有效性干预尚缺乏合适的机械通气动物模型,本研究参考文献[1]建立了早产猪 RDS模型并探索了应用外源性 PS治疗的特点。

材料和方法

一、实验动物和药物

皮特兰(Petrec)纯种花猪由上海农业科学院畜牧所提供,足月产为 112~114d。孕猪首次给予5~10mg/kg氯胺酮静推全身麻醉,必要时追加1~2mg/kg;利多卡因 5~10mg/kg局部麻醉,剖宫获得胎猪进行实验。猪 PS(Curosurf,80mg/ml)由意大利凯西制药公司生产并提供。

二、实验方法

1.RDS模型的建立:不同孕次的孕猪于不同胎龄(孕96、97、98d,第 1~2孕次;94、99、103d,第5~7孕次)行剖宫产手术,每组选8只进行研究。取出胎猪,气道吸引,保暖,评价动物的反应,自然死亡后立即留取标本进行肺组织形态分析。

2.电镜标本的留取:气管切开、插管,结扎固定,取出整个肺,切取新鲜的肺组织条,去掉被膜,切成米粒大,放入电镜固定液。

3. 肺组织灌流固定:经右心室穿刺置针于肺动脉,连接4%的甲醛100ml灌流固定,脱水,石蜡包埋,切片,HE染色,光学显微镜下观察肺组织形态变化[2]。

4. 肺泡灌洗:生理盐水经气管插管首次以30ml/kg灌入,灌出的量作为下一次灌入的量,共灌洗4次,每次来回抽推3遍。混合所有回收的灌洗液,回收率低于70%的标本弃之不用。4℃下1000r/min离心10min,上清液置-20℃保存,待测BALF中生化成分。

5.RDS模判断标准:生后很快出现呼吸窘迫,口周紫绀,颈周和胸部吸气性凹陷;光学显微镜下肺泡基本处于萎陷状态;BALF分析总磷脂含量明显不足,仅为近足月动物的1/5~1/10;电子显微镜下肺表面活性物质板层小体数目极少。

6.分组治疗与观测指标: 相当于足月孕期85% (94~97d) 的早产猪剖宫产后随机分成4组,每组8只,C组:对照组; C50组:PS50mg/kg(0.625ml/kg);C100组:PS100mg/kg(1.25ml/kg);N 组:自主呼吸组。放入开放式辐射台或婴儿暖箱,脐动、静脉插管,抽血测基础状态的血气(ABL5型血气分析仪)后气管切开插管,压力控制模式通气,初始参数如下:吸入氧浓度(FiO2)为0.8~1;气道峰压为20~30cm H2O;吸呼比为1∶1.5~2;呼气末正压为6cm H2O;通气频率为 40~50次/min;呼气潮气量为6~8ml/kg;吸气时间为0.4s左右。稳定10~15 min 后再次测血气与肺呼吸力学参数(Navigator呼吸监护仪)作为0点结果,然后将小猪仰卧位放置(头部稍微抬高),鼻伺管插入气管插管中,温育的PS吸入5ml的注射器中快速推入气管,接呼吸气囊加压吹气3~5次,再接入呼吸机按原参数通气。于用药后1~6h每小时测血气、肺呼吸力学参数一次,并根据结果调节呼吸机参数,使整个治疗过程保持PaO2在100mm Hg左右,PaCO2 在30~50mm Hg左右。

通气6h内死亡或6h后静脉注射 KCl处死的动物,取右肺尖部组织约 0.2g行湿干重比的测定(80℃,48h)[3];余进行肺泡灌洗或组织灌流固定(各 4只)[2]。BALF 中总磷脂 (TPL)、饱和磷脂(DSPC)的测定采用Bartlett法[4]和 Mason法[5],总蛋白(TP)测定采用 Lowry法[6],TPL表面张力采用脉动泡式表面张力仪 (Electronetics,Buffalo,NY)测定[2],肺泡扩张度 (Vv)与扩张度变异系数CV(Vv)的测定参照文献[7]。

三、统计分析

计量资料以均数±标准差(x췍±s)表示。相同时点多组间比较采用方差分析(ANOVA),组间差别比较用 Student-Newman-Keuls检验。

结果

一、RDS模型的鉴定

1.一般表现:103d早产猪:反应活跃,自主呼吸平稳,约0.5h开始鸣叫,甚则站起走动;99d早产猪:反应较差,自主呼吸弱,一般 2~3h死亡,个别反应尚可,能够活到6h以上,经呼吸机辅助通气均能活到6h;97d早产猪 :反应差 ,1~2h内出现明显的呼吸窘迫,呼吸机辅助通气可存活 5~6h;94、96d早产猪:基本无反应,0.5~1h出现明显的颈、胸、腹部吸气性内陷,呼吸窘迫,口周紫绀,及时机械通气方可存活3~5h。

2.BALF中总磷脂含量的变化规律:随着胎龄的增加,BALF中总磷脂含量快速而明显增加,胎龄94~97d、99d、103d的早产猪TPL分别为10、50、70mg/kg左右,不同孕次间差异有统计学意义,初次受孕较经产猪胎肺发育落后约2~3d。

3.电子显微镜下肺表面活性物质板层小体数目的变化:足月新生猪的肺泡Ⅱ型上皮细胞内可见大量的黑色嗜锇板层小体,随胎龄的减少嗜锇板层小体越来越少,至孕97d仅见零星分布,见图1。

4.光学显微镜下肺组织形态变化:足月新生猪肺泡壁薄,经自主呼吸后肺泡均匀打开;孕 99d的猪肺泡虽然也能较均匀打开,但肺泡壁明显增厚;而97d早产猪肺泡基本处于萎陷状态,见图2。

因此,1~2孕次的猪选97d,5~7孕次的猪选94d作RDS模型。

二、PS制剂对 RDS早产猪生理功能的影响

1.各组动物一般资料及存活时间:各组动物的胎龄、性别、体重、上机前血气分析差异无统计学意义(P 均>0.05)。应用呼吸机可延长生存时间(与N组比较,P<0.01);联合应用 PS可进一步延长生命(与 C、N组比较,P<0.01),见表1。

2.PS制剂对肺气体交换和肺力学的影响:PS干预前各组动物 PaO2/FiO2、肺动态顺应性(Cdyn)及气道阻力(Raw)差异均无统计学意义;C100组在PS治疗后 PaO2/FiO2 由 (92±37)上升到 (235±137)mm Hg,肺顺应性由 (0.48±0.08)上升到(0.76±0.29)ml/(cm H2O·kg);而 C50组 PS治疗后氧合及肺顺应性与对照组比较无明显改善;三组动物气道阻力变化差异无统计学意义。

3.PS制剂对肺组织形态及湿干重比的影响:光学显微镜下未通气的肺基本处于萎陷状态;呼吸机通气后可见部分肺泡被打开,但充气不均匀;经100mg/kg的 PS治疗后大部分肺泡均匀打开,肺泡壁变薄,而 C50组的肺泡扩张程度较之略差。三组机械通气的肺湿干重比明显低于自主呼吸组(与 N组比较,P<0.01),C100组效果最好,见表 2、图 2~4。

4.PS制剂对 BALF生化成分的影响:机械通气促进了未打开的肺分泌内源性 PS,虽然机械通气可引起蛋白漏出增多,但联合应用外源性 PS可提高肺局部 PS的浓度,使DSPC/TP升高,PS不易受蛋白抑制,表现为最小表面张力降低,见表3。

讨论

目前常用的PS缺乏动物模型有早产兔[8]、羊[9,10]、狒狒等[11],早产猪模型相对其他动物来说具有同胎产仔多(9~13只)、价格便宜、体重与早产儿接近(600~900g)、便于模拟临床操作等优点。本研究中 BALF磷脂分析发现:胎龄97、94d的早产猪内源性PS明显缺乏,TPL约为 10mg/kg;胎龄99d时TPL接近 50mg/kg,而胎龄103d时TPL约 70mg/kg。PS缺乏的早产猪表现出明显的呼吸窘迫,口周紫绀,不及时处理很快死亡。由于自身呼吸弱,肺通气/换气不良导致机体严重CO2潴留(PaCO2 在65~105mm Hg之间)、低氧血症(PaO2 在10~30mm Hg之间)和混合性酸中毒(pH在6.9~7.1之间,BE在-10mmol/L左右)。呼吸机辅助通气之初测定 Cdyn在 0.3~0.5ml/(cm H2O·kg)之间,Raw在140cm H2O/(L·s)左右,发病特点类似于新生儿RDS。N组的动物绝大部分肺泡处于萎陷状态,符合PS缺乏、肺泡气液界面表面张力升高,肺泡不易打开这一病理基础;电子显微镜下PS板层小体数目明显减少进一步证明了内源性 PS合成的不足。因此可根据不同孕次分别选择97d或94d的早产猪作为 RDS模型。

应用外源性PS可以迅速改善氧合,可能对病死率有一定的降低作用[12]。用量一般在100~200mg/kg,效果不明显时可在24h内重复应用 3~4次。本研究发现100mg/kg的 PS可以改善氧合和肺顺应性,有利于肺泡打开,并能延长生存时间,而50mg/kg的效果欠佳,主要改善肺泡扩张而对血气分析和呼吸力学影响不大。理论上讲,应用50mg/kg外源性 PS在 PS缺乏的早产肺局部浓度(约2~3mg/ml)足以使不张的肺泡打开,促进气体交换。实验中 C50组未能得到预期的结果,可能与本实验给药时机(生后1h左右)及入肺后分布特点有关,有必要作进一步的研究以探询原因所在。此模型的建立可以作为一个新的研究早产肺发育及呼吸疾病治疗的技术手段。

参考文献

▲上下滑动查看更多

未经授权禁止转载，一经发现立即举报。

本平台学术内容仅供医学专业人员参考。除非特别声明，发送的所有内容不代表中华医学会和本刊编委会的观点。译文或摘译类文章，详细内容请参照原文全文。

中华围产医学杂志

中华医学会系列杂志、中国科技核心期刊、中文核心期刊《中华围产医学杂志》官方微信平台

最新文章

阴道分娩产科裂伤｜客观评估会阴裂伤的前瞻性研究

《中华围产医学杂志》全年征稿启事

郑重声明｜警惕骗子冒充《中华围产医学杂志》工作人员行骗！

温故知新｜胎儿原发性心脏成熟型横纹肌瘤一例

温故知新｜孕期沙眼衣原体感染与母婴垂直传播

温故知新｜家庭亲密度和适应性对产后康复影响的研究

温故知新｜GT-4A 导乐分娩镇痛工作站的临床效果观察

温故知新｜孕期体重增长与妊娠结局

述评｜阴道分娩后严重会阴裂伤的热点问题及管理策略

全年征稿长期有效｜围产专业中青年医师病例撰写能力提升训练营

Q&A：合作共赢，诚邀合作伙伴

温故知新｜妊高征母亲之新生儿ACE基因多态性表达特征及其临床意义

温故知新｜呼吸机波形在呼吸机调节中的应用

温故知新｜妊娠和分娩方式对尿失禁发生的影响

温故知新｜新生儿胃肠外营养相关性胆汁淤积的危险因素

温故知新｜在 NICU 中早期干预促进高危儿的神经发育

阴道分娩产科裂伤重点号｜《中华围产医学杂志》2024年第11期目次

“新生儿肺脏超声”征稿启事

郑重声明｜警惕骗子冒充《中华围产医学杂志》工作人员行骗！

温故知新｜利用脐带血穿刺标本产前诊断杜氏肌营养不良症一例

温故知新｜早产和足月新生儿血清瘦素与出生体重及胰岛素关系分析

温故知新｜早产猪呼吸窘迫综合征模型的建立与治疗

温故知新｜孕鼠被动吸烟对新生大鼠肺组织 TNF-α和CINC表达影响的研究

温故知新｜围产期大鼠肺MMP2和Ⅳ型胶原表达及地塞米松对其的影响

第2期成功召开｜2024年新生儿复苏实践与教学培训班——围爱复苏成救新生（福州）

全年征稿长期有效｜围产专业中青年医师病例撰写能力提升训练营

“新生儿肺脏超声”征稿启事

温故知新｜新生儿重症渗出性多形性红斑一例

温故知新｜进一步提高对妊娠合并糖尿病的研究水平

温故知新｜妊娠期糖筛查时机的探讨

温故知新｜糖尿病合并妊娠时胰岛素的应用

温故知新｜糖尿病母亲婴儿脑发育状况的研究

“新生儿肺脏超声”征稿启事

Q&A：合作共赢，诚邀合作伙伴

全年征稿长期有效｜围产专业中青年医师病例撰写能力提升训练营

温故知新｜妊娠期糖尿病患者血清肿瘤坏死因子系统水平变化及临床意义

温故知新｜妊娠期糖尿病的筛查与诊断

温故知新｜妊娠期糖尿病的病因学研究

温故知新｜妊娠期糖尿病———中国人的危险因素和远期影响

温故知新｜SHP基因与新生儿出生体重关系的探讨

全年征稿长期有效｜围产专业中青年医师病例撰写能力提升训练营

郑重声明｜警惕骗子冒充《中华围产医学杂志》工作人员行骗！

《中华围产医学杂志》全年征稿启事

温故知新｜妊娠晚期子宫血管自发破裂出血八例分析

温故知新｜早发型重度子痂前期母体子宫动脉及胎儿血流动力学的研究

温故知新｜母鼠孕期和哺乳期食物中添加a亚麻酸或二十二碳六烯酸对其血和乳汁中脂质成份的影响

温故知新｜肌苷对缺氧缺血性脑病新生鼠脑组织环氧合酶、钙调神经磷酸酶表达的影响

文章合集｜《中华围产医学杂志》2024年第10期

全年征稿长期有效｜围产专业中青年医师病例撰写能力提升训练营

《中华围产医学杂志》稿约

分类

时事

民生

政务

教育

文化

科技

财富

体娱

健康

情感

旅行

百科

职场

楼市

企业

乐活

学术

汽车

时尚

创业

美食

幽默

美体

文摘

原创标签

时事社会财经军事教育体育科技汽车科学房产搞笑综艺明星音乐动漫游戏时尚健康旅游美食生活摄影宠物职场育儿情感小说曲艺文化历史三农文学娱乐电影视频图片新闻宗教电视剧纪录片广告创意壁纸头像心灵鸡汤星座命理教育培训艺术文化金融财经健康医疗美妆时尚餐饮美食母婴育儿社会新闻工业农业时事政治星座占卜幽默笑话独立短篇连载作品文化历史科技互联网

发布位置

广东北京山东江苏河南浙江山西福建河北上海四川陕西湖南安徽湖北内蒙古江西云南广西甘肃辽宁黑龙江贵州新疆重庆吉林天津海南青海宁夏西藏香港澳门台湾美国加拿大澳大利亚日本新加坡英国西班牙新西兰韩国泰国法国德国意大利缅甸菲律宾马来西亚越南荷兰柬埔寨俄罗斯巴西智利卢森堡芬兰瑞典比利时瑞士土耳其斐济挪威朝鲜尼日利亚阿根廷匈牙利爱尔兰印度老挝葡萄牙乌克兰印度尼西亚哈萨克斯坦塔吉克斯坦希腊南非蒙古奥地利肯尼亚加纳丹麦津巴布韦埃及坦桑尼亚捷克阿联酋安哥拉

温故知新​｜早产猪呼吸窘迫综合征模型的建立与治疗

温故知新｜早产猪呼吸窘迫综合征模型的建立与治疗