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研究背景:急性肺损伤(acute lung injury,ALI),是因肺部急性炎症和肺水肿导致的特殊类型呼吸衰竭综合征,与多种致病因素如肺炎、败血症、急性胰腺炎、药物过量服用等有关,严重时称之为急性呼吸窘迫综合征(acute respiratory distress syndrome,ARDS)。临床表现为顽固性低氧血症、呼吸频数和呼吸窘迫,胸部X线显示双肺弥漫性浸润影,后期多并发多器官功能障碍。ALI/ARDS的死亡率很高,到目前为止,仍然没有治疗ALI和ARDS的特效药物,因此探索治疗新靶点,寻找和开发ARDS治疗新药是研究者的目标。我们以前的研究表明隐孔菌发酵物(cryptoporus volvatus ferment substance,CVFS)或从隐孔菌发酵物中提取的多糖对豚鼠、大鼠过敏性炎症有明显的药理活性。本实验探讨隐孔菌多糖(cryptoporus polysaccharide,CP)能否改善内毒素脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的小鼠和大鼠ALI,并探索其作用机制。目的:研究隐孔菌多糖静脉灌注对实验性急性肺损伤的抗炎、抗氧化、减轻肺水肿、改善氧分压的作用及机制。方法:一、隐孔菌多糖对小鼠急性肺损伤的保护作用脂多糖(LPS)4mg·kg-1气管内滴入诱导小鼠急性肺损伤。在滴入前10 min和滴入后3h,尾静脉注射分别给予不同剂量的CP或阳性对照药地塞米松(dexamethasone,DXM)。LPS诱导6h后测定支气管肺泡灌洗液(bronchoalveolarlavage fluid,BALF)中的白细胞总数、中性粒细胞数、蛋白含量、中性粒细胞髓过氧化酶(myeloperoxidase,MPO)和超氧阴离子自由基(O2●-);测定肺毛细血管的通透性,测定肺组织匀浆肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)和白介素-10(interleukin-10,IL-10)水平;肺组织切片观察肺组织炎症浸润、损伤和水肿等病理改变来研究CP对LPS诱导小鼠急性肺损伤的影响。二、隐孔菌多糖对大鼠急性肺损伤的保护作用脂多糖(LPS)5mg·kg-1气管内滴入诱导大鼠急性肺损伤。在滴入前10min缓慢静脉恒速(0.5ml·h-1)注射不同剂量的CP或阳性对照药DXM。LPS诱导6h后血气分析测定动脉血氧分压(arterial partial pressure of oxygen,PaO2)、动脉血二氧化碳分压(arterial partial pressure of carbon dioxide,PaCO2)、动脉血PH值、支气管肺泡灌洗液(BALF)中的白细胞总数、中性粒细胞数、MPO含量及肺组织切片观察肺组织炎症浸润、损伤和水肿等病理改变来研究CP对LPS诱导大鼠急性肺损伤的影响。结果:一、隐孔菌多糖对小鼠急性肺损伤的保护作用1.CP 1、3、10、30和100mg·kg-1静脉注射呈剂量依赖性减少BALF中的白细胞总数,其抑制率分别为10.9、21.5、41.3、48.3和54.3%;呈剂量依赖性减少中性粒细胞数目,其抑制率分别为30.7、47.7、65.5、75.3和82.2%。DXM 0.5 mg·kg-1静脉注射的抑制率分别为60.0%和66.7%,其作用相当于CP的20倍左右。2.CP 3、10、30和100 mg·kg-1静脉注射能明显减少BALF中的总蛋白含量,其抑制率分别为0、9.7、24.7和24.0%;DXM 0.5 mg·kg-1的抑制率为33.8%。3.CP 1、3、10、30和100mg·kg-1静脉注射呈剂量依赖性减少伊文氏兰渗出,其抑制率分别为17.2、41.4、44.7、65.2和67.1%;DXM 0.5 mg·kg-1的抑制率为57.0%,其作用相当于CP的20倍左右。4.CP 1、3、10、30和100mg·kg-1静脉注射呈剂量依赖性降低BALF中的MPO水平,其抑制率分别为6.6、6.6、9.2、27.8和36.9%;DXM 0.5mg·kg-1的抑制率为25.1%,CP 30 mg·kg-1作用强度相当于DXM 0.5 mg·kg-1。但CP对BALF中O2●-水平降低无明显作用,DXM 0.5 mg·kg-1作用明显。5.CP 1、10和30 mg·kg-1静脉注射呈剂量依赖性降低肺组织匀浆TNF-α水平,其抑制率分别为39.2、43.8和50.9%;10 mg·kg-1组,30 mg·kg-1组与模型组比较有非常显著的差异(P<0.01),DXM 0.5 mg·kg-1静脉注也能明显降低TNF-α水平,抑制率为63.3%,CP 30 mg·kg-1与其作用强度接近。CP 1、10和30 mg·kg-1及DXM 0.5 mg·kg-1静脉注射均不能改变IL-10水平(P>0.05)。6.CP 1、10和30 mg·kg-1静脉注射呈剂量依赖性降低肺湿重/干重比值,其抑制率分别为7.0、8.3和11.0%;30mg·kg-1组与模型组比较有非常显著的差异(P<0.01),DXM 0.5 mg·kg-1静脉注射也有明显的抑制作用,抑制率为13.0%,其作用相当于CP的20倍左右。7.CP 1、3、10、30和100mg·kg-1静脉注射呈剂量依赖性改善LPS诱导的肺组织间隙大量中性粒细胞浸润和肺水肿现象。二、隐孔菌多糖对大鼠急性肺损伤的保护作用1.CP 10和30 mg·kg-1缓慢静脉恒速注射能明显改善LPS诱导的大鼠动脉血氧分压下降(P<0.05),而DXM 0.5 mg·kg-1缓慢静脉恒速注射无明显作用,但DXM能明显改善LPS诱导的大鼠动脉血二氧化碳分压上升(P<0.05)。2.CP 1、10和30 mg·kg-1缓慢静脉恒速注射呈剂量依赖性减少BALF中的白细胞总数,其抑制率分别为0.75、33.8和52.3%;呈剂量依赖性减少中性粒细胞数目,其抑制率分别为23.4、80.3和87.4%。DXM 0.5mg·kg-1静脉注射的抑制率分别为35.3%和79.2%,其作用强度相当于CP10 mg·kg-1。3.CP 1、10和30 mg·kg-1缓慢静脉恒速注射呈剂量依赖性降低MPO水平,其抑制率分别为15.8,30.6和34.0%;DXM 0.5 mg·kg-1的抑制率为34.4%,CP 30mg·kg-1作用强度相当于DXM 0.5 mg·kg-1。4.CP各剂量组缓慢静脉恒速注射对降低大鼠肺湿重/干重比值无显著作用。5.CP 1、10和30 mg·kg-1缓慢静脉恒速注射呈剂量依赖性改善LPS诱导的肺组织间隙大量中性粒细胞浸润和肺水肿现象。结论:综上结果表明,CP能降低LPS诱导小鼠急性肺损伤时的肺组织TNF-α水平升高,抑制肺组织中性粒细胞浸润,抑制肺毛细血管通透性,减少蛋白渗出及肺水含量,降低BALF上清的MPO水平,改善肺组织炎症病理变化。在大鼠急性肺损伤模型中,CP除了有明显的抗炎,改善肺组织炎症病理变化作用外,还能明显改善LPS诱导的大鼠动脉血氧分压下降。这些结果提示CP具有抗炎、抗氧化、减轻肺水肿和改善动脉血氧分压等多方面作用,在治疗ALI和ARDS方面具有进一步的研发价值。