体外循环肺动脉持续灌注含多西环素肺保护液对肺损伤的影响

葛圣林，张成鑫，龚文辉

(安徽医科大学第一附属医院心脏外科，安徽合肥 230022)

几乎所有体外循环(CPB)患者术后均有不同程度的肺损伤，病死率较高［1］。白细胞释放的基质金属蛋白酶(MMPs)中MMP-9能降解肺毛细血管基底膜中的细胞外基质成分，导致肺毛细血管通透性增加、肺水肿和炎性细胞进一步浸润［2］。已有研究表明经肺动脉灌注肺保护液对体外循环肺损伤有较好的保护作用［3－4］。本实验探讨应用含MMPs抑制剂多西环素的肺保护液肺动脉灌注对体外循环肺损伤的保护作用。

1 材料与方法

1.1 实验动物及分组 由安徽医科大学实验动物中心提供16只出生半年左右的健康杂种幼犬，体质量10～12 kg，随机分为A组(n=8)和B组(n=8)。A组采取生理盐水灌注肺动脉，B组用含多西环素的生理盐水灌注肺动脉。

1.2 体外循环模型 实验幼犬在常规麻醉后，气管插管，机械通气。前正中切口建立常规CPB，并经肺动脉插入动脉灌注管。阻断60 min后开放主动脉，心脏复跳后恢复肺动脉血供，维持循环稳定，并持续呼吸机辅助通气，90 min撤离CPB。阻断后A组则采用生理盐水持续灌注肺动脉，而B组在采用含多西环素30 mg·kg－1的生理盐水灌注，流量皆为20 ml/(kg·min)，主动脉开放后停止灌注。于术后3 h 10%KCl处死实验狗。CPB装置包括滚轴泵(StorketⅡ型心肺机)、人工膜肺(东莞科威公司提供)。分别于转流前，停CPB即刻，转流后1 h，转流后2 h采集静脉血。

1.3 标本处理及指标检测 ①酶联免疫吸附(ELISA)测支气管肺泡灌洗液MMP-9浓度;②测定各组实验前和实验结束时动脉血气，根据公式计算肺泡－动脉氧分压差(A-aDO2)和呼吸指数(RI);③髓过氧化物酶活性:比色法测血浆髓过氧化物酶(MPO)活性;④ 考马斯亮蓝G-250法测定支气管肺泡灌洗液总蛋白含量。⑤测定肺组织含水量，用肺湿干重比(W/D)表示;⑥ 光镜和电镜下肺组织组织形态学观察。

2 结果

2.1 应用多西环素肺动脉灌注后，灌洗液 MMP-9浓度、MPO浓度、肺含水量、A-aDO2和RI与A组相比明显下降(见 Tab 1)。

Tab 1 Effects of doxycycline on total protein，concentration of MPO，MMP-9 of BALF，lung wet weight and dry weight ratio(W/D)，A-aDO2C and RI of preoperative and postoperative in BALF

2.2 光镜检查及电镜检查显示CPB后A组肺组织损伤明显重于B组。

3 讨论

急性肺损伤(ALI)是CPB后常见的并发症［5］。CPB引起ALI的确切机制尚不清楚，因而也缺乏特异性的治疗办法。从CPB相关性肺损伤病理生理来看，主要表现为肺毛细血管基底膜受损和微血管通透性增加。所以如果能有效预防血管基底膜及细胞外基质过度降解可能是治疗体外循环肺损伤有效的办法。

MMP-9可以降解由Ⅳ型胶原等组成毛细血管和肺泡上皮的基膜，导致肺毛细血管通透性增加，引起富含蛋白的血浆进入肺泡，产生肺水肿、肺内分流增加、低氧血症等，最终导致ALI甚至ARDS［6］。因此MMP-9在ALI中发生发展中的作用倍受关注。近年来，越来越多研究证实MMP-9在CPB后循环中明显增加且与 ALI有明显相关性［7，8］，我们的实验也显示支气管肺泡灌洗液中MMP-9(MMP-9)浓度于CPB明显增加。多西环素是四环素类的一种抗生素，也是MMPs的外源性抑制剂，鉴于MMP-9在ALI发病中的重要作用，我们推测MMPs抑制剂可能在CPB相关性ALI的治疗中发挥重要作用。

我们通过建立犬的CPB相关性ALI模型，比较生理盐水肺灌注和含多西环素的生理盐水肺灌注对肺损伤的影响。实验结果表明，多西环素抑制支气管肺泡灌洗液中MMP-9分泌，减轻肺水肿，改善了术后通气功能。使用含多西环素的肺动脉灌注液可有效减轻CPB引起的肺损伤。

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