等CO₂过度通气豚鼠哮喘模型发病机制的研究

中华结核和呼吸感染 1999年第4期第22卷 论著摘要

作者：梁永杰　蔡映云

单位：200032 上海市中山医院肺科

　　80%～90%哮喘患者有运动性支气管痉挛现象，其发病机制尚不明确。近年认为C纤维释放的速激肽参与豚鼠过度通气哮喘模型的发病机制^［1，2］。我们应用C纤维抑制剂辣椒素(capsaicin)和中性肽链内切酶及内皮素转换酶双重抑制剂Phosphoramidon［N-(α-鼠李糖吡喃糖基氢氧化氧磷基)-1-亮氨酸-L-色氨酸］对豚鼠等CO₂过度通气后肺阻力(R_L)和动态肺顺应性(C_dyn)的影响,探讨C纤维速激肽和内皮素在运动性哮喘发病中的作用。

　　材料与方法　Hartley豚鼠20只，随机分为：(1)辣椒素组(7只)，第1天用辣椒素0.05 mg(按1 mg/ml配制,注射0.05 ml),第2天0.25 mg(1 mg/ml，0.25 ml)，第3天2.5 mg(10 mg/ml,0.25 ml)，第4天12.5 mg(25 mg/ml,0.5 ml)，第5天25 mg(25 mg/ml,1 ml)。溶剂由生理盐水(80%),吐温20(Tween 20)(10%)和95%乙醇溶液(10%)组成。因辣椒素急性效应为肌肉组织强烈收缩，应用前需肌肉注射氯胺酮50 mg/kg、氨茶碱10 mg/kg、0.1%沙丁胺醇雾化吸入5分钟和吸氧，以减轻骨骼肌、支气管平滑肌痉挛和降低辣椒素急性反应致死率。第6天进行过度通气实验，观察辣椒素取消C纤维速激肽作用后豚鼠过度通气前后的呼吸力学改变。(2)对照组(7只)，5天内皮下注射无辣椒素溶剂共2 ml，第6天作过度通气试验。辣椒素组和对照组过度通气前吸入生理盐水0.96 ml。(3)Phosphoramidon组(6只)，5天内皮下注射无辣椒素溶剂，用量同对照组。过度通气前吸入10^-4mol/L Phosphoramidon溶液0.96 ml，观察Phosphoramidon对豚鼠过度通气模型呼吸力学变化的影响。

　　1.R_L和C_dyn基础值测定：豚鼠腹腔内注射戊巴比妥钠(30 mg/kg)后行气管切开，安置气管插管(内径2.2 mm)。经Fleisch传感器(荷兰)与呼吸流速仪(Godart，荷兰)相连测定潮气量和气体流速。经口插管至食管胸腔中段，连接压力换能器(YZO1-1型)，测量食道胸腔段内压替代胸腔腔内压。每分钟采样时间10秒，计算R_L和C_dyn，共28分钟。

　　2.等CO₂过度通气：气管插管与微型呼吸机(江南I型，第二军医大学)连接，经干燥剂吸入5% CO₂-95%O₂气体，以呼吸频率100次/分，潮气量8 ml，机械通气5分钟。随后复测R_L和C_dyn。

　　统计学处理:各组R_L变化率：(过度通气后肺阻力-过度通气前肺阻力)/过度通气前肺阻力和C_dyn变化率：(过度通气前动态肺顺应性-过度通气后动态肺顺应性)/过度通气前动态肺顺应性的比较，采用样本均数t检验(表1，2)。

表1　三组等CO₂过度通气前后肺阻力变化率比较(±s)

注：对照组与辣椒素组以及对照组与Phosphoramidon组相比P＞0.05

表2　三组等CO₂过度通气前后动态肺顺应性变化率比较(±s)

注：与对照组比较^*P＜0.01，^△P＜0.05

　　结果　对照组过度通气后R_L增高显著，C_dyn下降程度明显。辣椒素组过度通气后R_L和C_dyn变化幅度小。Phosphoramidon组过度通气前后R_L和C_dyn改变介于前两组之间。由于例数较少, 对照组与辣椒素组以及与Phosphoramidon组的R_L变化率比较差异无显著性，而三组C_dyn变化率比较则差异有显著性，提示作为测定周围气道阻力的指标，C_dyn可能更敏感(表1，2)。

　　讨论　速激肽(P物质、神经激肽A和神经激肽B等)是兴奋性非肾上腺素非胆碱能神经(eNANC)递质，存在于呼吸道无髓鞘感觉神经C纤维中^［3］。哮喘患者气道上皮细胞损伤使C纤维暴露，通过轴突反射引起速激肽释放并导致支气管痉挛，粘液分泌增多和微血管渗出。较长时间应用辣椒素可破坏C纤维而取消这种效应。中性肽链内切酶(NEP)是降解速激肽的酶物质，NEP活性降低可加重支气管哮喘。内皮素(ET)是目前已知作用最强的支气管平滑肌收缩物质之一，由内皮素前体(big ET)经内皮素转换酶(ECE)催化形成^［4］。本组实验发现在应用Phosphoramidon和过度通气后呼吸力学改变幅度低于对照组，提示Phosphoramidon作为NEP和ECE双重抑制剂首先抑制内皮素的转换，可减轻过度通气诱发的气道痉挛。经辣椒素预处理的豚鼠，在等CO₂过度通气后呼吸力学指标无明显改变，可能与C纤维破坏后，轴突反射减弱有关。本组实验表明，豚鼠等CO₂过度通气后所导致的支气管痉挛与C纤维速激肽和内皮素密切相关。内皮素转换酶抑制剂的应用可能是哮喘防治的新方法。

　　作者简介：梁永杰　现在上海东方医院呼吸科

　　参考文献

　　1　Barnes PJ. Asthma as an axon reflex. Lancet, 1986, 1: 242-245.

　　2　Barnes PJ. The third nervous system in the lung: Physiology and clinical perspectives. Thorax, 1984, 39: 561-567.

　　3　Nadel JA. Neutral endopeptidase modulates neurogenic inflammations. Eur Respir J, 1991, 4:745-754.

　　4　Yang Q, Battistini B, D′orleans-juste P, et al. Modulation of endothelin production and metabolism in guinea-pig tracheal epithelial cells by peptidase inhibitors. Am J Respir Crit Care Med, 1997, 155: 1884-1889.

(收稿：1999-01-03)