吸入氢气对重症急性胰腺炎大鼠肺损伤的影响

吸入氢气对重症急性胰腺炎大鼠肺损伤的影响作者：滕娜孙明洁李会来源：《中国医药导报》2020年第15期[摘要] 目的探讨吸入氢气（H2）对重症急性胰腺炎（SAP）大鼠肺损伤的影响。

方法选取健康雄性SPF级Wistar大鼠48只，采用随机数字表法分为四组（每组12只）：假手术组（SH组）、重症胰腺炎组（SAP组）、1%H2组、2%H2组。

除SH组，各组通过逆行胰胆管注射5%牛磺胆酸钠的方法制作大鼠SAP模型。

1%H2组和2%H2组在模型制作过程中及造模成功后24 h持续吸入相应浓度的H2。

造模后24 h采集股动脉血行血气分析并计算氧合指数（PaO2/FiO2），随后处死大鼠测定肺湿干重比（W/D）并进行肺组织损伤评分，酶聯免疫吸附法测定肺组织中8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）、Toll样受体4（TLR-4）、核因子-κB（NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6水平。

结果与SH组比较，SAP组、l%H2组、2%H2组的W/D比值、肺组织损伤评分、8-OHdG、TLR-4、NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6显著升高，PaO2/FiO2降低（P < 0.05）。

与SAP组比较，1%H2组、2%H2组的W/D比值、肺组织损伤评分、8-OHdG、TLR-4、NF-κB、TNF-α、IL-1β、IL-6显著降低，PaO2/FiO2升高（P < 0.05）。

1%H2组与2%H2组上述各指标比较，差异无统计学意义（P > 0.05）。

结论吸入H2能减轻重症急性胰腺炎所致肺损伤，其机制可能与抑制炎性反应和氧化应激有关。

[关键词] 氢气;胰腺炎;肺损伤;大鼠[中图分类号] R657.5 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2020）05（c）-0026-04Effect of hydrogen inhalation on lung injury induced by severe acute pancreatitis in rats TENG Na SUN Mingjie LI Hui▲Department of Anesthesia Operating， Qingdao Municipal Hospital， Shandong Province，Qingdao 266011， China[Abstract] Objective To investigate the effect of hydrogen（H2） inhalation on lung injury in rats with severe acute pancreatitis （SAP）. Methods Forty-eight healthy male SPF Wistar rats were selected， four groups （12 in each group） were divided into 4 groups by random number table method， sham operation group （SH group）， severe pancreatitis group （SAP group）， 1%H2 group， 2%H2 group. With the exception of SH group， the rat SAP model was made by injecting 5% sodium taurocholate into each group through retrograde cholangiopancreatine. H2 group 1% and H2 group 2% continuously inhaled H2 at the corresponding concentration during the process of model making and 24 h after successful model making. Blood gas analysis and oxygenation index（PaO2/FiO2） were calculated after 24 h of femoral arterial blood collection after modeling. The rats were then sacrificed to determine the lung wet-to-dry weight ratio （W/D） and the lung tissue injury score. The enzyme linked immunosorbent method was used for determination of levels of 8-hydroxyl deoxyguanosine （8-OHdG）， toll-like receptor 4 （TLR-4）， nuclear factor-κB （NF-κB）， tumor necrosis factor-α （TNF-α），interleukin 1β （IL-1β）， IL-6 in the lung tissues. Results Compared with SH group， the W/D ratio of SAP group， 1%H2 group， 1%H2 group were analyzed， the lung tissue damage rating， 8-OHdG， TLR-4， NF-κB， TNF-α， IL-1β， IL-6 and IL-1 increased significantly， PaO2/FiO2 decreased （P < 0.05）. Compared with SAP group，W/D ratio， lung tissue damage rating， 8-OHdG， TLR-4， NF-κB， TNF-α， IL-1β， IL-6 and IL-1 in 1%H2 group and 2%H2 group significantly reduced， PaO2/FiO2 elevated （P < 0.05）. There was no significant difference in the above indicators between the 1%H2 group and the 2%H2group （P > 0.05）. Conclusion Inhalation of H2 can reduce lung injury caused by severe acute pancreatitis， and the mechanism may be related to inhibition of inflammatory response and oxidative stress.[Key words] Hydrogen; Pancreatitis; Lung injury; Rat急性胰腺炎是一种临床常见的急腹症，尤其是重症胰腺炎（SAP）可引起多器官功能衰竭[1]。

急性肺损伤是SAP最常见早期并发症，严重影响患者的预后，并成为导致SAP患者死亡的主要原因[2-3]。

氢气（H2）是一种惰性气体，可以通过抗凋亡、抗炎、抗氧化等方面作用减轻急性肺损伤[4]，但H2对SAP肺损伤的研究尚未见报道。

本研究探讨吸入H2对SAP肺损伤的影响，为临床中SAP肺损伤治疗提供新思路。

1 材料与方法1.1 实验动物、药物、试剂及仪器健康雄性SPF级Wistar大鼠，购于中山大学动物实验中心[动物许可证号SCXK（粤）2016-0029]。

牛磺胆酸钠（南京道斯夫生物科技有限公司，批号：Dasf-0532）;8-羟基脱氧鸟苷（8-OHdG）、核因子-κB（NF-κB）、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-1β（IL-1β）、IL-6检测试剂盒（美国R&D公司，8-OHdG试剂盒批号：4380-096-K，NF-κB试剂盒批号：KCB7266，TNF-α试剂盒批号：RTA00，IL-1β试剂盒批号：RLB00，IL-6试剂盒批号：R6000B）;Toll样受体4（TLR-4）检测试剂盒（上海恒斐生物科技有限公司，批号：SEA753Bo-1）;M177021氢气发生器（北京中西远大公司）;JSA8-H2氢气检测仪（深圳吉顺安科技有限公司）;i-STAT300血气分析仪（美国Abbott公司）。

1.2 分组与造模健康雄性SPF级Wistar大鼠48只，体重210～250 g，根据随机数字表法分为四组（每组12只）：假手术组（SH组）、重症胰腺炎组（SAP组）、1%H2组和2%H2组。

参考文献[5]制作大鼠重症胰腺炎模型。

所有大鼠术前禁食12 h，腹腔注射10%水合氯醛（3 mL/kg）麻醉后，上腹部正中依次分离进腹，确认肝总管和胰胆管。

无损伤动脉夹夹闭胰胆管近肝门处，24 G静脉留置针在胆胰管开口处的十二指肠处穿刺，进入肠腔后退出针芯，将套管针置入胰胆管约1 cm，以0.2 mL/min的速度注射5%牛磺胆酸钠（0.1 mL/100 g），注射完毕后5 min拔出导管，胰腺出现水肿、出血、坏死即提示造模成功，去除动脉夹，逐层关腹。

SH组仅开腹后翻动十二指肠数次后关腹。

参照文献[6]使用M177021氢气发生器电解水产生H2，纯度为99.999%。

在操作时将大鼠放入设有入气口和出气口的密闭箱子里，将H2和氧气混合气通过入气口输入箱子里，并在出气口收集残气。

使用JSA8-H2氢气检测仪检测出气口处氢气浓度。

1%H2组和2%H2组分别在操作过程中及造模成功后24 h吸入相应浓度的H2。

1.3 观察指标造模成功后24 h采集股动脉血1 mL，i-STAT300型血气分析仪行血气分析，并计算氧合指数（PaO2/FiO2）。

随后放血处死大鼠，取左肺组织滤纸吸干表面水分后称湿重，然后放入85℃烤箱烤24 h后称干重，计算W/D比值。

取左肺组织，10%甲醛固定、石蜡切片、HE染色，参照文献[7]光镜下观察肺组织病理学改变并计算肺组织损伤评分。

根据中性粒细胞浸润、肺泡内充血、肺间质水肿和肺泡水肿程度进行评分：0分（无改变或非常轻微），1分（轻度改变），2分（中度改变），3分（重度改变），4分（极重度改变）。

每张切片随机选择5个视野进行评分，取最后总分平均值作为肺损伤评分。

取右肺组织，称重后加入9倍预冷生理盐水，制备10%组织匀浆，3000 r/min离心10 min （离心半径为13.5 cm），取上清液。