丹参注射液山莨菪碱联合应用预防脂肪栓塞综合征的实验研究

李翠花，慕江兵△，刘新宇

（辽宁医学院：1.研究生学院；2.第一附属医院 121000）

脂肪栓塞综合征（fat embolism syndrome，FES）是脂肪颗粒阻塞血管腔而引起一系列病理生理改变的临床综合征。多见于创伤，尤其是长骨或骨盆骨折的严重并发症，发病率为3%～33%，病死率为5%～15%。其主要症状为呼吸困难、低氧血症、无头部创伤的神经症状和皮肤黏膜出血点。至今其确切发病机制仍未完全明了。目前的学说有：机械阻塞理论、“生物化学”理论、炎症反应理论、凝结理论、细胞凋亡理论［1］。无特异性有效治疗手段，多以积极预防及对症治疗为主。现将本研究选用丹参注射液山莨菪碱联合应用预防FES的实验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料及仪器 选择雄性健康SD大鼠100只，体质量（280±20）g，购自辽宁医学院实验动物中心；油酸（oleic acid，OA，国药集团化学试剂有限公司）；丹参注射液10mL／支（四川开和制药）；山莨菪碱每支10mg（天津药业焦作有限公司）；肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）试剂盒（武汉博士德）；血气分析仪、Varian3700气相色谱仪。

1.2 FES大鼠模型制作 按随机数字表法将大鼠分为丹参注射液组、山莨菪碱组、丹参注射液及山莨菪碱联用组、模型组，每组25只，用10%水合氯醛溶液（0.3mL／100g）腹腔注射麻醉。麻醉后，将大鼠俯卧固定于手术板上，OA 0.2mL／kg从尾静脉注入。丹参注射液组、山莨菪碱组、联用组在给予OA注射的同时分别给予丹参注射液0.4mL／kg，山莨菪碱2mg／kg、丹参注射液0.2mL／kg加山莨菪碱1mg／kg药物的静脉注射。静脉注射药物前及注射药物后1、2、3、4h各组随机抽取5只大鼠处死并留取血及肺组织标本。

1.3 指标检测 （1）PaO2测定：各时间点颈动脉置管取血0.5mL肝素抗凝，胶塞封闭针头，用AVL995自动血气分析仪测定；（2）血清游离脂肪酸（free fatty acid，FFA）测定：自股静脉抽取肝素抗凝静脉血1.0mL，高速离心后，分离出血浆0.4 mL，行血浆FFA分析（气相色谱法）；（3）各个时间点采取静脉血用酶联免疫吸附试验（enzyme linked immunosorbent assay，ELSA）法测定TNF-α含量；（4）肺组织形态学观察：各组取栓塞前及用药后4h的肺组织用10%甲醛浸泡，逐级组织脱水后，石蜡包埋，行HE染色，光镜下观察。

1.4 统计学处理 应用SPSS17.0统计软件进行统计学数据处理，计量资料以±s表示，组间比较采用ANOVA方差分析，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

4组大鼠脂肪栓塞造模前、后PaO2变化、血浆TNF-α及血清FFA见表1～3。

表1 4组大鼠脂肪栓塞造模前、后PaO2变化（±s，mm Hg）

表1 4组大鼠脂肪栓塞造模前、后PaO2变化（±s，mm Hg）

＊：P＜0.05，与联用组同时点比较。

造模后组别 n 造模前1h 2h 3h 4h丹参注射液组 25 91.73±4.35 75.00±5.85＊ 70.58±10.73＊ 66.83±8.18＊ 60.83±8.10＊山莨菪碱组 25 91.88±5.18 73.88±9.60＊ 71.03±3.38＊ 67.20±6.38＊ 61.13±6.90＊联用组 25 92.25±3.75 86.93±5.48 77.48±7.95 77.93±6.38 79.35±7.05模型组 25 91.50±4.58 61.80±11.54＊ 56.65±7.62＊ 54.46±7.12＊ 51.07±4.12＊

表2 4组大鼠脂肪栓塞造模前、后血浆TNF-α的变化（±s，mg／L）

表2 4组大鼠脂肪栓塞造模前、后血浆TNF-α的变化（±s，mg／L）

＊：P＜0.05，与联用组同时点比较。

造模前组别 n 造模前1h 2h 3h 4h丹参注射液组 25 0.193±0.014 0.492±0.114＊ 0.556±0.137＊ 0.602±0.108＊ 0.542±0.115＊山莨菪碱组 25 0.195±0.032 0.452±0.075＊ 0.540±0.094＊ 0.528±0.068＊ 0.430±0.058＊联用组 25 0.198±0.041 0.300±0.051 0.348±0.069 0.322±0.070 0.272±0.071模型组 25 0.192±0.023 0.868±0.099＊ 1.072±0.157＊ 0.904 4±0.071＊ 0.706±0.086＊

表3 4组大鼠脂肪栓塞造模前、后血清FFA的变化（±s，υg／mL）

表3 4组大鼠脂肪栓塞造模前、后血清FFA的变化（±s，υg／mL）

＊：P＜0.05，与联用组同时点比较。

栓塞后组别 n 栓塞前1h 2h 3h 4h丹参注射液组 25 175.8±12.34 327.80±89.17＊ 365.40±104.48＊ 381.60±79.62＊ 392.60±83.92＊山莨菪碱组 25 180.6±16.30 313.00±69.01＊ 366.40±87.56＊ 378.60±89.23＊ 390.40±67.67＊联用组 25 178.5±14.54 243.60±44.51 256.20±59.34 289.00±69.67 280.80±70.45模型组 25 183.7±17.25 442.60±76.20＊ 478.60±70.61＊ 496.60±74.23＊ 502.40±71.70＊

3 讨 论

油酸在医学动物实验中常被用于制作脂肪栓塞综合征、急性肺损伤和急性呼吸窘迫综合征（acute respiratory distress syndrom，ARDS）模型。用油酸复制大鼠的FES模型组织病理学改变与人相似，是一种较成熟、可靠的方法。本实验注入OA量的选择参考了蔡贤华等［2］的研究，选择了0.2mL／kg为注入量。注射OA前PaO2为（91.50±4.57）mm Hg、注射OA后1h时PaO2降为（61.80±11.54）mm Hg，说明PaO2变化明显。结合病理学检查见栓塞肺毛细血管内皮肿胀，血管壁增厚，肺间质和肺泡出现明显充血、水肿，大量炎症细胞及吞噬细胞浸润等改变，与陈阳等［3］报道家兔脂肪栓塞后肺部病理变化相符，提示本实验FES动物模型复制成功。

FES的病变主要在肺部，表现为急性肺损伤，进一步发展为ARDS，临床表现以低氧血症为主。因此，目前大多数学者公认，PaO2是早期诊断FES的可靠且敏感指标之一，减轻肺组织损伤提高PaO2是治疗FES的关键［4］。FFA可发生于任何创伤和应激性疾病，具有化学毒作用，可影响肺Ⅱ型细胞产生表面活性物质。Nakata等［5］研究发现，主要由中性粒细胞介导FFA可使肺毛细管通透性升高，因而发生水肿、出血、肺不张和纤维蛋白沉积，形成肺实变，使低氧血症发生恶性循环。本研究显示，脂肪栓塞后血PaO2急剧下降，血FFA浓度明显增加。各用药物组较模型组能不同程度地减小血PaO2的下降趋势和降低血FFA浓度，差异有统计学意义（P＜0.05）。联用组的效果要明显好于丹参注射液组和山莨菪碱组。组织学检查结果与之相对应，即各用药组均能降低FES引起的肺部病理改变，联合用药组肺部病变最轻。丹参注射液、山莨菪碱对FES均有一定的疗效，此结果与文献报道一致［6-7］。可能是两种药物均能改善微循环，进而减轻脂肪栓在微血管区局部聚集及分解为FFA而产生毒性作用。复方丹参注射液能抗氧自由基、阻止钙离子向细胞内流动、扩张血管［8］，抑制巨噬细胞产生前列腺素E2及血栓素B，降低全血黏度、抑制血小板和中性粒细胞黏附凝集作用，促进纤维蛋白降解［9］；山莨菪碱具有扩张微血管，稳定溶酶体膜的作用，还能改善FES受损的血管张力，降低脂质过氧化物，从而降低肺毛细血管内通透性。此外，研究报道细胞水通道蛋白对肺水肿的形成起重要作用，水通道蛋白1（aquaporin 1，AQP1）存在于大鼠肺泡Ⅱ型细胞膜上，可减轻压力性肺水肿的程度［10］，AQP5主要发现在肺泡Ⅰ型细胞的顶膜面及气道分泌腺细胞上［11］，与肺泡Ⅰ型上皮细胞跨膜水分子转运关系密切，参与肺泡腔内液体的重吸收。丹参可调节AQP1表达［12］，山莨菪碱调节增加AQP1、AQP5的表达量［13］，加强了细胞膜的水通透性，减轻肺间质水液潴留状态及胶原纤维增生等病理改变，减轻肺水肿，改善机体缺氧状态。

Park等［4］研究发现，FES患者肺内的促炎介质、炎症介质受体及其拮抗剂均增加。即FES患者可以出现全身性炎症反应综合征［14-15］。因此，清除血液中参与全身性炎症反应综合征发生、发展的炎症因子，成了目前关注的治疗热点。本研究显示，脂肪栓塞后TNF-α较栓塞前大量释放，各用药组均能抑制TNF-α的释放，与模型组比较差异有统计学意义（P＜0.05），联用组效果优于丹参注射液组和山莨菪碱组。TNF-α主要由巨噬细胞分泌，能诱导中性粒细胞、单核巨噬细胞分泌IL-8、IL-6、IL-1等炎症介质并能协同扩大其生物学效应，是介导机体炎症反应的关键因子。简文等［16］研究山莨菪碱可抑制肺泡巨噬细胞中核因子κB的活化，下调TNF-αmRNA的转录及蛋白的合成，巨噬细胞中核因子κB是一种具有多向性转录调节作用的蛋白质因子，能与多种炎症递质基因启动子或增强子中存在的κB序列结合，启动和调节其基因转录。丹参注射液中的有效成分丹参酮也有一定的抗炎、抗白细胞趋化和聚集等作用［17］，能降低炎症反应时循环中 TNF-α的浓度［18-19］。

综上所述，丹参注射液、山莨菪碱均具有一定的预防大鼠FES作用，联合用药组改善微循环和炎症反应综合征的作用更明显。可能与脂肪栓塞综合征发病机制多因素有关，两种药物联用有相加或协同的效应，阻断了FES发生的多个病理环节。其机制有待进一步研究证明。

［1］陆慰萱，王辰.肺循环病学［M］.北京：人民卫生出版社，2007：514-518.

［2］蔡贤华，吴璐锋.低分子右旋糖酐与地塞米松预防脂肪栓塞综合征的实验研究［J］.创伤外科杂志，2011，13（5）：434-437.

［3］陈阳，焦传军.家兔肺脂肪栓塞后超微病理学观察［J］.法医学杂志，2011，27（3）：174-177.

［4］Park WY，Goodman RB，Steinberg KP，et al.Cytokine balance in the lungs of patients with acute respiratory distress syndrome［J］.Am J Respir Crit Care Med，2001，164（10）：1896-1903.

［5］Nakata Y，Dahms TE.Triolein increases microvascular permeability in isolated perfused rabbit lungs：role of neutrophils［J］.J Trauma，2000，49（2）：320-326.

［6］顾章平，马承宣，张伯勋.丹参注射液在脂肪栓塞综合征防治中的作用［J］.中华外科杂志，1994，32（11）：692-695.

［7］周智勇，赵学琴，高富贵，等.山莨菪碱对脂肪栓塞综合征的防治作用［J］.中华急诊医学杂志，2004，13（11）：742-744.

［8］罗礼容，汤军，李丽，等.复方丹参注射液对家兔油酸性急性肺损伤的防治作用［J］.临床和实验医学杂志，2008，7（4）：48-49.

［9］秦彩玲，刘婷，张毅，等.复方丹参方对正常家兔血浆血小板粘聚性及TXA2、PGI2的影响［J］.中国实验方剂学杂志，2002，8（3）：18-20.

［10］李涛平，申海燕，刘琳.油酸肺损伤时肺泡Ⅱ型上皮细胞钠水通道的研究［J］.南方医科大学学报，2006，26（7）：918-935.

［11］Ito K，Mizutani A，Kira S，et al.Effect of Ulinastatin，a human urinary trypsin inhibitor，on the oleic acid-induced acute lung injury in rats via the inhibition of activated leukocytes［J］.Injury，2005，36（3）：387-394.

［12］李敏，李锋，胡波，等.丹参对大鼠急性肺损伤的保护作用［J］.中药材，2007，30（4）：442-444.

［13］王石生，颜春松，饶伟华，等.山莨菪碱增加急性肺损伤大鼠肺组织AQP1和AQP5表达［J］.基础医学与临床，2009，29（10）：1110-1112.

［14］Pape HC，Zelle BA，Hildebrand F，et al.Reamed femoral nailing in sheep：does irrigation and aspiration of intramedullar contents alter the systemic response［J］.Bone Joint Surg Am，2005，87（11）：2515-2522.

［15］Stroud MH，McCarthy RE，Parham DM，et al.Fatal pulmonary fat embolism following spinal fusion surgery［J］.Pediatr Crit Care Med，2006，7（3）：263-266.

［16］简文，樊爱琳，尹文，等.山莨菪碱治疗兔创伤性急性肺损伤分子生物学机制的实验研究［J］.第四军医大学学报，2008，29（11）：985-987.

［17］沈鹰，黄清春，接力刚，等.复方丹参治疗类风湿性疾病的研究［J］.华南国防医学杂志，2007，21（6）：15-18.

［18］罗友根.丹参对油酸引起的急性肺损伤治疗作用的实验研究［J］.河南职工医学院学报，2005，17（6）：328-329.

［19］曹春水，黄亮.复方丹参对早期急性肺损伤炎症介质的影响［J］.江西医药，2007，42（3）：208-211.