抗氧化剂U74389G在高氧肺损伤中作用的研究进展Word文档格式.docx

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它是一种以弥散性肺细胞损伤为基础，肺水肿和微肺不张为病理特征，并可迅速影响气体交换功能的肺部炎症。

U74389G为一种新合成的抗氧化剂，属21-氨基类固醇抗氧化剂，是一种有力的脂氧化抑制剂和去氧自由基（ROS）清除剂，能通过多途径对肺起保护作用，对高氧肺损伤具有很好的保护作用。

　　1高氧性肺损伤的机制

　　目前已证实，导致高氧性肺损伤的各因素中，ROS的生化作用起到了关键的作用。

ROS对细胞的损害首先是攻击生物膜磷脂中的多不饱和脂肪酸，引发脂质过氧化反应，产生脂氢过氧化物，丙二醛（MDA）是脂氢过氧化物的分解产物，检测血清中MDA是脂氢过氧化物的速度和强度的测定依据。

超氧化物歧化酶（SOD）的高低间接反映机体清除ROS的能力，而MDA水平又间接反映机体细胞受ROS攻击和破坏的程度[1]。

ROS引起肺损伤的可能作用环节①损伤Ⅰ型、Ⅱ型肺泡上皮细胞和肺毛细血管内皮细胞的结构和功能；

②使肺泡表面活性物质减少（或成分改变），导致肺不张和肺水肿的发生；

③造成肺泡上皮和肺毛细血管内皮细胞的成分间的交联；

④破坏某些酶的活力，如Na+-K-ATP酶。

1998年，Awasthi等将Sprague-Dawley小鼠暴露于高于95%的氧气中，持续60h，然后检测小鼠胸膜渗出液和支气管肺泡灌洗（BAL）液的蛋白，及肺组织匀浆和碎片的蛋白含量。

通过测定蛋白巯基的氧化，电泳法分离，以荧光素标记巯基，以DNPH诱导、电泳分离和Western分析法来评测“蛋白羧基”不同氧化水平；

并以21-氨基类固醇U-74389G，10mg/kg，每12h腹膜内注射，以研究对蛋自氧化的生物指标和肺损伤表现的影响；

结果显示高氧肺损伤表现为胸膜渗出、BAL蛋白浓度增加和肺水肿；

U74389G减少肺损伤的前两项指标，但并不改变肺水肿。

从而认为，在高氧肺损伤中DNPH作用点的特殊蛋白可能在肺损伤的机制中发挥重要作用，并初步探讨了U74389G在某些程度上保护肺组织免受高氧损伤。

研究显示，除了ROS外细胞因子、一氧化氮、内皮素-1及花生四烯等都参与了高氧肺损伤。

　　2U74389G的抗氧化作用途径

　　U74389G为一种新合成的抗氧化剂，属21-氨基类固醇抗氧化剂，是甲基强的松龙提取物，但没有激素的活性，这种复合物具有亲脂性，容易穿过细胞膜，是有效的铁离子螯合剂和脂质过氧化物的阻碍者，它通过多种途径起到抗氧化、保护高氧肺损伤的作用。

　　清除氧自由基并阻止脂质过氧化高氧条件下细胞、细胞衍生的亚细胞器及肺组织产生的ROS如超氧阴离子（O-2）、过氧化氢（H2O2）、脂质氢过氧化物（）和高活性的羟自由基（-OH）明显增加。

已证实在高氧环境中培养的胎鼠远端肺上皮细胞，用U74389G能清除和-OH，却不能清除H2O2；

U74389G能阻止由-OH和O-2诱导的低密度脂蛋白的过氧化反应。

1998年，Luo等报道暴露于95%氧以后在鼠的肺和血清中应用-OH依赖的水杨酸代谢产物定量测定，可见脂质过氧化产物（8-异前列烷）明显增加，但能完全或部分地被U74389G减轻。

ROS与脂膜在有氧的情况下引起脂质过氧化连锁反应，导致脂肪酸链断裂，影响膜的流动性与通透性，致使细胞损伤、坏死。

U74389G具有亲脂性，易穿过细胞膜，因此是脂质过氧化物强有效的阻碍者，可显着抑制高氧甚或空气暴露新生鼠肺内8-异前列腺烷的产生。

罗小平等将新生大鼠用95%高浓度氧暴露7d致严重肺损伤，发现高氧对照组肺组织中8-异前列腺烷显着高于空气对照组和高氧+U74389G组，空气对照组组织8-异前列腺烷水平显着高于空气+U74389G组，均提示U74389G具有清除氧自由基，并防止脂质过氧化的作用。

　　减轻肺细胞的炎性反应

　　减轻巨噬细胞的损伤作用巨噬细胞属于一种常见的炎性反应细胞，Speer等研究证实炎性细胞的损伤因素在高氧肺损伤中起着明显的作用；

全裕凤等报道高氧时巨噬细胞明显增加，并能产生许多血管活性的、促有丝分裂的致炎细胞因子；

另有研究报道从BPD婴儿气道分离出的巨噬细胞明显多于无BPD婴儿气道分离出的巨噬细胞，提示活性氧簇的增加导致巨噬细胞的产生增多；

Jankov等也证实通过阻止巨噬细胞的聚集可减轻ET-1、8-异前列腺烷在氧暴露期间的增高，这提示巨噬细胞直接或间接地上调这些因子；

罗小平等在新生鼠急性高氧肺损伤模型中也发现高氧对照组新生鼠肺间质和肺泡内巨噬细胞聚集明显增加，而空气暴露组新生鼠肺间质仅偶见巨噬细胞；

同时还发现经U74389G处理的高氧组小鼠肺内巨噬细胞明显减少，进一步证实了U74389G具有减轻巨噬细胞的聚集的作用。

但是否是暴露期间巨噬细胞直接产生了ET-1、8-异前列腺烷，还是加速其他细胞的合成尚有待于进一步证实。

　　减轻中性粒细胞的损伤作用2004年，Vozzelli等[10]证实高氧时中性粒细胞在肺部激活，中性粒细胞的损伤作用主要包括以下几点：

①激活的中性粒细胞释放三种产物，分别是蛋白水解酶、氧介导的氧簇和花生四烯酸，从而引起肺损伤；

②激活的中性粒细胞在血管内皮细胞上使黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶，黄嘌呤氧化酶能使内皮细胞明显损害。

③中性粒细胞衍生的氧基能损害内皮细胞，破坏微血管功能的完整，使液体和蛋白从血管渗出到间隙，中性粒细胞还产生各种各样的活性产物，引起吞噬作用和组织炎症。

2001年，Chu等[11]通过测定急性肺损伤鼠肺的毛细血管通透性的指标，从而证实了U74389G具有改善血管内皮细胞的功能以及减轻中性白细胞的激活和浸润的作用。

　　阻止细胞因子的释放细胞因子（CK）为非特异性免疫效应的小分子多肽，既可通过多种因素刺激免疫细胞和基质细胞分泌，也可彼此之间相互诱生。

高氧作为一种刺激因素可通过激活核因子-kB（NF-kB），诱导TNF-α在肺淋巴细胞的表达[12]，而TNF-α能引起粘附分子表达上调，致使非抑制性嗜中性粒细胞弹性蛋白酶明显增多，还能诱生IL-5使大量的嗜酸性粒细胞在肺部积聚，嗜酸性粒细胞可衍生出具有促纤维化作用的转化生长因子（TGF-β1）[13]。

另外TNF-α对巨噬细胞具有自分泌作用，并使TGF-β1、IL-1分泌增多，同时TNF-α、IFN-γ及IL-1也是肺成纤维细胞的活化因子。

Meyer等研究发现[14]U74389G能禁止黏附分子的表达从而阻止细胞因子的产生，进而阻止了高氧肺损伤。

　　阻止内皮素-1（ET-1）的产生内皮素是强有力的血管收缩物质，ET-1具有一系列的生物效应并能引起肺损伤，如支气管平滑肌的收缩和增殖、肺血管的收缩重建、右心室肥厚及加速肺纤维化等。

高氧是上调ET-1的一个重要因素之一，Kavelaars等[15]将新生鼠置于60%氧或空气中暴露14d，注射U74389G10mg/或等量的无活性的溶剂，发现用溶剂治疗的氧暴露组8-异前列腺烷较空气对照组增高明显，ET-1mRNA表达亦明显，右心室/左心室+间隔的重量比率增加，U74389G治疗的氧暴露组82异前列腺烷较溶剂治疗的氧暴露组明显降低，ET-1mRNA表达亦减少，右心室/左心室+间隔比率降低，提示ET-1的表达增加是脂质过氧化物所介导的，并证实氧介导的ET-1mRNA表达的增加和右室肥厚可以被U74389G减弱。

　　减轻一氧化氮（NO）的损伤作用

　　高氧状态下，NO对肺组织的影响是十分复杂的，诱生型一氧化氮合成酶（iNOS）抑制剂L-NAME可加重肺的氧毒性[16]，提示内源性NO具有抗氧化的作用，该机制目前尚不十分清楚。

Christelle等认为[17]NO对肺组织是保护作用还是损伤作用，取决于NO的浓度；

吸入10ppmNO时肺泡腔内无血管示踪剂131I-清蛋白渗透，而动物在高氧中的存活率增加，它提示低浓度NO可通过维持肺上皮细胞的完整性来降低肺水肿，提高存活率。

而损伤效应是高氧暴露时体内NO及O2-产生均明显增多，且炎性细胞本身就可同时生成NO及O2-，从而为ONOO-形成创造了有利条件。

ONOO-的化学性质极为活泼，可诱导脂质过氧化，使DNA碱基氧化，使蛋白质酪氨酸硝化等。

U74389G对高氧暴露后组织损伤及炎症反应有保护作用，同时也保持血管舒张，减少自由基的产生，抑制大鼠肺内硝基化酪氨酸[18]。

　　其他高氧能导致磷脂膜A2的激活并产生血管活性介质，致使非酶介导的花生四烯酸过氧化成异构前列腺素，产生严重的血管收缩，而U74389G能阻止花生四烯酸的释放从而改善症状；

2003年，Ajay等[19]在U74389G阻止环孢菌素A的肾毒性和作为放射外科的放射保护作用中也得到证实。

另外，ROS的形成扰乱了钙离子的稳态，能直接导致肾血管的收缩，而U74389G能保护体内钙平衡，使血管舒张，保证血流，因此维持钙离子的稳态也是U74389G保护高氧性肺损伤的途径之一。

　　3小结

　　影响高氧性肺损伤的因素众多且机制复杂，而U74389G作为一种抗氧化剂能通过多种途径保护高氧性肺损伤，该方面的研究目前已经取得了可喜的成绩，但是U74389G在保护肺组织免受高氧损伤的同时，一定程度上也抑制正常新生鼠的细胞发育，因此对于U74389G的抗氧化作用仍需要进一步的探索研究。

　　参考文献

　　[1]李慧芳，张小梅，杨吉林，等.吸入不同浓度氧全麻下肺叶手术时氧自由基及肺超微结构的变化.中华麻醉学杂志,1997,17（6）:

357-360.

　　AwasthiS,GyurasicsA,KnightSA，etal.Proteinoxidationbiomarkersinhyperoxiclunginjuryinrats:

effectsofU-74389.ToxicolLett，1998，95:

47-61.

　　赵勇.高氧肺损伤的研究进展.《国外医学》麻醉学与复苏分册，2002，23

（2）：

76-79.

　　LuoX，ChristieNA，McLaughlinMA，etal.H2O2mediatesO2toxicityinculturedfetalratdistallungepithelialcells.FreeRadicBiolMed，1999，26：

1357-1368.

　　LuoXP，SedlackovaL，BelcastroR，etal.Effectofthe21-aminosteroidU74389Gonoxygen-inducedfreeradicalproduction，lipidperoxidation，andinhibitionoflunggrowthinneonatalrats.PediatrRes，1999，46：

215-223.

　　罗小平，廖玲洁.U74389G对高氧暴露新生大鼠肺内巨噬细胞聚集和肺发育的影响.中华儿科杂志，2004，42：

134-138.

　　SpeerCP.Pulmonaryinflammationandbronchopulmonarydysplasia.JPerinatol，2006，26：

57-62.

　　全裕凤，常立文，马丽亚.TGFβ1在高氧暴露致肺纤维化早产大鼠肺组织不同细胞表达的定量研究.新生儿科杂志，2003，18：

20-23.

　　JankovRP，LuoX，BelcastroR，etal.GadoliniumchlorideinhibitspulmonarymacrophageinfluxandpreventsO2-inducedpulmonaryhypertensionintheneonatalrat.PediatrRes，2001，50：

172-183.

　　[10]VozzelliMA，MasonSN，WhortonMH，etal.Antimacrophagechemokinetreatmentpreventsneutrophilandmacrophageinfluxinhyperoxia-exposednewbornratlung.AmJPhysiolLungCellMolPhysiol，2004，286：

488-493.

　　[11]ChuSJ，ChangDM，WangD，etal.Protectiveeffectoflipophilicantioxidantsonphorbol-inducedacutelunginjuryinrats.CritCareMed，2001，29：

819-824.

　　[12]LyttitiaM，BeehlerC，SlivkaS.HyperoxiaactivatesNF-kBandincreasesTNF-αandIFN-γgeneexpressioninmousepulmonary　JournalofImmunology，1996，157：

3902.

　　[13]KaiZ，MehrnazGK，BridgetM，etal.TNF-αmediatelungcytokinenetworkingandeosinophilrecruitmentinpulmonaryfibrosis.TheJournalofImmunology，1997，158：

95.

　　[14]MeyerRJ，JuarezRA，HoldenWE.21-Aminosteroidsprotectendothelialcellsagainstinjurybyneutrophils.AmRevRespDis，1992，145：

A571.

　　[15]KavelaarsA，vanderPompeG，BakkerJM，etal.The21-Aminosteroid，U74389G，attenuatesendothelin21（ET-1）expressionandprotectsneonatalratsfrompulmonaryvasculareffectsofoxygentoxicity.PediatrRes，1999，45：

306-312.

　　[16]CapellierG.L-NAMEaggravatespulmonaryoxygentoxicityin　RespirJ，1996,9（12）：

2531.

　　[17]CaratC，JayrC，EddohibiS，etal.Effectofinhalednitricoxideformationonhyperoxiclung　JRespirCritCareMed，1997，155（6）：

1957.

　　[18]KrysztopikRJ，BentleyFR，SpainDA，etal.Lazaroidspreventacutecyclosporine-inducedrenalvasoconstriction.Transplantation，1997，63（9）：

1215-1220.

　　[19]AjayMN，GlennT，DouglasMD，etal.RadiosurgicalResearch：

WhatHasItToldUs?

WhatDoWeStillNeedtoKnow.TechniquesinNeurosurgery.Radiosurgery，2003，9（3）：

242-250.