肺表面活性物质对新生儿急性呼吸窘迫综合征TGF-β1表达的影响

柯伟群 刘燕秀 廖建茹 申宇站 杨丽容 陈双

【摘要】 目的探讨肺表面活性物质( PS)对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)新生儿转化生长因子-β1(TGF-β1)表达的影响,探讨新生儿ARDS新的治疗方法。方法60例ARDS新生儿分两组,PS组30例予PS气管内注入,非PS组30例予生理盐水气管内注入,选同期在本院爱婴区观察的30例正常新生儿为正常组不做任何干预。动态检测各组用药前、用药后SP-A的含量及TGF-β1的表达,同时详细记录各组临床症状、血气分析结果等。结果非PS组与PS组肺泡灌洗液(BALF)中SP-A含量、氧合指数(OI)及肺泡-动脉氧压差PaO2(A-a)治疗前比较,差异无统计学意义;治疗后两组SP-A含量均有增加,增加幅度PS组明显高于非PS组,差异有统计学意义。治疗前非PS组与PS组血清TGF-β1含量明显高于正常组,治疗后非PS组与PS组血清TGF-β1含量均有降低,降低幅度PS组明显高于非PS组,差异有统计学意义。结论TGF-β1参与ARDS新生儿肺部炎症的发生,PS中的活性蛋白可下调TGF-β1的表达从而抑制ARDS患儿肺部炎症反应,减轻肺损伤。

【关键词】转化生长因子-β1; 肺表面活性物质; 新生儿; 呼吸窘迫综合征; 血气分析

新生儿急性呼吸窘迫综合征(newborns with acute respiratory distress syndrome,ARDS)是新生儿病死率极高的危重病之一,高建慧等[1]对新生儿监护病房(NICU)住院的有发绀、呼吸困难、需机械通气治疗的87例足月新生儿进行回顾性调查分析。结果显示,符合足月新生儿ARDS诊断者共10例,发病率11.5%,死亡率20.0%。如何早期诊断ARDS是临床医生面临的严峻挑战。本研究是通过给ARDS患儿气管内注入猪肺磷脂注射液,动态检测患儿血清及肺泡灌洗液 肺表面活性蛋白A(surfactantprotein A,SP-A)和转化生长因子-β1(transforming growth factor,TGF-β1)水平并与非PS组比较,探讨ARDS的发病机制,为ARDS的有效治疗开辟新的思路。

对象与方法

1.对象:参照足月新生儿ARDS诊断标准[2,3]选择2009年10月—2013年10月在本院儿科住院的ARDS新生儿60例,年龄10 min~2 d,胎龄≥37周,出生体重≥2.5 kg,男35例,女25例。依据患儿家长是否同意分2组,PS组与非PS组各30例,两组患儿在性别、年龄、生产方式、胎龄、Apgar评分、羊水情况比较,差异均无统计学意义,见表1。所有病例治疗前均无颅内出血、严重先天畸形、无气胸或肺出血,选择30例同期在本院产科出生在爱婴区观察的正常新生儿(为正常组),胎龄≥37周,出生体重≥2.5 kg,羊水清,Apgar评分>8分,男20例,女10例。所有研究对象均经其家长知情同意,并签订知情同意书。经本院伦理委员会审核通过。

表1ARDS PS组与非PS组一般情况表

组别例数性别[例(%)]男女生产方式[例(%)]剖宫产经阴道产羊水情况[例(%)]Ⅰ°Ⅱ°Ⅲ°出生时间(h,x±s)胎龄(周,x±s)Apgar评分(分,x±s)1min5minPS组3018(60.0)12(40.0)20(66.7)10(33.3)8(26.7)13(43.3)9(30.0)10.0±0.338.0±0.36.0±0.38.3±0.2非PS组3017(56.0)13(43.0)18(60.0)12(40.0)7(23.3)15(50.0)8(26.7)12.0±0.138.0±0.96.2±0.18.7±0.3

2.治疗方法:两组ARDS患儿入院后均予机械通气、保暖、营养、预防出血、抗感染等治疗。PS组予猪肺磷脂注射液(意大利凯西制药公司生产)100 mg/kg,一次性气管内注入,非PS组予生理盐水1.25 ml/kg,一次性气管内注入,正常组不做任何干预。

3.标本制备:正常组于生后48 h内抽外周血2 ml,PS组及非PS组于用药前、用药第24、48、72小时抽外周血2 ml,离心后取血清置于-70 ℃冰箱保存备用,行血清中SP-A及TGF-β1含量测定。同时PS组及非PS组所有病例行支气管肺泡灌洗,收集支气管肺泡灌洗液(broncho-alveolar lavage fluid,BALF)2 ml,4 ℃低温离心后取上清液置-70 ℃冰箱保存备用,行BALF中SP-A及TGF-β1的含量测定。

4.检测方法:采用双抗体夹心酶标免疫分析法测定血清及BALF中PS-A及TGF-β1的含量(检测盒购自中山生物工程有限公司。检测方法与步骤严格按说明书进行)。

5.临床疗效评估:PS组全部病例均于治疗前、治疗后每2 h,血气分析正常后每8 h,停呼吸机后每天抽血查血气分析,详细记录患儿血氧饱和度(SO2)、供氧浓度(FiO2)、呼吸机峰压(PIP)、呼吸末压(PEEP)、用呼吸机时间、供氧时间、动态检测胸片、头颅B超等。详细记录患儿气胸、肺出血、颅内出血等并发症及病情转归。精确计算患儿氧合指数(OI)及肺泡-动脉氧压差PaO2(A-a)值,OI=MAP(cmH2O)×FiO2×100/PaO2(mmHg);PaO2(A-a)=FiO2×7-PaCO2-PaO2[4]

6.统计学处理:所有观察数据用SPSS 13.0统计软件处理,计数资料以均数标准差表示,组间两两比较用t检验,组间合并症情况用χ2检验。

结果

1.肺泡灌洗液SP-A及TGF-β1含量比较:肺泡灌洗液SP-A浓度PS组与非PS组在治疗前比较,差异无统计学意义,治疗后两组均有增加,增加幅度PS组明显高于非PS组,各时间点比较,差异有统计学意义,见表2。

2.血清TGF-β1含量比较:治疗前血清TGF-β1浓度PS组和非PS组明显高于正常组,差异有统计学意义,治疗后PS组与非PS组均有降低,降低幅度PS组明显高于非PS组,各时间点比较,差异有统计学意义,见表2。

3.OI与PaO2(A-a)值比较:治疗前PS组与非PS组OI与PaO2(A-a)比较,差异无统计学意义,治疗后组PS组与非PS组OI与PaO2(A-a)均有下降,下降幅度PS组明显高于非PS组,差异有统计学意义,见表2。

表2PS对ARDS患儿SP-A、TGF-β1、OI和PaO2(A-a)的影响

组别例数治疗前治疗后(h)244872肺泡灌洗液SP-A(mg/L) PS组304.006±0.2164.532±0.731*5.021±0.681*4.933±0.372* 非PS组303.987±0.5894.098±0.6794.129±0.8164.066±0.213肺泡灌洗液TGF-β1(μg/L) PS组301.331±0.0160.869±0.047*0.699±0.023*0.490±0.071* 非PS组301.398±0.0381.113±0.0620.857±0.0500.532±0.035血清TGF-β1(μg/L) 正常组302.41±0.33--- PS组304.58±0.52#3.36±0.61*3.03±0.22*2.52±0.36* 非PS组304.52±0.36#3.96±0.713.71±0.363.66±0.27OI(mmHg) PS组3019.51±0.2215.69±0.75*12.66±0.51*10.89±0.64* 非PS组3020.38±0.3612.33±0.6810.20±0.476.12±0.23PaO2(A-a)(mmHg) PS组30305.1±46.20252.2±3.3*104.3±6.7*17.3±8.9* 非PS组30298.3±78.00146.3±2.622.2±5.614.7±0.3

注:同类检查项目PS组与非PS组比较,*P<0.05;与正常值比较,#P<0.05

4.临床疗效:治愈、死亡及合并症发生比例, PS组分别为96.7%(29/30), 3.3%(1/30)和23.3%(7/30),非PS组分别为90%(27/30)、10.0%(3/30)和3.3%(1/30),PS组合并症发生比例明显低于非PS组,差异有统计学意义;合并症主要为肺出血、气胸和颅内出血,PS组肺出血发生比例分别为3.3%(1/30),无气胸和颅内出血发生,非PS组分别为6.7%(2/30)、10.0%(3/30)、6.7%(2/30),差异无统计学意义。用呼吸机时间PS组为(20.3±0.6)h,非PS组为(78.3±0.4)h,差异有统计学意义。

讨论

新生儿急性呼吸窘迫综合征是指机体在遭受各种病理刺激后发生的急性炎性反应,以弥漫性肺泡损伤和急性肺泡上皮、肺毛细血管内皮细胞损伤为主要病理变化,以渗出性肺水肿和肺顺应性下降为主要病理生理特点,以进行性呼吸困难和缺氧为主要临床表现的综合征[5]。其本质是炎症反应,在炎症反应过程中,趋化因子发挥着重要作用。转化生长因子-β1是很强的多形核中性粒细胞(PMN)以及单核巨噬细胞的趋化因子。研究表明,TGF-β1对PMN以及单核巨噬细胞有强大的吸附作用,并刺激其分泌其他炎症细胞因子,通过诱导产生血小板生长因子和肿瘤坏死因子来调节肺的炎症和纤维化过程[6]

另外TGF-β1可诱导氧自由基及活性氧氮族(ROS P41)的生成并导致细胞活性的改变,从而造成肺上皮细胞、毛细血管内皮细胞结构和功能的损害,破坏某些酶的活力,影响细胞膜的功能,从而导致严重的肺损伤[7-8],本研究表明TGF-β1在新生儿ARDS组的表达明显高于正常组,血清及BALF的含量明显高于正常组,提示新生儿ARDS存在TGF-β1表达的增高,TGF-β1是促进多形核白细胞((polymorphonuclear,PMN)及早核巨噬细胞在气道的募集启动了新生儿ARDS的发生,并通过诱导ROS的生成促使肺上皮细胞,毛细血管内皮细胞结构和功能的损害从而导致严重的肺损伤。通过下调TGF-β1的表达可望成为治疗新生儿ARDS的新方法和新策略。

本研究结果表明,ARDS患儿SP-A明显不足,经SP治疗后,ARDS患儿的临床症状明显好转,肺泡灌洗液 SP-A含量明显升高,血清与肺泡灌洗液中TGF-β1的含量明显下降。提示外源性肺表面活性物质能补充ARDS患儿SP-A不足,迅速下调ARDS患儿TGF-β1的表达从而抑制肺部炎症,减轻肺损伤,与国外报道[9]SP中的PS-A能促进凋亡的PMN摄取,刺激肺泡巨噬细胞吞噬凋亡的PMN同时,能够调节TGF-β1释放的量,从而促进肺泡炎症消退的观点相符。肺表面活性物质短期观察无明显不良反应,可在临床推广应用。

药物的安全性观察,短期观察PS对患儿的支气管肺炎发育无明显抑制作用,对患儿的体检发育无抑制作用,没有发现有化学性肺炎及阻塞性肺炎的情况,没有发现过敏病例。有报道指出PS治疗NRDS过程中易并发脑室出血与动脉导管未闭[10],本实验脑室出血与动脉导管没闭的发生率无增加,考虑与用PS改善患儿氧合后及时调整呼吸机参数有关。

参考文献

1 高建慧,韩玉昆,杨冰岩,等.足月新生儿急性呼吸窘迫综合征临床特征及预后.临床儿科杂志,2003,21:486-489.

2 韩玉昆,蔡栩栩.足月新生儿急性呼吸窘迫综合征的病因和临床诊断.小儿急救医学,2004,11:62-63.

3 Lin J,Shi Y,Dong JY,et al.Clinical characteristics,diagnosis and management of respiratory distress syndrome in full term neonates.Chin Med J,2010,123:2640.

4 金汉珍,黄德珉,官希吉.实用新生儿学.第3版.北京:人民卫生出版社,2003:425.

5 Vasudevan A,Lidha R ,Kabra SK.Acute lung injury and acute respiratory distress syndrome .Indian J Pediatr,2004,71:743.

6 Khalil N,O’Cnnor RN,Flanders KC,et al.TGF-β1,but not TGF-β2or TGF-β3is differentially present on epithelial cells of advanced pulm onary fibrosis:an immunohistochemicl study.Am J Respire cell Mol Biol,1996,14:131.

7 Zaher TE,Miller EJ,Morrow DM,et a1.Hyperoxia-induced signal transduction pathways in pulmonary epithelial cells.Free Radic Biol Med,2007,42:897-908.

8 Herrera B,Alvarez AM,Sanchez A,et a1.Reactive oxygen species (ROS) mediates the mitochondrial-dependent apoptosis induced by transforming growth factor(beta)in fetal hepatocytes.FASEB J,2001,15:741-75.

9 Reidy MF,Jo RW.Surfactant protein A enhances apoptotic cell uptake and TGF-β1release by inflammatory alveolar macrophages.Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol,2003,285:L854-L861.

10 王红雁,迟雁.猪肺磷脂注射液.中国新药杂志,2007,4:333-335 .

作者单位:518111 深圳市平湖镇人民医院儿科

(收稿日期:2013-11-27)

(编辑:文晓萍)