摘要
过氧亚硝基(ONOO−)是一氧化氮和超氧阴离子的反应产物。它是一种生物氧化剂和细胞毒性阴离子,产生在活的有机体内,这可能会导致炎症和肺部损伤。本研究旨在探讨直接接触过氧亚硝酸盐是否会引起气道的病理改变。
将20只新西兰兔分为4个实验组。血管内注射硫喷妥钠麻醉,气管内接种过氧亚硝酸盐(0.5 mL 10mm溶液)。分别于接种后2 h、24 h、48 h和72 h分离气管和肺进行组织病理学检查。
肺组织病理学观察为淤血、浆液渗出、白细胞浸润和变性,呈时间依赖性。48、72 h变化相似。退行性变化不是渐进的。气管病变表现为充血、水肿、白细胞浸润和气管上皮变性。
本研究表明呼吸道中过氧亚硝酸盐的形成诱发了肺部炎症和退行性变化。
伊朗乌尔米亚大学研究办公室支持这项工作。
过氧亚硝基(ONOO−)是两个自由基之间的反应产物,即一氧化氮(·NO)和超氧阴离子O2·−: 过氧亚硝酸盐是一种强效的生物氧化剂和炎症细胞,包括巨噬细胞,产生这种细胞毒性阴离子在活的有机体内.过氧亚硝酸盐被认为是一些与一氧化氮过量生产相关的病理条件的反应性中间体1,2.过氧亚硝酸盐氧化膜脂3.和组织sulfhydrils4它被认为会破坏肺内的钠膜通道5.由于这些和其他机制,预计直接接触过氧亚硝酸盐可引起气道的广泛病理改变。本研究旨在探讨这一假设,并探讨兔子是否可以作为这种研究的合适模型。
材料和方法
过氧亚硝基合成
如前所述,在骤冷流反应器中合成过氧亚硝酸盐6.简单地说,0.6 M纳米溶液20。6mhcl + 0。7mh2O2被泵入t型接头,并在玻璃管中混合。酸催化亚硝酸与H2O2将1.5 M NaOH以相同的速率泵入玻璃管末端的第二个T型接头中,形成过氧亚硝酸。溶液在−20°C下冷冻一周。由于冷冻分馏,过氧亚硝酸盐形成了一层黄色的顶层,保留下来供进一步分析和应用。用302 nm (ε)的吸光度测定过氧亚硝酸盐浓度302= 1.67×103.·米−1·厘米−1).过氧亚硝酸盐的原液保存在pH值为碱性的冰箱中,每次使用前测定其浓度。在室温和浓度为10 mM的Krebs缓冲液中,过氧亚硝酸盐在15、30和60分钟后分别分解了约50%、92%和100%。
动物和实验规程
选取健康的新西兰兔20只。兔子的性别没有被考虑,动物在相同的体重范围。给兔子喂水和商品饲料没有限制地.实验分为4组,每组2只动物作为对照组。用硫喷妥钠(25 mg·kg)麻醉−1合著。,注射。).定位部位,将抗菌溶液涂于皮肤,然后触诊气管,使用结核菌素注射器在气管内接种过氧亚硝酸盐(0.5 ml 10mm溶液)。对照组动物气管内注射蒸馏水(0.5 ml)。过量接种后,分别于2、24、48、72 h处死兔注射。注射硫喷妥钠。本研究中使用的所有化学品均购自默克公司(德国达姆施塔特)。
尸体剖检和组织病理学
进行了详细的尸检,气管和肺被解剖,并从支气管渗出物中提取细菌培养样本。用10%中性缓冲福尔马林固定肺和气管组织进行组织病理学检查。取4 ~ 5µm切片,苏木精和伊红染色,光镜下观察。
结果
从支气管渗出的细菌培养发现所有病原微生物阴性,无论是在对照组和过氧亚硝酸盐处理的动物。对照组未观察到明显异常。在过氧亚硝酸盐接种的动物中,病理变化仅限于呼吸系统。这种变化是渐进式的,即从早期气管和肺的充血到出现肺补片。但接种48 h和72 h后病理变化无显著性差异。
肺部未见明显病理改变(图1a⇓)和对照组动物的气管。实验组接种2 h后,气管出现充血、水肿和白细胞浸润,部分区域出现坏死。肺的改变为局灶性严重充血伴浆液性渗出(图1b)⇓).部分区域支气管上皮有退行性改变。局灶性白细胞浸润由淋巴细胞和中性粒细胞组成。
在接种24小时后,气管的变化包括更多的白细胞浸润和上皮坏死。由于充血和水肿,肺泡间隔增厚(图1c)⇑).肺泡腔内可见白细胞浸润,主要为淋巴细胞。支气管上皮出现不同程度的退行性变。接种48 h后,出现弥漫性白细胞浸润;肺泡腔内充满渗出物。细胞为中性粒细胞、淋巴细胞和巨噬细胞。支气管腔内充满白细胞(图1d)⇑).这些变化显示了支气管肺炎的清晰图像。气管改变为水肿、白细胞浸润和坏死。接种72 h后的变化与48 h相似。
讨论
本研究表明,单一的腹腔内腹泻施用兔子可能导致呼吸道中的炎症和退行性作用。在本研究中,将高剂量的过氧基酯直接施用于气道,导致发现严重的影响。观察到炎症和组织损伤,如2小时的分布速度。这清楚地表明过氧基酯不仅可以引起炎症反应,而且可以诱导细胞损伤。在24,48和72小时的开发期间,立即炎症效果之后是细胞浸润,这可能是对过氧族酸的延迟反应。
在(病理)生理条件下,过氧亚硝酸盐可能由不同的细胞形成,从而引起相似的病理损伤。据报道过氧亚硝酸盐在pH 7.4和37°C下的半衰期只有1 s7.许多炎症细胞,如巨噬细胞,产生和释放超氧阴离子和一氧化氮作为其杀菌效应分子的一部分。这些自由基的同时产生导致过氧亚硝酸盐的快速形成8.反过来,过氧亚硝酸盐会氧化脂质和蛋白质通过可以抑制该路线蜂窝活动2.Sadeghi-Hashjinet al。2指出过氧亚硝酸盐可能是组织损伤和自由基释放的慢性炎症的重要因素。这种变化可能以非特异性的方式发生,类似的变化可能在肾脏和肝脏中观察到9.过氧亚硝酸盐的严重病理效应可能是由于防御机制对过氧亚硝酸盐的失败1.
有越来越多的证据表明过氧亚硝酸盐是在呼吸道产生的,特别是由巨噬细胞。它可能参与肺的氧化损伤,可能参与气道高反应性、哮喘、肺部炎症、表面活性蛋白损伤、职业性肺疾病、成人呼吸窘迫综合征和吸烟引起的肺疾病2.超氧阴离子是由气道上皮产生的,含量可检测到10.这种物质与一氧化氮反应可能产生过氧亚硝酸盐。本研究表明呼吸道中过氧亚硝酸盐的形成可能与肺部炎症和退行性改变有关。
致谢
作者感谢A. Jamshidi和T. Kahroba提供的技术援助。
- 收到了2001年7月25日。
- 接受2002年4月15日。
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