布比卡因对肺上皮离子转运的作用研究

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前言  肺内正常的解剖结构和生理机制保持着肺间质的水分恒定和肺泡处于理想的湿润状态,以利于完成肺的各种功能。肺泡液体清除率(alveolarfluidclearance,AFC)对肺脏生理和病理状态下的液体平衡,如肺水肿、急性肺损伤和成人呼吸窘迫症,均起重要的调控作用。增加AFC能加速肺水肿的恢复,改善肺泡上皮的气体交换。相反,减少AFC能降低急性肺损伤和成人呼吸窘迫症病人的生存率,诱发肺水肿的发生。最近的临床报道表明布比卡因颈丛麻醉及布比卡因过敏均可致急性肺水肿,但具体机制尚不清楚。肺泡上皮细胞顶侧膜的上皮钠通道(epithelialsodiumchannel,ENaC)是影响AFC的主要决定因素,我们推测布比卡因可能通过抑制ENaC而降低AFC。本研究旨在探讨布比卡因与AFC之间的关系,明确布比卡因是否对肺泡上皮Na+转运有抑制作用及其相应的分子机制。  材料与方法  健康昆明雄性小鼠麻醉后经气管插管注入0.3ml等渗5%小牛血清白蛋白(bovineserumalbumine,BSA),实验共分六组:分别为对照组、阿米洛利组、布比卡因组、布比卡因+可米洛利组、特布他林组及布比卡因+特布他林组。BSA液中,分别含有空白、1mmol.L-1阿米洛利、1mmol.L-1布比卡因、1mmol.L-1布比卡因+1mmol.L-1阿米洛利、0.1mmol.L-1特布他林及1mmol.L-1布比卡因+0.1mmol.L-1特布他林。30min后负压吸取肺泡内液体,测定肺泡液体内小牛血清白蛋白的浓度并计算AFC。采取手术切除人肺标本在离体人肺注入10ml等渗5%BSA,30min后负压吸取肺泡内液体,测定肺泡液体内小牛血清白蛋白的浓度并计算AFC。实验共分四组:分别为对照组、阿米洛利组、布比卡因组、布比卡因+阿米洛利组。H441细胞应用RPMI1640培养基(ATCC),在37℃,5%CO2条件下培养,并置于带孔滤膜上生长备用(CorningCostar)。分别用1μM、10μM、100μM、1mM、10mM布比卡因浓度刺激H441细胞单层,并于尤斯灌流室系统上测定其短路电流的变化。用30μg/ml布比卡因处理H441细胞,做0,15min,30min,1h四个时间点,提取蛋白用于westernblot,研究布比卡因对Erk1/2蛋白磷酸化的影响。  结果  1、气管内注入布比卡因后,能显著降低小鼠AFC  其降低程度与使用特异性钠通道阻断剂阿米洛利相似,布比卡因与阿米洛利合用后抑制效应未见进一步增强。β2肾上腺素能受体激动剂特布他林能明显增加小鼠AFC。与布比卡因合用后,特布他林能拮抗布比卡因对AFC的抑制作用。  2、气管内注入布比卡因后,能显著降低人肺AFC  其降低程度与使用特异性钠通道阻断剂阿米洛利相似,布比卡因与阿米洛利合用后抑制效应未见进一步增强。  3、布比卡因降低阿米洛利敏感性电流  其降低作用随药物浓度增加而增强,其半数抑制浓度为98.1μM。  4、布比卡因对Erk1/2蛋白磷酸化的影响。  其促进Erk1/2蛋白磷酸化。  结论  1、布比卡因能抑制小鼠肺水清除作用,可能引起肺水肿。  2、布比卡因能抑制人肺水清除作用,可能引起临床肺水肿发生。  3、布比卡因降低阿米洛利敏感性电流,抑制ENaC的功能活性。  4、布比卡因能够促进Erk1/2蛋白磷酸化。
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