AT细胞在急性高原肺水肿中的作用及意义 作者：吴岳 赵海龙 马祁生 田育璋 胥谨【摘要】 目的 探讨AT细胞在急性高原肺水肿中的作用及意义。方法 wister大白鼠随机分高原1 d、3 d、7 d组，观察肺组织大体形态变化；H-E染色，观察肺组织学变化；电镜观察肺组织形态学变化；测定血流动力学和右室肥厚指数。结果 光镜下，肺组织出现明显炎症反应，肺泡壁充血水肿，肺泡腔内有大量的炎细胞；电镜下，肺泡上皮细胞出现凋亡。血流动力学测定、右室肥厚指数测定结果显示表明：1 d、3 d和7 d组mPAP 、mSAP和RVHI变化无显着性差异。结论 缺氧使AT细胞凋亡，肺水转运功能障碍，肺泡内液体大量聚集，从而引发肺水肿。【关键词】 高原环境 肺组织 凋亡 肺水肿 Abstract Objective To investigate the morphological and hemodynamic changes of pulmonary tissues in Wister rats under plateau environment and provide enlightenment for clarifying the mechanism of high altitude pulmonary edema. Methods To divide the Wister rats into 3 groups (1d,3d and 7d) at plateau randomly and to observe the morphological changes of pulmonary tissue. The mean pulmonary arterial pressure (mPAP), mean systematic arterial pressure (mSAP) and the right ventricle hypertrophy index were detected simultaneously. Results There were significant inflammatory reactions in pulmonary tissue. Congestion and edema were shown in pulmonary alveoli wall and a great amount of inflammatory cells presented in alveolar space under microscope. The apoptosis was shown in alveolar epithelium cells under electron microscope. The detection of hemodynamic and RVHI showed that there were no significant differences among 1d, 3d and 7d groups of mPAP, mSAP and RVHI (). Conclusion Hypoxia leads to the AT cell apoptosis and hindrance to the pulmonary water transportation and then accumulated in alveoli and cause pulmonary edema eventually. Key words Plateau environment Pulmonary tissues Apoptosis Pulmonary edema 高原肺水肿是一种严重的急性高原病，一般是由低海拔地区急速进入海拔2500 m以上地区时因低氧而引起1。它的临床表现与一般急性肺水肿相似：呼吸困难、咳嗽、咳大量白色或粉红色泡沫痰，听诊示两肺布满湿啰音2。高原肺水肿的发病机制现在尚不清楚，早期学者将其描述为肺炎或充血性心力衰竭。目前较为公认的学说认为高原肺水肿是一种高蛋白，高渗出性肺水肿3，但其具体原因不是很清楚。本实验采用高原现场实验观察方法，探讨AT细胞在急性高原肺水肿中的作用及意义。 1 材料与方法 材料 健康Wistar大鼠60只，鼠龄68周，体重210230 g，由青海省实验动物中心提供。随机分成3组。选择海拔4300 m的青海省玛多县医院作为实验场地。正常大鼠肺组织作对照。 方法 进入高原现场后，分别在第1 d、第3 d和第7 d进行如下操作：大鼠称重后经5戊巴比妥麻醉后，行气管插管，按孙波等4报道的方法，将肺动脉导管经右颈外静脉插入肺动脉，连接压力传感器及多导生理记录仪，从肺动脉导管缓慢注入1氯化琥珀酰胆碱终止自主呼吸，接HX-200动物呼吸机，潮气量78ml，频率8090次/分，呼吸比1：，待大鼠稳定2030 min后，测平均肺动脉压,行左颈总动脉插管测定平均体动脉压。然后打开胸腔，取出大鼠心脏，剪去心房组织，沿心室间隔边缘剪下右心室及左心室室间隔并称重；计算RVHI为RV/(LV+S)作为右心室肥厚的指标。 将大鼠脱臼处死，解剖取出肺组织，观察肺组织大体形态学变化。然后，取一侧肺叶以10甲醛缓冲液固定，石蜡包埋切片，用苏木素-伊红染色，观察肺组织学变化。电镜观察肺组织超微结构变化。 统计学分析 采用统计软件处理，数据以均数标准差表示，组间比较采用方差分析。认为差别具有统计学意义。 2 结果 肉眼观察 鼠肺外观在1 d、3 d、7 d组均呈现组织肿胀，可见小片状、点状出血，分布于一叶或多叶，肺扩张尚均匀，但1 d和3 d组最为明显。 普通光镜下观察 光学显微镜下细胞核呈蓝黑色，胞浆呈淡红色。坏死组织呈红染颗粒状结构，核染色消失。肺组织出现明显炎症反应，肺泡壁充血水肿，肺泡腔内有大量的炎细胞。凋亡细胞在组织中呈单个散在分布，表现为核染色质致密浓缩，核碎裂等。 图1 凋亡的肺泡II型上皮细胞 图2 正常的肺泡上皮细胞与核固缩的上皮细胞 ，正常的肺泡上 板层小体核染色质浓集、固缩，50000） 皮细胞，核固缩的上皮细胞，50000 电镜观察 细胞凋亡时发生典型的形态学改变，细胞体积缩小变圆，胞浆浓缩，胞膜芽生，核固缩。染色质边集在核膜下呈月牙形或腰带状，凋亡小体形成。肺泡II型上皮细胞发生凋亡后，形态发生明显改变，胞浆内嗜俄性板层小体数量减少、排空增加，线粒体肿胀，次级溶酶体增多，细胞核呈多型性，核被膜外折或内陷，假包涵体形成，细胞膜上微绒毛减少或消失。 血流动力学测定和右室肥厚指数的测定 分别在进入玛多县第1 d、第3 d和第7 d测量mSAP 、Mpap和 RVHI。结果显示三组大鼠mSAP 、Mpap和 RVHI没有显着性差异。表1三组大鼠的血流动力学指标比较 3 讨论 肺泡上皮仅有两种类型的上皮细胞，即AT和AT。AT被认为是肺泡上皮的干细胞Masayuki Hanaoka ,Yunden Droma,Junichi Hotta,etof the tyrosine hydroxylase gene in subjects susceptible to high-altitude pulomonary ， 2003， 123:54-58 2牟信兵，汤红亚，朱旦，等.高原肺水肿发病机理研究进展J.高原医学杂志，2002，12：613Peter H,Hackett MD,Rober C,etaltitude illnessJ.N Eng J Med,2001,345(2):1074孙波，刘文利.右心导管测定大鼠肺动脉压的实验方法.中国医学科学院学报，1984，6，465-4665Uhal B D. Cell cycle kineties in alveolar epithelium J.Am J Physiol, 1997, 272(6 pt 1)：1031-10456Folkesson H G , Nitenberg G ,Oliver B ,et al . Upregulation of alveolar epithelial fluid transport after subacute lung injury in rats from bleomycinJ . Am J Physiol, 1998,275:478-4907Andre louis gabry, Xavier Ledous, Monique Mozziconacci, et al. High-altitude pulmonary edema at moderate altitude (2,400m;7,870feet）.Chest， 2003，123:49-538Nakamura M,Matute-Bello G, Liles WC, et al. Differential response of human lung epithelial cells to fas-induced apoptosis. Am J Pathol， 2004，164: 1949-19589李其芳，戴爱国.大鼠缺氧性肺动脉高压时三种缺氧诱导因子a亚基在肺动脉中的差异表达.中华结核和呼吸杂志，2006，29：11311710敖其林，郝春荣，熊密，等.低氧诱导因子1a和内皮素1基因在大鼠低氧性肺动脉高压中的表达.中华病理学杂志，2004，31：14014211Heidbreder M, Frohlich F, Johren O, et al. Hypoxia rapidly activates HIF-3alpha mRNA expression. FASEB J, 2003, 17:1541-1543