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全氟化碳(PFC)作为良好的呼吸气体输送剂用于急性肺损伤/急性呼吸窘迫综合征(ALI/ARDS)的液体通气和雾化/汽化吸入治疗取得了较好的疗效。研究发现其具有广泛的生物学效应,如表面活性物质样作用和非特异性抗炎作用等,但这些都是肺内局部应用或体外实验研究,全身应用可能对ALI/ARDS的防治具有更为重要的作用。因此,我们通过内毒素急性肺损伤大鼠模型,分三部分探讨全身应用PFC对急性肺损伤的作用。目的:探讨经腹腔注射PFC原液(PFO)和静脉注射PFCE(PFTE、PFT)全身应用PFC的可行性;观察腹腔注射PFO和静脉注射PFT对内毒素急性肺损伤的防治作用和抗炎作用并探讨其相关机制。方法:1.腹腔注射PFO(15ml/Kg)按24h、48h、72h和1个月时间点分4组,前三个时间点各设一个生理盐水对照组;静脉注射自制乳剂PFTE(10ml/Kg)按1h、2h、4h、6h、24h、48h、72h和10天时间点分8组,设1组生理盐水对照组。所有动物分别于相应时间点处死,测定动脉血气分析、PFO吸收率、血液PFO和PFTE浓度、肝肾功能及肺脏、肝脏和肾脏病理学检查。2.腹腔注射PFO对内毒素肺损伤防治作用和抗炎作用研究各分两个正常对照组(NC和PFO)和两个实验组(LPS和LPS+PFO),实验前48小时,PFO组和LPS+PFO组腹腔注射PFO 15 ml/kg,实验时,实验组静脉注射LPS 7 mg/kg,其它分组均注射生理盐水。各组分别于2 h、4 h、6 h时间点处死动物。防治作用研究测定LI、LPI和PaO2及肺脏病理学检查。抗炎作用研究测定血液和BALF中WBC和PMN、肺组织中PMN、血清和BALF中的IL-1β和TNFα;肺组织免疫组化检测E-选择素、ICAM-1和NF-κB表达。3.静脉注射PFT对内毒素肺损伤防治作用和抗炎作用研究各分两个正常对照组(NC和PFT)和两个实验组(LPS和LPS+PFT),PFT组和LPS+PFT组静脉注射PFT10ml/kg,5分钟后,实验组静脉注射LPS7mg/kg,其它分组均注射生理盐水。各组分别于2h、4h、6h时间点处死动物。防治作用研究测定W/D、LPI、PaO2及肺脏病理学检查。抗炎作用研究测定血液和BALF中WBC和PMN、肺组织中PMN、血清和BALF中的IL-1β和TNFα;肺组织免疫组化检测E-选择素、ICAM-1和NF-κB表达;流式细胞仪测定血液PMN表面CD11b表达。结果:1.腹腔注射PFO后,72小时吸收率达0.93±0.03,血液浓度在48小时达高峰(1.67±0.30 ug/ml),1月后测不出。对肝肾功能无明显影响;静脉注射PFTE后,血液浓度1小时最高,达3229.34±466.01ug/ml,但下降很快,至6小时下降至349.9±88.61ug/ml,第10天已测不出。PaO2较对照组明显升高(p<0.01),但下降较快,6小时已与对照组差异无统计学意义(p>0.05)。ALT和AST明显升高(p<0.01),10天后才降至与对照组差异无统计学意义(p>0.05)。2.腹腔注射PFO防治作用研究结果显示:LPS组在4h和6h时间点各有1只动物死亡,PaO2较正常对照组明显下降(p<0.01)。LPS+PFO组仅在6h有1只动物死亡,与LPS组相比,PaO2有所升高,但仅在6h差异有统计学意义(p<0.05),LI和LPI降低,但仅在4h和6h时间点才有统计学意义(p<0.05和0.01),肺组织除水肿和炎性细胞侵润有所较轻外,其它无明显改变。腹腔注射PFO抗炎作用研究结果显示:与正常对照组比较,LPS组动物BALF中WBC、PMN和肺组织PMN及血液WBC(2h)明显升高(p<0.01),血液PMN和WBC(4h和6h)降低(p<0.01);LPS+PFO组与LPS组相比,BALF中WBC、PMN和肺组织PMN及血液中WBC(2h)均降低(p<0.01),血液中PMN和WBC(4h和6h)均升高(p<0.01),且与正常对照组差异无统计学意义(p>0.05);血清和BALF中IL-1β和TNFα:LPS组较正常对照组明显升高(p<0.01或<0.05),LPS+PFO组较LPS组明显降低(p<0.01),但仍高于正常对照组(p<0.01或0.05),血清TNFα降低仅在6h具有统计学意义(p<0.05)。免疫组化检测E-选择素、ICAM-1和NF-κb表达(IOD)显示:LPS组较正常对照组明显升高(p<0.01),LPS+PFO组较LPS组明显降低(p<0.01),但仍高于正常对照组(p<0.01或0.05)。3.静脉注射PFT防治作用研究结果显示:LPS组和LPS+PFT组各在6h时间点有1只动物死亡。PaO2比较:LPS组较NC组明显下降(p<0.01),LPS+PFT组较LPS组明显升高(p<0.01),在2h甚至高于NC组(p<0.05),至6h尽管仍高于LPS组(p<0.01),但低于NC组(p<0.01),PFT组在各时间点均高于其它三组(p<0.01);W/D和LPI:LPS组明显高于NC组(p<0.01),LPS+PFT组较LPS组明显降低,但在4h和6h时间点才有统计学意义(p<0.05或0.01)。肺组织病理学检查显示:LPS+PFT组较LPS组的炎性细胞侵润和水肿减轻,可见明显肺泡扩张,并见泡沫样PFC微粒。静脉注射PFT抗炎作用研究结果显示:与正常对照组比较,LPS组BALF中WBC、PMN和肺组织PMN及血液WBC(2h)明显升高(p<0.01),而血液PMN和WBC(6h)降低(p均<0.01);LPS+PFO组与LPS组比较:BALF中WBC、PMN和肺组织PMN及血液WBC(2h)均明显降低(p<0.01);血液PMN和WBC(6h)均升高(p<0.01);血清和BALF中IL-1β和TNFα:LPS组较NC组均升高(p<0.01),LPS+PFT组较LPS组均降低(p<0.05或0.01);血液中PMN表面CD11b表达(MIF):LPS组明显高于NC组(p<0.01),LPS+PFT组明显低于LPS组(p<0.01);免疫组化检测E-选择素、ICAM-1和NF-κb表达(IOD):LPS组明显高于NC组(p<0.01),LPS+PFT组明显低于LPS组(p<0.01),但仍高于正常对照组(p<0.01或0.05)。结论:1.通过腹腔注射PFC原液(PFO)和静脉注射PFTE(或PFT)途径全身应用PFC能够到达一定的血液浓度和维持一定的时间,PFO对肝肾功能无明显影响,除PFTE有一过性肝功能损伤外,无其它不良反应,安全性好,且PFTE可明显提高PaO2,说明此两种全身应用途径可行。2.腹腔预注射PFO和静脉预注射PFT可明显提高PaO2,减轻内毒素肺损伤导致的肺水肿,降低肺泡通透性,PFT亦可改善肺病理性损伤,提示全身应用PFO和PFT对内毒素急性肺损伤具有一定的防治作用。3.腹腔注射PFO和静脉注射PFT可明显抑制PMN肺侵润、降低促炎细胞因子IL-1β和TNFα的产生,具有明显的非特异性抗炎作用,其机制可能与抑制E-选择素、ICAM-1和NF-κb以及PMN表面CD11b表达有关。