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目的:恶性胸腔积液(Malignantpleuraleffusion,MPE)是指恶性肿瘤转移至胸膜或胸膜原发肿瘤所致的胸腔积液。MPE的产生往往标志着病情已进入晚期,大多没有手术机会。治疗的目的是减少积液的产生,提高生存质量,尽量延长患者的生存期。目前多采用小口径胸腔引流管引流积液,并向胸腔内注入药物行胸膜固定。应用凝血酶、滑石粉作为胸腔粘连剂治疗胸腔积液由来已久,但其治疗机制及粘连效果尚不完全明确。本研究旨在通过向兔胸腔内注入VX2(一种由shope病毒所诱发的乳头瘤衍生的鳞癌)组织悬液建立MPE模型,给予凝血酶、滑石粉治疗MPE,以此研究和探讨凝血酶、滑石粉在治疗MPE中的治疗机制。
方法:选取健康新西兰白兔(8-10月龄,雌雄各半,体重3kg左右)给予右侧胸腔内注入VX2组织悬液1.5ml,经B超定位有胸腔积液产生(>10ml),抽取积液行脱落细胞学检查,找到癌细胞后,即证实为MPE模型成功。随机把MPE模型分为4组,为凝血酶低剂量组(10只)、凝血酶高剂量组(10只)、滑石粉组(10只)和对照组(6只)。所有MPE模型均置小口径胸腔引流管,用注射器抽尽积液,并记录引流量。然后分别向胸腔注入药物:凝血酶低剂量组给予200iu/kg的凝血酶溶液,凝血酶高剂量组给予400iu/kg的凝血酶溶液;滑石粉组给予100mg/kg的滑石粉混悬液(10%滑石粉混悬液);对照组给予等量生理盐水。分别在注药当天和注药后48小时抽取胸腔积液做生化指标检测(包括葡萄糖、乳酸脱氢酶),并通过双抗体夹心酶联免疫吸附实验(ELISA)检测积液中纤溶酶原激活物抑制因子-1(PAI-1)、血管内皮生长因子(VEGF)的含量,并观察引流液颜色和量的变化。实验期间,实验动物统一管理,饲养。待实验兔死亡后,打开胸腔,观察并进行各组胸腔粘连评分;取壁层胸膜组织做HE染色,用于镜下观察,测量胸膜厚度。
结果:
1.滑石粉组中有2只胸腔注药后出现呼吸急促,鼻翼煽动,短时间内死亡。凝血酶低剂量组中有10只、凝血酶高剂量组中有10只、滑石粉组中有8只和对照组中有6只顺利完成实验。
2.复制MPE模型最短时间11天,最长时间23天,平均造模时间(17.10±2.79)天。
3.胸腔注药后的存活时间,凝血酶低剂量组(3.90±0.74)天、凝血酶高剂量组(6.90±1.20)天、滑石粉组(7.10±1.20)天,对照组(3.30±0.67)天;不同组间,凝血酶低剂量组和凝血酶高剂量组比较(P=0.000)、凝血酶低剂量组和滑石粉组比较(P=0.000)、凝血酶高剂量组和对照组比较(P=0.000)、滑石粉组和对照组比较(P=0.000)均有显著性差异。
4.MPE模型中引流液颜色随病情进展,有淡血性→血性→暗血性的变化趋势。经凝血酶、滑石粉治疗后引流液颜色可变为淡血性或淡黄色。
5.胸腔注药后,积液引流量为凝血酶低剂量组(30.00±12.00)ml、凝血酶高剂量组(28.17±4.40)ml、滑石粉组(26.00±10.33)ml、对照组(49.67±7.53)ml;不同组间,凝血酶高剂量组和对照组比较(P=0.004)、滑石粉组和对照组比较(P=0.006)均有显著性差异。
6.胸腔引流液的生化特征
6.1葡萄糖(GLU)
比较同一组治疗前后,凝血酶低剂量组(P=0.000)、凝血酶高剂量组(P=0.005)、滑石粉组(P=0.012)、对照组(P=0.001)中葡萄糖较治疗前有下降趋势,有显著性差异。
不同组间治疗前后葡萄糖含量,凝血酶高剂量组和对照组比较(P=0.007)、滑石粉组和对照组比较(P=0.003)均有显著性差异。
6.2乳酸脱氢酶(LDH)
比较同一组治疗前后,凝血酶低剂量组(P=0.000)、凝血酶高剂量组(P=0.031)、滑石粉组(P=0.000)、对照组(P=0.000)中乳酸脱氢酶较治疗前有增高趋势,有显著性差异。
不同组间治疗前后乳酸脱氢酶含量,凝血酶高剂量组和对照组比较(P=0.006)、滑石粉组和对照组比较(P=0.004)、凝血酶低剂量组和滑石粉组比较(P=0.006)均有显著性差异。
7.胸腔引流液的细胞因子含量
7.1PAI-1水平
比较同一组治疗前后,凝血酶低剂量组(P=0.007)、凝血酶高剂量组(P=0.008)、滑石粉组(P=0.009)中PAI-1水平较治疗前升高,有显著性差异。对照组(P=0.956)中治疗前后无显著性差异。
不同组间治疗前后PAI-1水平,凝血酶高剂量组和对照组比较(P=0.005)、滑石粉组和对照组比较(P=0.007)有显著性差异。
7.2VEGF水平
比较同一组治疗前后,凝血酶低剂量组(P=0.453)、凝血酶高剂量组(P=0.388)、滑石粉组(P=0.802)、对照组(P=0.133)中VEGF水平无显著性差异。
不同组间治疗前后VEGF水平,凝血酶低、高剂量组,滑石粉组、对照组之间比较,无显著性差异(x=1066,df=3,P=0.785)。
8.胸腔粘连积分,凝血酶低剂量组、凝血酶高剂量组、滑石粉组分别和对照组比较,有显著性差异(P=0.000);凝血酶低剂量组和凝血酶高剂量组比较(P=0.000)、凝血酶低剂量组和滑石粉组比较(P=0.000)有显著性差异。
9.胸膜病理观察
9.1镜下所见
对照组中壁层胸膜纤薄,结缔组织中无炎细胞浸润和成纤维细胞增生;凝血酶低剂量组中壁层胸膜稍增厚,结缔组织中多量淋巴细胞浸润及成纤维细胞增生;凝血酶高剂量组中壁层胸膜明显增厚,大量毛细血管和成纤维细胞增生及坏死;滑石粉组中壁层胸膜明显增厚,大量毛细血管及成纤维细胞增生并包绕肿瘤组织。
9.2胸膜厚度
在高倍镜下测量壁层胸膜厚度,凝血酶低剂量组为(0.308±0.016)mm、凝血酶高剂量组为(0.744±0.007)mm、滑石粉组为(1.508±0.043)mm、对照组为(0.107±0.058)mm。不同组间两两比较均有显著性差异(P=0.004)。
结论:
1.VX2组织悬液法可短期内复制MPE兔模型,方法简单、成型率高。
2.胸腔内应用凝血酶,使壁层胸膜增厚;通过减少纤溶酶原的激活使纤维蛋白沉积;刺激胸膜成纤维细胞增多,加速胸腔闭合;对降低VEGF无明显作用。400iu/kg的凝血酶溶液治疗MPE,安全有效,未见明显副作用。
3.胸腔内应用滑石粉,使壁层胸膜明显增厚;可抑制纤溶酶原的激活,减少纤维蛋白分解,促进胸腔粘连;成纤维细胞增多,加速纤维化;对降低VEGF无明显作用。10%滑石粉混悬液治疗效果肯定,但副作用明显,可引起部分MPE模型猝死。