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研究背景铀（Uranium,U）是放射毒理学领域中不能忽视的一个重金属元素。贫铀（Depleted uranium,DU）是天然铀反应后的副产品,因其密度高、强度大、韧性好、穿透性强,被广泛的用于军事及民用活动中。DU具有化学和放射毒性,但研究的主要是化学毒性。呼吸道是DU进入体内最重要的途径,我们在前期的研究中发现吸入难溶性DU粒子后,溶解的U在机体内的分布速率与二房室模型相符合,肺部被沾染后会出现严重的炎症反应。有研究合成低分子水溶性壳聚糖-二乙烯三胺五乙酸纳米粒并通过小鼠体内试验发现其对体内U有促排作用,但目前尚未见直接用于呼吸道治疗吸入性DU的研究报道。一旦吸入DU粒子后,必须想办法尽快彻底将其清除,在前期的研究中发现暴露于DU粉尘环境中,吸入DU后在3 h内予以全肺灌洗（Whole lung lavage,WLL）治疗对去除肺内DU颗粒有一定的效果。但是WLL需要在具备相关医疗设施设备的场所中由专业的医护人员操作,置身于战场环境或极端情况下,并不能及时有效的得到WLL治疗,因此我们迫切需要找到一个更加有效的方法,延长获得WLL治疗的时间窗,同时能够尽可能提高WLL效率。本研究根据文献合成了壳聚糖（Chitosan,CS）-二乙烯三胺五乙酸（Diethylenetriaminepentaacetic acid,DTPA）纳米粒（Nanoparticles,NPs）,探讨当呼吸道暴露于DU粉尘环境后,极早期予以相应药物吸入治疗对肺内DU颗粒的作用,根据其作用联合WLL治疗,评估对肺内DU颗粒的去除效果,为更有效去除体内DU颗粒提供一定的参考价值。研究目的制备CS-DTPANPs,通过动物实验探讨吸入CS-DTPANPs对肺内DU颗粒的作用,根据其作用探讨联合WLL对DU的去除效果。研究方法1.CS-DTPA和CS-DTPA NPs的制备:通过乙酰化方法将CS和DTPA合成壳聚糖-二乙烯三胺五乙酸（CS-DTPA）聚合物,运用傅立叶红外光谱仪（Fourier transform infrared spectrometer,FT-IR）和核磁共振氢谱（Nuclear magnetic resonance hydrogen spectrum,1H-NMR）表征该聚合物。根据离子凝胶法,制备CS-DTPANPs,运用透射电子显微镜（Transmission electron microscope,TEM）和纳米粒度分析仪进行表征及优化。2.动物实验（1）:将16只成年比格犬随机分成4个组:生理盐水（Normal saline,NS）组、DTPA组、CS-DTPA组和CS-DTPANPs组,运用超细纤维支气管镜将自制的喷雾式染毒装置对肺部深处进行DU粉尘染毒,染毒剂量为10 mg/kg,染毒30 min后予以各组雾化药物治疗,治疗剂量30 mg/kg,雾化持续时间10 min。收集24 h各组的尿液和粪便,运用电感耦合等离子体质谱（Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry,ICP-MS）检测体内U的排出量;采集全血,运用ICP-MS检测沾染前、沾染后30 min、1 h、2 h、4 h、8 h、1 d、3 d和7 d的血U浓度;检测沾染后1 d、3 d和7 d的pH值、PaO2、PaCO2、HCO3-、SatO2和肾功能指标;运用酶联免疫吸附剂测定（Enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）检测血液中的炎症因子;对沾染后1 d、3 d和7d的比格犬行胸部电子计算机断层扫描（Computed tomograph,CT）检查,并根据肺部阴影范围进行评分对比;染毒7 d后,对染毒犬实施安乐死后取出左肺及肾组织消解运用ICP-MS检测组织内U含量残留百分比,根据以上结果分析吸入CS-DTPA NPs对肺内DU颗粒的作用。3.动物实验（2）:将32只成年比格犬随机分成8个组:①NS组,②NS组+WLL,③DTPA 组,④DTPA 组+WLL,⑤CS NPs 组,⑥CS NPs 组+WLL,⑦ CS-DTPA NPs组⑧CS-DTPANPs组+WLL,与上述染毒方式、染毒计量及药物治疗方式相同,染毒24 h后予以灌洗组WLL治疗。采集全血,运用ICP-MS检测沾染前、沾染后（灌洗及未灌洗）1 d、3 d和7 d的血U浓度;收集灌洗液,运用ICP-MS计算灌洗液内U含量,并计算灌洗效率;运用ELISA检测灌洗液中炎症因子浓度,染毒后7 d后,对染毒犬实施安乐死后取出左肺及肾组织消解后通过ICP-MS检测计算组织内U含量;取左肺组织行苏木素-伊红染色（Hematoxylin and eosin,H＆E）和Masson染色,根据评分对H＆E染色进行评估对比各组间的肺组织情况,根据结果对比各组对肺内DU颗粒的去除效果。研究结果1.成功制备了 CS-DTPA和CS-DTPA NPs,并运用FT-IR、1H-NMR、纳米粒径检测和TEM进行表征和优化,结果显示成功制备CS-DTPANPs,纳米粒的直径在263.8±54.1nm,大小均一,分散均匀,可以进行下一步实验。2.动物实验（1）:①建立比格犬呼吸道暴露贫铀的模型,予以不同药物吸入治疗,根据肺组织残留贫铀含量百分比以及各组血铀浓度证明CS-DTPA NPs组肺内存留的铀含量更高,血液内溶解的U驻留时间短,排出体外更快;24 h内CS-DTPANPs组排出的尿铀和粪铀稍低于其余三组,与肺内铀残留较高的结论相符,并且肾组织中的铀含量也较低。②检测各组各时相点血液中炎症因子结果显示CS-DTPA NPs组的促炎因子及抗炎因子均低于其他三组;对比不同时间的CT影像学变化,CS-DTPANPs组的炎症吸收更快。3.动物实验（2）:①单纯吸入药物情况下,CS-DTPANPs组肺组织内残留的铀含量高于NS组、DTPA组以及CSNPs组,24h时予以肺灌洗治疗后,CS-DTPA组灌洗液中的铀含量以及灌洗回收率明显高于NS组、DTPA组。②CS-DTPANPs组24 h时相点灌洗前后血铀值比较无明显统计学差异。③NS组和DTPA组H＆E染色均显示弥漫性肺炎,有大量炎症细胞浸润,肺间隔纤维沉积,可见结节斑块。相较,CS NPs组和CS-DTPA NPs组的炎症反应较轻;NS组与DTPA组肉眼可见的纤维化程度高于CS NPs组与CS-DTPANPs组。研究结论1.吸入CS-DTPANPs对肺内DU有阻吸作用,并且吸入CS-DTPANPs组的肺部炎症更轻。2.WLL对肺内DU有清除作用,WLL治疗不会促进肺内残留DU的再溶解入血。3.CS-DTPANPs吸入联合WLL,能够提高WLL对肺内DU的清除效率。