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双侧肺门迷走神经切断术治疗支气管哮喘的实验研究

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摘要

背景:支气管哮喘是全球性的严重健康难题，全世界绝大部分国家的各年龄层的人群均可受到该疾病的不同程度的困扰。病因还不明确，与多基因遗传有关，同时受遗传因素和环境因素的双重影响。哮喘的发病机制也不完全清楚，变态反应、气道炎症、气道高反应性、神经等因素及其相互作用与哮喘的发病关系密切。临床上以内科保守治疗为主的治疗手段不能完全控制哮喘的发作或彻底的治愈。近年来的大量研究证明哮喘发病与支配气道的植物神经失衡密切相关，其中迷走神经最为关键。刺激迷走神经引起支气管收缩，这在动物实验中已经得到证明，临床上也观察到切断肺门迷走神经可使哮喘病人的症状得到明显缓解。但其治疗机制尚未明了，缺乏可靠的理论基础与实验研究。我们在前期研究中成功建立了狗的哮喘模型，并通过手术实施双侧肺门迷走神经切断术，证实了该手术治疗方法的可行性及有效性。本实验在建立确切的动物模型基础之上，通过再次建立和印证该模型，并通过放免法测定系列与哮喘发作关系密切的神经肽、免疫介质、炎症细胞因子等指标，从神经、免疫、炎症的分子水平研究双侧肺门迷走神经切断术治疗哮喘的有效性机制。同时在预实验手术基础之上，将肺门迷走神经切断术再分成完全切断及不完全切断两种术式，以期探讨肺门迷走神经切断的范围与手术有效性、术后并发症的关系。 目的:从神经、免疫、炎症的分子水平研究哮喘发作与迷走神经的相关性机制及肺门迷走神经切断术治疗哮喘的有效性机制。2.探讨肺门迷走神经切断的范围与手术有效性之间的关系。 方法:首先对备选狗行猪蛔虫抗原皮试，皮试阳性狗随机分为三组：A组(双侧开胸+双侧肺门迷走神经完全切断术)、B组(双侧开胸术)、C组(双侧开胸+双侧肺门迷走神经不完全切断术)，每组5只。采用经气管插管给予猪蛔虫抗原雾化吸入的方法，建立狗哮喘模型。抗原激发后2天，A组行双侧开胸+双侧肺门迷走神经完全切断术(即切断肺门迷走神经前分支和后分支)；B组行双侧开胸术，不予切断肺门迷走神经；C组行双侧开胸+双侧肺门迷走神经不完全切断术(即切断肺门迷走神经后分支，保留肺门迷走神经前分支)。术后第5天，再次给予经气管插管猪蛔虫抗原雾化吸入激发，比较分析两次激发三组组间的差异及各组激发前后的差异。 检测指标包括激发前5分钟、激发后5分钟、激发后30分钟狗的呼吸频率(RR)、气道压峰值(Ppeak)、潮气量(TV)、肺动态顺应性(Cdyn)、心率(HR)、平均动脉压(MAP)；激发前5分钟、激发后5分钟动脉血氧分压(PaO2)、动脉血二氧化碳分压(PaCO2)；激发前5分钟、激发后5分钟、激发后30分钟血浆/清P物质(SP)、一氧化氮(NO)、环腺苷酸(CAMP)、环鸟苷酸(CGMP)、免疫球蛋白E(IgE)、白细胞介素—4(IL-4)、降钙素基因相关肽(CGRP)等指标。 本研究采用的评价指标为连续型变量，总体符合正态分布。实验设计上采用三组随机对照的方法，数据以统计软件SPSS11处理。三组之间各评价指标激发后变化值的比较用单因素方差分析；每组样本激发前后各评价指标差别的显著性检验用配对t检验。凡涉及均数结果以X±S形式给出，当P＜0.05时认为差异具有显著性。 结果:第一次猪蛔虫抗原激发后，三组实狗均产生了呼吸急促、费力，听诊双肺有哮鸣音等哮喘反应，激发后5分钟处于哮喘急性发作期，实验狗呼吸动力学、血流动力学指标均发生明显变化，激发后30分钟，重度哮喘表现有所缓解，各项指标也出现回转(见表1)。 此外，第一次激发后5分钟、30分钟血浆/清系列神经肽、免疫介质、炎症细胞因子等指标也发生了改变(见表2)。 第二次激发后，A组无哮喘发作表现，而B组、C组仍然有典型的哮喘发作表现，A组的呼吸、血流动力学指标激发后变化不大，同B、C组比较差异具有显著性(P＜0.05)(见表3)。 第二次抗原激发后，三组狗血浆/清放免法检测指标变化情况(见表4)。组A、C术后血浆SP、cAMP浓度及cAMP/cGMP比值与B组比较差异有显著性(P＜0.05)。 结论:1.迷走神经兴奋是哮喘发作的重要因素，也是神经肽、免疫介质、炎症细胞因子参与引起哮喘发作的关键步骤。2.双侧肺门迷走神经切断术阻断了哮喘发病过程中迷走神经的传入及传出通路，从而抑制了由内源性及外源性刺激引起的迷走神经兴奋性的增高，是该手术最主要的有效性机制。3.双侧肺门迷走神经切断术可以减少或抑制能增强气道平滑肌收缩及炎症反应的兴奋性神经肽的释放，阻断了变态反应后的作用通路，减轻炎症反应及稳定支气管平滑肌，从神经、免疫、炎症等方面肯定了该手术的有效性机制。4.双侧肺门迷走神经切断术治疗哮喘，其切断范围必须包括迷走神经肺门前、后所有分支，彻底切断肺门处的迷走神经通路。

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