抽象的
在恶性胸腔积液复发的病例中,用胸膜内灌注滑石粉来产生胸膜粘连。胸膜粘连产生的机制尚不清楚,但可能涉及到间皮的损伤或激活。本研究的目的是评估兔胸膜间皮细胞对滑石粉的炎症反应的实验模型。
10只家兔腹腔注射滑石粉(200 mg·kg)-1), 6、24、48 h收集未稀释胸膜液,检测白细胞介素(IL)-8、血管内皮生长因子(VEGF)、转化生长因子(TGF)-β1。研究胸膜样本,以评估炎症浸润和间皮细胞活力。
在6小时达到6小时的胸膜液IL-8浓度,而VEGF和TGF-β1浓度超过48小时稳定地增加。Cytokeratin的免疫组化表明,尽管炎症性胸膜反应强度,但仍显示了一种保存的间皮细胞层。
综上所述,间皮细胞虽然被滑石粉损伤,但可能在滑石粉引起的胸膜粘连中积极介导原发性胸膜炎症反应。
恶性胸腔积液是晚期癌症的常见并发症1而且,尽管患有这种恶性并发症的病人的预期寿命很短,及时控制积液对于消除持续咳嗽和呼吸困难的不适是非常必要的。胸膜腔引流和注入硬化剂是产生胸膜联合和防止液体再积聚的标准方法2- - - - - -4.滑石粉,用泥浆或胸腔镜注入5- - - - - -7,对恶性胸腔积液的控制成功率超过90%8,9.滑石粉产生胸膜粘连的机制尚不清楚。滑石粉可损伤间皮层或刺激单核细胞或间皮细胞产生由主要炎症细胞因子介导的局部反应10,11.在参与急性炎症反应的细胞因子中,白细胞介素(IL)-8和血管内皮生长因子(VEGF)分别是白细胞活化和对炎症的血管毛细血管反应的主要介质12- - - - - -14,而转化生长因子(transforming growth factor, TGF)-β1和成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor, FGF)参与激活成纤维细胞产生和沉积胶原蛋白15,16.
在胸膜粘连的动物和临床模型中,由于在胸膜腔中发现活跃的多细胞群,很难分离间皮细胞对硬化剂的反应。本研究的目的是确定胸膜腔的炎症反应,并评估间皮细胞的生存能力,这些间皮细胞是用于胸膜粘连的滑石粉产生的炎性胸膜浸润的一部分。目前的报告表明,间皮细胞可能是滑石粉诱导的胸膜粘连中胸膜腔炎症反应的主要贡献者。
方法
这项研究得到了圣保罗大学医学院心脏研究所(InCor)伦理委员会的批准,该机构负责监督涉及动物和人类的研究。
胸膜注射
取体重2.5 kg的雄性新西兰白兔10只,麻醉后胸腔内注射滑石粉3 mL (200 mg·kg)-1),目前用于生产胸膜粘连在临床实践(Magnesita,巴伊亚,巴西;平均长度25.4 μm,范围6.4-50.5 μm)。滑石粉在无菌条件下悬浮在无内毒素的生理盐水溶液中。胸膜注射的方案已经在前面详细描述过了17,18.6、24、48 h后处死,横膈膜暴露后处死通过腹腔中切口,抽吸胸膜液并进行细胞因子测定。
细胞因子分析
IL-8 (OptEIA,兔IL-8组;pharmacingen, San Diego, CA, USA)、VEGF (R&D System, Inc., Minneapolis, MN, USA)和TGF-β1 (R&D System, Inc.)如前所述采用ELISA法测定13.
组织样本
肺样本(包括肺胸膜组织)在10%福尔马林中固定48小时,然后进行组织学分析。按照制造商的说明,对切片进行细胞角蛋白免疫组化染色(AE1/AE3: Dako Cytomation, producktionsgej, Denmark)。
统计分析
数据用平均值±表示sd.采用单因素方差分析比较各亚组间的差异,采用Tukey检验进行多重比较。p值<0.05为显著性。
结果
蜂窝反应
白细胞
总白细胞计数(WBC)在第6和24小时显著高于48小时(19,430±1,750和18,810±5,660)与11,270±1,190个细胞·mm-3分别;p < 0.05;表1⇓).
嗜中性粒细胞百分比
与白细胞水平相似,中性粒细胞百分比在前6 h(74±6)比24 h(60±5;P <0.05)、48 h(24±8;p < 0.001)。
引发
6 h后IL-8浓度迅速升高(797±335 pg·mL)-1(665±125 pg·mL),持续升高至24 h-1),在48小时后显着降低(134±33 pg·ml-1;p < 0.001;表2⇓).
VEGF.
与IL-8不同,VEGF的水平随时间增加。48h时,VEGF浓度(689±115 pg·mL .-1), >6 h(164±64 pg·mL-1;p<0.001)和24 h(336±188 pg·mL-1;p < 0.05)。
转化生长因子-β1
与VEGF类似,TGF-β1的浓度也随着时间的推移而增加。在48和24小时,水平显着> 6小时(1,135±223和931±60与385±104 pg·毫升-1;P <0.001, P <0.05)。
白细胞和中性粒细胞百分比与细胞因子IL-8的相关性
虽然滑石粉灌注后胸膜液中白细胞和中性粒细胞百分比表现出与IL-8相同的行为,但这些参数之间没有相关性(数据未显示)。
胸膜组织的显微镜分析
显微镜下肺胸膜标本显示,早在胸膜内注射滑石粉6小时后,就出现了急性炎症反应。免疫组化细胞角蛋白染色的切片的组织学分析显示,在整个切片的几个区域中,有保存的棕色染色的单层胸膜间皮细胞,其下存在以多细胞群为特征的强烈炎症过程(图1)⇓).
滑石粉(200 mg·kg) 24 h后,家兔急性胸膜炎症反应-1),显示保存的胸膜间皮细胞的棕色染色细胞角蛋白阳性单层(箭头)。比例尺:a) 30 μm, b) 10 μm。
讨论
滑石粉产生胸膜粘连的机制尚不清楚。注射硬化剂后胸膜急性炎症反应的调节对理解胸膜粘结症的机制至关重要。本研究结果表明,胸膜间皮细胞可能积极参与滑石粉诱导的胸膜粘连的炎症过程。
目前的研究结果与以往的报道一致,发现滑石粉暴露于间皮细胞可积极产生促炎IL-8和单核细胞趋化蛋白-111,13, VEGF13TGF -β15和BFGF.16细胞因子。
此外,最近一项评估滑石胸膜粘连引起的活跃胸膜重塑亚显微特征的研究表明,滑石对间皮细胞和间皮细胞间皮基底膜结合具有明显的损伤。然而,秃发区域的局灶性再间皮化被证实19,显示间皮细胞在滑石胸膜粘连愈合过程中发挥积极作用。
本研究结果显示,WBC、中性粒细胞百分比和IL-8水平在前24 h内升高,而VEGF和TGF-β1水平最初较低,并随着时间的延长而升高。由于滑石粉诱导的胸膜粘连中胸膜间隙中发现的活跃炎症细胞的数量是多种多样的,因此滑石粉诱导的胸膜粘连中间皮细胞反应的具体贡献仍然是一个挑战。目前的结果表明间皮细胞可能是引起炎症的原因在活的有机体内.
本研究中使用的滑石剂的剂量与人类血液瘤中使用的剂量相当。如果兔子中的胸膜膜的表面(200厘米2)和人类(2000厘米)2),则以滑石粉用量为基准在活的有机体内大致相同:对于兔子,200mg×2.5 kg·200cm-2= 2500μg·厘米-2而人类为5克·2000厘米-2= 2500μg·厘米-2.
实验发现,间皮的细胞可能发挥重要作用的机理胸膜炎症和为一个有效硬化肋膜talc-induced可能有助于解释为什么肿瘤负担和高的恶性胸腔积液胸膜液pH值较低和葡萄糖浓度可能会减少响应talc-pleurodesisthan malignant effusions with less malignant involvement of the pleural space18- - - - - -22.然而,这并不是绝对的,因为在胸腔镜下使用滑石粉可以实现有效的胸膜固定术,尽管胸膜液pH值低23.综上所述,滑石粉胸膜粘连的急性炎症过程可能与间皮细胞有关。
致谢
作者要感谢K.S. Sayuri、L.P. Almeida和C.S.R. Silva的宝贵合作。
- 收到了2006年3月16日。
- 接受2006年7月7日。
- ©ers Journals Ltd