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甲苯二异氰酸酯吸入对肺损伤的实验研究 |
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刘颖格 李焕章 戚好文 陈卫强
为观察甲苯二异氰酸酯(TDI)吸入引起的肺损害，我们观察了小鼠吸入TDI 1～4周后的气道及肺损伤状况。
对象与方法：体重约30 g的雄性昆明种小鼠30只，随机等分为对照组及TDI吸入1～4周组。调整染毒柜内TDI浓度为4.30±0.60 mg/m3(依国家卫生标准按小鼠与人用药量换算求得)。各实验组小鼠每天染毒8小时，每周6天，停吸1天，染毒结束后行白细胞计数并分类，取气管分杈前的一段气管行扫描电镜检查，取左下肺组织行透射电镜检查，右下肺行HE及Gimesa染色，并对胶原纤维、弹力纤维及网状纤维分别染色，支气管肺泡灌洗2次，计细胞总数并分类。
结果：外周血白细胞总数在吸入TDI后第二周明显降低，其中淋巴细胞在第一、三周相对升高，中性粒细胞在第二、四周相对升高，单核细胞在1～3周持续减低。支气管肺泡灌洗液(BALF)细胞总数在吸入TDI 1～3周后明显上升，淋巴细胞及上皮细胞在2～4周明显增多，而单核细胞则在2～4周相对降低。
吸入TDI 1周后，肺间质局灶性增厚，血管及小气道周围大量淋巴细胞及嗜酸性粒细胞浸润，第二周后，肺间质弥漫性增厚，并有炎性肉芽肿及局部肺实变形成，肺泡腔内大量淋巴细胞及巨噬细胞渗出。弹力纤维及网状纤维分别在吸入TDI后第二、三周开始明显增生，并持续至第四周。扫描电镜显示：TDI吸入1周后，气道上皮细胞纤毛粘连、倒伏，无纤毛细胞体积增大，气管腔内分泌黏液增多且有少量炎性细胞渗出；3周后，部分纤毛脱落，无纤毛细胞呈严重萎陷状态，气管内炎性细胞浸润明显。透射电镜显示：吸入TDI 1周后，肺毛细血管基底膜明显增厚，血管内皮吞饮泡增多，且有空泡形成，Ⅱ型肺泡上皮胞膜破裂，胞浆内容物释放到肺泡腔内，气道上皮胞浆分泌颗粒增多，线粒体肿胀，吸入4周后，血管内皮电子密度增高，Ⅱ型肺泡上皮增生明显，同时亦有大量Ⅱ型肺泡上皮破坏，气道上皮分泌颗粒减少，线粒体肿胀、变性。
讨论：TDI可引起机体免疫损伤，外周血白细胞总数的明显降低，淋巴细胞及中性粒细胞比例波浪性增多与减少，BALF细胞分类变化以淋巴细胞增多为主，均说明机体存在免疫损伤。TDI可引起弥漫性肺间质损伤，肺间质的增厚、水肿，弹力纤维、网状纤维的增生及血管、气管周围嗜酸性粒细胞浸润，提示TDI引起的肺间质损害有一定的特异性。气道周围明显的炎性细胞聚积，上皮细胞分泌功能亢进及继发功能低下，说明气道上皮在不同时期对炎性损伤存在不同反应。透射电镜所示的Ⅱ型肺泡上皮增生、胞膜破裂等改变则是Ⅱ型肺泡上皮损伤的有力证据。血管周围的炎性细胞浸润、毛细血管基底膜的增厚、血管内皮吞饮泡的增多及空泡形成均是肺毛细血管损伤的表现。因此，吸入TDI可引起气道上皮、肺间质、肺内血管及免疫系统等多方面损伤。
志谢 第四军医大学毒理学研究室王家政教授
作者单位：第四军医大学西京医院呼吸内科 陕西省西安市 710032
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