硝酸银对支气管胸膜瘘气道内支架封堵术后残腔愈合的影响及其机制

Bronchopleural fistula with a high disability and lethality rate is a severe complication after lung cancer surgery. We used to treat the fistulas individually by using airway stents developed by ourselves, and we have gained some achievements. But the non-healing of residual cavities is the key factor that affects the recovery. To this end, We put forward the hypothesis that silver nitrate, a sclerosing agent used for pleural fixation, can help to promote pleural inflammation and produce multiple cytokines, which is conducive to promoting closure of residual cavity and improving the cure rate of bronchopleural fistula. We plan to establish the experimental rabbit model of left main bronchopleural fistula, treat them by the method mentioned above, and discuss the pathophysiology changes and the expression of TGF- beta 1, TGF- beta 2, VEGF, PAI-1, bFGF, and NF- kappa B. Simultaneously, the effect of silver nitrate on the function of human pleural mesothelial cells and the expression of the above related cytokines will be observed. We hope this research will lay the theory foundation for the cure of bronchopleural fistula, and then break the bottleneck and improve the clinical cure rate.

支气管胸膜瘘是肺叶切除术后严重并发症，具有较高的致残、致死率。本课题组已成功研发了系列支气管胸膜瘘封堵内支架并个体化应用于临床治疗，瘘口封堵良好，但是残腔经久不愈是影响愈后的关键因素。为此，我们提出假说：用于胸膜固定术的硝酸银通过促进刺激胸膜炎症反应并产生多种细胞因子，有利于促进残腔闭合，进而提高支气管胸膜瘘治愈率。为验证这一假说，我们在前期研究基础上，进行体内实验：建立兔左主支气管胸膜瘘模型，置入自行研制的Y型子弹头覆膜金属内支架封堵瘘口，术后给予硝酸银溶液灌注，观察残腔闭合情况、病理变化及TGF-β1、TGF-β2、VEGF、PAI-1、bFGF、NF-κB等相关细胞因子表达情况；体外实验观察硝酸银对人胸膜间皮细胞功能及上述相关细胞因子表达的影响。本课题通过研究硝酸银对残腔闭合的影响和机制，为打破支架封堵治疗支气管胸膜瘘的瓶颈，提高临床治愈率提供理论基础，为支气管胸膜瘘治疗提供新思路。

研究背景：支气管胸膜瘘是肺叶切除术后严重并发症，具有较高的致残、致死率。临床上残腔经久不愈是影响支气管胸膜瘘愈后的关键因素。主要科研内容：课题组采用CCK8、流式细胞术检测硝酸银对人胸膜间皮细胞的毒性；构建支气管胸膜瘘动物模型，给予硝酸银胸腔灌注，采用胸部CT、病理检查评价残腔闭合情况。实时定量PCR及Western blot 法检测TGF-β1、VEGF、bFGF等相关细胞因子表达。重要结果及关键数据：硝酸银不同浓度预处理后，对比 PBS 处理组，结果显示硝酸银在对人胸膜间皮细胞凋亡无影响，显示硝酸银对人胸膜间皮细胞无毒性。课题组优化建模方法，成功构建18只支气管胸膜瘘动物模型。术后给予硝酸银胸腔灌注。经引流管行胸腔灌注 2 周后，胸部 CT 检查，硝酸银组 4 个脓腔闭合，2 个脓腔未闭合。胸膜粘连评分、炎性和纤维化评分显示硝酸银具有良好的残腔闭合作用。PCR及Western blot检测胸膜相关蛋白含量，TGF-β1、 bFGF 及 VEGF 表达水平较对照组明显升高，这些提示硝酸银灌注促进残腔闭合其机制可能涉及： TFG-β1、 bFGF表达提高胶原蛋白和纤维蛋白而促进胸膜纤维增生；提高VEGF 蛋白表达，影响胸膜血管生成而促进胸膜纤维增生。科学意义：本课题组成功建立了兔左主支气管胸膜瘘模型，这为本课题以及今后的进一步研究打下了坚实的实验基础。针对支架术后残腔经久不愈的临床难题，配合胸膜硬化剂可以达到临床胸腔残腔闭合的效果。课题组的研究发现，硝酸银产生胸膜固定术的效果优于 TFG-β2，故其更具有临床使用价值。其可能机制与促进 TFG-β1、bFGF、VEGF 蛋白表达而导致胸膜纤维增生相关。在本项目资助下发表SCI论文4篇，培养博士研究生 1 名，硕士研究生 3 名。