高壓氧對(duì)模擬高原缺氧條件下膿毒癥大鼠肝損傷的影響及其機(jī)制研究.pdf

1、研究背景及目的：
　　 膿毒癥(sepsis，SEP)是創(chuàng)傷、大手術(shù)后嚴(yán)重感染常見(jiàn)的并發(fā)癥，進(jìn)一步發(fā)展可導(dǎo)致膿毒性休克和多器官功能障礙綜合征 (multiple organ dysfunction syndrome,MODS)，是臨床危重病癥最常見(jiàn)的死亡原因。SEP 所涉及的發(fā)病機(jī)制相當(dāng)復(fù)雜，其中氧化應(yīng)激損傷在SEP 肝損傷中起著重要作用。在高原環(huán)境下，缺氧會(huì)造成肝臟損傷，同時(shí)缺氧作為持續(xù)性的刺激因素，使機(jī)體處于預(yù)激狀態(tài)和全身系

2、統(tǒng)器官的功能變化，使高原環(huán)境下的SEP 病情發(fā)展更加兇險(xiǎn)，造成肝臟嚴(yán)重?fù)p傷。如何糾正高原SEP 肝臟的缺氧狀態(tài)，減輕氧化應(yīng)激反應(yīng)對(duì)肝臟的損傷，對(duì)治療高原SEP 所致的肝損傷具有重要意義。
　　 缺氧誘導(dǎo)因子1(hypoxia-inducible factor, HIF-1)為HIF家族中最重要的成員之一，參與機(jī)體內(nèi)許多與低氧反應(yīng)相關(guān)基因的調(diào)節(jié)，調(diào)控包括血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(VascularendotheliAlgrowth fact

3、or，VEGF)在內(nèi)的上百種基因。近年來(lái)對(duì)SEP的研究發(fā)現(xiàn)，SEP會(huì)造成HIF-1α明顯升高，而HIF-1α與氧化應(yīng)激造成的組織細(xì)胞的損傷存在密切關(guān)系。缺氧通過(guò)誘導(dǎo)過(guò)多的活性氧(Reactive oxygen species，ROS)造成機(jī)體的氧化應(yīng)激損傷，而過(guò)多的ROS 產(chǎn)生與HIF-1α表達(dá)水平升高有關(guān)，且HIF-1α的表達(dá)升高還會(huì)促進(jìn)炎癥因子TNF-α、IL-1、IL-4、IL-6和IL-12的釋放，提示HIF-1α的表達(dá)升高會(huì)促

4、進(jìn)膿毒癥病程的發(fā)展。
　　 高壓氧(Hyperbaric oxygenation，HBO)臨床應(yīng)用廣泛，是一種能迅速改善組織細(xì)胞缺氧的有效手段，對(duì)糾正SEP的缺血缺氧狀態(tài)有很好的改善作用。我們旨在通過(guò)建立模擬高原缺氧條件下SEP大鼠模型，并予以高壓氧干預(yù)，從組織、細(xì)胞及分子水平探討其對(duì)模擬高原缺氧條件下SEP 所致肝損傷的發(fā)生機(jī)制及其HBO的保護(hù)作用。
　　 方法：
　　 健康雄性Sprague-Dawley大鼠

5、96只，隨機(jī)選取80只，在低壓氧艙中模擬海拔5000m 高原環(huán)境，分別建立缺氧3d、28d 模型，隨機(jī)分為：3d、28d 高原對(duì)照組，3d、28d 高原SEP組，3d、28d 高原SEP+HBO 干預(yù)組，3d、28d 高原SEP+頭孢吡肟(CEF)干預(yù)組，3d、28d 高原SEP+HBO+CEF 聯(lián)合干預(yù)組，每組8只。除3d、28d 高原對(duì)照組進(jìn)行假手術(shù)處理外，其余各高原組均行盲腸結(jié)扎穿孔術(shù)(CLP)建立SEP大鼠模型，CLP后按處理不

6、同行HBO(2ATA)或(和)CEF(50mg/kg,腹腔注射)處理。剩余16只大鼠，在平原條件下隨機(jī)分為平原對(duì)照組和平原SEP組，每組8只。各組均在建模24h后心臟予取血并處死，分別取肝組織測(cè)定丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活性并檢測(cè)血清中丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)水平，光鏡下觀察肝臟組織學(xué)變化，采用免疫組化法及

7、實(shí)時(shí)熒光定量PCR 法檢測(cè)各組肝組織HIF-1α、VEGF蛋白及mRNA的表達(dá)情況。
　　 結(jié)果：
　　 1.3d、28d 高原SEP組大鼠在36h時(shí)生存數(shù)量明顯低于平原SEP組(P<0.05)。
　　 2.與平原對(duì)照組比較，3d、28d 高原對(duì)照組中ALT、MDA水平明顯升高(P<0.05)；
　　 與平原SEP組比較，3d、28d 高原SEP組中ALT、AST、MDA水平明顯升高(P<0.05)，SO

8、D 活性明顯下降(P<0.05)，尤其以3d 高原SEP組中ALT、AST、MDA水平升高更為明顯(P<0.05)；與相同時(shí)間點(diǎn)的高原SEP組比較，3d、28d 高原SEP+CEF組、高原SEP+HBO+CEF組中ALT、AST、MDA水平下降明顯(P<0.05)，SOD 活性上升明顯(P<0.05)；與3d 高原SEP+CEF組比較，3d 高原SEP+CEF+HBO組中ALT、AST、MDA水平下降明顯(P<0.05)，SOD 活性明

9、上升顯(P<0.05)，但仍高于正常水平。
　　 3.3d、28d 高原SEP組標(biāo)本中，除有散在的空泡樣肝細(xì)胞變性，還可見(jiàn)大量的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)。與相同時(shí)間點(diǎn)的高原SEP組比較，3d、28d 高原SEP+HBO組中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)面積改變不明顯，3d、28d 高原SEP+CEF組、高原SEP+HBO+CEF組中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)面積明顯減小(P<0.05)；與3d 高原SEP+CEF組比較，3d 高原SEP+CEF+HBO組中炎性細(xì)胞浸潤(rùn)面積

10、明顯減小(P<0.05)。
　　 4.與平原對(duì)照組相比，3d、28d 高原對(duì)照組中HIF-1α、VEGFmRNA和蛋白水平明顯升高(P<0.05)，以3d 高原對(duì)照組升高更為明顯(P<0.05)；與平原SEP組比較，3d、28d 高原SEP組中HIF-1α、VEGFmRNA和蛋白水平明顯升高(P<0.05)，尤其以3d高原SEP組升高更為明顯(P<0.05)；與相同時(shí)間點(diǎn)的高原SEP組比較，3d、28d 高原SEP+CEF組、高