胸部開放傷后海水浸泡致急性肺損傷發(fā)病機制和早期干預(yù)的實驗研究.pdf

1、目的:現(xiàn)代海戰(zhàn)中,胸部開放傷后海水浸泡占海戰(zhàn)傷落水人員死因的第2位。海水具有高滲、高鈉、低溫等特點,胸部開放傷后海水浸泡致急性肺損傷(SI-ALI)既有創(chuàng)傷因素,又有海水浸泡因素,發(fā)病機制錯綜復(fù)雜,目前尚未完全闡明,亦缺乏針對發(fā)病機制實施的有效救治措施。國內(nèi)外關(guān)于海戰(zhàn)傷的報道非常罕見,國外未見文獻報道,國內(nèi)上世紀(jì)九十年代末期和本世紀(jì)初期海戰(zhàn)傷的研究重點在戰(zhàn)傷(胸傷、腹傷、四肢傷、顱腦傷、燒傷及休克等)合并海水浸泡的傷情特點及早期外科救治

2、,對于海戰(zhàn)傷后重要臟器衰竭發(fā)生、發(fā)展的病理機制及救治和預(yù)后未進行系統(tǒng)研究。而進一步研究海戰(zhàn)傷后重要臟器衰竭的發(fā)生機制,制定針對性的救治措施,是實施快速有效救治,提高生存率不可缺少的環(huán)節(jié),對維護和增強參戰(zhàn)部隊官兵戰(zhàn)斗力具有十分重要的意義。因此本研究目的是探討海水高滲因素、血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)和前B細胞集落促進因子(PBEF)等致病因子在胸部開放傷后海水浸泡致急性肺損傷早期發(fā)生中的作用以及地塞米松早期干預(yù)的意義。
　　內(nèi)容:復(fù)

3、制薛志強等改良的SI-ALI犬模型;通過比較胸部開放傷后海水浸泡與淡水浸泡致犬肺組織損傷的傷情差異,探討海水高滲透壓這一特性在SI-ALI早期發(fā)病中的重要作用;通過觀察VEGF及其受體VEGFR-2、可溶性受體sVEGFR-1在SI-ALI犬模型早期血漿和肺組織內(nèi)水平變化,探討VEGF作為一個重要的血管通透因子在 SI-ALI早期肺水腫發(fā)生過程中的作用;通過觀察 SI-ALI早期PBEF在血漿和肺組織內(nèi)水平變化,探討PBEF與胸部開放傷

4、后海水浸泡致ALI早期炎癥反應(yīng)的關(guān)系;通過觀察早期地塞米松治療后SI-ALI犬模型血漿炎癥因子和VEGF水平的變化,探討早期地塞米松干預(yù)對胸部開放傷后海水浸泡致 ALI的保護作用。
　　方法:將32只實驗用犬隨機分為對照組(CG,單純胸部開放傷組),淡水組(FG,胸部開放傷后胸腔淡水浸泡組)、海水組(SG,胸部開放傷后胸腔海水浸泡組)、以及地塞米松組(DG,海水浸泡后早期地塞米松干預(yù)組),共4組進行實驗研究。麻醉后經(jīng)口腔氣管插管,

5、用銳器于實驗犬右胸第4肋間制成直徑0.5cm切口,放置一內(nèi)徑3mm塑料導(dǎo)管使胸膜腔與大氣相通,形成開放性氣胸:胸壁傷口開放5min后縫合封閉傷口作為對照組;切口與大氣相通5min后立即用50ml注射器經(jīng)胸壁切口向胸腔內(nèi)緩慢注入淡水(35ml/Kg),作為淡水組;經(jīng)傷口灌入海水入胸腔(35ml/Kg),作為海水組;5min灌注結(jié)束,并縫合傷口使之封閉;在海水灌注30 min后經(jīng)頸靜脈注射地塞米松(1 mg/kg),作為地塞米松組。分別于胸

6、部開放傷前(0h)、胸部開放傷后2、4、6和8h留取血樣本,8h取支氣管肺泡灌洗液(BALF)樣本和肺組織樣本。肉眼觀察肺組織大體病變,HE染色鏡下觀察肺組織病理改變;常規(guī)實驗室方法檢測電解質(zhì)濃度和血漿滲透壓(POP)變化,測血漿和BALF總蛋白含量并計算肺泡通透指數(shù)(PVPI);ELISA方法測血漿炎癥因子(IL-1β、IL-8、vWf等)、VEGF及受體和PBEF水平;免疫組織化學(xué)方法(IHC)觀察肺組織 VEGF、PBEF分布,W

7、estern印跡法測肺組織VEGF和PBEF蛋白表達,Real-timeRT-PCR方法檢測肺組織中編碼VEGF和PBEF的mRNA合成。用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包處理數(shù)據(jù),P<0.05為差異有顯著意義。
　　結(jié)果:
　　1.模型復(fù)制成功:海水浸泡組犬均表現(xiàn)為呼吸急促、進行性呼吸困難,PaO2顯著下降,傷后6h氧合指數(shù)(PaO2/FiO2)均<300mmHg(40Kp),符合急性肺損傷(ALI)的診斷標(biāo)準(zhǔn);組織學(xué)改變也符合

8、 ALI病理改變,HE染色光鏡下見:肺泡和肺間質(zhì)內(nèi)廣泛充血、水腫液積聚,肺泡間壁明顯增寬,大量白細胞滲出、聚集,部分區(qū)域肺泡結(jié)構(gòu)的完整性破壞,肺泡融合,部分區(qū)域肺泡塌陷萎縮、含氣減少,毛細血管擴張淤血,胸部開放傷后海水浸泡致ALI犬模型復(fù)制成功。對照組和淡水組傷后出現(xiàn)呼吸急促、PaO2下降,傷后2h后逐漸緩解,氧合指數(shù)始終>300mmHg(40Kp),未達到ALI診斷標(biāo)準(zhǔn)。
　　2.淡水組和海水組傷情比較:①與淡水組比較,海水組肺

9、泡通透指數(shù)(PVPI)、血漿滲透壓(POP)、炎癥因子IL-1β、IL-8和vWf水平明顯升高,與淡水組有顯著差異(P<0.05);②淡水組炎癥因子IL-1β和IL-8較對照組顯著升高,POP降低,與對照組有顯著差異(P<0.05);③淡水組PVPI和vWf水平與對照組無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.05);④相關(guān)分析顯示POP與炎癥因子IL-1β、IL-8,與PVPI明顯正相關(guān)(P<0.05)。
　　3.胸部開放傷后海水浸泡致ALI早期V

10、EGF水平變化:與對照組比較,①海水組血漿VEGF及其受體明顯增加,肺組織中的VEGF蛋白及編碼VEGF蛋白的mRNA亦明顯增加,較對照組有顯著差異(P<0.05);對照組內(nèi)血漿、肺組織中VEGF及其受體水平、VEGFmRNA與傷前無顯著差異;②海水組外周血白細胞、IL-1β、IL-8、vWf較對照組顯著升高(P<0.05);③海水組IL-1β和IL-8在傷后2-4 h較傷前明顯升高,而對照組內(nèi)白細胞、IL-1β和IL-8在傷后6-8h

11、較傷前升高,海水組較對照組升高明顯提前,且有顯著差異(P<0.05);對照組 vWf與傷前無顯著差異(P>0.05);④ VEGF水平變化與炎癥因子的升高相一致;相關(guān)分析顯示VEGF水平與血漿滲透壓(POP)、肺泡通透指數(shù)(PVPI)明顯正相關(guān)。
　　4.胸部開放傷后海水浸泡致ALI早期PBEF水平變化:與對照組比較,①海水組血漿PBEF明顯增加,肺組織中PBEF蛋白及PBEF蛋白編碼mRNA亦明顯增加,較對照組有顯著差異(P<0

12、.05);②對照組血漿和肺組織中PBEF較傷前明顯增加,但與海水組仍有顯著差異;③ PBEF升高與炎癥因子IL-1β和IL-8明顯正相關(guān)。
　　5.早期地塞米松干預(yù):與海水組比較,①早期地塞米松治療組外周血白細胞、IL-1β、IL-8、vWf水平在治療后6h顯著減低,肺泡通透指數(shù)(PVPI)亦顯著減低(P<0.05);但與對照組傷后同時間點相比,仍有顯著差異;②治療后血漿滲透壓(POP)、電解質(zhì)濃度與海水組差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0

13、.05);③早期地塞米松治療組血漿VEGF及其受體水平升高的峰值顯著降低、升高進程延遲,但仍明顯高于對照組。
　　結(jié)論:
　　1.海水加重全身炎癥反應(yīng)和肺毛細血管內(nèi)皮細胞損傷,是胸部開放傷后胸腔海水浸泡致急性肺損傷的重要因素。
　　2.胸部開放傷后海水浸泡致ALI發(fā)生早期,血漿、肺組織中的VEGF水平均明顯升高,導(dǎo)致肺泡毛細血管膜通透性增高。
　　3.胸部開放傷后海水浸泡致ALI早期PBEF水平升高,參與炎癥反應(yīng)