研究背景及目的：中暑(heat illness)是指在高温环境和热辐射的长时间作用下发生的一组急性疾病，由于不同个体对高温耐受的差异，出现体温调节功能障碍，水、电解质代谢紊乱，引起中枢神经系统及循环系统障碍产生各种临床症状的总称。因温室效应导致全球气候变暖，中暑逐渐成为夏季的一种常见病和多发病，在高温环境下进行野外日常军事训练的官兵，从事高强度的体力作业，其发病率及死亡率均逐年上升，故近年来军队已将防中暑写入新版的共同条令。相关研究提示，当机体体温升高致肠粘膜上皮细胞的阻力下降，引起细胞旁路开放增加，导致肠道内毒素(endotoxin，ET)及其所介导的炎性介质大量进入机体的血液循环，形成肠源性内毒素血症(intestinal endotoxemia)；而肠源性内毒素血症在中暑过程中的作用及预后影响也逐渐引起医学界的高度重视。目前相关研究认为氧化应激反应及肠源性内毒素血症是中暑和其并发症发生的重要病理生理学基础。肠粘膜屏障功能作为机体免疫防御系统的重要组成部分之一，在整个中暑的应激过程中可能发挥着十分重要的作用。中暑的病因十分复杂，决定了其预防及治疗方法应针对不同的发病机制，单一用药往往难以取得较好的效果，联合用药、多环用药疗效确切。谷氨酰胺是一种高效抗氧化剂，它可直接作用于肠粘膜上皮细胞，并对肠粘膜上皮细胞的分化、增值、修复和再生有很强的促进作用，可有效减少肠道内毒素及其炎性介质入血，对肠粘膜结构和屏障功能起到积极的保护作用。维生素C亦是一种高效抗氧化剂，对机体产生的氧自由基有很强的清除作用，它可以降低氧化应激反应，有效减轻组织损伤并促进组织修复，提高肠粘膜屏障防御功能，降低肠源性感染发生几率，从而对热应激致中暑产生有效的保护作用。Toll受体在中暑所致的全身性内毒素血症的发病机制方面起着引导作用，TLR2受体作为Toll家族的重要组成之一，在连接细胞间相互作用及主导信号传输方面起着重要作用，并与机体产生的特定基因表达及细胞外信号传导中起着桥梁作用，被公认为是机体炎症反应的启动闸门之一，已经成为医学领域的研究热点。HSF1作为一个重要的转录调控因子，可以通过调控其下述的信号传递通路发挥其在热应激反应中的功能，正确阐述HSF1分子的作用机制也逐渐成为医学领域一个非常重要的研究方向。为研究药物对热应激致大鼠肠源性内毒素血症的预防作用，我们应用临床常用的谷氨酰胺联合维生素C来进行中暑的预防用药，在延续前期人体实验的基础上通过动物实验从机制方面进一步研究。通过热应激耐力实验检测SD大鼠小肠组织的超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、血清内毒素含量的变化及TLR2mRNA的表达；通过高温致死实验观察各组受试大鼠的存活时间，检测热休克转录因子1(HSF1)的表达变化及小肠组织超微结构的改变，来进一步探讨谷氨酰胺联合维生素C对热应激致肠源性内毒素血症的发生机制及对中暑的预防效果，为临床药物预防中暑提供理论依据。研究方法：1、SD大鼠热应激耐力实验：将160只Sprague-Dwley(SD)健康雄性大鼠，12-14周龄，体质量(205±25)g，按照随机数字表法分为5组：谷氨酰胺联合维生素C组、谷氨酰胺组、维生素C组、高温应激组、正常对照组。将前四组同时放入人工气候箱中，模拟高温中暑环境模型，每天应激2小时后取出；正常对照组放置于室温。人工气候箱内模拟温度为：(38±1)℃、相对湿度为：(65±10)%。谷氨酰胺肠溶胶囊灌胃剂量为216mg/(kg·d)，维生素C片灌胃剂量为135mg/(kg·d)，均1次/天。同批次应激各组均于每天实验前60min给药，用生理盐水5ml溶解稀释后行大鼠灌胃。单一用药组分别给予单一灌胃，联合用药组给于两种药物联合灌胃，高温应激组用生理盐水5ml灌胃。实验前各组均可自由进食进水，实验过程中禁食禁水，实验后可继续自由进食进水。分别于应激后第1、3、7、15d用4mg/Kg的2%戊巴比妥钠腹腔麻醉取清洁小肠组织放置于液氮罐中，并立即心脏采血2--3ml注入专用的无热源试管内，以4000r/min离心10min，取上层血清样本存放于－20℃冰箱，统一进行相关指标检测。取标本前24h禁食，4h禁水。运用RT-PCR技术检测小肠组织Toll样受体2(TLR2)mRNA的表达，从机制上探索肠粘膜屏障功能在热应激致肠源性内毒素血症中的变化。2、SD大鼠高温致死实验：将40只Sprague-Dwley (SD)健康雄性大鼠，11-13周龄，体质量(200±15)g，清洁级，随机分为谷氨酰胺联合维生素C组、谷氨酰胺组、维生素C组、高温应激组、正常对照组，每组8只。将前四组同时放入人工气候箱中持续行高温应激，人工气候箱内温度为：(41±0.5)℃、相对湿度为：(65±20)%；正常对照组放置于室温。待高温致死后立即取小肠组织，随机分为三份，一份存放于液氮罐中进行相关指标检测；一份用10%多聚甲醛固定分别行HE染色实验观察小肠组织结构及免疫组化实验检测HSF1的表达；另一份用2.5%戊二醛固定行透射电镜实验观察小肠粘膜上皮细胞超微结构的改变。实验结果：1、SD大鼠热应激耐力实验结果显示：(1)与正常对照组相比，在同时间段高温应激各组SOD含量明显降低，而MDA、血清内毒素、TLR2mRNA表达量均明显升高(p<0.05)，三个药物干预组SOD、MDA含量同比无明显差异(p﹥0.05)，单用谷氨酰胺组、维生素C组血清内毒素含量及TLR2mRNA表达量均明显升高(p <0.05)，谷氨酰胺组联合维生素C组血清内毒素含量及TLR2mRNA表达量无明显差异(p﹥0.05)。(2)与高温应激组比较，在同时间段三个药物干预组SOD含量均显著升高(除第7天谷氨酰胺组、维生素C组外)；而MDA、内毒素含量及TLR2mRNA表达量均明显降低(除第3天、第15天的维生素C组TLR2mRNA表达量外)(p <0.05)。(3)与谷氨酰胺组、维生素C组比较，同时间段谷氨酰胺联合维生素C组SOD含量较相近，但MDA和血清内毒素含量及TLR2mRNA表达量均明显降低(p <0.05)。2、SD大鼠高温致死实验结果显示：(1)与同时间段高温应激组比较，三种药物干预组大鼠的存活时间明显延长（p<0.05）；同时间段谷氨酰胺联合维生素C组大鼠的存活时间明显长于单用谷氨酰胺组、维生素C组（p<0.05）。(2)同时间段谷氨酰胺联合维生素C组HSF1的光密度均值明显高于正常对照组及高温应激组（p<0.05），单用谷氨酰胺组及维生素C组HSF1的光密度均值与正常对照组及高温应激组相比无明显差异(p﹥0.05)；同时间段联合用药组与单一用药组相比，HSF1的光密度均值无明显差异(p﹥0.05)。(3)透射电镜观察谷氨酰胺联合维生素C组小肠粘膜微绒毛、细胞核、细胞质及内质网基本正常，受损较轻；单用谷氨酰胺组细胞核可见均匀化改变，单用维生素C组可见细胞核及细胞质水肿、电子密度降低等改变；而高温应激组的小肠粘膜细胞受损较重，微绒毛紊乱，胞浆、胞核溶解，内质网、线粒体均明显肿胀。同批次实验中，药物干预组的SD大鼠的存活及对热应激的耐受时间较高温对照组延长，以联合用药组最为明显。结论：本课题研究结果表明：一、作为小肠组织粘膜营养物质能量来源及抗氧化应激制剂，谷氨酰胺联合维生素C可有效减少高热应激对小肠组织黏膜屏障的损伤，同时可以促进小肠组织粘膜的修复，保护小肠黏膜屏障功能，有效的降低肠源性内毒素血症的发生，可用于热应激致肠源性内毒素血症及高温中暑的预防。二、谷氨酰胺联合维生素C预防肠源性内毒素血症及高热中暑的机制可能为：1.升高热应激后小肠组织SOD含量，降低MDA、TLR2mRNA的含量，可有效抑制氧自由基，降低氧化应激反应，可抑制细胞因子的产生，减轻高热应激对小肠组织及细胞的损伤。2.减轻小肠组织结构的病理及超微病理的损伤，增强HSF1蛋白的表达，减少肠道对热应激产生的内毒素的吸收，有效减轻毒素在体内的大量蓄积，预防多器官功能障碍综合征的发生。