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第一部分:离体LIRI模型的构建目的利用大鼠离体肺灌流机器建立稳定的肺缺血再灌注损伤(LIRI)模型,为后续药物对LIRI的影响研究提供实验模型。方法雄性SPF级SD大鼠32只,体重250-300g,随机分成4组(n=8):空白对照组(Control组),缺血再灌注45min组(IR-45组),缺血再灌注60min组(IR-60组),缺血再灌注75min组(IR-75组)。开胸游离肺并取肺置入IL-2型离体肺灌流(ex-vivo lung perfusion,EVLP)系统内维持通气和灌流,当离体肺在EVLP机器内适应15min达到稳定状态后,Control组继续保持通气和灌流180min,其余三组分别采取停止通气和灌流45min、60min、75min后再次维持通气和灌流90min。从机器上记录平衡末(T0)、缺血缺氧前即刻(T1)、再灌注30min(T2)、再灌注60min(T3)和再灌注90min(T4)时潮气量(TV)、肺动脉氧分压(PaO2)、肺顺应性(Compl)和气道阻力(Res)四项肺生理功能指标;同时观察灌流结束后肺器官的形态表现,然后取左肺组织,测定湿重/干重比(W/D),通过HE染色观察肺组织病理损伤程度。结果各组T0和T1时刻肺功能数值无显著性差异,其中IR-60组在T4时刻和IR-75组在T3、T4时刻TV、Compl和Res数值接近0或无法显示数据。与T0时刻比较,T4时刻Control组和IR-45组中TV、Compl和PaO2指标明显下降(P<0.05),而Res指标显著上升(P<0.05);与Control组比较,IR-45组在T3 和 T4 时刻 TV、Pa02 和 Compl 指标下降(P<0.05)而 Res 上升(P<0.05),IR-60组在T2和T3时刻TV、PaO2和Compl指标明显下降(P<0.05)而Res上升(P<0.05),IR-75组在T2时刻即出现时刻TV、PaO2和Compl指标下降(P<0.05)而Res上升(P<0.05);IR-60组肺功能指标较IR-45组变化明显(P<0.05)。与Control组比较,其余三组W/D比值均上升(P<0.05),其中IR-75组W/D比值上升最多,其次为IR-60组。肺形态学显示,三组缺血组均有不同程度的肺水肿和气管内灌流液进入。病理改变提示,IR-75组损伤最为严重,IR-45组损伤较IR-60组轻但比Control组严重。病理学评分显示,IR-75组病理学评分最高,IR-60组病理学评分较IR-45组评分数值高,而Control组病理学评分最低。结论离体肺缺血再灌注损伤模型制备成功,采用缺血60min复灌60min的条件可获取稳定的肺缺血再灌注损伤模型。第二部分:EI后处理对离体大鼠LIRI的影响目的通过建立离体肺缺血再灌注损伤(LIRI)模型来探讨乳化异氟烷(emulsified isoflurane,EI)后处理对LIRI的影响,研究乳化异氟烷后处理是否对缺血再灌注损伤肺有保护作用。方法雄性SPF级SD大鼠32只,体重250-300g,随机分成4组(n=8):空白对照组(C组),缺血再灌注组(IR组),EI后处理组(EI组),脂肪乳后处理组(IL组)。四组分别在改良K-H液中加入生理盐水、生理盐水、8%乳化异氟烷和30%脂肪乳使其在肺灌流液中的浓度达到1.68mmol/L,开胸游离肺并取肺置入IL-2型离体肺灌流系统内维持通气和灌流,然后建立大鼠离体肺缺血再损伤模型。于平衡末(T0)、缺血缺氧前即刻(T1)、再灌注30min(T2)和再灌注60min(T3)记录潮气量(TV)、肺静脉氧分压(PaO2)、肺顺应性(Compl)和气道阻力(Res)四项肺生理功能指标;观察灌流结束后肺器官的形态学表现,然后取左肺组织,测定湿重/干重比(W/D),通过HE染色观察肺组织病理损伤程度。结果与C组比较,IR组和IL组在T2-3时刻TV、Compl和PaO2下降而Res上升;与IR组比较,EI组和IL组在T2-3时刻TV、Compl和PaO2上升而Res下降(P<0.05);与EI组比较,IL组在T2时刻PaO2下降,在T3时刻TV、Compl和Pa02下降而Res上升(P<0.05)。与C组比较,IR和IL组W/D比值增加(P<0.05),与IR组比较,IL组和EI组W/D比值降低(P<0.05),灌注结束后肺器官形态显示IR组和IL组肺左下叶水肿且组织透明度增加,气管有白色泡沫和灌流液流出,而C组和EI组未出现肺组织水肿、透明度增加和灌流液从气管流出等表现;病理显示IL组、EI组肺损伤轻于IR组,EI组肺损伤轻于IL组。病理学评分显示,IR组病理学评分最高,IL组病理学评分较EI组评分数值高,而C组病理学评分最低。结论1.68mmol/L乳化异氟烷后处理可改善肺缺血再灌注损伤肺功能指标,减轻肺组织水肿和组织病理学改变,对缺血再灌注损伤肺起到保护作用。第三部分:EI后处理对离体大鼠LIRI保护作用的分子机制研究目的从氧化应激、炎症反应和内质网应激方面探究乳化异氟烷(emulsified isoflurane,EI)后处理在肺缺血再灌注损伤中的保护作用。方法从-80℃冰箱中取出第二部分实验中的四组大鼠肺组织,制备成10%肺组织匀浆用于各种分子机制研究实验。采用试剂盒法检测SOD活性和MDA含量来反应组织氧化应激水平;采用实时荧光定量PCR方法检测肺组织内炎症相关因子TNF-α、IL-6和IL-1β的mRNA表达水平来反应组织炎症反应的情况;采用Western Blot方法检测肺组织p-PERK、p-eIF2a、GRP78和CHOP蛋白表达水平来反应组织中内质网应激程度。结果1、与C组比较,其余三组SOD活性下降,IR组MDA含量增加(P<0.05);与IR组比较,EI组和IL组SOD活性上升而MDA含量下降(P<0.05);与EI组比较,IL组SOD活性下降(P<0.05)。2、与C组比较,其余三组肺组织IL-1β、IL-6和TNF-a的mRNA表达水平升高(P<0.05);与IR组比较,EI和IL组肺组织IL-1β、IL-6和TNF-a的mRNA表达水平降低(P<0.05);与EI组比较,IL组肺组织IL-6和TNF-a的mRNA表达水平降低(P<0.05)。3、与C组比较,IR组肺组织内p-PERK、GRP78、p-eIF2a和CHOP的蛋白表达水平上升(P<0.05),EI组肺组织内p-PERK和IL组肺组织内p-PERK、GRP78和CHOP表达水平上升(P<0.05);与IR组比较,EI组肺组织内p-PERK、GRP78、p-eIF2a和CHOP的蛋白表达水平下降(P<0.05),IL组肺组织内GRP78和p-eIF2a蛋白表达水平下降(P<0.05);与EI组比较,IL组肺组织内CHOP蛋白表达上升(P<0.05)。结论1.68rmmol/L乳化异氟烷对肺缺血再灌注损伤的保护作用可能与减轻组织内氧化应激、减轻炎症反应和减轻内质网应激等机制有关。