研究背景与目的急性骨筋膜室综合征（Acute osteofascial compartment syndrome,AOCS）是一种需要紧急处理的外科临床综合征,诊断和治疗延迟会导致严重的不良预后。目前临床诊断和治疗手段单一,仅依靠病史和临床表现难以实现AOCS的早期诊断。AOCS患者诊断后应立即进行骨筋膜切开减压术。作为AOCS诊断后唯一的被动治疗方法,骨筋膜切开减压术仅推荐用于早期诊断的AOCS,因为晚期AOCS筋膜切开减压术后常伴随诸多严重临床并发症。因此,目前AOCS的诊治困境在于缺乏早期诊断方法及标准,也缺乏AOCS的早期有效的干预方法以减轻骨骼肌损伤及减缓AOCS疾病进程。因此,本研究目的在于探索AOCS早期监测、保护新技术及机制。床旁超声在临床应用领域越来越广泛,已有少量研究发现骨筋膜室内压力增加可导致肢体血流频谱改变,因此,超声多普勒可能具有AOCS早期监测价值。而AOCS骨骼肌损伤与细胞能量供需不平衡有关,因此增加骨骼肌能量供应和减少能量需求可减少AOCS早期损伤。研究发现长链游离脂肪酸可能改善组织缺血再灌注损伤,而中链脂肪酸比长链脂肪酸更有代谢优势,提示中链脂肪酸可能减轻AOCS的骨骼肌损伤,但目前缺乏相关研究。而低温降低组织能量需求,研究已证明其对骨骼肌缺血再灌注损伤的保护作用,但因为具体低温策略不明无法进行临床推广及研究。因此本研究目的是:1、研究超声多普勒在AOCS过程中的连续监测价值。2、研究辛酸钠对AOCS的组织保护作用及相关机制。3、探讨AOCS的低温干预策略及低温保护机制。研究方法1、通过小腿逐步加压法构建急性骨筋膜室综合征的健康人模型。监测在不同压力阶下小腿筋膜室近心端腘动、静脉与远心端足背动脉的超声多普勒血流频谱,测量血管横断面形态及流速变化,计算相关血流频谱参数。以灌注压30mm Hg为阈值进行AOCS诊断,并作ROC曲线分析。2、18只雄性SD大鼠通过筋膜室注水法构建大鼠下肢急性骨筋膜室综合征模型,维持筋膜室内压力80mm Hg 2h后切开筋膜。动物共分3组:假手术组（sham组）,急性骨筋膜室综合征组（AOCS组）和辛酸钠组（SO组）。辛酸钠组在注水开始同时快速经腹腔注射160mg/kg辛酸钠溶液。术前及术后2天内每天进行动物下肢运动能力评估,2天后取胫骨前肌进行组织病理学评估及TUNEL检测。Western blot检测线粒体动力学相关蛋白表达水平。3、30只雄性SD大鼠通过下肢动静脉阻断构建缺血相关AOCS模型,缺血2h后开放动静脉实现再灌注。动物分5组:假手术组（sham组）,急性骨筋膜室综合征组（AOCS组）,缺血期低温组（ITH组）,再灌注期低温组（RTH组）和缺血再灌注期低温组（IRTH组）。骨骼肌低温目标温度20℃。ITH组胫前筋膜室内组织缺血期间2h低温。RTH组再灌注期早期2h低温。IRTH组缺血期间2h联合再灌注期早期2h低温。术间测量筋膜室内压力。术后4天取胫骨前肌进行组织病理学评估及TUNEL检测。4、雄性SD大鼠通过筋膜室注水法构建大鼠下肢急性骨筋膜室综合征模型,维持筋膜室内压力80mm Hg 2h后切开筋膜。120只大鼠共分5组:假手术组（sham组）,急性骨筋膜室综合征组（AOCS组）,30℃低温组（30℃组）,25℃低温组（25℃组）及20℃低温组（20℃组）。骨骼肌低温时间从注水开始缺血期2h及切开后再灌注早期4h。术前及术后7天内每天进行动物下肢运动能力评估,7天后取胫骨前肌进行组织病理学评估及TUNEL检测。5、构建C2C12细胞去糖去氧（oxygen and glucose deprivation,OGD）模型,去糖去氧4h后复糖复氧4h。细胞分3组:对照组（control组）,模型组（OGD组）和低温组（TH组）。低温组在去糖去氧期间低温32℃后常温复糖复氧。比较三组细胞CCK8细胞活性、LDH释放、超氧化物、SOD含量,并检测三组线粒体膜电位,TUNEL检测凋亡水平。转染si RNA-cirbp和cirbp质粒后,检测胫骨前肌及细胞control组、OGD组、si RNA-cirb转染组、cirbp转染组HIF-1α、cirbp、线粒体凋亡通路相关蛋白（bax、bcl-2、casp3、casp9）蛋白表达水平。研究结果1、腘动脉峰值流速、谷值流速、阻力指数、反向血流比随着筋膜室内压力增加而增加（均P＜0.05）,腘静脉峰值流速在筋膜室内压力增加的过程中逐渐降低（P＜0.001）,足背动脉峰值流速、正向血流比在筋膜室内压力增加过程中逐渐降低（均P＜0.05）,而足背动脉parvus tardus波形比在加压过程中逐渐增加（P＜0.05）。选定超声多普勒指标构建AOCS预测模型,最佳模型ROC曲线分析AUC=0.921,诊断敏感性为81.7%,特异性90.9%。2、AOCS组大鼠术后行为学评分降低,胫骨前肌中性粒细胞浸润增多,细胞坏死、凋亡增加（均P＜0.05）。而与AOCS组相比,SO组大鼠行为学评分较高,中性粒细胞浸润和细胞坏死减少,细胞凋亡数也较少（均P＜0.05）。Western blot结果显示AOCS组术后线粒体动力学相关蛋白表达下调,而SO组线粒体动力学相关蛋白与AOCS组相比有增加趋势。3、AOCS组缺血及再灌注期间筋膜室内压力明显增加,而ITH组及IRTH组筋膜室内压力较低（均P＜0.05）。AOCS组术后4天胫骨前肌中性粒细胞浸润及细胞坏死增加,而ITH组和IRTH组与AOCS组相比较少。AOCS组术后4天胫骨前肌细胞凋亡数明显增加,而ITH组和IRTH组细胞凋亡数较少（均P＜0.05）。4、AOCS组术后下肢运动能力降低,30℃组和25℃组术后运动能力改善。AOCS组术后肌纤维正常结构缺失、中性粒细胞浸润、坏死细胞增加;而与AOCS组相比30℃组、25℃组和20℃组在术后不同时间点肌纤维坏死和中性粒细胞浸润较轻。AOCS组术后3天胫骨前肌细胞凋亡数明显增加,而30℃组和25℃组细胞凋亡数较少（均P＜0.05）。5、C2C12细胞OGD损伤后cck8检测细胞活性降低,LDH释放增加,超氧化物产生增多,线粒体膜电位降低,TUNEL凋亡细胞增多（均P＜0.05）;与OGD组损伤相比,低温组细胞活性增加,LDH释放减少,超氧化物产生减少,SOD产生增加（均P＜0.05）,线粒体膜电位增加,TUNEL凋亡细胞减少（均P＜0.05）。AOCS术后早期低温刺激CIRBP蛋白表达,进一步促进HIF-1α表达增加,减少线粒体相关凋亡通路激活。si RNA抑制CIRBP表达后,HIF-1α表达降低,促进线粒体相关凋亡通路激活。研究结论1、超声多普勒可用于急性骨筋膜室综合征的早期监测,近心端动脉反向血流比、远心端正向血流比和parvus tardus波形比是早期敏感指标,其临床应用价值值得进一步深入研究。2、AOCS早期应用辛酸钠可有效减轻骨骼肌病理损伤及凋亡,其保护机制可能与稳定线粒体结构有关。3、缺血期间低温或缺血再灌注期间联合低温可有效改善缺血相关急性骨筋膜室综合征患者病理损伤,而单纯再灌注期早间低温的组织保护效果较差。4、早期中等程度低温30℃、深低温25℃对AOCS损伤骨骼肌有组织保护作用,而深低温20℃的保护作用低于前两者。5、低温对AOCS骨骼肌的保护机制可能是通过冷诱导RNA结合蛋白上调HIF-1α,调节线粒体凋亡相关通路,介导骨骼肌OGD后组织保护作用。