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急性肺损伤(ALI)是一种炎症性疾病具有高死亡率,特别见于脓毒症病人。脓毒症及其相关性肺损伤是住院患者主要的死亡原因之一。七氟醚是临床中经常使用的麻醉气体,亚麻醉剂量的七氟醚被用于ICU病人的镇静,并且高于空气中氧气浓度的氧又是临床经常使用的,尤其是对重症患者常被用作支持治疗手段之一。此外研究表明,一氧化氮(NO)是有效的杀菌分子,增强NO介导的细菌清除机制可提高脓毒症动物的存活率。本研究,第一次观察到吸入0.5MAC七氟醚复合60%氧改善盲肠结扎穿孔(CLP)或腹膜内注射脂多糖(LPS)诱导的脓毒症引起的致死性,而且0.5MAC七氟醚复合60%氧对LPS诱导的败血症保护作用有治疗时间窗。0.5MAC的七氟醚复合60%氧,通过抑制肺部炎症,保护肺泡内皮细胞和上皮屏障,以及增强细菌清除能力,提高CLP诱导的脓毒症鼠生存率,减弱脓毒症鼠的肺损伤,改善脓毒症鼠的肺功能。并且本实验进一步证明了,0.5MAC七氟醚复合60%氧改善脓毒症鼠的生存率是通过增强一氧化氮(NO)介导的细菌清除机制。这些结果表明,亚麻醉剂量的七氟醚复合60%的氧气有效改善脓毒症及其相关肺损伤,并增强NO介导的细菌清除,有更好的临床应用前景。研究分为两个部分:氧醚复合对脓毒症的影响;氧醚复合与NO介导的细菌清除机制。第一部分:氧醚复合对脓毒症的影响目的:探讨氧醚复合对脓毒症鼠存活率及脓毒症引起急性肺损伤的影响方法:研究分三阶段:1、氧醚复合对脓毒症鼠生存率的影响。研究采用LPS诱导的昆明小鼠脓毒症模型及CLP诱导的SD大鼠或昆明小鼠脓毒症模型。对照组,给予等体积的生理盐水腹腔注射或者假手术(sham)处理。100%氧作为治疗的阳性对照。七氟醚复合不同浓度的氧对LPS诱导的脓毒症鼠生存率的影响。180只小鼠被随机分为9组:NS+Air,NS+100%Oxy,NS+0.5MAC Sevo+100%Oxy,LPS+Air,LPS+100%Oxy,LPS+0.5MAC Sevo+100%Oxy,LPS+0.5MAC Sevo+80%Oxy,LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy,LPS+0.5MAC Sevo+40%Oxy。干预方法:小鼠腹腔注射LPS/NS后6h,分别吸入100%氧或者七氟醚复合不同浓度的氧2h,对照组则给予自由呼吸空气。7d生存率观察。七氟醚复合不同浓度的氧对CLP诱导的脓毒症鼠生存率的影响。用昆明小鼠或SD大鼠模型,180只小鼠或180只大鼠分别被随机分为9组:sham+Air,sham+100%Oxy,sham+0.5MAC Sevo+100%Oxy,CLP+Air,CLP+100%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+100%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+80%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+40%Oxy。干预方法:CLP/sham术后6h,分别吸入100%氧或者七氟醚复合不同浓度的氧2h,对照组则给予自由呼吸空气。7d生存率观察。最佳比例的氧醚复合对脓毒症鼠生存率保护效应的治疗时间窗研究。270只小鼠被随机分成9组:NS+Air,LPS+Air,LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(12h),LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(10h),LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(8h),LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(6h),LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(4h),LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(2h),LPS+0.5MAC Sevo+60%Oxy(0h)。干预方法,昆明小鼠腹腔注射LPS后,0h,2h,4h,6h,8h,10h,12h,分别吸入100%氧或者0.5MAC七氟醚复合60%的氧2h,对照组则给予自由呼吸空气。观察7d存活率2、最佳比例氧醚复合对实验性脓毒症大鼠炎性反应的影响。雄性SD大鼠随机分成6组:sham+Air,sham+100%Oxy,sham+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+Air,CLP+100%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+60%Oxy。干预方法,100%氧和0.5MAC七氟醚复合60%氧混合气体在CLP/sham术后6h后持续吸入2h,检测术后24h,腹腔灌洗液和血清中炎症因子(IL-1β、TNF-α、IL-6、HMGB1、IL-10)的水平。3、最佳比例氧醚复合对脓毒症大鼠肺损伤及肺功能的影响。动物及分组,雄性SD大鼠随机分成6组:sham+Air,sham+100%Oxy,sham+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+Air,CLP+100%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+60%Oxy。干预方法,100%氧和0.5MAC七氟醚复合60%氧混合气体在CLP/sham后6h后持续吸入2h,检测术后24h,肺组织病理变化、肺组织切片中性粒细胞集聚数目,肺损伤指标(肺干湿比、肺组织匀浆MPO的活性、支气管肺泡灌洗液中总蛋白和白蛋白的含量)、肺功能参数(动脉血气分析:p H、Pa O2、Pa O2/Fi O2、Pa CO2、lactate水平)。结果:0.5MAC七氟醚复合60%氧改善盲肠结扎穿孔(CLP)或腹膜内注射脂多糖(LPS)诱导的脓毒症致死性效果最好,而且0.5MAC的七氟醚复合60%氧对LPS诱导的败血症的保护作用有治疗时间窗,即LPS诱导后8h内,但是诱导后6h干预效果是最好的。0.5MAC的七氟醚复合60%氧显著抑制了CLP诱导脓毒症鼠的炎症反应。并且0.5MAC的七氟醚复合60%氧改善了CLP诱导的脓毒性肺损伤,提高了脓毒症鼠的肺功能。第二部分:氧醚复合提高脓毒症存活率与NO介导的细菌清除机制。目的:探讨氧醚复合通过NO介导的细菌清除机制改善脓毒症存活率。方法:实验分三部分,1、氧醚复合是否增强了CLP诱导的脓毒症鼠腹腔灌洗液中细菌的清除。SD大鼠分6组sham+Air,sham+100%Oxy,sham+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+Air,CLP+100%Oxy,CLP+0.5MAC Sevo+60%Oxy。用CLP诱导的脓毒症模型,对照组给予sham处理。100%氧或者氧醚干预方法同前。术后24h取各组腹腔灌洗液,血清培养基37℃,过夜24h培养,并计数。2、抑制NOS是否逆转氧醚改善脓毒症生存率的保护作用。小鼠随机分成10组:sham+Air,CLP+NS+100%Oxy,CLP+NS+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+NS+Air,CLP+L-NAME1+Air,CLP+L-NAME1+100%Oxy,CLP+L-NAME1+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+L-NAME2+Air,CLP+L-NAME2+100%Oxy,CLP+L-NAME2+0.5MAC Sevo+60%Oxy。氧醚干预同前,抑制NO合酶,在100%氧或0.5MAC七氟醚复合60%氧混合气体干预前4h,腹腔注射L-NAME(10 mg/kg或者20 mg/kg),对照组相同时点给予等体积的生理盐水(NS)腹腔注射。观察7d存活率。3、抑制NOS是否会逆转氧醚改善细菌清除的作用。小鼠随机分成7组:sham+Air,CLP+NS+100%Oxy,CLP+NS+0.5MAC Sevo+60%Oxy,CLP+NS+Air,CLP+L-NAME+Air,CLP+L-NAME+100%Oxy,CLP+L-NAME+0.5MAC Sevo+60%Oxy。100%氧或0.5MAC七氟醚复合60%氧混合气体干预同前。NO合酶抑制剂的干预方法同前,采用20mg/kg的剂量,术后24h行腹腔灌洗液细菌培养计数。结果:0.5MAC的七氟醚复合60%氧增强脓毒症大鼠细菌清除。抑制NOS逆转了0.5MAC的七氟醚复合60%氧对CLP诱导的脓毒症鼠生存率的改善。抑制NOS阻止了0.5MAC的七氟醚复合60%氧改善CLP诱导的脓毒症小鼠的细菌清除。结论:0.5MAC的七氟醚复合60%氧有效改善脓毒症及脓毒性肺损伤,并增强NO介导的细菌清除机制。