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第一部分:探究气管壁的损伤在兔气道狭窄形成中的作用研究背景及目的:良性气道狭窄是因各种非恶性肿瘤病变引起的气道狭窄。其病因复杂,包括结核、气道良性肿瘤、气管支气管软化、气管插管或气管切开等。近年来,国内各级医院加强对危重症患者有创机械通气的救治,长期气管插管或气管切开术后并发气道狭窄的发病率逐渐上升,约占61.4%。气管切开后引起的气道狭窄会导致患者出现不同程度的呼吸困难、脱机、拔管困难,甚至危及生命。然而,目前气管切开后并发气道狭窄的机制尚不清楚,预防及治疗上均存在很大的难度,值得我们进一步探究其发病机制。近年来,国内外学者通过机械损伤、热消融损伤、化学损伤、气管插管、局部软骨环切除等方法成功建立良性气道狭窄动物模型,创伤是插管后狭窄的重要原因,但不同程度气管壁的损伤在气道狭窄形成中的作用需要进一步探索。本课题我们采取不同方法机械损伤兔气管壁,探究不同程度气管壁的损伤在气切术后并发气道狭窄中的作用。方法:采取4种不同方法损伤兔气管壁,A:单纯黏膜轻度破坏(气管镜下毛刷损伤气管黏膜)、B:黏膜重度破坏(气管壁切开联合毛刷损伤黏膜组)、C:单纯破坏气管软骨(气管壁切开联合血管钳损伤软骨)、D:气管软骨破坏联合黏膜损伤(气管壁切开,血管钳损伤软骨联合毛刷损伤黏膜)。分别于术后1周、2周、3周、4周对4组各7只实验兔行气管镜检查观察其狭窄类型、狭窄率,并于4周时胸部MSCT扫描测量气管管腔内径并处死实验兔。以解剖病理结果证实气道狭窄的形成为准,分析比较四种方法的兔气管狭窄形成率、狭窄类型,P＜0.05有统计学意义。结果:(1)术后4周气道狭窄形成率:总气道狭窄形成率为57.14%(16/28)。其中 A 组均未形成狭窄;B 组 28.57%(2/7);C 组 100%(7/7);D 组 100%(7/7)。C和D组气道狭窄形成率高于A组和B组,差异有统计学意义(P<0.05);B组气道狭窄形成率高于A组,差异无统计学意义(P>0.05);C组和D组气道狭窄形成率差异无统计学意义(P>0.05)。(2)气管镜下不同时间段、不同损伤方法狭窄类型的变化:A组实验兔术后1周、2周、3周、4周狭窄形成率均为0%(0/7)。B组术后1周、2周、3周气管镜下肉芽增生均为28.6%(2/7),术后4周镜下肉芽增生14.3%(1/7),瘢痕狭窄14.3%(1/7)。C组和D组共14只实验兔,术后1周、2周、3周气管镜下管腔内肉芽增生均为100%(14/14),术后4周肉芽增生71.4%(10/14),瘢痕挛缩21.4%(3/14),同时存在肉芽增生和瘢痕挛缩7.1%(1/14)。结论:兔气管壁创伤后气管狭窄类型是肉芽增生和瘢痕挛缩,软骨及软骨膜的损伤是良性气道狭窄的关键因素,单纯损伤气管黏膜形成气道狭窄可能性小,慢性持续性气管黏膜的损伤在软骨破坏的基础上可能加重气道狭窄程度。第二部分:探究IL-8、MMP-9、NCAM-1在气管狭窄兔不同狭窄类型中的表达研究背景及目的:白介素-8(IL-8)为趋化因子超家族的细胞因子,不但参与炎症反应的调节过程,同时IL-8在多种纤维化疾病的发病机制中起重要作用。基质金属蛋白酶(MMP-9)属于基质金属蛋白酶家族,参与细胞外基质的降解,与肺纤维化、肾纤维化、心肌纤维化等疾病密切相关。神经细胞黏膜分子-1(NCAM-1),即CD56,参与机体的免疫调节,在肿瘤的发生、自身免疫性疾病的发生中起重要作用。气切后患者的良性气道狭窄可表现为瘢痕挛缩、肉芽增生、软骨塌陷等不同形式,兔气管壁的损伤修复可导致两种狭窄类型:肉芽增生和瘢痕狭窄,这与气管切开术后患者的气管狭窄类型相似。故我们采用第一部分D组方法建立兔良性气道狭窄模型,同时留取气道狭窄形成兔的气管组织标本,测定IL-8、MMP-9、NCAM-1在实验兔不同狭窄类型的狭窄段气管组织中的表达水平,以了解不同炎症因子在不同狭窄类型的表达情况,为临床上预防和治疗插管后狭窄提供新的治疗思路。方法:利用酶联免疫吸附法(ELISA)检测IL-8在15只肉芽增生型实验兔(E组)肉芽增生段气管组织,MMP-9和NCAM-1在19只瘢痕狭窄型实验兔(F组)瘢痕挛缩段气管组织中浓度,并与自身正常气管组织中的浓度对照比较,统计分析3个细胞因子在不同病变段气管组织和正常段气管组织中的表达差异。结果:1.IL-8在肉芽组织增生型气管组织的表达高于自身正常对照气管组织(P<0.05)。MMP-9、NCAM-1在瘢痕狭窄型气管组织中的表达均高于自身正常对照气管组织(P<0.05)。2.在瘢痕狭窄的实验兔气管组织中,狭窄段/正常段的MMP-9值与两段气管组织间NCAM-1的比值具有相关性,且为正相关,相关系数为0.489(P＜0.05)。结论:(])IL-8、MMP-9、NCAM-1参与了兔气管壁损伤后的不同形态的狭窄形成。(2)兔气管壁损伤后瘢痕狭窄形成过程中NCAM-1、MMP-9的变化幅度具有正相关性,两者可能通过相关的作用途径作用于良性气道狭窄形成过程。