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背景和目的:随着经济与社会的发展,人类与海洋的接触日益增多。作为最常见的海洋生物伤,水母蜇伤也越来越引起人们的重视。水母蜇伤可以导致多种局部皮肤症状,部分毒性较强的水母还可以致人死亡。而水母刺胞、毒素生物学活性等一系列问题也并未明确。因此,开展水母蜇伤的防治研究具有十分重要的科学和现实意义。水母蜇伤的防护措施除了传统的防护网、防护衣外,目前最有发展潜力的就是使用方便的水母蜇伤皮肤防护剂。水母伤人的主要毒器是刺胞,防护剂的主要研究思路便在于减少、抑制刺胞发射。根据已知的刺胞发射动力理论,刺胞内部高浓度的金属离子是提供刺胞发射的动力源头。因此,提高刺胞周围环境的金属离子浓度、减小刺胞囊壁内外的金属离子浓度差便有可能减少甚至是抑制刺胞发射。基于这个思路,本课题选用我国东南沿海常见的有毒水母一发形霞水母(Cyanea capillata)触手制成的刺胞混悬液(nematocyst suspension, NS)作为实验材料,就金属离子对刺胞发射刺丝、释放毒素能力的影响开展了实验研究,以探讨水母蜇伤皮肤防护剂的有效配方。水母的种类不同,刺胞的生物学活性也不尽相同。一种皮肤防护剂的配方较难起到广谱的防护效果。因此,建立一种操作简便、利于重复的水母蜇伤模型、开展水母皮炎治疗药物和方法的研究也是对皮肤防护剂研究的必要补充和支持。因此,我们采用NS和刺胞毒素(nematocyst venom, NV)代替鲜活水母触手,制作水母蜇伤家兔模型。利用小鼠足掌肿胀模型和建立的家兔模型,我们还对H1抗组胺药和热敷对水母皮炎的治疗效果进行了评价。研究方法:第一部分:将低温冷冻(-70℃)水母触手置于4℃人工海水中(artificial seawater, ASW)中自溶、过滤、静置,制备得到NS。不同种类、浓度的金属离子溶液与NS混合,水浴震荡,普通光学显微镜下观察计数刺胞发射率(nematocyst discharge rate, NDR)。以500mmol/L柠檬酸钠(sodium citrate, SC)溶液为阳性对照,人工海水(artificial seawater, ASW)为阴性对照,4℃ASW为空白对照。不同种类、浓度的金属离子溶液与NS混合,水浴震荡后离心,测量上清液蛋白浓度变化。对照选择同上。根据实验结果选择抑制刺胞释放毒素能力较强的金属离子进行组合优化。第二部分:家兔背部脱毛。比较NS、NV通过两种途径(砂纸打磨破损皮肤+表面涂抹、皮内注射)造成的皮肤损伤,采用ASW为对照。处理后1 d、2 d和3 d观察皮肤红肿情况并评分,评分后取炎症灶皮肤组织观察病理学变化。小鼠分别给予氯雷他定、咪唑斯汀和盐酸西替利嗪灌胃3 d,阳性对照组给予生理盐水灌胃。末次灌胃后测量小鼠右后足掌厚度。末次灌胃后2 h,右后足掌内注射NV 0.02 ml。注射后0.5 h起,测量足掌厚度,间隔0.5 h测量一次,直至6 h。家兔背部脱毛,皮内注射NV 0.1 ml(2.64 mg/ml)造成蜇伤模型。分氯雷他定灌胃、热敷、氯雷他定灌胃+热敷以及阳性对照4组对比观察,分别在1 d、2 d、3 d以及14 d测量各组皮肤红斑、结痂、坏死等炎症灶直径(测长径、短径,取算术平均数)。评分后,取炎症灶皮肤观察病理变化。结果和结论:第一部分:低温冷冻会对刺胞活力产生一定的影响,但是冷冻水母触手制成的NS可以进行刺胞生物活性实验。多个种类、浓度的金属离子溶液对刺胞发射刺丝和释放毒素具有不同程度的抑制作用。并且,相同浓度的金属离子对于刺胞释放毒素能力的抑制要强于对刺胞发射刺丝能力的抑制。通过组合优化,确定(500mmol/L LaCl3+25 mmol/L MgCl2+25 mmol/L CaCl2)的金属离子配方为我们拟选用的水母蜇伤皮肤防护剂配方。第二部分:家兔背部皮肤皮内注射NS或NV可以模拟水母蜇伤后的临床症状和病理变化,可以代替鲜活水母触手制作蜇伤模型。氯雷他定、盐酸西替利嗪和咪唑斯汀可以缓解NV造成的小鼠足掌肿胀,三者之间无明显差异。口服氯雷他定能够对发形霞水母皮炎起到良好的治疗作用,同时不要使用热敷作为辅助治疗手段。