中华眼镜蛇伤的回顾性分析及甲强龙对其心脏毒性保护机制的初步探究

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第一部分
  背景
  中华眼镜蛇(Naja atra,Chinese cobra)是目前我国最常见的毒蛇之一,其咬伤机体后局部皮肤溃烂坏死率及致残率高,咬伤部位的皮肤及其软组织的坏死感染以及细胞毒素导致患者容易出现多器官功能损害。有资料显示,毒蛇咬伤的病情与救治时间密切相关,咬伤时间越长、救治时间越迟,患者的中毒程度越重。一般认为局部封闭作为局部治疗,旨在破坏局部残留的蛇毒,减轻患者局部症状,但近年来国内外相关文献报道对其治疗效果有争议。因此,有必要对既往中华眼镜蛇咬伤病例进行回顾性分析,为制定相关防治对策提供线索。
  目的
  总结中华眼镜蛇咬伤患者的临床流行病学、临床表现、治疗方法的临床特点,并探究入院时间及局封治疗对患者预后的影响。
  方法
  收集2011年1月1日至2018年12月31日于广州医科大学附属第一医院急诊科住院治疗符合纳入标准的中华眼镜蛇咬伤患者共183例,回顾分析该183名患者流行病学资料、中毒程度、局部表现、实验室检查结果、MODS发生率和植皮率等,为了研究不同入院时间(从咬伤到入院的时间)治疗效果的差异,我们将183例患者分为两个组:A组包括90例入院时间≤4小时的病例;B组包括93例入院时间>4小时的病例。根据病人在治疗过程中是否进行伤口局部封闭治疗,我们将患者重新分成两组:局封组(n=63)和非局封组(n=120),分析比较各组患者的临床资料特点。
  结果
  广东地区中华眼镜蛇咬伤好发于男性、中青年、夏秋季节、上肢(83.1%),高危活动为捕蛇(61.7%),近年来我院收治的中华眼镜蛇咬伤例数总体呈现上升趋势,其中,2016年中华眼镜蛇咬伤例数最多(40例),中华眼镜蛇咬伤患者常见的局部临床表现为局部疼痛(83.1%)、局部水肿(75.4%)和局部坏死(74.5%),全身临床症状包括全身乏力(6.6%)和胸闷(3.8%),严重时可出现意识障碍(5.5%)。大部分患者中毒程度为中度(67.2%),几乎所有患者被咬伤后都表现出细胞毒性(97.3%),但也有不少患者(25.6%)表现出心脏毒性。A组患者的中毒程度、多项血液指标异常率、MODS发生率、植皮率均显著低于B组患者(P<0.001);局封组和非局封组在中毒程度、血液指标异常率、MODS发生率和植皮率上差异无统计学意义(P>0.05)。
  结论
  广东地区中华眼镜蛇咬伤好发于男性、中青年、夏秋季节、上肢,高危活动为捕蛇;入院时间≤4小时的患者可明显受益;临床上选择局部封闭治疗需谨慎。
  第二部分
  背景
  中华眼镜蛇蛇毒成分复杂,主要是包含蛋白质和多肽类等多种毒性组分,约占干毒的85%,其中40%~70%为具有细胞膜毒性的细胞毒素(Cytotoxin,CTX),临床表现为咬伤部位皮肤坏死溃烂,并出现心肌损害,其中毒机制主要通过破坏细胞膜产生,可使急性期患者出现心肌损伤,表现为心肌酶升高。之前我科回顾性分析也发现临床上部分患者出现心肌酶指标升高,可提示临床上中华眼镜蛇咬伤患者存在一定程度的心肌损伤,但其损伤心肌的内在机制尚不明确,另外之前的研究还表明接受抗蛇毒血清治疗时间越晚,病情越严。多数患者是在野外被咬伤,首诊医疗机构往往无抗眼镜蛇毒血清,故不能及时获得的抗蛇毒血清治疗,提高蛇咬伤治疗成功率。
  糖皮质激素是一种容易获得并被广泛使用的药物,其生理效应广泛,其药理作用包括抗炎、抗毒、抗过敏、抗休克和免疫抑制,其中抗休克的作用机制中包括膜稳定作用。其膜稳定作用和抗毒作用可以使细胞在毒素攻击下减轻损伤,为后续的治疗争取宝贵的时间。
  甲基强的松龙(Methylprednisolone,MPS)作为糖皮质激素的一种,同样具有膜稳定和抗毒作用。晚近研究发现MPS可稳定细胞膜连接蛋白43(Connexin43,Cx43)通道形成,而已知Cx43通道与心律失常和心肌细胞凋亡密切相关。因此我们猜想MPS能通过稳定细胞膜间通道形成而减轻中华眼镜蛇蛇毒以及CTX对心肌细胞的损伤。
  目的
  探讨MPS是否可防治中华眼镜蛇咬伤急性中毒期心肌损伤,其内在机制是否与心脏Cx43表达分布有关,为该领域的基础研究和临床治疗提供依据。
  方法
  70只雄性SD大鼠,随机分为7组(n=10):对照组(Controlgroup,Con组,n=10)、中华眼镜蛇蛇毒组(Chinesecobravenomgroup,CCV组,n=10)、CTX中毒组(Cytotoxingroup,CTX组,n=10)、中华眼镜蛇蛇毒中毒+血清保护组(ChinesecobravenomandNajaAntiveninprotectiongroup,NAP1组,n=10)、CTX中毒+血清保护组(CytotoxinandNajaAntiveninprotectiongroup,NAP2组,n=10)、中华眼镜蛇蛇毒中毒+甲基强的松龙冲击治疗组(ChinesecobravenomandMethylprednisolonegroup,MPS1,n=10)、CTX中毒+甲基强的松龙冲击治疗组(CytotoxinandMethylprednisolonegroup,MPS2组,n=10)。各组大鼠腹腔注射2%戊巴比妥钠(60mg/kg)麻醉后连接Powerlab心电图记录仪和左心导管检测大鼠心电图及左心室压力变化,各组大鼠分别在t1和t2时间点注射相应药物,持续观察120min后,经心脏取血后处死大鼠,取出心脏,留取心脏组织待检。
  血液标本离心后取上层清液,速率法测定血清肌酸激酶(Creatine kinase,CK)、肌酸激酶同工酶(creatine kinase-MB,CK-MB)、乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase, LDH )活性。心脏组织用4%甲醛固定,石蜡包埋,然后行苏木素-伊红(Hematoxylin-eosine,HE)染色,观察病理性改变,免疫组化观察心脏CX43表达分布水平。
  结果
  1.大鼠心电图变化:中华眼镜蛇蛇毒模型和CTX模型均表现出多种心律失常,抗眼镜蛇毒血清可减少两种模型大鼠心律失常的发生率,MPS不能减少心律失常的发生率,但能明显延迟其发生时间;
  2.大鼠血液动力学:CCV组和CTX组大鼠HR、LVSP和±dp/dtmax明显降低,LVEDP明显升高,NAP1组和NAP2组大鼠HR、LVSP、LVEDP和±dp/dtmax在大部分时间点同Con组大鼠的差异无统计学意义(P>0.05),MPS1组或MPS2组大鼠血液动力学指标结果在部分时间点好于CCV组或CTX组大鼠;
  3.血清学指标:CCV组和CTX组大鼠血清中CK、CK-MB活性较Con组大鼠明显升高,NAP1组或NAP2组大鼠CK、CK-MB活性低于CCV组或CTX组大鼠,MPS1或MPS2组大鼠CK、CK-MB活性与CCV组或CTX组大鼠差异无统计学意义(P>0.05);
  4.HE染色:Con组HE染色切片心肌结构清晰,细胞核及细胞膜完整,横纹排列整齐。NAP1组和NAP2组心肌结构清晰,细胞核及细胞膜基本完整,横纹排列基本整齐。可见心肌波浪样变。CCV组和CTX组HE染色显示心肌机构紊乱,细胞核结构基本完整,细胞膜大量破坏,心肌束排列不完整,心肌呈波浪样变,心肌细胞间可见较多红细胞。MPS1组和MPS2组大鼠心肌HE染色表现类似CCV组,但细胞膜破坏及心肌波浪样变较CCV组轻;
  5.Cx43免疫组化:Con组中可见较多的Cx43蛋白的阳性表达,且规律分布于细胞与细胞连接处,细胞质内未见异常染色,CCV组和CTX组中正常位置Cx43蛋白的表达明显减少,且细胞质内出现大量阳性染色,NAP1组和NAP2组中Cx43蛋白棕黄色染色位置基本正常,偶见细胞质内出现阳性表现。MPS1组和MPS2组Cx43蛋白阳性表达较Con组减少,细胞连接处和细胞质内均可见棕黄色颗粒状染色。
  结论
  1.中华眼镜蛇蛇毒和CTX在大鼠模式上均具有一定的心脏毒性,静脉注射中华眼镜蛇蛇毒或CTX可致大鼠发生各类型心律失常,同时可损伤大鼠心脏收缩及舒张功能。其作用机制可能与导致心肌细胞细胞膜Cx43表达下调有关。
  2.MPS可能通过上调心肌细胞Cx43的表达在一定程度的保护心肌细胞。
  3.抗眼镜蛇毒血清可以阻止中华眼镜蛇蛇毒和CTX对大鼠的毒性作用,能显著提升大鼠生存率、减少心律失常的发生率、保护大鼠心脏收缩及舒张功能。
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