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研究背景严重创伤性患者在失血性休克、烧伤、腹部创伤等,在救治过程中常发生腹腔高压症(intra-abdominal hypertension,IAH),甚至进展为腹腔间隙综合征(abdominal compartment syndrome,ACS),累及多种腹腔内脏器(肠道、胃、肝和肾)及腹腔外器官(脑、心及肺)等。IAH/ACS包括:原发性、继发性和复发性3类。原发性IAH/ACS是由腹腔/盆腔疾病或损伤所引起;继发性IAH/ACS并不由腹腔/盆腔疾病或损伤引起,如全身炎症反应综合征、缺血休克和大面积烧伤等;复发性IAH/ACS是指前期IAH/ACS经手术或药物治疗缓解后再次发生。IAH发生的危险因素包括:创伤后大量输液、复苏后毛细血管渗漏、腹腔内容物增加和腹壁顺应性下降等,而其中创伤后大量输液是主要原因。IAH的发病机制和病理进展过程目前尚不完全明确。目前治疗IAH的方法依然集中在剖腹减压等外科技术的应用上,但依然存在如减压后综合征造成的再灌注损伤等问题。由于肠道水肿等损伤是腹内压升高的重要因素,本研究以如何减缓肠道水肿等损伤的发生,以及如何缓解腹内高压影响的重要腹腔外器官—脑部的损伤为主要内容。目前越来越受到人们关注的黑色素皮质激素(melanocortin,MC),MC通过其不同受体在多器官中发挥调节色素沉着,能量稳态,炎症控制和免疫调节等功能,有研究发现MC4受体(melanocortin 4 receptor,MC4R)激动剂和其人工合成类似物可以在失血性休克、缺血性卒中和创伤性颅脑损伤中发挥保护作用,并通过胆碱能抗炎通路发挥快速抗炎的作用,但具体机制尚不清楚。本课题旨在探寻MC是否可以起到缓解继发性IAH中肠和脑功能障碍的作用,并进一步探寻其机制,以期为临床腹腔高压症患者的治疗提供新的策略。为了检验上述假设,本研究首先建立继发性IAH大鼠模型,该模型应便于操作、可重复性高并可在一定程度上较好的模拟IAH的发病过程。其次,观察给予RO27-3225(MC4R激动剂)后可否减轻IAH诱导的肠道损伤,该保护作用通过何种机制发挥效果。最后探讨RO27-3225是否对于IAH诱发的腹腔外器官损害--脑损伤的具有保护效果,并判断胆碱能信号通路在其中的作用。研究方法1.采用股动脉插管后放血法,诱导平均动脉压(mean arterial pressure,MAP)分别达到:40mm Hg(维持120 min);30mm Hg(维持90min)和25mm Hg(维持60min),而后均合并IAP=20mm Hg(维持4 h)以建立大鼠继发性IAH模型,利用干湿比法检测肠道和脑组织含水量,利用HE染色法在光镜下观察大鼠肠道组织形态学和分析不同组间生存率,从中选择一种既可造成明显损伤又可保证生存率以供后续试验可顺利进行的大鼠休克后IAH模型进行下述观察。2.在继发性IAH大鼠模型(30mm Hg维持90min合并IAP=20mm Hg维持4h)中,通过观察大鼠MAP的变化程度;采用real-time PCR法检测肠壁全层炎症因子(TNF-α和IL-1β)变化;使用干湿比法检测肠道含水量变化;利用HE染色法在光镜下观察大鼠肠道组织形态学组织变化;利用酶联免疫吸附方法检测血浆内肠脂肪酸结合蛋白变化;通过检测异硫氰酸荧光素以反映肠道渗透性变化和使用免疫印迹法检测影响肠道渗透性的关键因子ROCK1及肌球蛋白轻链磷酸化水平以及检测肠道内超氧化物歧化酶变化等指标探讨IAH对肠道的损伤效果。并在此基础上进一步观察RO27-3225是否可以发挥保护肠道的作用。3.在继发性IAH大鼠模型中,利用干湿比法检测脑含水量变化;通过检测伊文思蓝外渗法反映血脑屏障渗透性、使用real-time PCR法和酶联免疫吸附方法检测脑内炎症因子(TNF-α和IL-1β)变化、采用酶联免疫吸附方法及免疫印迹法检测水通道蛋白4及金属基质蛋白酶9表达变化,以及利用免疫组化法检测神经胶质细胞表达的变化等指标探讨IAH对脑的损伤效果,进一步观察RO27-3225是否可以发挥保护脑组织的作用。研究结果1.选取MAP为30mm Hg持续90 min合并IAP=20 mm Hg持续4 h这一条件可诱导大鼠肠道出现明显组织学损伤,导致肠道含水量明显上升,并可保证其生存率以确保后续试验可以进行;2.RO27-3225可在一定程度上稳定MAP变化,降低IAH所诱发的肠道内炎症因子(TNF-α和IL-1β)升高,缓解IAH导致的肠道内ROCK 1蛋白表达和肌球蛋白轻链磷酸化水平下降,降低血浆内肠脂肪酸结合蛋白水平,减轻肠水肿、肠道渗透性和肠道组织形态学等结果的异常变化,从而起到缓解IAH导致的肠道损伤的作用。而该保护作用可被其特异性阻滞剂(HS024)和烟碱型乙酰胆碱受体拮抗剂(氯异桑大明)所阻止。3.RO27-3225可减轻IAH导致的脑水肿,降低炎症因子、水通道蛋白4及金属基质蛋白酶9的表达,从而发挥缓解IAH中脑损伤的作用。而该保护作用可被其特异性阻滞剂(HS024)和烟碱型乙酰胆碱受体拮抗剂(氯异桑大明)所阻止。但对IAH诱导的神经胶质细胞表达增多并无影响。结论1.IAH可导致腹腔内脏器-肠道产生明显水肿及炎症反应,并出现明显组织学损伤,此外IAH也可诱导腹腔外器官-脑组织产生明显炎症、水肿并导致血脑屏障完整性损害;2.选择性MC4R激动剂(RO27-3225)可以稳定机体血流动力学,并通过调节ROCK1表达和肌球蛋白轻链磷酸化水平以缓解肠道渗透性增高,并可降低炎症反应程度,而有效缓解IAH诱导的肠道损伤。该保护作用可能是通过胆碱能通路发挥效果;3.选择性MC4R激动剂可以通过降低金属基质蛋白酶9表达以缓解血脑屏障破坏,通过作用水通道蛋白4以降低脑水肿程度,并可减轻脑组织炎症反应有效改善IAH导致的脑组织损伤,该保护作用可能是通过胆碱能通路发挥效果。但其在急性期内对神经胶质细胞数量无明显影响。