脓毒症早期大鼠下丘脑-垂体-肾上腺轴的变化及血必净对其的影响

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目的:目前脓毒症的病死率高达30%-50%,一旦并发休克和多器官衰竭,其病死率可达80%-90%。临床流行病学资料显示,脓毒症是危重患者的主要死亡原因之一,现已成为进一步提高危重症救治成功率的最大障碍。然而迄今为止,我们对于脓毒症时机体的炎症反应机制还没有充分阐明,神经.内分泌.免疫网络调节理论的形成与出现为脓毒症发病机制的进一步认识提供了契机,在神经内分泌免疫网络研究中,下丘脑.垂体.肾上腺(HPA)轴备受关注。HPA轴是神经内分泌免疫网络的枢纽,深入研究其机制有望开辟脓毒症临床干预的新途径。HPA轴作用的终点为糖皮质激素的释放,而糖皮质激素要与糖皮质激素受体(GR)结合发挥作用。GR是机体内部主要的抗炎分子之一,是糖皮质激素效应发挥的关键环节。   血必净注射液的主要有效成分包括红花黄色素A、川芎嗪、丹参素、阿魏酸、芍药苷、原儿茶醛。血必净注射液能在体内外有效拮抗内毒素,抑制体内多种炎性介质的病理生理作用,恢复受到抑制的免疫反应,对应激性脏器损伤具有良好的保护和修复作用。   本研究利用盲肠结扎穿孔(CLP)法复制大鼠脓毒症模型,探讨脓毒症早期大鼠下丘脑组织促肾上腺皮质激素释放激素(CRH),血浆促肾上腺皮质激素(ACTH)、皮质酮(CORT)水平以及肾上腺组织糖皮质激素受体mRNA(GR mRNA)水平的变化,以及血必净注射液干预后上述指标的变化,明确血必净对脓毒症早期大鼠下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴及肾上腺组织GR mRNA的调节作用。   方法:脓毒症动物模型的制备选用经典的盲肠结扎穿孔(CLP)法,并行颈静脉置管以备采血。健康雄性Sprague-Dawley大鼠40只,随机分为4组:①空白对照组(Normal group):不给予任何处理,直接处死;②假手术组(Sham group):只开腹,翻动肠管,牵拉盲肠,关腹,不结扎和穿孔盲肠;③氯化钠组(NS group):制模后即刻经尾静脉注射生理盐水4ml/kg;④血必净组(XBJ group):制模后即刻经尾静脉注射血必净4ml/kg。各组术后在腹部皮下注射生理盐水30ml/kg,补充术中丢失量和生理需要量。除空白对照组外,各组均于术后6小时经颈静脉取血3ml,离心后取血浆于-80℃冻存,放射免疫法测定血浆中ACTH、CORT的水平;并迅速留取下丘脑组织冻于液氮中,放射免疫法批量测定下丘脑组织匀浆中CRH的水平;各组留取肾上腺组织100mg,液氮保存,逆转录聚合酶链反应(reverse transcription-polymerase chain raction,RT-PCR)半定量检测GR mRNA在肾上腺中的表达水平。除正常对照组外,各组随机取下丘脑、垂体和肾上腺组织制成1mm3大小,4%戊二醛固定,应用透射电镜观察这些组织的超微结构的变化。   数据统计分析采用SPSS13.0版软件包(SPSS Company,Chicago,Illinois,USA)进行;数据均以均数±标准差(x±s)表示,各组均数的比较行单因素方差分析(ANOVA),P<0.05为差异有统计学意义。   结果:   1实验动物一般情况的观察:假手术组大鼠术后清醒较快,活动灵活,自由饮水,剖腹未见腹水,无恶臭。盐水组动物术后苏醒延迟,精神萎靡,活动迟缓,精神较差,竖毛,呼吸急促,剖腹可见淡血性腹水多,恶臭,肠管水肿,有的盲肠末端发黑。血必净组动物与盐水组相比表现较轻。   2下丘脑、垂体和肾上腺组织超微结构变化:   Sham组下丘脑室旁核胞质较丰富,核染色质疏松,核仁较明显且偏位,胞质内粗面内质网数量较少,且排列紊乱,高尔基复合体位于核周,且扁平囊层次少,线粒体散在于胞质中。NS组下丘脑超微结构表现为:粗面内质网扩张,有脱颗粒现象;核仁较大;线粒体大部分嵴和膜融合消失,突触前后膜模糊不清,突触间隙模糊,部分融合消失,突触前成分、小泡较少;线粒体大部分嵴和膜融合消失。XBJ组改变较NS组有明显减轻。   Sham组垂体ACTH细胞较大,外形不规则或呈星形,核大而圆,胞质透亮,细胞器相对较少,高尔基复合体发达,粗面内质网较少,有轻度扩张,分泌颗粒较少。NS组垂体超微结构表现为:ACTH细胞不规则,可见较大的细胞核,细胞内可见大量的内分泌颗粒,椭圆形的致密芯,致密芯和膜之间有电子密度低的环形空晕;粗面内质网有扩张、脱颗粒现象,核糖体模糊不清;线粒体大部分嵴和膜融合、消失,有水肿、空化现象。而XBJ组ACTH细胞的超微结构改变比NS组有明显减轻。   Sham组肾上腺皮质束状带细胞内充满大小不一的脂滴,细胞质中线粒体多,大部分的嵴呈空泡状,基质较透亮,滑面内质网呈空泡状或呈分枝的管状,脂质中有大量糖原粒和游离的核糖体,高尔基复合体中等大小。NS组肾上腺超微结构表现为:肾上腺皮质束状带细胞细胞膜、核膜有融合现象,胞质水肿。滑面内质网减少;线粒体水肿,局部空化,大部分管状嵴融合消失,排列紊乱,线粒体部分双层膜模糊不清,有的融合消失;脂滴减少;粗面内质网管腔膨胀,脱颗粒现象明显。XBJ组的肾上腺皮质束状带细胞超微结构的变化比NS组有明显减轻。   3各组大鼠血浆CORT含量的比较:盐水组组血浆CORT含量(30.660±1.548ng/ml)明显高于正常对照组(7.628±0.558ng/ml,P<0.01)及假手术组(11.853±0.871ng/ml,P<0.01);血必净组血浆CORT含量(22.131±1.458ng/ml)明显低于盐水组(P<0.01);正常对照组与假手术组之间相比无统计学差异(P>0.05)。   4各组大鼠血浆ACTH含量的比较:盐水组血浆ACTH含量(26.260±1.634pg/ml)明显高于正常对照组(8.841±1.393pg/ml.P<0.01)及假手术组(11.429±0.469pg/ml,P<0.01);血必净组血浆ACTH含量(26.260±1.634pg/ml)明显低于盐水组(P<0.01);正常对照组与假手术组血浆ACTH含量相比无统计学差异(P>0.05)。   5各组大鼠下丘脑组织CRH含量的比较:盐水组下丘脑组织匀浆中CRH含量(101.923±6.610ng/ml)明显高于正常对照组(61.653±6.051ng/ml,P<0.05)和假手术组(66.653±4.035ng/ml,P<0.05):血必净组下丘脑组织CRH含量(84.091±2.541ng/ml)明显低于盐水组(P<0.05);正常对照组与假手术组下丘脑组织匀浆中CRH含量相比无统计学差异(P>0.05)。   6各组大鼠肾上腺组织GR mRNA表达水平变化:盐水组肾上腺组织GR mRNA含量(10.799±0.113)明显低于正常对照组(1.420±0.068,P<0.01)和假手术组(1.150±0.108,P<0.01);血必净组肾上腺组织GR mRNA含量(0.922±0.107)和盐水组之间相比无统计学差异(P>0.05):正常对照组与假手术组肾上腺组织GR mRNA含量相比无统计学差异(P>0.05)。   结论:   1本实验采用CLP法可成功复制由腹腔感染导致的脓毒症大鼠动物模型。   2脓毒症早期,血浆CORT、ACTH和下丘脑组织CRH水平是升高的,说明此时HPA轴处于过度激活的状态;在CLP后6小时下丘脑、垂体和肾上腺组织超微结构发生了改变。   3脓毒症时,肾上腺组织GR mRNA含量是降低的。   4血必净注射液能够下调HPA轴过度激活的状态,一定程度上上调肾上腺组织GR mRNA的表达水平,以利于和糖皮质激素结合发挥作用,减轻组织损伤,改善临床表现。
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