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目的:
1.观察PCAS兔模型全身炎症反应综合征及重要脏器器官功能的变化情况。
2.探索大承气汤对PCAS兔模型重要脏器器官功能及炎性因子的影响。
3.探索大承气汤对PCAS兔模型肠道组织蛋白酶激活受体1(PAR-1)和蛋白酶激活受体2(PAR-2)表达的影响,以探讨大承气汤胃肠道保护作用的可能机制。
方法:30只日本大耳白兔,随机分为正常对照组、PCAS模型组和DT(大承气汤)治疗组,每组10只。参照文献采用气管夹闭窒息法建立PCAS模型,DT治疗组在造模成功后即以16g/(Kg.d)大承气汤灌胃治疗,其他组在同时间点以16g/(Kg.d)生理盐水灌胃。
兔于复苏前及复苏后6h、24h、48h、72h不同时间点采取静脉血,检测神经元特异性烯醇化酶(NSE)、丙氨酸转氨酶(ALT)及胱抑素C(CysC)水平,分别监测脑、肝、肾功能情况。此外,复苏前及复苏后6h、24h、48h、72h行心脏彩超监测心功能。应用酶联免疫吸附试验检测血清IL-8、MCP-1水平。测量腹围,听诊肠鸣音,监测胃肠功能障碍情况。
72小时后,用空气栓塞法处死兔,立即取小肠、结肠,4%多聚甲醛磷酸盐缓冲液固定制备石蜡标本,部分置于-80℃保存备用。应用免疫组织化学法检测各组兔肠组织PAR-1、PAR-2表达情况,应用Image-ProPlus6.0软件分析切片棕色累积光密度值(IOD值),用Mean±SD表示,反映PAR表达情况。蛋白质印迹法(Western Blot)测定各组兔肠组织PAR-1、PAR-2蛋白表达,用Alpha软件处理系统分析目标带的光密度值,并比较其差异。采用实时荧光定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)测定各组兔肠组织PAR-1mRNA、PAR-2mRNA表达水平,并比较其差异。
结果:
1、动物行窒息性心脏骤停,心肺复苏成功率为80%,复苏后均有高代谢综合征,存在全身炎症反应综合症和多脏器功能障碍表现,证明PCAS动物模型制备成功。
2、大承气汤对PCAS兔模型重要脏器器官功能的影响
2.1 大承气汤对PCAS兔心功能指标EF的影响:PCAS模型组EF指标在6h、24h、48h、72h时间点分别为55.00±1.73、54.80±2.91、55.57±1.16、57.07±1.80(单位:%),表明复苏后心脏功能受损。
大承气汤治疗后(DT治疗组)EF在6h、24h、48h、72h时间点分别为59.13±1.97、63.40±1.59、64.40±1.39、65.10±1.90(单位:%),较PCAS模型组明显升高,其中DT治疗组24h、48h、72h时间点EF水平与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.2 大承气汤对PCAS兔血清NSE的影响:PCAS模型组反映脑功能的指标NSE在6h、24h、48h、72h时间点分别为9.18±0.55、15.17±0.71、13.25±0.25、10.05±1.97(单位:ug/L),说明存在神经元损伤,脑功能受损伤。
大承气汤治疗后(DT治疗组)NSE在6h、24h、48h、72h时间点分别为9.21±0.61、7.78±0.37、8.15±0.35、8.15±0.45(单位:g/L),较PCAS模型组明显降低,其中DT治疗组24h、48h时间点NSE水平与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.3 大承气汤对PCAS兔血清ALT的影响:PCAS模型组反映肝功能的指标ALT在6h、24h、48h、72h时间点分别为185.67±5.13、250.33±27.93、231.00±13.75、179.67±20.01(单位:IU/L),反映肝损伤在24h较显著,72h肝功能障碍仍然明显。
大承气汤治疗后(DT治疗组)ALT在6h、24h、48h、72h时间点分别为175.00±8.18、179.33±10.02、167.33±8.02、129.67±6.51(单位:IU/L),较PCAS模型组明显降低,其中DT治疗组24h、48h、72h时间点ALT水平与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.4 大承气汤对PCAS兔血清Cys-C的影响:PCAS模型组反映肾功能损伤的指标Cys-C在6h、24h、48h、72h时间点分别为0.27±0.03、0.34±0.04、0.29±0.05、0.24±0.03(单位:mg/L),反映肾功能障碍持续时间较长。
大承气汤治疗后(DT治疗组)Cys-C在6h、24h、48h、72h时间点分别为0.27±0.03、0.21±0.03、0.16±0.02、0.11±0.02(单位:mg/L),较PCAS模型组明显降低,其中DT治疗组24h、48h、72h时间点cyc-s水平与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
2.5 大承气汤对PCAS兔肠道功能的影响:PCAS模型组在复苏后6h腹围明显升高,在6h、24h、48h、72h时间点分别为35.47±0.51、35.77±0.25、35.17±0.21、34.33±0.77(单位:cm),反映动物存在明显腹胀。听诊肠鸣音较复苏前明显减弱。
DT治疗组在6h、24h、48h、72h时间点分别为35.3±0.40、33.83±0.38、33.53±0.31、33.10±0.10(单位:cm),较PCAS模型组降低,其中DT治疗组24h、48h时间点腹围值与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。听诊肠鸣音较PCAS组肠鸣音稍增强。
由上述结果可见,大承气汤能明显改善或减轻多器官功能障碍,防止MODS发展恶化。
3、大承气汤对PCAS兔模型炎性因子IL-8、MCP-1的影响
3.1 大承气汤对PCAS兔炎性因子IL-8的影响:PCAS模型在心肺复苏后6h、24h、48h时间点血清IL-8水平分别为0.64±0.08、0.33±0.07、0.27±0.03(单位:ng/L),反映血清中IL-8水平升高。
大承气汤治疗后(DT治疗组)6h、24h、48h时间点血清IL-8水平分别为0.25±0.03、0.26±0.02、0.26±0.04(单位:ng/L),较PCAS模型组明显降低,其中DT组6h、24h血清IL-8水平与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
3.2 大承气汤对PCAS兔炎性因子MCP-1的影响:PCAS模型心肺复苏后6h、24h、48h血清MCP-1水平分别为1.02±0.08、0.81±0.11、0.70±0.06(单位:ng/L),反映血清中MCP-1水平升高。
大承气汤治疗后(DT治疗组)6h、24h、48h血清MCP-1水平分别为0.73±0.12、0.60±0.04、0.56±0.05(单位:ng/L),较PCAS模型组明显降低,其中DT组6h、24h、48h血清MCP-1水平与PCAS模型组比较,差异有统计学意义(P<0.05)。
根据上述结果可知,大承气汤降低PCAS兔模型血清炎性因子IL-8、MCP-1水平。
4、大承气汤对PCAS兔肠组织PAR-1、PAR-2表达的影响:
4.1 免疫组化分析结果:
4.1.1 免疫组化分析PAR-1表达:正常对照组、PCAS模型组、DT治疗组的PAR-1表达的光密度值分别为1920.92±60.39、1527.08±84.66和2257.61±315.39。PCAS模型组PAR-1表达较正常对照组表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。DT治疗组PAR-1表达较PCAS模型组升高,差异有统计学意义(P<0.01)。DT治疗组PAR-1表达较正常对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。
4.1.2 免疫组化分析PAR-2表达:正常对照组、PCAS模型组、DT治疗组的PAR-2表达的光密度值分别为1921.17±336.87、1213.24±100.58和4574.30±116.12。PCAS模型组PAR-2表达较正常对照组表达减少,差异有统计学意义(P<0.01)。DT治疗组PAR-2表达较PCAS模型组升高,差异有统计学意义(P<0.01),DT治疗组PAR-2表达较空白对照组升高,差异有统计学意义(P<0.01)。
4.2 蛋白质印迹法分析结果:
4.2.1 蛋白质印迹法分析PAR-1蛋白相对含量:以Actin为内参照,检测各组PAR-1蛋白相对含量,结果显示正常对照组、PCAS模型组、DT治疗组的PAR-1表达量分别为0.25±0.04、0.14±0.03、0.38±0.06。PCAS模型组PAR-1表达较正常对照组减少,差异有统计学意义(P<0.05)。DT治疗组PAR-1表达较PCAS模型组升高,差异有统计学意义(P<0.01)。DT治疗组PAR-1表达较正常对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。
4.2.2 蛋白质印迹法分析PAR-2蛋白相对含量:正常对照组、PCAS模型组、DT治疗组的PAR-2表达量分别为0.36±0.08、0.23±0.05、0.75±0.04。PCAS模型组PAR-2表达较正常对照组表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。DT治疗组PAR-2表达较PCAS模型组升高,差异有统计学意义(P<0.01)。DT治疗组PAR-2表达较正常对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。
4.3 实时荧光定量RT-PCR分析结果:
4.3.1 实时荧光定量RT-PCR分析PAR-1mRNA表达量:正常对照组、PCAS模型组、DT治疗组的PAR-1mRNA表达量分别为1.00±0.02、0.24±0.03、2.13±0.07。PCAS模型组PAR-1表达较正常对照组表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。DT治疗组PAR-1表达较PCAS模型组升高,差异有统计学意义(P<0.01)。DT治疗组PAR-1表达较正常对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。
4.3.2 实时荧光定量RT-PCR分析PAR-2mRNA表达量:正常对照组、PCAS模型组、DT治疗组的PAR-2mRNA表达量分别为1.00±0.04、0.30±0.02、2.15±0.05。PCAS模型组PAR-2表达较正常对照组表达减少,差异有统计学意义(P<0.05)。DT治疗组PAR-2表达较PCAS模型组升高,差异有统计学意义(P<0.01)。DT治疗组PAR-2表达较正常对照组升高,差异有统计学意义(P<0.05)。
上述结果显示,PCAS模型组肠组织PAR-1、PAR-2表达均较正常对照组减少,DT治疗组肠组织PAR-1、PAR-2表达均较PCAS模型组升高,DT治疗组肠组织PAR-1、PAR-2表达均正常对照组升高。
结论:
1.PCAS兔模型存在全身炎症反应综合症和多脏器功能障碍,且持续时间较长,PCAS遵循MODS发生发展的规律。
2.大承气汤降低PCAS兔模型血清炎性因子IL-8、MCP-1水平,减轻心、脑、肾、肝、胃肠的损伤,促进PCAS模型肠道功能恢复,有效的防止PCAS进一步发展为多器官功能衰竭。
3.PCAS模型组肠组织PAR-1、PAR-2表达均较正常对照组减少,经大承气汤治疗后肠组织PAR-1、PAR-2表达升高。
4.大承气汤促进肠道组织PAR-1、PAR-2的表达升高,促进肠蠕动,改善了肠道功能,对肠道起保护作用。这可能是大承气汤改善肠道功能,治疗PCAS的重要机制之一。