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脓毒症是临床危重病患者主要的死亡原因之一。脓毒症早期大量炎症介质的生成和释放在机体损伤中扮演了重要角色。大鼠盲肠结扎穿孔模型(CLP)是一种由多种微生物导致的脓毒症模型,和临床脓毒症有着良好的相关性。
本研究中利用CLP的动物模型模研究了不同剂量的氯胺酮对脓毒症大鼠多种炎症介质表达的影响,并对其机制进行了初步探索。
第一部分大鼠盲肠结扎穿孔脓毒症模型的建立和相关机制的研究
一.大鼠盲肠结扎穿孔脓毒症模型的建立以及炎症细胞因子的表达情况取体重250-300g左右的SD雄性大鼠,按照Otero等人的方法建立CLP模型。于手术后2,4,6小时处死动物,取大鼠肺和小肠组织。用ELISA方法测定细胞因子TNF—α和IL—6在组织中的表达浓度。结果表明:CLP手术组大鼠肺和小肠中的TNF—α和IL—6浓度较对照组明显升高,并且此种升高和手术后时间相关,CLP手术后6小时的TNF—α和IL—6表达最显著。
二.盲肠结扎穿孔脓毒症大鼠炎症反应相关机制的研究
(一.)NF—κB在盲肠结扎穿孔脓毒症大鼠小肠组织中的表达变化于CLP手术后2,4,6小时,取大鼠小肠组织。用EMSA方法检测大鼠小肠中NF—κ B的表达情况。结果显示:CLP组大鼠小肠中的NF—κB活性较对照组明显升高,并且这种升高和手术后时间相关,CLP后6小时NF—κB活性最高。
(二.)TLR2在盲肠结扎穿孔脓毒症大鼠小肠组织中的表达变化建立大鼠CLP模型后2,4,6小时,取动物小肠组织,并用RT—PCR方法检测小肠中TLR2的表达情况。结果表明:CLP手术引起大鼠小肠中TLR2表达显著增加,并且与CLP手术后时间相关,TLR2表达于CLP手术后4小时达到高峰。
(三.)TLR4在盲肠结扎穿孔脓毒症大鼠小肠组织中的表达变化建立大鼠CLP模型,于手术后2,4,6小时取大鼠小肠组织,用RT—PCR方法检测组织中TLR4的表达情况。结果显示:CLP组大鼠小肠中TLR4表达显著升高,并且于CLP手术后时间相关:CLP手术后4小时大鼠小肠中TLR4表达最高。
第二部分氯胺酮对脓毒症大鼠炎症反应的影响和相关机制的研究
一.氯胺酮对盲肠结扎穿孔脓毒症大鼠炎症细胞因子表达的影响将实验动物随机分为6组,分别为:(1)Sham—operation(Control)组:假手术对照组,动物接受假手术,但不进行盲肠结扎穿孔手术步骤,假手术后给予10ml/kg生理盐水;(2)CLP组:动物接受盲肠结扎穿孔手术,手术后给予10ml/kg生理盐水;(3)CLP+ketamine(2.5 mg/kg)组:动物行盲肠结扎穿孔手术,并且给予2.5mg/kg氯胺酮;(4)CLP+ketamine(5mg/kg)组:动物行盲肠结扎穿孔手术,并且给予5mg/kg氯胺酮;(5)CLP+ketamine(10 mg/kg)组:动物行盲肠结扎穿孔手术,并且给予10mg/kg氯胺酮;(6)Ketamine组:动物行假手术,并给予10mg/kg氯胺酮。参考第一部分实验结果,因为CLP手术后大约6小时细胞因子TNF—α和IL—6表达最显著,所以我们研究了氯胺酮对CLP后6小时炎症介质表达的影响。用ELSIA的方法测得实验结果表明:氯胺酮在2.5mg/kg,5mg/kg和10mg/kg剂量,对于CLP所致的小肠组织TNF—α表达升高有抑制作用,氯胺酮5mg/kg和10mg/kg对于CLP导致的肺TNF—α表达升高有抑制作用:氯胺酮在5mg/kg和10mg/kg剂量,对于CLP导致的肺和小肠IL—6表达升高均有抑制作用;单纯接受氯胺酮而未接受CLP的大鼠,TNF—α和IL—6表达与对照组无显著差异。
二.氯胺酮对盲肠结扎穿孔脓毒症大鼠炎症反应相关机制的研究
(一.)氯胺酮对NF—κB在盲肠结扎穿孔大鼠小肠组织中表达的影响将实验动物按如前所述方法随机分为6组,分别是:(1)Sham—operation(Control)组;(2)CLP组;(3)CLP+ketamine(2.5 mg/kg)组;(4)CLP+ketamine(5mg/kg)组;(5)CLP+ketamine(10 mg/kg)组和(6)Ketamine组。因为第一部分实验结果提示,NF—κB活性大约在CLP手术6小时左右显著提高,所以我们研究了氯胺酮对CLP手术6小时大鼠小肠NF—κB活性的影响。用EMSA的方法所得实验结果显示:本实验中不同剂量的氯胺酮均能够显著抑制CLP所致的NF—κB活性增加:并且对于没有接受CLP手术的大鼠,注射10mg/kg氯胺酮,NF—κB活性没有显著改变。
(二.)氯胺酮对TLR2在盲肠结扎穿孔大鼠小肠组织中表达的影响按如前所述方法把实验动物随机分为6组。参考第一部分实验结果,TLR2表达大约在CLP手术4小时达到高峰,因此本实验研究氯胺酮对CLP手术4小时大鼠小肠TLR2表达的影响。RT—PCR实验结果显示:2.5mg/kg,5mg/kg和10mg/kg氯胺酮,能够显著降低CLP手术后TLR2的表达;并且,不行CLP手术而单纯给予氯胺酮,对TLR2表达无显著影响。
(三.)氯胺酮对TLR4在盲肠结扎穿孔大鼠小肠组织中表达的影响将实验动物随机分为6组,方法如前所述。参考第一部分实验结果,TLR4表达达到高峰时间大约在CLP手术4小时。因此本实验研究氯胺酮对CLP手术4小时左右大鼠小肠TLR4表达的影响。用RT—PCR方法测得实验结果显示:本实验中不同剂量的氯胺酮均能显著降低CLP手术导致的TLR4表达的升高;同时,对未接受CLP手术的大鼠注射氯胺酮,对其TLR4的表达结果无显著影响。
结论:本研究采用了动物CLP脓毒症模型,研究了多种剂量的氯胺酮对脓毒症大鼠炎症反应的影响,并且检测了炎症反应中的重要因子NF—κB的活性,以及炎症通路中的上游元件TLR2和TLR4的表达情况,对其可能的作用机理进行了探讨,发现氯胺酮抑制脓毒症大鼠炎症反应的作用可能与其抑制NF—κB、TLR2和TLR4的作用相关,对于进一步理解氯胺酮的抗炎作用及其相关的机制具有一定意义。