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研究背景多器官功能障碍综合征(Multiple organ dysfunction syndrome,MODS)是重症监护室(intensive care unit,ICU)病人死亡的主要原因,在美国,每年有超过750, 000例MODS患者死亡,死亡率达30%~40%,花费约170亿美元[1, 2]。肺通常是危重症病人发展至多器官功能障碍过程中第一个功能受损、发生衰竭的器官,肺损伤与MODS高死亡率密切相关。吸入麻醉药异氟醚是近年来临床广泛使用的麻醉药。研究表明,麻醉剂量异氟醚能够提高脓毒症(sepsis)和MODS动物存活率,减轻器官损伤[3-8],然而麻醉剂量异氟醚应用于ICU危重症病人治疗受限[9]。目前,小于1%浓度的异氟醚已经应用于ICU病人的镇静治疗中[9-11],那么低浓度异氟醚是否对MODS具有治疗作用,迄今未见报道。目的研究亚麻醉剂量异氟醚(0.7%,0.5MAC)对全身炎症反应以及相关肺损伤是否具有治疗作用,以及氧化抗氧化系统是否参与亚麻醉剂量异氟醚的治疗效应。方法1.亚麻醉剂量异氟醚吸入对酵母多糖所致全身炎症反应以及相关肺损伤的作用生理盐水(normal saline, NS),酵母多糖(zymosan, ZY),异氟醚(isoflurane, ISO),戊巴比妥(pentobarbital, PT)。雄性ICR小鼠(体重20-25g,第四军医大学动物实验中心提供),随机分为8组,每组20只(图1):NS组、NS+PT组、NS+0.7%ISO组、NS+1.4%ISO组、ZY组、ZY+PT组、ZY+0.7% ISO组、ZY+1.4%ISO组。ZY组、ZY+PT组、ZY+0.7% ISO组、ZY+1.4%ISO组动物腹腔注射酵母多糖诱导全身性炎症反应模型,其余各组动物腹腔注射相同容积生理盐水作为对照。异氟醚处理组动物在腹腔注射酵母多糖或生理盐水后第1、6小时分别吸入0.7%和1.4%异氟醚1小时;戊巴比妥处理组动物在注射酵母多糖或生理盐水后第1、6小时分别腹腔注射12.5mg/kg戊巴比妥。记录腹腔注射生理盐水或酵母多糖后第1、2、3、5和7天动物存活率。另有一批动物,分组和处理同上。在腹腔注射酵母多糖或生理盐水后24小时,评定各组动物肺病理损伤、肺干湿重比、肺灌洗液蛋白定量、肺髓过氧化物酶(myeloperoxidase, MPO)活性、血清和肺TNF-α水平。每组样本量6份。2.氧化抗氧化系统在0.7%异氟醚对全身炎症反应小鼠治疗中的作用雄性ICR小鼠(体重20-25g,第四军医大学动物实验中心提供),随机分为8组(图1):NS组、NS+PT组、NS+0.7%ISO组、NS+1.4%ISO组、ZY组、ZY+PT组、ZY+0.7% ISO组、ZY+1.4%ISO组。具体处理同上。在腹腔注射酵母多糖或生理盐水后24小时,检测血清和肺超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase, SOD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性,氧化产物8-异前列腺素F2α(8-iso-PGF2α)。每组样本量6份。另80只雄性ICR小鼠,随机分为四组,每组20只:ZY组、ZY + 0.7% ISO组、ZY + 0.7% ISO + 0.09 g/kg AT组、ZY + 0.09 g/kg AT组。每组动物均腹腔注射酵母多糖诱导全身炎症反应。异氟醚吸入组动物在腹腔注射酵母多糖后第1、6小时吸入0.7%异氟醚1小时;ZY + 0.7% ISO + 0.09 g/kg AT组动物在两次异氟醚吸入前30分钟分别腹腔注射CAT活性抑制剂3-氨基- 1,2,4-三唑(3-amino-1,2,4-triazole, AT)0.09 g/kg;ZY + 0.09 g/kg AT组动物在相同时间点给与0.09 g/kg AT。记录各组动物第1、2、3和7天存活率。结果1.腹腔注射酵母多糖后第1、6小时吸入0.7%异氟醚1小时,提高全身炎症反应小鼠存活率从10%至45%。2. 0.7%异氟醚吸入减轻全身炎症反应相关肺病理损伤,肺水肿和肺炎性渗出。3. 1.4%异氟醚吸入具有更好的治疗效果,静脉麻醉药戊巴比妥对酵母多糖所致全身炎症反应的治疗作用不显著。4. 0.7%异氟醚吸入提高全身炎症反应小鼠血清和肺抗氧化酶SOD和CAT活性,降低氧化产物8-iso-PGF2α水平。5. CAT抑制剂AT取消了0.7%异氟醚吸入对全身炎症反应小鼠的治疗作用。结论1.腹腔注射酵母多糖后第1、6小时吸入0.7%异氟醚1小时,提高了全身炎症反应小鼠第7天存活率。2. 0.7%异氟醚吸入可减轻全身炎症反应相关肺损伤。3. 1.4%异氟醚吸入对酵母多糖所致全身炎症反应具有更好的治疗效果。4.氧化抗氧化系统参与0.7%异氟醚吸入对酵母多糖所致全身炎症反应小鼠的治疗作用。