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体外循环(Cardiopulmonary bypass, CPB)是心内直视手术的重要组成部分,虽然CPB技术不断完善和进步,心内直视手术后的并发症和死亡率明显下降,但CPB所导致脏器损伤仍困扰着广大临床医生,其中急性肺损伤(acute lung injury,ALI)是CPB后最常见的临床问题,约有2%患者可发展成为急性呼吸窘迫综合征,死亡率高达50%-91.6%。CPB可以诱导炎症介质的产生和释放,引起一系列的细胞活化,导致炎症反应加剧,进而导致肺部炎症反应损伤,成为导致急性肺损伤主要因素。近年来研究显示沉默调节信息因子-1(silent information regulator1, SIRT1)和核转录因子κB(nuclear factorkappa B, NF-κB)在炎症反应中发挥着重要作用,但对其在CPB后肺脏炎症反应中的作用知之甚少。CPB后重要脏器损伤的保护策略研究已成为近年来实验室和临床研究热点。其中,白芦藜醇(resveratrol,Res)最初因“法国悖论”而引起深入研究,研究发现白藜芦醇是有效的SIRT1激活剂和具有抗氧化作用、抗衰老、抗肿瘤作用及显著的抗炎作用。因此,本研究以大鼠体外循环模型探索白藜芦醇对大鼠体外循环术后肺损伤的保护作用及其相关机制。第一部分大鼠体外循环术后肺损伤的研究目的研究大鼠体外循环术后肺脏的损伤,并探讨其相关机制。材料和方法选用成年雄性SD大鼠24只,随机均分为2组,每组12只：假手术组(Sham组)、手术组(CPB组)。CPB行插管并建立体外循环,以100ml/Kg/min维持转流1h。Sham组只插管操作,但不实施CPB。分别于肝素化后转流前(TO)、转流结束后(T1)、术后1h(T2)、2小时(T3)及术后12小时(T4)分别采取血样。CPB前后均行血气分析检测。于术后12h处死大鼠,获取肺组织标本及支气管肺泡灌洗液(BALF)。血浆、BALF、肺组织均测TNF-α、IL-6、MMP-9表达含量。肺组织做NF-κB (EMSA法)和p-IkBa、SIRT1蛋白检测,同时行组织学HE染色检查。结果与Sham组相比,CPB组大鼠术后呼吸指数均有显著的升高；NF-κB活化明显增高,p-IkBa蛋白表达有显著的升高,SIRT1表达显著的下降；肺组织、血浆和BALF中TNF-α、IL-6、MMP-9均明显升高,术后血浆中三种细胞因子的检测浓度随时间变化。光镜显示CPB后大鼠肺脏出现局限性不张,肺泡壁水肿、增厚,部分实变、出血,肺泡腔及肺间质内有以中性粒细胞为主的炎性浸润改变。Sham组大鼠肺脏行组织学检查未发现明显的异常。结论1、CPB可以引起大鼠急性肺损伤,主要表现为炎症因子持续升高,从而导致肺氧合功能显著降低。2、CPB导致肺损伤过程中,其机制可能是引起SIRT1降低,促进NF-κB、p-IkBa表达增高,进一步促进炎症因子持续上升导致肺损伤,提示SIRT1、NF-κB、p-IKBa在体外循环术后肺损伤发挥了重要作用。3、本研究采用大鼠研究体外循环后肺损伤的实验研究。该模型成熟、简便、经济、可靠、重复性好。第二部分白藜芦醇对体外循环术后大鼠肺损伤的保护作用目的研究白藜芦醇对体外循环术后大鼠肺损伤的保护作用,并对不同剂量的白藜芦醇效用进行比较。材料和方法选用36只成年雄性SD大鼠,随机均分为3组,每组12只：对照组(CPB组)、低剂量白藜芦醇(L-Res组)和高剂量白藜芦醇组(H-Res组)。白藜芦醇组在术前5天按照50mg/kg/d和100mg/kg/d于腹腔注射给药。三组均行体外循环,以100ml/Kg/min维持转流1h。实验过程中记录心率和血压的变化,分别于肝素化后转流前(TO)、转流结束后(T1)、术后1h(T2)、2小时(T3)及12小时(T4)分别采取血样。CPB前后均行血气分析检测。于术后12h处死大鼠,获取肺组织标本及支气管肺泡灌洗液(BALF).血浆、BALF、肺组织均测TNF-α、 IL-6、MMP-9表达含量。肺组织做NF-κB (EMSA法)和p-IkBa、SIRT1蛋白检测,同时行组织学HE染色检查。结果体外循环术后呼吸指数均较术前显著升高。与对照组相比,白藜芦醇组呼吸指数显著降低。CPB术后血浆、BALF、肺组织均测TNF-α、IL-6、MMP-9表达含量均升高。白藜芦醇预处理能显著抑制炎症因子的升高。并且在血浆中,白藜芦醇对TNF-α、IL-6、MMP-9的抑制呈剂量依赖性。白藜芦醇组肺组织中NF-κB、p-IkBa蛋白均低于对照组,而SIRT1明显高于对照组,大剂量白藜芦醇对NF-κB、p-IkBa表达抑制更明显。病理组织学检查显示白藜芦醇组肺间质水肿、肺组织出血及肺泡间隔和小血管内中性粒细胞的浸润较对照组明显减轻,损伤指数明显下降。结论白藜芦醇预处理能显著抑制大鼠体外循环术后肺部的炎症反应,减轻肺损伤。这一作用可能是通过提高SIRT1表达,抑制IkBa的磷酸化,尽而抑制NF-κB及相关细胞因子的表达来实现的。