【摘要】 目的:探討高溫與脂多糖(LPS)復(fù)合應(yīng)激大鼠血清天門冬酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)含量的變化特點(diǎn)。 方法:雄性SPF級(jí)Wistar大鼠64只隨機(jī)均勻分為常溫+生理鹽水組(C組), 高溫+生理鹽水組(H組), 常溫+LPS組(L組), 高溫+LPS組(HL組)。 置動(dòng)物于模擬氣候艙,HL和H組暴露環(huán)境干球溫度(Tdb)為(35.0±0.5)℃,L和C組Tdb為(26±0.5)℃;HL和L組動(dòng)物經(jīng)尾靜脈注射LPS 10 mg/kg,H和C組動(dòng)物經(jīng)尾靜脈注射9 g/L NaCl 10 mL/kg. 持續(xù)監(jiān)測(cè)動(dòng)物平均動(dòng)脈壓(MAP)的動(dòng)態(tài)變化,檢測(cè)動(dòng)物應(yīng)激0,40,80,120 min時(shí)血清AST等物質(zhì)含量的變化。 結(jié)果:AST在不同溫度、時(shí)間、藥物水平間存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.01);時(shí)間與溫度、時(shí)間與藥物、溫度與藥物交互作用有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),120 min時(shí)相點(diǎn)HL組動(dòng)物血清AST含量高于其余3組,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01);AST水平與MAP存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.818, P=0.029)。 結(jié)論:高溫與LPS復(fù)合應(yīng)激可促發(fā)、擴(kuò)大全身炎癥反應(yīng)綜合征。
【關(guān)鍵詞】 熱應(yīng)激;脂多糖;全身炎癥反應(yīng)綜合征;天門冬酸氨基轉(zhuǎn)移酶
0引言
強(qiáng)烈持久的熱應(yīng)激可造成機(jī)體過(guò)熱(hyperthermia),其細(xì)胞毒性以及宿主的全身炎癥反應(yīng)相互作用往往造成熱損傷甚至多器官功能障礙綜合征(multiple organ dysfunction syndrome, MODS),而50%以上的MODS)患者可合并感染,增加臨床救治難度[1-3]。 隨著全球氣候變暖和熱浪襲擊頻率、持續(xù)時(shí)間以及強(qiáng)度的逐年增加,積極預(yù)備應(yīng)對(duì)突發(fā)熱損傷事件具有重要意義[4]。 我們監(jiān)測(cè)高溫與細(xì)菌脂多糖(lipopolysaccharides, LPS)復(fù)合應(yīng)激大鼠血清天門冬酸氨基轉(zhuǎn)移酶(aspartate aminotransferase, AST)含量等指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化特點(diǎn),為熱損傷合并感染性休克、MODS的研究,尤其是全身炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS)途徑啟動(dòng)機(jī)制的研究提供依據(jù)。
1材料和方法
1.1材料
南方醫(yī)科大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供SPF級(jí)雄性Wistar大鼠64只,體質(zhì)量190~210 g.
1.2方法
Wistar大鼠隨機(jī)分為4大組:常溫+生理鹽水組(C組),高溫+生理鹽水組(H組),常溫+LPS組(L組), 高溫+LPS組(HL組),各組下設(shè)0,40,80,120 min時(shí)相點(diǎn)小組(n=4)。 置動(dòng)物于模擬氣候艙,HL和H組暴露環(huán)境干球溫度(dry bulb temperature, Tdb)為(35.0±0.5)℃,L和C組Tdb為(26±0.5)℃;HL和L組動(dòng)物經(jīng)尾靜脈注射LPS 10 mg/kg,H 和C組動(dòng)物經(jīng)尾靜脈注射9 g/L NaCl 10 mL/kg. Powerlab8sp監(jiān)測(cè)動(dòng)物MAP動(dòng)態(tài)變化,檢測(cè)動(dòng)物應(yīng)激0,40,80,120 min時(shí)血清AST含量。
統(tǒng)計(jì)學(xué)處理:計(jì)量資料數(shù)據(jù)用x±s表示,運(yùn)用SPSS 13.0軟件包進(jìn)行析因設(shè)計(jì)的方差分析(ANOVA),均數(shù)間多重比較采用LSDt檢驗(yàn)法,以Pearson法做MAP與AST的相關(guān)分析。
2結(jié)果
2.1MAP的動(dòng)態(tài)變化
H和HL組MAP出現(xiàn)先升后降變化趨勢(shì):于應(yīng)激60 min時(shí)MAP上升(H/HLGroup vs C/LGroup, P<0.01),于應(yīng)激100~110 min達(dá)峰值后迅速出現(xiàn)循環(huán)衰竭,分別降至(67.2±4.8), (49.0±3.5) mmHg;其中HL組動(dòng)物MAP低于H組MAP水平(P<0.01)。 L組MAP在應(yīng)激50~60 min時(shí)相點(diǎn)出現(xiàn)一過(guò)性降低,與C組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),其余時(shí)相點(diǎn)與C組不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P>0.05)。
2.2AST的動(dòng)態(tài)變化
AST在不同溫度、時(shí)間及藥物水平均存在顯著性差異(P<0.05),時(shí)間與溫度、時(shí)間與藥物、藥物與溫度交互效應(yīng)顯著(P<0.05)。 各時(shí)相點(diǎn)均數(shù)多重比較表明,應(yīng)激40 min起各組間AST差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),以LSD法做后續(xù)檢驗(yàn),應(yīng)激40和80 min時(shí)相點(diǎn)L組、H組、HL組血清AST水平升高(P<0.05),應(yīng)激120 min時(shí),HL組AST水平高于其余3組(P<0.01)。 AST與MAP的Pearson相關(guān)分析表明,AST與MAP存在負(fù)相關(guān)關(guān)系(r=-0.818,P=0.029)。
3討論
本研究表明,高溫與LPS復(fù)合應(yīng)激可使動(dòng)物血清AST水平顯著上升且與MAP呈負(fù)相關(guān)。 LPS是革蘭陰性(G- )細(xì)菌細(xì)胞壁外膜的主要結(jié)構(gòu)成分,可通過(guò)毛細(xì)血管擴(kuò)張、血流緩慢及內(nèi)皮組織損傷等機(jī)制促使微血栓形成,啟動(dòng)機(jī)體凝血系統(tǒng),引發(fā)DIC, SIRS,并可能進(jìn)一步演變?yōu)槟摱狙Y、MODS. 靜脈注射LPS可以復(fù)制感染性損傷模型,模擬臨床嚴(yán)重感染因素引起SIRS, 膿毒血癥、MODS的發(fā)生發(fā)展過(guò)程。 環(huán)境高溫也可引發(fā)應(yīng)激個(gè)體出現(xiàn)SIRS,造成機(jī)體多器官損傷[5-9]。
Hsu等[6]觀察到熱射病動(dòng)物血清AST顯著升高,能夠比較敏感地反映高溫應(yīng)激下心肌損傷程度。 本實(shí)驗(yàn)表明,高溫、LPS均可顯著改變血清AST水平;與單因素致傷組比較,HL組動(dòng)物血清AST水平顯著升高,SIRS程度顯著加重,說(shuō)明過(guò)熱與感染復(fù)合應(yīng)激可能激活處于預(yù)激狀態(tài)的免疫系統(tǒng),激化應(yīng)激的急性期反應(yīng)、擴(kuò)大機(jī)體炎癥反應(yīng)。 本實(shí)驗(yàn)中,致傷120 min時(shí)HL組動(dòng)物血清AST水平顯著高于余組,說(shuō)明復(fù)合應(yīng)激可加重心肌損傷,過(guò)熱或感染引起的毒素釋放和組織損傷可能并不是導(dǎo)致MODS的直接原因,而細(xì)菌/毒素和組織損傷所誘發(fā)的SIRS放大或失控可能是導(dǎo)致MODS的始動(dòng)因素,HL組動(dòng)物AST水平顯著升高、生命體征紊亂正是全身炎癥反應(yīng)擴(kuò)大的具體表現(xiàn)。 本實(shí)驗(yàn)表明,高溫與LPS復(fù)合應(yīng)激可以促發(fā)、加重?zé)釗p傷及感染性休克,結(jié)合其他實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),說(shuō)明感染與過(guò)熱同時(shí)或序貫應(yīng)激均可以通過(guò)SIRS造成多器官損傷。
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