持續(xù)異丙腎上腺素輸注對膿毒癥早期大鼠腦的保護作用.pdf

1、背景：
　　膿毒癥及其并發(fā)癥是重癥監(jiān)護室中發(fā)病和死亡最高的疾病。研究發(fā)現(xiàn)，所有的住院患者中，大約有2％的患者患有膿毒癥，而ICU患者膿毒癥患病率高達75％。在美國每年大約有750，000膿毒癥患者。
　　膿毒癥相關性腦病(SAE)是指缺乏中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染臨床或?qū)嶒炇易C據(jù)，由全身炎性反應引起的彌散性腦功能障礙。SAE患者常出現(xiàn)系列腦功能紊亂癥狀，可由輕微的譫妄發(fā)展到昏迷。SAE越嚴重，患者死亡率也越高。故早期發(fā)現(xiàn)及治療SAE對

2、減少膿毒癥相關性腦病患者的死亡率至關重要。目前關于SAE的發(fā)病機制仍不明了。SAE的病理生理可能涉及血腦屏障(blood brain barrier，BBB)功能障礙、微循環(huán)障礙、神經(jīng)炎癥反應、氨基酸及神經(jīng)遞質(zhì)異常、線粒體功能障礙、氧化應激及凋亡。故目前治療SAE的關鍵在于早期發(fā)現(xiàn)患者出現(xiàn)的譫妄，查找潛在的病因，及時有效的治療感染及支持治療。
　　目前的一些研究提示許多“經(jīng)典”藥物，如作用于α和β受體的腎上腺素能藥除控制血壓、心率

3、、心肌收縮力量，調(diào)節(jié)氣道反應外，研究還發(fā)現(xiàn)其參與調(diào)節(jié)一些代謝及中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能，在調(diào)控機體免疫反應上亦有著重要的作用。目前關于調(diào)節(jié)β受體對膿毒癥的影響仍存在爭議[1，2]，其中原因與β亞型所產(chǎn)生的效應不同[2]及與給藥劑量有關[3，4]。異丙腎上腺素(isoproterenol，ISO)為非選擇性β受體激動劑。研究發(fā)現(xiàn)，異丙腎上腺素具有調(diào)節(jié)機體免疫細胞功能及線粒體酶活性的作用。而大劑量的應用可導致臟器功能異常。
　　目的：

4、　　本研究旨在觀察不同劑量的異丙腎上腺素持續(xù)輸注對膿毒癥早期大鼠血清炎癥因子及大腦病理變化、線粒體功能氧化應激因子的影響，尋找對膿毒癥大鼠腦保護作用最佳的劑量，及探索其腦保護作用的機制，為臨床的應用提供一定理論依據(jù)。
　　方法：
　　1.分組及建立模型
　　SPF級SD雄性大鼠30只（中山大學醫(yī)學實驗動物中心提供），體重約250～300 g，實驗前禁食12h，自由飲水。采用簡單隨機方法，30只大鼠經(jīng)編號后使用隨機數(shù)字表

5、分為5組，每組6只，稱重;頸外靜脈置管24 h后內(nèi)毒素組腹腔注射LPS10 mg/kg同時持續(xù)輸注0.9％生理鹽水1 ml/h; ISO干預組即腹腔注射LPS10mg/kg后持續(xù)輸注ISO0.06、0.3和0.6μg/(kg.min);對照組腹腔注射同時持續(xù)輸注與其他組等體積的0.9％生理鹽水。觀察終點為持續(xù)輸注ISO或生理鹽水24 h。
　　2.各項指標的檢測方法
　　2.1 大鼠一般狀況
　　觀察各組輸注ISO或生

6、理鹽水前30 min及注射后2h、6h和24 h的精神狀況，有無立毛，寒戰(zhàn)，腹瀉和出血傾向，并測量體溫、心率和呼吸頻率等基本生命體征。
　　2.2 大鼠炎癥反應指標
　　運用雙抗體夾心酶聯(lián)免疫吸附分析法（ELISA法）檢測注射LPS(或生理鹽水)后2h、6h及24 h的大鼠血清TNF-α、IL-1β和IL-10的濃度。
　　2.3 腦線粒體氧化應激反應指標
　　采用黃嘌呤氧化酶法測定各組大鼠腦線粒體Mn-SOD活

7、性;采用硫代巴比妥酸(TBAC)法測定各組大鼠腦線粒體MDA活性;采用硝酸還原酶法測定各組大鼠腦線粒體NO含量;采用L-精氨酸氧化法測定各組大鼠腦線粒體iNOS含量。
　　2.4 腦組織病理損傷
　　制作石蠟切片于光學顯微鏡下觀察大鼠腦組織的病理學改變。
　　3.統(tǒng)計方法
　　獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)SPSS17.0統(tǒng)計軟件分析，結果采用均值±標準差(x±s)表示;多組間比較采用單因素方差分析，方差齊性者采用LSD法分析組間

8、差異，方差不齊者采用Dunnett T3法分析組間差異;P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
　　結果：
　　1.動物一般狀況
　　對照組大鼠一般狀況良好，心率、呼吸頻率和體溫等基本生命體征平穩(wěn)。內(nèi)毒素組大鼠腹腔注射LPS一小時內(nèi)均出現(xiàn)反應差，嗜睡，立毛，眼眶周圍滲血等膿毒癥狀態(tài)。ISO干預組一般狀況較LPS組輕。
　　2.大鼠血清炎癥因子水平變化
　　2.1 各組大鼠血清TNF-a水平變化
　　(1)持

9、續(xù)輸注ISO或生理鹽水2h后血清TNF-α水平
　　與對照組相比，內(nèi)毒素組和ISO處理組（低劑量、中劑量和高劑量組）TNF-α水平顯著升高（P均＜0.05）;與內(nèi)毒素組相比，中劑量和高劑量組TNF-α水平顯著降低（P均＜0.05）;與低劑量組相比，中劑量和高劑量組TNF-α水平顯著降低（P均＜0.05）。
　　(2)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水6h后血清TNF-α水平
　　與對照組相比，內(nèi)毒素組和ISO處理組（低劑量、中劑

10、量和高劑量組）TNF-α水平顯著升高(P＜0.05);與內(nèi)毒素組相比，中劑量和高劑量組TNF-α水平顯著降低(P＜0.05);與低劑量組相比，高劑量組TNF-α水平顯著降低(P＜0.05)。
　　(3)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水24 h后血清TNF-α水平
　　與對照組相比，內(nèi)毒素組、低劑量組和中劑量組TNF-α水平顯著升高(P＜0.05);與內(nèi)毒素組相比，中高劑量組TNF-α水平顯著降低（P＜0.05）;與低劑量和中劑量組相

11、比，高劑量組TNF-α水平顯著降低（P＜0.05）。
　　2.2 各組大鼠血清IL-1β水平的變化
　　(1)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水2h后血清IL-1β水平
　　與對照組相比，內(nèi)毒素組和ISO處理組（低劑量、中劑量和高劑量組）IL-1β水平顯著升高（P均＜0.05）;與內(nèi)毒素組相比，低、中、高劑量組IL-1β水平均無差異（P＞0.05）。
　　(2)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水6h后血清IL-1β水平
　　與

12、對照組相比，內(nèi)毒素組和ISO處理組（低劑量、中劑量和高劑量組）IL-1β水平顯著升高（P均＜0.05）;與內(nèi)毒素組相比，低、中、高劑量組IL-1β水平均無差異(P＞0.05)。
　　(3)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水24 h后血清IL-1β水平
　　與對照組相比，內(nèi)毒素組和ISO處理組（低劑量、中劑量和高劑量組）IL-1β水平顯著升高（P均＜0.05）;與內(nèi)毒素組相比，低、中、高劑量組IL-1β水平均無差異(P＞0.05)。

13、r>　　2.3 各組大鼠血清IL-10水平的變化
　　(1)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水2h后血清IL-10水平
　　與內(nèi)毒素組相比，低中高劑量組IL-10水平無差異(P＞0.05)
　　(2)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水6h后血清IL-10水平
　　與內(nèi)毒素組相比，低劑量組IL-10水平顯著降低(P＜0.05)。
　　(3)持續(xù)輸注ISO或生理鹽水24 h后血清IL-10水平
　　與內(nèi)毒素組相比，中高劑量組

14、IL-10水平著降低(P＜0.05);
　　3.腦線粒體電鏡下改變
　　正常對照組細胞基質(zhì)內(nèi)可見圓形或是橢圓形線粒體，線粒體邊界清楚，基質(zhì)均勻，線粒體內(nèi)外膜無斷裂，線粒體嵴清晰可見。與對照組相比，內(nèi)毒素組線粒體內(nèi)膜境斷裂，嵴減少，溶解，消失，基質(zhì)內(nèi)可見空泡化。相比于內(nèi)毒素組，異丙腎上腺素干預組神經(jīng)元核膜皺縮減輕，線粒體嵴減少減輕，基質(zhì)空泡樣化減少，尤以中劑量組改善最為顯著。
　　4.各組大鼠腦氧化應激指標
　　4

15、.1 iNOS活性變化:與對照組相比，內(nèi)毒素組與ISO干預組的iNOS活力顯著升高(P＜0.05)，與內(nèi)毒素組相比，中高劑量組的iNOS活性顯著升高(P＜0.05)。
　　4.2 NO含量變化:與對照組相比，內(nèi)毒素組NO含量顯著升高;與內(nèi)毒素組相比較，低中高劑量NO含量均顯著降低(P＜0.05)，尤以中劑量最為明顯。
　　4.3 SOD活性變化:與對照組相比，內(nèi)毒素組SOD活性顯著下降(P＜0.05);與內(nèi)毒素組相比，低中劑

16、量組SOD活性顯著升高(P＜0.05)。
　　4.4 MDA含量變化:與對照組相比，內(nèi)毒素組MDA含量顯著升高(P＜0.05);與內(nèi)毒素組相比，低、中劑量組MDA含量顯著下降(P＜0.05)。與中劑量相比，高計量組MDA含量顯著升高(P＜0.05)。
　　5.各組大鼠腦組織病理切片光鏡下表現(xiàn)
　　光鏡下可見正常組神經(jīng)元細胞大小正常，形態(tài)結構清晰;內(nèi)毒素組見大量神經(jīng)元細胞胞體縮小，核固縮，深染，細胞結構不清，細胞周圍間隙