高原缺氧條件下對大鼠腸黏膜屏障損傷機制及其干預的實驗研究.pdf

1、背景：
　　高原具有低氧、高寒、高風速、高蒸發(fā)、高輻射、氣候多變等氣候、地理特點,當人體進入這一區(qū)域時，由海拔高度而造成的氣壓差、含氧量少、空氣干燥等的變化，可引起機體低血氧、氧分壓下降，進而肺泡氣氧分壓隨之下降，輸送到血液中的氧量減少。因此引起身體幾方面的反應：呼吸頻率增加，將更多的空氣吸入肺；心搏率和心輸出量增加以加大經(jīng)過肺和身體的動脈血流量；身體逐步增加紅細胞和血紅蛋白的生成，改善血液輸送氧的能力。但即使進行了以上的調(diào)整，也

2、不能使新近達到高原的人發(fā)揮應有正常的生理效能可對機體多系統(tǒng)產(chǎn)生影響,容易引發(fā)全身呼吸、神經(jīng)、消化等多系統(tǒng)反應.目前國內(nèi)外對高原病患者呼吸、循環(huán)及神經(jīng)功能障礙的研究較多,但對消化系統(tǒng)尤其是腸黏膜屏障損傷研究較少。隨著人們對腸道復雜生理功能的研究深入,注意到腸道不僅是消化和吸收營養(yǎng)物質(zhì)的重要臟器,而且腸道還具有免疫調(diào)節(jié)、內(nèi)分泌功能、黏膜屏障等功能。其中腸黏膜屏障功能(gut barrier function)已成為當前研究的熱點。腸黏膜屏損

3、傷常可導致腸黏膜屏障功能障礙,而腸黏膜屏障功能障礙可以進一步加重原發(fā)疾病的病情,甚至誘發(fā)多臟器功能不全、全身炎癥反應綜合征,形成惡性循環(huán),危及生命。故在天然環(huán)境下造成高原缺氧模型基礎實驗研究，對其發(fā)病機制及干預措施的研究，就顯得尤為迫切，也為后續(xù)的臨床實驗奠定了基礎。
　　目的：
　　通過建立不同海拔高度與時間點的天然環(huán)境下高原缺氧的大鼠模型，動態(tài)觀察腸黏膜組織病理改變,并采用免疫組織化學方法檢測缺氧相關因子的表達。明確腸黏

4、膜保護劑Gln劑是否具有防治高原缺氧所致的腸黏膜損傷作用，進一步探討缺氧相關因子與高原缺氧發(fā)病機制的關系。
　　方法：
　　本研究通過建立不同海拔高度與時間點的天然環(huán)境下高原缺氧的大鼠模型，并在光學顯微鏡與電子顯微鏡下動態(tài)觀察腸黏膜組織形態(tài)學的改變，并加以定量評估，運用免疫組織化學的方法檢測腸黏膜中缺氧誘導因子-1α(hypoxia inducible factor-1α,HIF-1α)及誘導型一氧化氮合酶(Induced

5、Nitric oxide synthase;iNOS)的表達,從海拔高度與時間點兩個角度探討了高原缺氧條件對腸黏膜有無損傷及兩因子在損傷中的作用機制。運用腸黏膜保護劑谷氨酰胺（Glutamine，Gln）進行干預，并以生理鹽水組作為對照組,觀察微觀組織學參數(shù)變化及缺氧相關因子的變化，進一步評判谷氨酰胺對高原缺氧條件下?lián)p傷腸道組織轉(zhuǎn)歸的影響及其能否降低iNOS表達來進一步發(fā)揮在缺氧條件下對黏膜的保護作用。
　　結(jié)果：
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6、）成功建立了天然環(huán)境下不同海拔高度和時間點的大鼠腸黏膜缺氧模型，HE顯示：高原組腸絨毛從腫脹、縮短、增粗到倒伏、融合、破損甚至斷裂剝脫,固有層裸露，間質(zhì)有充血,炎性粒細胞存在。其損傷程度隨著海拔高度的升高與暴露時間的延長而加重。掃描電子顯微鏡觀察顯示：高原組大鼠損傷輕者小腸絨毛頂端有少量剝脫和炎性物質(zhì)滲出，局部破損、破潰，嚴重者可見腸絨毛表面充滿孔洞的蜂窩狀結(jié)構(gòu);孔洞大小不一,直徑10～20μm;整個小腸壁的黏膜結(jié)構(gòu)已完全毀壞,僅存在結(jié)

7、締組織的“框架”樣結(jié)構(gòu)。初步證明腸黏膜在缺氧條件下的損傷隨著海拔高度的增加與缺氧時間延長而加重。
　?。?）明確缺氧相關因子缺氧誘導因子-1α及誘導型一氧化氮合酶的表達,在高原3842組（海拔高度3842m，榆中，馬銜山)、高原4767m組(海拔高度4767m，可可西里，不凍泉)中腸黏膜組織中以上兩因子表達量含量與平原組（海拔高度500m，陜西，西安)動態(tài)比較均呈明顯上升趨勢，在同一海拔高度中時間點中24h,48h,72h與平原組

8、相比二者也逐漸增加。提示高原缺氧條件早期對腸黏膜能產(chǎn)生組織損傷。并可誘導腸黏膜中HIF-1α的表達增強與iNOS蛋白的表達上調(diào)，并且兩者增加始終呈正相關，提示HIF-1α有可能參與了腸組織iNOS蛋白的表達過程和腸粘膜損傷。
　?。?）腸黏膜保護劑谷氨酰胺對于高原缺氧誘導的腸黏膜損傷有保護作用。高原藥物干預組24h、48h、72h組織學形態(tài)均好于同一時間點對照組，且腸黏膜中缺氧損傷因子iNOS表達比對照組低，提示谷氨酰胺有可能通過