高原肺水腫動(dòng)物模型復(fù)制及發(fā)病機(jī)制研究.pdf

1、本課題通過(guò)調(diào)控輸入生理鹽水誘導(dǎo)間質(zhì)性HAPE向肺泡性轉(zhuǎn)變，并加以“地塞米松”促AQP表達(dá)、“心得安”抑制AQP表達(dá)，干預(yù)重吸收功能，以進(jìn)一步復(fù)制出肺泡性HAPE的動(dòng)物模型。 一、水通道蛋白與高原肺水腫主動(dòng)重吸收障礙機(jī)制 高原缺氧、寒冷以及缺氧寒冷復(fù)合運(yùn)動(dòng)可引起肺血流非均質(zhì)流動(dòng)，致肺血管內(nèi)皮受損，激活非細(xì)菌性炎癥介質(zhì)，使氣-血屏障受損，滲漏增加，最終使進(jìn)入肺間質(zhì)液體增多，由此引起肺間質(zhì)水腫[3、4]。本文缺氧寒冷運(yùn)動(dòng)組AQ

2、P5表達(dá)增高，且隨缺氧寒冷運(yùn)動(dòng)時(shí)間增加，呈波形變化，在48小時(shí)較24小時(shí)明顯升高，達(dá)高峰，72小時(shí)下降。該變化趨勢(shì)與臨床高原肺水腫患者多為進(jìn)入高原2～5天發(fā)病的情況相吻合。國(guó)外文獻(xiàn)在觀察細(xì)胞培養(yǎng)腦神經(jīng)細(xì)胞水通道蛋白的時(shí)發(fā)現(xiàn)，AQP5存在“瞬時(shí)高表達(dá)，瞬時(shí)低表達(dá)”現(xiàn)象[5]，高表達(dá)時(shí)為正常的3倍，故推斷AQP5可能是誘發(fā)腦水腫的關(guān)鍵因素。本文觀察到AQP548小時(shí)表達(dá)也異常增高。從免疫組化結(jié)果來(lái)看，HCE組較N組AQP5表達(dá)明顯增多，也表

3、明高原肺水腫發(fā)生與AQP5高表達(dá)有關(guān)，這表明AQP5在高原肺水腫的發(fā)病機(jī)制中具有重要作用。表明肺含水量增加，AQP5的表達(dá)也增多，該變化可能是機(jī)體為清除肺組織內(nèi)過(guò)多體液進(jìn)行的代償反應(yīng)。該反應(yīng)促使肺間質(zhì)和肺泡中液體清出，使間質(zhì)和肺泡水腫減輕，以致最終不發(fā)生肺泡性肺水腫，因此認(rèn)為，AQP5對(duì)肺泡性肺水腫發(fā)生可能起代償作用。 本實(shí)驗(yàn)觀察到缺氧、缺氧復(fù)合寒冷、缺氧復(fù)合寒冷運(yùn)動(dòng)引起大鼠肺動(dòng)脈壓明顯升高，這與文獻(xiàn)報(bào)到高原缺氧引起PAP升高是

4、高原肺水腫主要發(fā)病機(jī)制之一相符。在缺氧復(fù)合寒冷運(yùn)動(dòng)條件下0～72小時(shí)，PAP呈逐漸升高的趨勢(shì)，與高原環(huán)境下急性高原反應(yīng)時(shí)間相符，也與HAPE臨床發(fā)病高峰為進(jìn)入高原2～5天一致。 從以上結(jié)果可推測(cè)，AQP5在入高原的初始期，為調(diào)節(jié)肺泡屏障血流動(dòng)力學(xué)的平衡，其表達(dá)是一過(guò)性增高，使機(jī)體適應(yīng)高原的反應(yīng)；而此階段肺動(dòng)脈高壓逐漸升高，使肺血流動(dòng)力學(xué)持續(xù)發(fā)生改變；AQP5卻在48小時(shí)后表達(dá)開(kāi)始下降，當(dāng)其不能滿(mǎn)足調(diào)節(jié)肺泡水平衡的需要時(shí)，可能導(dǎo)致

5、肺泡型肺水腫發(fā)生，推測(cè)促進(jìn)AQP5表達(dá)，將會(huì)阻滯肺水腫發(fā)生，而抑制AQP5表達(dá)和AQP5抑制劑將會(huì)促進(jìn)肺水腫發(fā)生。這為復(fù)制肺泡性HAPE動(dòng)物模型和HAPE的防治提供新的思路。 二、家免高原肺水腫動(dòng)物模型的復(fù)制 本課題通過(guò)調(diào)控輸入生理鹽水誘導(dǎo)間質(zhì)性HAPE向肺泡性轉(zhuǎn)變，并加以“地塞米松”促AQP表達(dá)、“心得安”抑制AQP表達(dá)，干預(yù)重吸收功能，以達(dá)到復(fù)制出肺泡性HAPE動(dòng)物模型的目的。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示給予“地塞米松”組未出現(xiàn)，而

6、“心得安”組出現(xiàn)2只肺泡型水腫動(dòng)物，這與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相符。臨床上多數(shù)HAPE患者發(fā)病前有夜間入睡較差情況，而我們此次實(shí)驗(yàn)睡眠干擾組也出現(xiàn)3只肺泡型水腫動(dòng)物，這也表明夜間入睡差，休息不好，機(jī)體疲勞的也易患高原肺水腫。 輸液方法簡(jiǎn)單，便于操作，通過(guò)輸液方式，該方法可短時(shí)間內(nèi)使20-30％動(dòng)物復(fù)制出肉眼可見(jiàn)的肺泡型高原肺水腫動(dòng)物模型。這也為高原肺水腫發(fā)病機(jī)制研究提供一種有效的動(dòng)物模型。 三、模擬海拔5400米家兔PAP和肺含水量變

7、化研究 實(shí)驗(yàn)所得平原酒精組較對(duì)照組PAP升高，平原干擾組較對(duì)照組減低，平原各實(shí)驗(yàn)組家兔PAP統(tǒng)計(jì)學(xué)無(wú)顯著性差異。這表明平原飲酒和睡眠等單一因素均不會(huì)引起PAP顯著性改變，而在平原通過(guò)單純減壓缺氧可引起PAP顯著性變化，這表明缺氧引起肺動(dòng)脈壓改變是引起急性高原病的原因，肺動(dòng)脈壓改變引起的血流動(dòng)力學(xué)變化是高原肺水腫發(fā)病機(jī)制之一。 同平原對(duì)照組相比，PS、PG組肺含水量明顯升高，統(tǒng)計(jì)學(xué)有顯著差異，這表明輸液和睡眠干擾對(duì)家兔的肺

8、含水量影響大，在促發(fā)高原肺水腫發(fā)生時(shí)可采用輸液和睡眠干擾因素，這可解釋先前高原現(xiàn)場(chǎng)海拔3700米試驗(yàn)得出睡眠干擾組家兔肺含水量與對(duì)照組比較明顯增加，統(tǒng)計(jì)學(xué)上有非常顯著性差異；同時(shí)輸液誘導(dǎo)3只肺泡性HAPE動(dòng)物結(jié)果一致。通過(guò)酒精或地塞米松等藥物方式對(duì)肺含水量影響不明顯，可能與劑量不夠有關(guān)。 PQ組PAP表現(xiàn)1-2天先降，2-5天后持續(xù)升高，該結(jié)果可能是動(dòng)物應(yīng)激反射性引起的，需進(jìn)一步研究，或重復(fù)實(shí)驗(yàn)。PQ組肺含水量變化在1-3天逐

9、漸增加，3-5天先降后升，這與高原肺水腫發(fā)病機(jī)制中，2-5天出現(xiàn)發(fā)病高峰，也與以前實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。在模擬5400米條件下，肺動(dòng)脈壓和肺含水量表現(xiàn)時(shí)高時(shí)低現(xiàn)象，表明家兔在應(yīng)激情況下機(jī)體可較好自我調(diào)節(jié)，這樣能保護(hù)自己，增強(qiáng)適應(yīng)能力。同時(shí)我們要復(fù)制出高原肺水腫動(dòng)物模型也應(yīng)考慮動(dòng)物的調(diào)節(jié)代償能力，采取必要措施，比如：輸液或睡眠干擾措施等方法，打破動(dòng)物機(jī)體的代償和調(diào)節(jié)能力，成功復(fù)制出肺泡性肺水腫模型。 四、高原5374米家免急性高原反應(yīng)情況

10、及PAP、肺含水量變化研究 高原現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境下，家兔發(fā)生嚴(yán)重的死亡情況，這與平原低壓艙減壓結(jié)果不同，表明高原除缺氧外，還存在寒冷、輻射、風(fēng)力、晝夜溫差以及重力等因素影響，家兔在該環(huán)境下發(fā)生嚴(yán)重的高原反應(yīng)，有時(shí)可導(dǎo)致死亡。我們還發(fā)現(xiàn)家兔死亡在5-7天出現(xiàn)高峰，連續(xù)3批運(yùn)達(dá)實(shí)驗(yàn)地的動(dòng)物均出現(xiàn)一致結(jié)果。這也表明嚴(yán)重的急性高原反應(yīng)是一個(gè)全身的、綜合的病理生理過(guò)程。包括：機(jī)體呼吸、神經(jīng)、泌尿、消化等各系統(tǒng)，可能發(fā)生水電解質(zhì)代謝紊亂，能量代謝耗

11、竭等病理生理過(guò)程。我們觀察到在臨床發(fā)生2例急性高原病治愈后，回家突然死亡。該情況說(shuō)明急性高原病的防治仍有許多難題尚待研究，它的發(fā)病機(jī)制可能與患者處于高原適應(yīng)期，機(jī)體各方面處于平衡紊亂階段，對(duì)某些特異體質(zhì)的個(gè)體，更易發(fā)生危及生命的高原反應(yīng)，也可能與能量耗竭有關(guān)。這也要求我們?cè)诟咴≈委熒细幼⒁饧毙愿呱讲≈委煹暮笃诜雷o(hù)工作。 高原5374米現(xiàn)場(chǎng)的肺動(dòng)脈壓變化情況表明，進(jìn)入高原后PAP1-3天明顯增加，尤其是第2-3天更明顯，有非常

12、顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。在4-7天增加但無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。這也表明急性高原反應(yīng)中，肺動(dòng)脈壓升高是一個(gè)重要的發(fā)病機(jī)制。高原5374米現(xiàn)場(chǎng)的肺含水量1-3天呈減少趨勢(shì)，3-4天又升高，這表明動(dòng)物機(jī)體出現(xiàn)嚴(yán)重高原反應(yīng)后，肺含水量可能減少，因過(guò)度呼吸，飲食差，引起血容量不足，甚至脫水的情況發(fā)生，也可為在如此嚴(yán)重缺氧的氣候條件下仍很少出現(xiàn)自然發(fā)生肺泡性高原肺水腫動(dòng)物提供一種解釋。也提醒我們要復(fù)制高原肺水腫模型需要考慮動(dòng)物機(jī)體是否處于脫水狀態(tài)。 高原

13、5374米現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，輸液引起肺含水量增加和地塞米松引起肺含水量減少，統(tǒng)計(jì)學(xué)上有顯著性差異。酒精和睡眠干擾無(wú)顯著變化，表明高原5374米現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，地塞米松具有明顯減少肺含水量的作用，可以用來(lái)預(yù)防高原肺水腫發(fā)生，而通過(guò)輸液可促進(jìn)水腫形成。 五、缺氧家免血常規(guī)變化及高原肺水腫臨床治療研究 模擬高原環(huán)境下，家兔血白細(xì)胞明顯升高，這表明在缺氧條件下，家兔應(yīng)激性血白細(xì)胞增加，機(jī)體適應(yīng)后白細(xì)胞逐漸降低，以致恢復(fù)正常水平。而在高原現(xiàn)場(chǎng)家

14、兔在前3天白細(xì)胞數(shù)變化不明顯，在4-5天明顯升高，這表明高原現(xiàn)場(chǎng)和平原模擬環(huán)境反應(yīng)不一致。但這兩項(xiàng)研究均表明，非細(xì)菌性炎性介質(zhì)在高原反應(yīng)中起重要作用，對(duì)炎性介質(zhì)預(yù)防性治療可能對(duì)高原肺水腫的治療起積極作用。我們目前認(rèn)為對(duì)于HAPE的治療措施上，應(yīng)依據(jù)病情與現(xiàn)場(chǎng)條件，確定治療方案。對(duì)輕、中型HAPE，可選用氨茶堿+速尿+吸氧即可；對(duì)重型HAPE以氨茶堿+速尿+地塞米松+吸氧為宜；對(duì)伴有發(fā)燒或血象明顯增加者，可加早期防治抗感染治療。

15、本課題結(jié)合臨床HAPE發(fā)病特點(diǎn)，模擬高原環(huán)境，選擇不同時(shí)相點(diǎn)，觀察大白鼠在缺氧寒冷運(yùn)動(dòng)條件下病理生理變化及發(fā)病情況，同時(shí)還觀察平原和高原條件下輸液、睡眠干擾、酒精灌胃、地塞米松等因素對(duì)家兔肺動(dòng)脈壓、肺含水量的影響，以及模擬海拔5400米及高原現(xiàn)場(chǎng)5374米家兔的病理生理變化情況研究。通過(guò)上述研究發(fā)現(xiàn)輸液和睡眠干擾對(duì)肺含水量影響較大，而高原現(xiàn)場(chǎng)和平原減壓缺氧對(duì)家兔的肺含水量及PAP的影響是不一樣的，最后我們?cè)谖鞑剀妳^(qū)總醫(yī)院高山病研究中心的

16、高原現(xiàn)場(chǎng)，海拔3700米，對(duì)進(jìn)入高原2-4天內(nèi)，處于急性高原反應(yīng)期的家兔進(jìn)行輸液誘導(dǎo)的方式，利用睡眠干擾和藥物阻礙肺重吸收功能的機(jī)制，成功復(fù)制出肺泡性高原肺水腫動(dòng)物模型。 本課題研究可得出以下主要結(jié)論： 1.缺氧、寒冷、缺氧復(fù)合寒冷和缺氧復(fù)合寒冷運(yùn)動(dòng)時(shí)，AQP5表達(dá)增加，且與肺水含量和HAPE發(fā)病時(shí)相呈一致性趨勢(shì)，提示AQP5在HAPE發(fā)病機(jī)制中起重要作用。 2.在高原環(huán)境下，結(jié)合高原肺水腫發(fā)病機(jī)制，我們通過(guò)適當(dāng)

17、輸液，利用藥物阻礙肺重吸收功能機(jī)制，采取睡眠干擾等措施，可復(fù)制出肺泡型高原肺水腫動(dòng)物模型。 3.高原5374米現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境研究表明地塞米松可減少家兔肺含水量，可以用來(lái)預(yù)防高原肺水腫發(fā)生 4.平原各對(duì)照組PAP無(wú)顯著變化，GQ和PQ組家兔PAP均發(fā)生明顯升高，這表明肺動(dòng)脈壓升高由此引起的血流動(dòng)力學(xué)變化是高原肺水腫主要的發(fā)病機(jī)制之一。 5.高原現(xiàn)場(chǎng)存在寒冷、輻射、風(fēng)力、晝夜溫差以及重力等因素影響，該條件與平原低壓艙減壓相