重度燙傷大鼠早期高血糖和急性胰島素抵抗的實驗研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、研究背景:
  近年來,急性高血糖引起人們越來越多的關(guān)注。此種高血糖往往發(fā)生在重度燒傷、感染、創(chuàng)傷、心梗和大手術(shù)后等危重癥狀態(tài)下,表現(xiàn)為血糖迅速升高和患者既往無糖尿病病史的特點,而由于在多項臨床研究中,血糖升高幅度與機體損傷程度、患者死亡率等不良預(yù)后指標(biāo)高度相關(guān),因而又常被稱為“危重癥糖尿病”。
  在急性高血糖的同時,患者往往出現(xiàn)高胰島素血癥和糖耐量受損,提示其存在胰島素抵抗現(xiàn)象。而在嚴(yán)重?zé)齻?、體外循環(huán)術(shù)后、心梗急性期等患

2、者均有用胰島素控制血糖效果不佳的報道,進(jìn)一步反映危重癥情況下機體對胰島素敏感性降低。作為慢性病“共同土壤”的胰島素抵抗往往經(jīng)年累月才能出現(xiàn),而危重癥患者所出現(xiàn)的急性胰島素抵抗(AIR)則具有快速發(fā)生的特點,僅需要幾天,幾小時甚至數(shù)分鐘就可出現(xiàn),這種在出現(xiàn)時間上的巨大差異是否意味著二者在產(chǎn)生機制和其它表現(xiàn)形式上有所不同,其臨床意義何在,目前均不清楚。
  另外,從Greet Van den Berghe等人進(jìn)行的Leuven研究開始

3、,人們就開始關(guān)注用胰島素嚴(yán)格控制血糖水平對ICU病人預(yù)后的影響。但隨后名為“NICE-SUGAR”的多中心大樣本隨機對照研究得出了強化胰島素治療對患者死亡率沒有影響,且會增加低血糖風(fēng)險的陰性結(jié)論。由于褒貶不一,強化胰島素治療目前仍難以在臨床廣泛應(yīng)用。但是否AIR的出現(xiàn)是導(dǎo)致強化胰島素治療效果欠佳的重要原因,成為當(dāng)前亟待回答的重要問題。
  在大面積重度燒傷病人和相應(yīng)燒、燙傷動物模型中,高血糖的出現(xiàn)均較為典型。因此,本研究擬以重度燙

4、傷大鼠作為實驗動物模型,深入研究高血糖和急性胰島素抵抗出現(xiàn)的特點,以期有助于指導(dǎo)臨床危重癥患者的診療工作。
  研究目的:
  1.觀察重度燙傷大鼠早期高血糖特點及其與大鼠死亡率之間的關(guān)系。
  2.探究重度燙傷后大鼠是否存在急性胰島素抵抗和其臨床意義。
  實驗方法
  將80只雄性SD大鼠(200-220 g)腹、背部固定區(qū)域剃毛后隨機分為(1)假傷組(37℃溫水處理);(2)燙傷組(95℃熱水處理,背

5、部燙傷15 s,腹部8 s);(3)早期胰島素治療組(燙傷后立即皮下注射胰島素2.5 IU/kg,目的在于控制燙傷后第1個高血糖峰);(4)晚期胰島素治療組(于燙傷后2.5 h皮下注射胰島素2.5 IU/kg,目的是控制燙傷后出現(xiàn)的第2個高血糖峰),每組20只,乙醚麻醉后用自制模具造成40%總體表面積(TBSA)重度燙傷,腹腔注射生理鹽水抗休克(40 ml/kg)后分組給予不同處理。
  1.于大鼠燙傷前和燙傷后30 min、1

6、h、3 h、6 h、12 h分別剪尾采血觀察急性期各組大鼠血糖變化;
  2.于大鼠燙傷前和燙傷后30 min、1 h、3 h、6 h、12 h頸動脈取血,靜置離心后取血清,用放免法測定各時間點胰島素、胰高血糖素和糖皮質(zhì)激素的變化;
  3.計算燙傷組大鼠HOMA-IR指數(shù)[血清胰島素(μU/ml)×血糖(mM)/22.5]作為胰島素抵抗程度參考,采用腹腔注射葡萄糖耐量實驗(IPGTT)和胰島素敏感性實驗(IST)分別測定燙

7、傷后3 h和10 h組大鼠的胰島素敏感性;
  4.在燙傷后3 h測定各組大鼠血流動力學(xué)指標(biāo):平均動脈壓(MABP)、左室收縮壓(LVSP)、心率(HR)、左室收縮/舒張壓最大變化速率(±LV dP/dtmax)和皮膚微循環(huán)灌注情況;
  5.用Western-blot測定假傷組和燙傷組大鼠心肌、骨骼肌組織pAkt/Akt, pGSK3β/GSK3β和peNOS/eNOS在燙傷后30 min、1 h、3 h、6 h、12 h

8、的表達(dá)量與活性變化;
  6.分別記錄各組大鼠燙傷后12 h內(nèi)生存曲線與14 d內(nèi)燙傷大鼠的體重、糖耐量和存活率變化情況。
  實驗結(jié)果:
  1.重度燙傷大鼠在傷后12 h內(nèi)出現(xiàn)兩個血糖峰值,分別是在燙傷后30 min(7.4±0.3 mM,較基礎(chǔ)血糖升高13%, n=32, P<0.05)和燙傷后3 h(10.0±1.0 mM,較基礎(chǔ)血糖升高35%, n=31, P<0.01)。進(jìn)行相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)兩血糖峰值之間呈線性

9、相關(guān)(r2=0.787, P<0.01, n=31)。以燙傷后3 h大鼠血糖值中位數(shù)(8 mM)作為分組依據(jù),可發(fā)現(xiàn)燙傷后較低血糖組大鼠生存率(BG<8 mM,92%)明顯高于高血糖組(BG>8 mM,44%)(n=12-16, P<0.05)。
  2.與假傷組相比,燙傷組大鼠血清胰高血糖素在傷后30 min顯著升高(n=6, P<0.05),之后在6 h逐漸回落(n=6, P>0.05),而燙傷組糖皮質(zhì)激素和胰島素在燙傷后12

10、 h內(nèi)較假傷組始終處于顯著升高水平(n=6, P<0.05)。
  3.HOMA-IR值提示重度燙傷后大鼠出現(xiàn)胰島素抵抗。在燙傷后3 h和10 h行腹腔糖耐量實驗和胰島素敏感性實驗,結(jié)果表明燙傷后存在急性胰島素抵抗(AIR)現(xiàn)象,且在燙傷后3 h機體胰島素敏感性最低(n=6, P<0.05)。
  4.Western-blot結(jié)果顯示,燙傷組大鼠心肌和骨骼肌中pAkt/Akt, pGSK3β/GSK3β和peNOS/eNOS

11、比值均隨時間發(fā)生變化,表現(xiàn)為燙傷后30 min起開始升高,至1 h達(dá)到峰值(n=4, P<0.05),3 h后逐漸下降,至12 h趨于穩(wěn)定。表明在重度燙傷所致的應(yīng)激條件下,盡管機體胰島素水平升高,但其信號通路下游分子在傷后3 h出現(xiàn)激活障礙。
  5.與假傷組相比,大鼠在燙傷后3 h MABP(97.6±5.7 vs.126.7±6.7 mmHg, n=6, P<0.05),LVSP(97.6±6.7 vs.146.7±7.7 m

12、mHg, n=6, P<0.01),HR(348.8±17.4 vs.450±17.1 bpm, n=6, P<0.01),±LV dP/dtmax(2746.8±432.4 vs.5581±384.7 mmHg/s, n=6, P<0.01;1955±244.7 vs.4532±439.0 mmHg/s, n=6, P<0.01)和體表微循環(huán)灌注均顯著降低(n=6, P<0.05),表明重度燙傷后心血管功能明顯受損。
  6.與

13、燙傷組相比,在燙傷后立即給予胰島素治療可以抑制隨后出現(xiàn)的30 min與3 h血糖峰值,顯著提高燙傷后3 h與10 h的胰島素敏感性(n=6, P<0.05),增強3 h心臟血流動力學(xué)和體表微循環(huán)灌注(n=6, P<0.05),最終使早期胰島素治療組大鼠燙傷后12 h內(nèi)存活率較燙傷組顯著提高(93%vs.71%, n=34-43, P<0.05),14 d內(nèi)存活狀態(tài)(體重,糖耐量和生存率)也較燙傷組明顯改善(n=6-43, P<0.05)

14、。
  7.在燙傷后2.5 h予以同等劑量胰島素治療后,與燙傷組相比,雖然能暫時降低燙傷后3 h血糖峰值,但隨后另一血糖峰會在傷后8 h出現(xiàn),12 h內(nèi)大鼠存活率較燙傷組有下降趨勢但未見顯著差異(55.6%vs.71%, n=18-34, P=0.17),且14 d內(nèi)存活狀態(tài)(體重,糖耐量和生存率)與燙傷組相比無改善(n=6-34, P=0.21)。
  結(jié)論:
  1.重度燙傷大鼠在急性期會出現(xiàn)兩個高血糖峰,其中第2

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