車載動物碰撞致急性肺損傷的機制及治療.pdf

1、道路交通事故嚴重威脅著人類的生命健康，已成為世界首位公共衛(wèi)生問題。交通傷中胸部撞擊傷死亡率高，而肺是主要受累器官，肺損傷程度已成為直接影響道路交通傷患者預(yù)后和救治的突出問題，是決定傷后生存質(zhì)量的重要因素。 急性肺損傷(Acutelunginjury，ALI)是閉合性胸部創(chuàng)傷后常見的繼發(fā)性損傷，最終可能導(dǎo)致急性呼吸窘迫綜合征(Acuterespiratorydistresssyndrome，ARDS)。阻止ALI向ARDS發(fā)展是成

2、功防治ARDS的關(guān)鍵，也是當前研究的重要課題。在ALI中，微血管內(nèi)皮細胞，作為氣血屏障的主要構(gòu)成成分，不僅是損傷炎癥級聯(lián)反應(yīng)的作用靶細胞，而且是這種反應(yīng)的積極參與者，對肺血管內(nèi)皮通透性、氣血交換有重要影響。研究顯示，細胞骨架肌動蛋白(F-actin)的重組和含量變化在內(nèi)皮細胞通透性增加中扮演重要作用。以上研究結(jié)果為尋找ALI治療靶點提供了新思路。我們設(shè)想通過抑制微血管內(nèi)皮細胞骨架重組，改善血管內(nèi)皮屏障狀態(tài)，遏制液體及蛋白滲漏，阻止肺水腫

3、發(fā)生、發(fā)展，可能為ALI的治療帶來有益的效果。 本課題選擇急性肺損傷為研究對象，從車載動物實車碰撞致ALI實驗入手，從整體、器官、細胞和分子水平較系統(tǒng)地研究微血管內(nèi)皮細胞在ALI中的作用；探討了二磷酸果糖、參附對ALI大鼠的治療效果及其作用機制。 其主要研究方法和結(jié)論如下： 1.應(yīng)用車輛/生物碰撞實驗平臺，實車搭載動物，進行不同碰撞方式、不同碰撞速度的實車碰撞實驗，從整體和器官水平對車載動物車輛碰撞致傷進行觀察和

4、分析。結(jié)果顯示，碰撞速度和碰撞方式是影響動物傷情的兩個關(guān)鍵因素；車速越快動物傷情越重，死亡率越高；動物受到正面直接碰撞時，其傷情較側(cè)面或角度碰撞更加嚴重；腹腔實質(zhì)臟器被撞擊破裂、大量失血致嚴重的失血性休克，是動物傷后早期(30min內(nèi))死亡的直接原因；動物創(chuàng)傷后常常導(dǎo)致急性肺損傷；ALI一般不會引起動物早期死亡，但是ALI是撞擊致動物臟器損傷的主要表現(xiàn)形式之一，是影響動物存活的重要因素。 2.實車搭載動物，應(yīng)用車輛/生物碰撞實驗

5、平臺，進行50km/h速度正向?qū)嵻嚺鲎矊嶒灒瑥?fù)制胸部撞擊致ALI動物模型，從器官水平對車載動物實車碰撞致肺損傷進行觀察和分析，結(jié)果顯示，動物前胸部受到撞擊導(dǎo)致中度至重度肺損傷，主要表現(xiàn)為肺出血和肺水腫，此動物肺損傷模型傷情穩(wěn)定、重復(fù)性好，是研究道路交通事故致ALI的較好大動物模型。 3.胸部撞擊致急性肺損傷，ALI的主要病理變化為肺組織上皮細胞和肺微血管內(nèi)皮細胞損傷，肺泡壁斷裂和肺間質(zhì)水腫；通過肺組織熒光素鈉檢測、動脈血氣分析以

6、及肺組織ACE活性檢測證實，肺微血管通透性增加，從而導(dǎo)致了肺組織氣-血交換障礙、缺氧、二氧化碳潴留和酸中毒；動物表現(xiàn)為低氧血癥、呼吸窘迫和紫紺。 為降低實驗成本，我們應(yīng)用BIM-Ⅲ型生物撞擊機，以350kPa驅(qū)動壓力對大鼠右側(cè)上胸壁進行致傷，復(fù)合靜脈注射內(nèi)毒素復(fù)制了肺挫傷復(fù)合內(nèi)毒素血癥肺損傷模型，該模型重復(fù)性好，傷情穩(wěn)定。此模型在ALI表現(xiàn)上與車輛碰撞家豬胸部肺損傷模型具有相似性，為繼續(xù)研究肺損傷治療奠定了實驗基礎(chǔ)。 4

7、.應(yīng)用BIM-Ⅲ型多功能生物撞擊機以200kPa驅(qū)動壓力對培養(yǎng)在硅膠膜彈性培養(yǎng)皿上的肺微血管內(nèi)皮細胞(PMVEC)進行致傷，建立出PMVEC牽張損傷模型，是對創(chuàng)傷性ALI進行體外研究的較好模型。 5.在建立大鼠創(chuàng)傷性ALI和PMVEC牽張損傷模型基礎(chǔ)上，從肺組織和PMVEC能量代謝、通透性、微血管內(nèi)皮細胞形態(tài)、組織和細胞培養(yǎng)上清液超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、乳酸脫氫酶(LDH)的活性以及細胞骨架肌動蛋白F-act

8、in損害等方面對損傷機制進行了探討，結(jié)果顯示，肺微血管內(nèi)皮細胞損傷后，LDH的活力、MDA含量顯著增高，SOD活力降低；提示，創(chuàng)傷后缺血缺氧、氧自由基的大量產(chǎn)生、脂質(zhì)過氧化對細胞損傷起重要作用。細胞形態(tài)學(xué)觀察，光鏡下可見部分內(nèi)皮細胞懸浮，共聚焦顯微鏡可見F-actin結(jié)構(gòu)重組排列紊亂，透射電鏡下可見線粒體腫脹及凋亡形態(tài)學(xué)改變。 6.在研究損傷機制基礎(chǔ)上，應(yīng)用二磷酸果糖(FDP)和參附對牽張聯(lián)合內(nèi)毒素損傷的PMVEC和ALI大鼠進