关键词:
氧气
一氧化碳
脓毒症
肺
炎症反应
摘要:
脓毒症(Sepsis)是指各种致病微生物或其毒素存在于血液或组织中,是机体对感染的一种不能控制的全身性炎症反应。炎症反应是感染或非感染因素如细菌感染、外伤、烧伤、较大外科手术等,刺激宿主免疫系统,释放细胞炎症介质,发生的一种临床病理过程。以细胞因子为代表的多种炎症介质的失控性释放,产生过度炎症反应,不仅不能去除机体的致病因素,反而会抑制免疫系统,继续发展可以导致全身炎症反应综合征(SIRS)、脓毒症和多器官功能不全,其共同病理生理特征是自身的免疫失控、体内白细胞大量激活,产生过量的炎症介质而引起全身多个脏器损伤。
一氧化碳(carbon monoxide, CO)在机体内由血红素加氧酶(HO)催化血红素产生,过去曾被认为是破坏细胞呼吸作用的有害物质,最近的研究发现CO还是一种气体信号分子,在损伤诱导的各种机体应激中具有保护组织的作用,在心血管、神经和免疫的生理和病理过程中都起着重要的调节作用。我们研究发现CO对炎症反应也具有抑制作用,但其机制尚未明确。
在本研究中,我们利用可以在机体内释放CO的一种新型金属—羰基化合物一氧化碳释放分子(tricarbonyldichlororuthenium (Ⅱ) dimer, CORM-2),通过在体实验研究高氧预处理联合外源性CO干预对脓毒症小鼠肺部炎症反应的抑制作用及(部分)分子机制。
第一部分盲肠结扎穿孔模型及高氧预处理联合CORM-2的使用方法的建立
目的
以盲肠结扎穿孔术复制接近于人类腹膜炎引起脓毒症或脓毒性休克的动物模型,明确高氧预处理对脓毒症机体的保护作用及CORM-2的使用方法。
方法
1)选用6--8周龄清洁级昆明种小鼠,雄性,体重20+2g,均由江苏大学动物实验中心提供。于本实验室(室温25℃)适应性饲养一周。术前禁食12小时。将氧气组小鼠置于通氧气的密闭容器中,予以吸氧30分钟。
2)异氟烷吸入麻醉小鼠,自腹中线行约1cm切口,逐层进入腹腔,轻柔快速找出盲肠,提起末端,分离肠系膜,穿细线在盲肠近端结扎,避过系膜血管,用20号针头穿透结扎处远端,自两穿孔处挤出肠内容物少许,回纳肠管至腹腔。3-0手术缝线缝合伤口,腹膜、肌层一同毯边缝合,皮肤层间断缝合。每只鼠腹腔注射等渗生理盐水1.0ml抗休克;单笼饲养,自由进食,足量饮水,切口涂以碘酊抗感染。
3)按照试剂规格,每10.25mg CORM-2溶解于500ul DMSO中配制成500ulCORM-DMSO溶液,吸取8ulCORM-DMSO溶液,溶解于152ul等渗生理盐水中,立即用于尾静脉注射。CORM-2要求现用现配。
结果
本实验室盲肠结扎穿孔术操作科学,模型符合实验要求,高氧预处理后小鼠存活率升高。CORM-2的配制符合实验要求,可安全用于实验。
结论
脓毒血症是危重病中常见的死亡原因,机体受严重感染或损伤而产生系统性炎症反应综合征(system inflammatory response syndrom,SIRS),进而导致多器官功能障碍综合征(multiple organ dysfunction syndrom, MODS)。本实验所采用脓毒症模型操作简便,通过外科处理使动物腹腔存在失活组织的同时,少量持续溢入混有多种细菌的肠内容物,引起腹腔感染。该模型中,动物各项指标检测明确,在机体损伤方面达到了预期的要求,可用于动物实验中炎症反应机制的研究。
近年合成的新型一氧化碳释放分子CORM-2通过溶解后释放CO发挥生理作用,在一定生理剂量时并不提高动物体内HbCO的浓度。本实验室不同模型研究证实,CORM-2可被安全有效的用于炎症反应的干预作用相关研究。
第二部分高氧预处理联合CORM-2干预对脓毒症小鼠碳氧血红蛋白含量及存活率的影响
目的
探讨高氧预处理联合CORM-2干预对脓毒症小鼠体内HbCO含量及存活情况的影响,以明确HbCO的表达水平,增加CORM-2的安全有效性,更好的为临床防治脓毒症提供理论指导。
方法
12只小鼠随机分为三组:CLP模型组、CORM-2组、高氧预处理组。将自制塑料盒氧舱在侧壁上、下分别钻孔后接通急诊氧气袋(氧气取自病房中心供氧装置),O2组小鼠放入盒中通氧气30分钟;制作CLP模型,配制CORM-2并记录打入CORM-2的时间,各组分别在1.5h、3h、6h、24 h记录小鼠存活数量,分别在各时间点采血0.5ml;在4只干净试管中加入等量物质:10mg低亚硫酸钠、10ml配制好的氨水、50ul抗凝血,轻轻混匀;分光光度计选择538nm、578nm波长,于10分钟内测定吸光度值,记录结果,绘制图表。