【摘要】：近年來(lái)，由于人為污染、氣候變化等因素影響，世界各地海域出現(xiàn)大規(guī)模水母暴發(fā)現(xiàn)象，對(duì)海洋漁業(yè)等領(lǐng)域造成重大經(jīng)濟(jì)損失。事實(shí)上，水母也是對(duì)人類傷害最大的海洋動(dòng)物之一，水母蜇傷是世界上最常見的海洋生物傷。據(jù)報(bào)道，有毒水母蜇傷能引起局部或全身中毒癥狀，嚴(yán)重者甚至?xí)l(fā)生死亡，因此，目前危及生命的水母蜇傷問(wèn)題越來(lái)越得到重視。研究發(fā)現(xiàn)，致命性的水母蜇傷綜合征與毒素的吸收劑量密切相關(guān)：①大劑量毒素吸收可導(dǎo)致急性心血管衰竭和不同程度的心臟阻滯，患者可在數(shù)小時(shí)內(nèi)快速死亡；②中等劑量毒素吸收可影響中樞神經(jīng)系統(tǒng)，從而抑制呼吸，使患者因呼吸衰竭而死，死亡可發(fā)生在蜇傷后數(shù)分鐘至數(shù)小時(shí)內(nèi)；③相對(duì)低劑量毒素吸收可能會(huì)引起延遲性多器官損傷，肝、腎損傷尤其顯著，患者可在蜇傷數(shù)天至數(shù)周內(nèi)死亡，發(fā)病機(jī)制尚不清楚。由此可見，區(qū)分不同類型的致命性水母蜇傷綜合征，并正確認(rèn)識(shí)其不同的致病機(jī)理是研究水母蜇傷中毒急救和預(yù)防藥物的前提和基礎(chǔ)。 本文第一部分采用發(fā)形霞水母（Cyanea capillata，C. capillata）觸手提取物（tentacle extract，TE）作為毒素樣品，在小鼠和大鼠模型上，通過(guò)心電圖、血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)、病理學(xué)檢查、血生化分析等檢測(cè)方法，結(jié)合中毒動(dòng)物的癥狀和生存時(shí)間記錄，系統(tǒng)分析TE的劑量、時(shí)間-效應(yīng)關(guān)系，從而建立急性/延遲性水母蜇傷綜合征（acute/delayed jellyfish envenomation syndrome，AJES/DJES）動(dòng)物模型，以模擬臨床上患者被有毒水母蜇傷后的中毒表現(xiàn)。綜合各項(xiàng)檢測(cè)結(jié)果，我們推測(cè)：TE誘導(dǎo)的急性死亡主要源于心血管衰竭；而延遲性死亡主要源于出血導(dǎo)致的肝腎衰竭。為了進(jìn)一步明確AJES的致病機(jī)理，本文的第二部分研究在心血管系統(tǒng)展開：首先，在離體臟器（離體心臟、離體血管）水平，我們發(fā)現(xiàn)TE具有直接心臟毒性效應(yīng)和血管收縮效應(yīng)；其次，在細(xì)胞水平，我們發(fā)現(xiàn)TE能引起心血管效應(yīng)細(xì)胞（心肌細(xì)胞、血管平滑肌、內(nèi)皮細(xì)胞）胞漿[Ca2+]i升高，提示Ca2+信號(hào)異�？赡苁荰E所致心臟毒性、血管收縮及NO釋放的主要原因；而膜促融劑PEG4000/6000不僅能抑制這三組細(xì)胞的胞漿[Ca2+]i升高，而且還能明顯改善TE引起的離體心臟損傷，因此我們猜測(cè)：TE中可能含有穿孔素，能在細(xì)胞膜上形成非特異性孔道引起細(xì)胞Ca2+超載，最終導(dǎo)致AJES動(dòng)物因急性循環(huán)衰竭而死，而PEG通過(guò)修復(fù)細(xì)胞膜，可有效抑制TE誘導(dǎo)的Ca2+超載，從而保護(hù)心血管系統(tǒng)。除此之外，我們還發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮細(xì)胞在TE誘導(dǎo)的縮血管反應(yīng)中起一定保護(hù)作用，其作用主要是通過(guò)升高胞漿[Ca2+]i，激活PI3K/Akt/eNOS信號(hào)通路，產(chǎn)生NO發(fā)揮的，外源性給予NO（SNP）后能有效模擬內(nèi)皮的保護(hù)作用。另一方面，為了進(jìn)一步明確DJES的致病機(jī)理，本文的第三部分研究圍繞肝腎出血性損傷的作用機(jī)制展開：首先，通過(guò)酶解法我們證實(shí)了TE樣品具有金屬蛋白酶活性；其次，采用SR-μA和SR-μCT技術(shù)，我們直接清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)動(dòng)物（小鼠/大鼠）的微血管結(jié)構(gòu)，并且證實(shí)了TE可誘發(fā)DJES動(dòng)物模型的肝腎微小血管損傷，而金屬蛋白酶抑制劑巴馬司他（Batimastat，BB-94）可顯著改善TE誘導(dǎo)的肝腎微血管損傷；最后，通過(guò)組織病理學(xué)觀察我們證實(shí)了TE可誘導(dǎo)嚴(yán)重的肝腎組織出血效應(yīng)，而BB-94可明顯改善TE誘導(dǎo)的出血性損傷，上述結(jié)果提示：TE中含有金屬蛋白酶，具有降解細(xì)胞外基質(zhì)的作用，它是TE誘導(dǎo)的血管損傷、肝腎衰竭的主要原因，也是DJES的主要致病因子，而BB-94能有效抑制其血管損傷效應(yīng)，因此，在DJES治療方面具有良好的應(yīng)用前景。成功治愈水母蜇傷相關(guān)疾病，尤其是致命性水母蜇傷綜合征是研究水母毒素生物活性的主要目標(biāo)，因此，本文第四部分選擇前期篩選有效的拮抗藥物：①IP3R抑制劑（Heparin），②NO供體（SNP），③膜促融劑（PEG4000/6000），④金屬蛋白酶抑制劑（BB-94）；同時(shí)結(jié)合文獻(xiàn)報(bào)道的治療藥物：①L-型鈣通道阻斷劑（Verapamil，Diltiazem，Nifedipine），②腎上腺素受體阻斷劑（Phentolamin，Prazosin，Propranolol，Atenolol），③MgSO4，④Zinc Gluconate，在AJES/DJES動(dòng)物模型上進(jìn)行干預(yù)治療。通過(guò)生存率分析和血流動(dòng)力學(xué)監(jiān)測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)：血管相關(guān)藥物（包括MgSO4、Heparin、SNP）以及膜促融劑（PEG4000/6000）都能明顯降低AJES小鼠模型的急性死亡率，說(shuō)明血管收縮及膜穿孔在TE誘導(dǎo)的急性心功能損傷方面有重要作用；此外，PEG4000/6000+BB-94聯(lián)合用藥既能明顯降低中毒小鼠的急性死亡率，又能降低其延遲性死亡率，說(shuō)明在嚴(yán)重水母蜇傷的病例中，應(yīng)給予PEG+BB-94聯(lián)合治療，以對(duì)抗膜穿孔和酶損傷兩大致病因子。另一方面，在DJES大鼠模型上，通過(guò)血生化檢測(cè)和病理學(xué)檢查等手段，我們驗(yàn)證了BB-94對(duì)TE誘導(dǎo)的多臟器損傷，尤其是肝、腎損傷具有良好的保護(hù)作用，考慮到BB-94的有效性和安全性，我們推薦在臨床上將BB-94用于DJES的治療。 總而言之，本課題成功建立了AJES/DJES模型，，初步探討了AJES的致病機(jī)理，主要是TE中含有穿孔素，在細(xì)胞膜上形成非特異性孔道，導(dǎo)致細(xì)胞鈣超載，引起冠脈痙攣，心臟受損，最終導(dǎo)致急性循環(huán)衰竭，而血管相關(guān)藥物（包括MgSO4、Heparin、SNP）以及膜促融劑（PEG4000/6000）在AJES治療方面具有良好的應(yīng)用前景。此外，DJES的主要致病機(jī)理是TE含有金屬蛋白酶成分，可通過(guò)降解細(xì)胞外基質(zhì)誘發(fā)出血效應(yīng)，從而導(dǎo)致肝腎組織損傷，而金屬蛋白酶抑制劑（BB-94）能有效抑制金屬蛋白酶誘導(dǎo)的血管損傷效應(yīng)，因此，我們推薦BB-94用于DJES的臨床治療。最后，考慮到膜穿孔和酶損傷兩大致病因子，我們建議聯(lián)合采用PEG4000+BB-94用于治療嚴(yán)重的水母蜇傷綜合征病例。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：第二軍醫(yī)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：R646

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 王倩倩;肖良;賀茜;張黎明;;水母毒素心血管活性研究進(jìn)展[J];中國(guó)海洋藥物;2008年05期

2 Elizabeth J.CARTWRIGHT;Delvac OCEANDY;Clare AUSTIN;Ludwig NEYSES;;Ca~(2+) signalling in cardiovascular disease:the role of the plasma membrane calcium pumps[J];Science China(Life Sciences);2011年08期

3 洪惠馨;林利民;;中國(guó)海域缽水母類(Scyphomedusae)區(qū)系的研究[J];集美大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)網(wǎng)絡(luò)版(預(yù)印本);2010年01期

4 ;Micro-computed tomography for small animal imaging: Technological details[J];Progress in Natural Science;2008年05期

本文編號(hào)：2430471