本文選題：熱射病　切入點：大鼠模型　出處：《南方醫(yī)科大學》2015年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：研究背景熱射病(heat stroke,HS)是一種急性熱致疾患,典型表現(xiàn)為核心體溫升高(40℃)和神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙,按發(fā)病原因不同分為經(jīng)典型熱射病(classical heat stroke, CHS)和勞力型熱射病(exertional heat stroke, EHS)。隨著全球氣候變暖和城市熱島效應(yīng)加劇,夏季極端氣候不斷出現(xiàn),HS的發(fā)生率和死亡率明顯上升,嚴重威脅著人民身體健康。其發(fā)病機制至今仍未完全闡明,而HS動物模型的建立對此具有重要意義。傳統(tǒng)的CHS動物模型建立方法是將大鼠置于仿真熱氣候動物艙內(nèi)、模擬高溫高濕環(huán)境促使其發(fā)病。然而仿真熱氣候動物艙設(shè)備價格昂貴、體積龐大,因而限制了其應(yīng)用。而動物體溫維持儀建模時間短、成本低、實驗條件要求相對降低,具有廣泛應(yīng)用的潛在價值,但目前尚無兩種方法對比的研究。對于其發(fā)病機制,國內(nèi)外學者提出了熱直接損傷、腸源性內(nèi)毒素血癥、熱調(diào)節(jié)功能障礙、熱應(yīng)激異常等致病學說。熱應(yīng)激狀態(tài)下的內(nèi)毒素血癥是近年來研究的熱點。該學說認為：當體溫升高到一定程度時,腸粘膜對內(nèi)毒素的通透性增大,腸道內(nèi)毒素大量進入血液循環(huán),刺激免疫細胞,釋放腫瘤壞死因子-a(tumor necrosis factor-alpha, TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1 beta,IL-1β)、干擾素-γ(interferon-gamma, IFN-γ)等細胞因子,這些細胞因子與內(nèi)毒素共同作用,引發(fā)炎性級聯(lián)反應(yīng),最終導(dǎo)致HS及其并發(fā)癥的發(fā)生。一些研究也發(fā)現(xiàn),針對內(nèi)毒素或某些細胞因子的措施可降低HS的發(fā)病率或死亡率。這些理論構(gòu)成了HS內(nèi)毒素學說的基本骨架,腸源性內(nèi)毒素血癥的形成和炎性反應(yīng)的爆發(fā)在HS的發(fā)生發(fā)展過程中起著關(guān)鍵的作用,而這兩者都可能與肝臟Kupffer細胞(Kupffer cells, KCs)關(guān)系密切。KCs是位于肝竇內(nèi)的巨噬細胞。正常情況下,由腸道吸收入門靜脈的內(nèi)毒素幾乎可被KCs全部清除。有研究發(fā)現(xiàn)肝臟缺血再灌注、阻塞性黃疸、肝纖維化、失血性休克和胰腺炎時KCs的吞噬功能受到抑制,分泌功能亢進,致使炎癥反應(yīng)擴大,病情加重；抑制KCs的分泌功能則可減輕上述疾病的炎癥反應(yīng),改善病情。目前,KCs與HS發(fā)生發(fā)展的關(guān)系還不清楚。在HS的致病過程中,既有體溫升高的持續(xù)打擊又有內(nèi)毒素的不斷刺激,KCs處于這種特殊環(huán)境之下,其吞噬和分泌功能發(fā)生了怎樣的變化?這些變化與HS內(nèi)毒素血癥的形成及炎性反應(yīng)的爆發(fā)有何關(guān)聯(lián)?產(chǎn)生這些變化的可能機制是什么?目前國內(nèi)外尚無相關(guān)研究報道。我們推測KCs可能與HS的發(fā)生發(fā)展存在聯(lián)系。理由如下：1、分析HS時內(nèi)毒素血癥的形成原因,除了與內(nèi)毒素的生成增多有關(guān)外,不能排除KCs吞噬功能減弱的可能。因此,我們推測,HS時KCs的吞噬功能減弱,利于腸源性內(nèi)毒素溢出網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng),激活循環(huán)或組織中的的炎性細胞,形成炎癥瀑布,造成機體多臟器炎性損害；2、研究已發(fā)現(xiàn)HS患者血漿炎癥因子TNF-α、IL-1β、INF-γ水平是升高的；將體溫降至正常水平并不能抑制這些炎癥因子,KCs具有很強的分泌炎性細胞因子的能力。因此,我們推測,HS時KCs吞噬內(nèi)毒素能力下降、并分泌過多的炎性細胞因子(TNF-α、IL-1β、INF-γ),推動HS的炎癥反應(yīng)過程。丹參具有多種藥理作用,其有效成分之一丹參酮ⅡA具有改善血液循環(huán)、抗菌和抗炎等作用,由于該成分為脂溶性,難溶于水,臨床上多使用其極易溶于水的磺酸鈉鹽(丹參酮ⅡA磺酸鈉,sodium tanshinone ⅡA sulfonate,STS)。研究發(fā)現(xiàn)STS可抑制KCs分泌活性,減輕炎癥反應(yīng)造成的肝損傷。據(jù)此我們推測,HS時STS可以調(diào)節(jié)KCs的功能,即改善其吞噬功能、抑制其分泌功能。研究目的本研究旨在明確：1.應(yīng)用動物體溫維持儀與仿真熱氣候動物艙建立的大鼠CHS模型是否相似；2.HS時KCs的功能是否發(fā)生改變；3.STS干預(yù)能否改善HS時KCs的功能變化。方法一、應(yīng)用動物體溫維持儀與仿真熱氣候艙建立大鼠經(jīng)典型熱射病模型的比較1.SPF級雄性SD大鼠24只,隨機分為3組,每組8只,分別為室溫對照(C-C)組、高溫對照(HS-C)組、高溫麻醉(HS-A)組。實驗期間C-C組大鼠置于室溫自由活動。HS-C組大鼠預(yù)設(shè)干球溫度(35±0.5)℃、濕球溫度(27±0.5)℃的仿真熱氣候動物艙內(nèi)進行熱暴露。HS-A組大鼠麻醉后置于預(yù)設(shè)溫度為35℃的動物體溫維持儀的電熱毯內(nèi)接受熱暴露。2.監(jiān)測大鼠核心體溫(Tc,以直腸溫度代替)、動脈收縮壓(SBP,以尾動脈收縮壓代替),直至SBP上升至峰值后開始下降作為大鼠HS發(fā)生的標志,記錄大鼠發(fā)病時間及Tc。3.所有大鼠于建模前一天、建模結(jié)束時麻醉后采血,檢測外周血白細胞(WBC)計數(shù),ELISA檢測血清CRP、TNF-α、IL-1β濃度。4.建模結(jié)束時將各組大鼠麻醉后開顱、開腹,觀察各組大鼠大腦、肺、肝、小腸、腎等主要臟器大體病變,留取相應(yīng)標本行HE染色,觀察病理改變。二、熱射病大鼠模型中Kupffer細胞功能變化及丹參酮ⅡA磺酸鈉對其功能的調(diào)控作用1.SPF級雄性SD大鼠57只,隨機分為4組：正常對照(NC)組3只；熱射病模型(HS)組、丹參酮ⅡA磺酸鈉干預(yù)(STS)組、生理鹽水干預(yù)(NS)組各18只,三組大鼠按建模結(jié)束／給藥后Oh、2h、6h、12h、24h、48h依次隨機分為6個亞組,每組3只。2.NC組大鼠置于室溫自由活動。HS、STS、NS組大鼠在應(yīng)用動物體溫維持儀、以核心體溫達到43.5℃為標準建立CHS模型后立即轉(zhuǎn)移至室溫環(huán)境,STS組大鼠按2mg/100g體重經(jīng)股靜脈給予STS,NS組大鼠經(jīng)股靜脈給予等體積生理鹽水,HS組大鼠不予特殊處理。3.在各亞組達相應(yīng)時間點后分別股靜脈注射印度墨水(0.1ml/100g),肝臟組織HE染色計算KCs吞噬指數(shù)及門靜脈、肝靜脈抽血,鱟試劑盒檢測內(nèi)毒素濃度評估KCs吞噬功能；ELISA檢測外周血清TNF-α、IL-1β、IFN-γ濃度,RT-PCR檢測肝臟組織炎性因子mRNA表達水平評估KCs分泌功能。統(tǒng)計分析實驗數(shù)據(jù)使用SPSS19.0進行統(tǒng)計學分析。計量資料用均數(shù)±標準差(x±SD)表示,多組間比較采用單因素方差分析,多樣本均數(shù)間的多重比較采用LSD-t檢驗；計數(shù)資料以頻數(shù)和率表示,組間比較采用x2檢驗。P0.05為差異有統(tǒng)計學意義。結(jié)果一、應(yīng)用動物體溫維持儀與仿真熱氣候艙建立大鼠經(jīng)典型熱射病模型的比較1.HS-C組與HS-A組大鼠接受熱暴露之后呼吸、心率加快,皮膚黏膜出現(xiàn)紫紺,唾液腺分泌增加。HS-C組大鼠逐漸出現(xiàn)精神萎靡。兩組大鼠均可見四肢抽搐現(xiàn)象發(fā)生。實驗結(jié)束時,HS-C組大鼠死亡2只,HS-A組死亡1只。2.HS-A組大鼠發(fā)病時間比HS-C組明顯縮短,發(fā)病時SBP及Tc比HS-C組低(P0.01)。3.HS-A組與HS-C組大鼠建模后外周血WBC計數(shù)、CRP、TNF-α、IL-1β等炎癥相關(guān)指標明顯升高(P0.01)。建模后HS-A組大鼠CRP、TNF-α、IL-1β等炎性因子水平比HS-C組低(P0.01),而兩組大鼠WBC計數(shù)無統(tǒng)計學差異。4.建模后HS-A組與HS-C組大鼠主要臟器病理改變無明顯差異。二、熱射病大鼠模型中Kupffer細胞功能變化及丹參酮ⅡA磺酸鈉對其功能的調(diào)控作用1.HS大鼠KCs吞噬印度墨水及自身腸源性內(nèi)毒素的能力與NC組相比明顯下降(P0.01),NS組大鼠KCs吞噬能力在各個時間點與HS組相比無明顯差異(P0.05),但STS干預(yù)可顯著提高其吞噬指數(shù)、改善其對內(nèi)毒素的吞噬(P0.05)。2.HS大鼠外周血中TNF-α、IL-1β、IFNI-γ等炎性因子的水平、肝臟KCs上述炎性因子的mRNA水平較NC組明顯升高(P0.01)。NS干預(yù)對HS大鼠炎性因子表達無明顯影響,而STS干預(yù)可顯著降低外周血炎因子水平、下調(diào)KCs中上述炎性因子mRNA的表達(P0.05)。結(jié)論1.應(yīng)用動物體溫維持儀建立大鼠CHS模型與仿真熱氣候動物艙法無明顯差異,并且前者能夠明顯縮短建模時間、節(jié)約成本,是一種簡易、可靠而又經(jīng)濟的大鼠CHS模型建立方法,可以代替仿真熱氣候動物艙法。2.HS時,肝臟KCs吞噬功能下降、分泌功能亢進,而STS能夠改善其吞噬功能、抑制其分泌功能,在治療HS方面具有很好的臨床應(yīng)用前景。
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【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R285

【參考文獻】

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1 柴躍龍;龔建平;涂兵;;參附注射液改善大鼠肝移植缺血再灌注后Kupffer細胞的激活[J];第三軍醫(yī)大學學報;2011年12期

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本文編號：1579294