本文關(guān)鍵詞：對比經(jīng)典型及勞力型熱射病大鼠模型枯否細(xì)胞吞噬功能變化的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：研究背景和目的 熱射病(heatstroke)是中暑最嚴(yán)重的情況,是由于長時間暴露在高溫環(huán)境導(dǎo)致。臨床上對于熱射病的定義包括核心體溫超過41℃,發(fā)熱,皮膚潮紅干燥,和中樞神經(jīng)系統(tǒng)功能障礙。重癥中暑常合并多器官功能衰竭(multiple organ dysfunction syndrome, MODS),重癥中暑MODS的病理生理學(xué)反應(yīng)并非只是熱暴露的直接損傷所致,而是一種繼發(fā)于熱損傷后的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)綜合征(systemic inflammatory response syndrome, SIRS),進(jìn)而導(dǎo)致MODS的過程。越來越多的證據(jù)表明,重癥中暑雖然由高熱誘發(fā),但是其具體的發(fā)生、發(fā)展則是由多種細(xì)胞因子介導(dǎo)的系統(tǒng)性炎癥反應(yīng)所驅(qū)動。 根據(jù)勞力性因素的有無,熱射病可分為經(jīng)典型(也就是被動型)和勞力型兩種類型。經(jīng)典型熱射病(classic heat stroke,CHS)是暴露在高溫環(huán)境下被動發(fā)生,典型情況下是發(fā)生于免疫受損的及老齡化的人口,該類人群在熱浪襲擊下死亡率上升。其它一些熱打擊前的因素,如精神系統(tǒng)疾病,酗酒,或藥物(如利尿藥,抗膽堿藥),也是經(jīng)典型熱休克的易感因素。相反的,勞力型中暑(exertional heat stroke,EHS)通常發(fā)生于健康、年青的個體,于高溫環(huán)境下劇烈運(yùn)動時發(fā)生。運(yùn)動員和士兵是代表性的兩類高危人群,盡管這類人群有一定的熱習(xí)服可以使發(fā)病率下降。就研究而言,以往多數(shù)以經(jīng)典型中暑為主,研究范疇涉及發(fā)病機(jī)制、臨床研究、病理、病理生理等各個方面,但是關(guān)于勞力性熱射病的研究國內(nèi)外較少。 近年來的研究表明,腸道一直被作為體內(nèi)最大的“儲菌庫”和“內(nèi)毒素庫”,以其在體內(nèi)獨(dú)特的生理環(huán)境參與SIRS和MODS的病理生理過程,腸道及肝臟有著共同的胚胎起源,故其存在各種解剖和內(nèi)在功能聯(lián)系,肝臟主要通過清除逃逸胃腸粘膜免疫監(jiān)視的抗原和炎癥因子從而發(fā)揮第二水平的保護(hù)作用。大量研究表明肝臟亦常為重癥中暑首發(fā)熱打擊損害臟器,腸源性內(nèi)毒素清除的第二道屏障遭到破壞,從而形成腸肝軸保護(hù)功能障礙。因此基于腸源性內(nèi)毒素經(jīng)門靜脈由肝入體循環(huán)這一經(jīng)典觀點(diǎn),及結(jié)合熱射病時肝臟的病理變化,我們推測：高熱的直接細(xì)胞毒作用可造成枯否細(xì)胞的原發(fā)性損傷,損傷的枯否細(xì)胞吞噬功能下降,其清除內(nèi)毒素能力減弱,同時枯否細(xì)胞又被腸道泄露的內(nèi)毒素所活化,產(chǎn)生大量的炎癥因子,同時激活肝竇內(nèi)皮細(xì)胞損傷,造成肝臟微循環(huán)障礙,導(dǎo)致肝細(xì)胞損傷,枯否細(xì)胞產(chǎn)生的炎癥介質(zhì)入血進(jìn)一步激活全身炎癥細(xì)胞,形成全身炎癥反應(yīng)；另一方面枯否細(xì)胞對于腸源性內(nèi)毒素清除障礙,致腸源性內(nèi)毒素溢出網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)進(jìn)一步激活循環(huán)或組織中的的炎癥細(xì)胞,形成炎癥瀑布,造成機(jī)體多臟器炎癥損害和血管內(nèi)皮細(xì)胞的損傷導(dǎo)致MODS的產(chǎn)生。 基于這一假設(shè),本研究先是分別制備勞力型和經(jīng)典型重癥中暑大鼠模型,研究兩種類型重癥中暑發(fā)生發(fā)展過程中生命體征、存活時間的改變,初步明確兩種不同類型重癥中暑發(fā)生發(fā)展過程中機(jī)體的病理生理反應(yīng)過程及區(qū)別。然后于中暑的不同時段收集大鼠血漿及肝臟病理標(biāo)本,檢測大鼠血中腫瘤壞死因子α(Tumor necrosis factor α,TNF-α),白介素-1β(Interleukin-1β,IL-1β),白介素-6(Interleukin-6,IL-6),內(nèi)毒素(LPS)水平變化及對大鼠肝臟的功能形態(tài)學(xué)變化及病理損傷的影響；體內(nèi)通過打印度墨水及體外分離大鼠肝臟枯否細(xì)胞研究其吞噬功能的變化,進(jìn)而探討EHS枯否細(xì)胞活化致肝損傷及系統(tǒng)炎癥因子水平變化的機(jī)制,為提高救治水平,降低其致死、致殘率提供實驗依據(jù)和新的防治思路。 方法 1.勞力型熱射病及經(jīng)典型熱射病大鼠模型的構(gòu)建 通過六道計算機(jī)控制多功能動物跑臺和高溫模擬氣候艙,構(gòu)建EHS動物模型和CHS動物模型；監(jiān)測核心體溫和動脈收縮壓變化,對比核心體溫、動脈收縮壓調(diào)節(jié)反應(yīng)和生存時間。 2.檢測EHS及CHS大鼠肝臟枯否細(xì)胞的吞噬功能及外周血內(nèi)毒素含量 大鼠成模后,經(jīng)鼠尾靜脈注射用生理鹽水1：3稀釋的印度墨汁(0.25m1/100g)。計算吞噬指數(shù)k的校正值a;HE染色,鏡下觀察枯否細(xì)胞(KC)并計數(shù),體外分離枯否細(xì)胞,流式檢測其對溶菌酶的吞噬情況,從而對比兩種不同模型枯否細(xì)胞的吞噬能力。采用免疫酶聯(lián)反應(yīng)方法檢測血中內(nèi)毒素濃度。 3.檢測EHS及CHS大鼠血清中TNF-α、IL-1β、IL-6、ALT、AST水平及觀察各組肝臟病理學(xué)變化 采用免疫酶聯(lián)反應(yīng)方法檢測血中TNF-α、IL-1β、IL-6濃度,通過全自動生化儀同步檢測ALT、AST指標(biāo)。采用蘇木素-伊紅染色觀察正常對照組、EHS組,CHS組大鼠肝臟的形態(tài)學(xué)變化及病理學(xué)變化。 4.統(tǒng)計學(xué)處理 數(shù)據(jù)以均數(shù)士標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示,使用統(tǒng)計軟件SPSS13.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。兩組之間比較采用配對t檢驗；不同時間點(diǎn)的差異采用協(xié)方差分析。 結(jié)果 1.EHS和CHS組大鼠表現(xiàn)為不同的核心體溫和血壓調(diào)節(jié)特征。盡管最大核心體溫?zé)o顯著差異,但是對比CHS組大鼠,EHS組大鼠核心體溫上升速顯著加快(P0.05),成模時間顯著縮短(P0.05),總熱負(fù)荷和嚴(yán)重?zé)嶝?fù)荷均顯著減少(P0.05),預(yù)后也更差(P0.05)。 2.與正常對照組相比,EHS及CHS組KC的數(shù)目和吞噬指數(shù)k的校正值a明顯降低,EHS組KC的數(shù)目和吞噬指數(shù)k的校正值a低于CHS組,差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。體外分離枯否細(xì)胞,與CHS組相比,流式結(jié)果示EHS組對溶菌酶的吞噬能力降低。與對照組相比,CHS組及EHS組外周血中的內(nèi)毒素(ET)濃度明顯增高,與CHS組相比,EHS組外周血內(nèi)毒素水平升高更顯著,差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05) 3.與對照組相比,IL-6、IL-1β、TNF-α、ALT、AST的表達(dá)有差異,具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.000);EHS組內(nèi)毒素、IL-6、IL-1β、TNF-α、ALT、AST水平明顯增高,與對照組相比,有極其顯著差異,與CHS組相比,EHS組內(nèi)毒素、IL-6、IL-1β、TNF-α、ALT、AST水平增高(P0.05),差異有統(tǒng)計學(xué)意義。比較各組肝臟的病理學(xué)改變,與對照組相比,CHS組在匯管區(qū)可見炎癥細(xì)胞浸潤,未見明顯肝細(xì)胞水腫,可見局灶出血；EHS組可見肝細(xì)胞廣泛細(xì)胞水腫,肝細(xì)胞排列紊亂,可見片狀出血。 討論 熱射病(heatstroke, HS)是一種重癥疾病,發(fā)病率和死亡率高。以往的研究中多數(shù)以經(jīng)典型中暑動物模型為主,勞力型中暑的研究多集中在臨床病人,由于倫理學(xué)的限制及其無法獲得非勞力的正常對照,諸如此類的困難使得動物實驗的重要性變得十分突出,建立勞力型熱射病動物模型可以更好的了解勞力型中暑的病理生理過程,同時勞力型中暑也更符合人類中暑的特點(diǎn)。 在本研究中,勞力型熱射病組大鼠在熱暴露期間表現(xiàn)出與經(jīng)典型不同的核心體溫調(diào)節(jié)特征,其并未經(jīng)歷如同經(jīng)典型中暑體溫調(diào)節(jié)的典型的三相式模式,而直接呈線性增高至血壓從峰值開始下降時的最高核心體溫,盡管兩種模型在最大核心體溫上無顯著差異,然而對比經(jīng)典型熱射病大鼠,勞力型熱射病大鼠的核心體溫上升速率顯著加快,成模時間(總熱暴露時間)顯著縮短。盡管熱負(fù)荷定量分析顯示,勞力型熱射病大鼠的總熱負(fù)荷和嚴(yán)重?zé)嶝?fù)荷均顯著少于經(jīng)典型熱射病大鼠,但其預(yù)后更差,并且大部分在熱暴露后的12h內(nèi)發(fā)生死亡。我們推測可能運(yùn)動導(dǎo)致機(jī)體的產(chǎn)熱增加,使得大鼠體溫快速到達(dá)體溫調(diào)節(jié)閾值的上限,使得機(jī)體喪失調(diào)節(jié)能力,從而加速了熱射病的發(fā)生。 枯否細(xì)胞為固定在肝內(nèi)的巨噬細(xì)胞,占肝臟總體積的2.1%,承擔(dān)體內(nèi)單核巨噬細(xì)胞功能的80～90%,其不僅具有吞噬、免疫調(diào)節(jié)功能,還能合成、分泌多種生物活性物質(zhì),作為機(jī)體清除內(nèi)毒素的主要場所同時也是內(nèi)毒素的重要的靶細(xì)胞。一方面,枯否細(xì)胞具有清除內(nèi)毒素的功能(吞噬功能)；另一方面其又可被內(nèi)毒素所活化,產(chǎn)生大量炎癥介質(zhì)等活性物質(zhì)(分泌功能)。 在本研究中,比較各組肝臟的病理學(xué)改變,與對照組相比,CHS組在匯管區(qū)可見炎癥細(xì)胞浸潤,未見明顯肝細(xì)胞水腫,可見局灶出血；EHS組可見肝細(xì)胞廣泛細(xì)胞水腫,肝細(xì)胞排列紊亂,可見片狀出血。EHS組肝臟病變較重,肝功能指標(biāo)及外周血LPS水平均高于CHS組,這些病理變化提示：一方面高熱可能造成肝臟的直接損傷,另一方面多種繼發(fā)性損害因素對肝臟的再次損傷可能更為重要,而腸源性內(nèi)毒素為一重要的肝損害繼發(fā)因素。在本研究中,與正常對照組相比,CHS組外周血內(nèi)毒素水平顯著增高,但其枯否細(xì)胞吞噬功能卻未受損,此時血中內(nèi)毒素水平升高可能主要與腸黏膜通透性增高,腸黏膜屏障功能下降有關(guān),而非KC吞噬功能下降所致。而勞力型熱射病大鼠肝臟枯否細(xì)胞數(shù)目減少,吞噬功能顯著降低,且外周血內(nèi)毒素水平高于經(jīng)典型熱射病組,我們推測勞力型熱射病大鼠腸粘膜屏障受損更嚴(yán)重使得進(jìn)入門脈系統(tǒng)的內(nèi)毒素高于經(jīng)典型,高濃度的內(nèi)毒素使得枯否細(xì)胞吞噬功能障礙,功能受損的枯否細(xì)胞對內(nèi)毒素的清除能力減弱,進(jìn)一步使得內(nèi)毒素進(jìn)入外周血中,這可能也是勞力型熱射病大鼠外周血內(nèi)毒素水平高于經(jīng)典型的重要原因。 EHS組外周血內(nèi)毒素水平顯著高于CHS組,腸源性內(nèi)毒素溢出網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)進(jìn)一步激活循環(huán)或組織中的的炎癥細(xì)胞,形成炎癥瀑布,也可以解釋本研究中EHS組血清中IL-6、IL-1β、TNF-α水平高于CHS組的原因,但本實驗中并未直接檢測枯否細(xì)胞的分泌功能是否發(fā)生亢進(jìn),枯否細(xì)胞是否是熱射病大鼠早期炎癥因子的主要來源需要做進(jìn)一步驗證。 上述結(jié)果表明,枯否細(xì)胞吞噬功能障礙是內(nèi)毒素肝損害的關(guān)鍵因素之一,枯否細(xì)胞吞噬內(nèi)毒素能力減弱、誘導(dǎo)中性粒細(xì)胞浸潤和損傷肝竇內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)而活化局部凝血系統(tǒng)是內(nèi)毒素性肝損傷的關(guān)鍵因素,同時也是腸源性內(nèi)毒素從網(wǎng)狀內(nèi)皮系統(tǒng)泄露到外周致全身炎癥反應(yīng)的重要因素,這可能也是EHS大鼠預(yù)后較CHS差的重要原因,這一過程可能參與了勞力性熱射病致MODS、DIC的發(fā)生和發(fā)展。 結(jié)論 1.勞力型熱射病大鼠模型相較與經(jīng)典型熱射病大鼠預(yù)后更差,炎癥因子及內(nèi)毒素水平升高更顯著,肝功能受損更嚴(yán)重。 2.勞力型熱射病大鼠肝枯否細(xì)胞吞噬功能下降,但經(jīng)典型熱射病大鼠枯否細(xì)胞吞噬功能并未受損。
【關(guān)鍵詞】：熱射病 實驗動物模型 枯否細(xì)胞 炎癥 吞噬 內(nèi)毒素
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R594.11;R-332
【目錄】：

• 摘要3-9
• ABSTRACT9-19
• 第一章 勞力型熱射病及經(jīng)典型熱射病大鼠模型的構(gòu)建19-28
• 1.1 引言19-20
• 1.2 材料與方法20-22
• 1.3 結(jié)果22-25
• 1.4 討論25-26
• 1.5 結(jié)論26-27
• 1.6 參考文獻(xiàn)27-28
• 第二章 EHS及CHS大鼠肝臟枯否細(xì)胞吞噬功能檢測28-46
• 2.1 引言28-30
• 2.2 材料與方法30-36
• 2.3 結(jié)果36-40
• 2.4 討論40-43
• 2.5 結(jié)論43
• 2.6 參考文獻(xiàn)43-46
• 第三章 檢測EHS及CHS大鼠血清中TNF-A、IL-1B、IL-6、LPS、ALT、AST水平46-59
• 3.1 引言46-47
• 3.2 材料與方法47-50
• 3.3 結(jié)果50-54
• 3.4 討論54-56
• 3.5 結(jié)論56
• 3.6 參考文獻(xiàn)56-59
• 綜述59-67
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 縮寫詞簡表67-68
• 致謝68-70
• 碩士研究生期間發(fā)表論文情況70-71

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：對比經(jīng)典型及勞力型熱射病大鼠模型枯否細(xì)胞吞噬功能變化的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：376280